CN103215108B - 内燃机用节油润滑油组合物 - Google Patents
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Abstract
一种包含基础油和包含过碱性含金属清净剂和含钼摩擦改进剂的添加剂组合物的内燃机用节油润滑油组合物,其中过碱性含金属清净剂包含带有平均碳原子数为14‑18的烷基基团,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14‑18的水杨酸钙,和带有平均碳原子数为20‑24的烷基基团,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20‑24的磺酸钙和/或带有平均碳原子数为20‑28的烷基基团,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20‑28的水杨酸钙。
Description
本申请的要求享有于2011-12-27日在日本提交的日本专利申请号为JP2011-286254专利申请的优先权。
发明领域
本发明涉及一种优选用于润滑内燃机如安装在陆上交通工具上的柴油机,汽油机和气体发动机的润滑油组合物,具有高的燃料经济性。
发明背景
最近,改善装配有汽油机或柴油机的陆上交通工具,如汽车的燃料经济性的要求日益迫切。众所周知的,改善燃料经济性主要通过降低装有内燃机的交通工具的重量来实现。同样已知燃料经济性的改善可通过合理选择用于润滑装配在交通工具上的内燃机的润滑油组合物来实现。
因为上述原因,截至目前,致力于开发润滑油组合物以及开发润滑油添加剂的许多公司进行了大量的研究以提供显示燃料经济性改善的润滑油组合物。
润滑油组合物燃料经济性的改善通常可通过降低发动机部件的旋转扭矩来实现,其是由使用润滑油组合物使得发动机滑动部件的摩擦降低而引起的。润滑油组合物使摩擦降低的程度主要取决于润滑油组合物的粘度和添加剂的选择,尤其是摩擦改进剂的选择。比如,如果润滑油组合物由低粘度的基础油配制,由润滑油组合物引起的摩擦降低的效应增加。然而,使用低粘度的基础油容易导致不期望的现象,如增加了发动机运转中的油耗。因此,通过使用低粘度基础油配制的润滑油组合物来改善燃料经济性有其局限性。因此,通过润滑油组合物改善燃料经济性的研究集中于选用合适的润滑油添加剂。截至目前,在这些研究中得到了大量发明现已公开于诸多的专利申请中。
公开专利1(JP5-163497A)公开了一种显示低摩擦性的发动机油组合物,其包含一种基础油和含有硼酸化的烯基琥珀酰亚胺,碱土金属的水杨酸盐和二硫代磷酸钼和/或二硫代氨基甲酸钼的添加剂组合物。
公开专利2(JP6-336592A)描述了一种润滑油组合物,其包含主要由具有仲烷基的二烷基二硫代磷酸锌组成的二烷基二硫代磷酸锌、包含磺酸钙(如,TBN为200-300)和水杨酸钙(如,TBN为10-100)的含金属清净剂组合物和带有C8-23的烃基基团的二硫代氨基甲酸钼,其显示出增加的低磨损性能和增加的低摩擦性能。
公开专利3(JP8-302378A)描述了一种发动机油组合物包含具有特定运动粘度和特定总芳烃含量的的基础油、碱土金属水杨酸盐、二烷基二硫代磷酸锌、带有分子量为900-3500的聚丁烯基团的琥珀酰亚胺无灰分散剂、无灰酚氧化抑制剂、二硫代氨基甲酸钼,显示出了改进的燃料经济性。
发明概述
因此,本发明的目的是提供一种改进的润滑油组合物,包含公知的具备优异降低摩擦性能并能改善燃料经济性的含钼摩擦改进剂。本发明的改进的润滑油组合物显示出进一步增加的燃料经济性。
本发明的发明人研究了通过使用含钼的摩擦改进剂和各种润滑油添加剂的组合对改善燃料经济性的协同作用。研究的结果是,发明人发现包含含钼的摩擦改进剂和过碱性含金属清净剂组合物的润滑油组合物显示出惊人地改进的燃料经济性,所述过碱性含金属清净剂组合物包含带有平均碳原子数为14-18的烷基基团(至少60mol%的烷基基团的碳原子数为14-18)的水杨酸钙、带有平均碳原子数为20-24的烷基基团(至少60mol%的烷基基团的碳原子数为20-24)的磺酸钙和/或带有平均碳原子数为20-28的烷基基团(至少60mol%的烷基基团的碳原子数为20-28)的水杨酸钙。此处描述的本发明基于此发现。
因此,本发明提供了一种内燃机用润滑油组合物,其包含主要量的润滑粘度油和少量的包含过碱性含金属清净剂组合物和含钼摩擦改进剂的添加剂组合物。
其中所述过碱性含金属清净剂组合物包含带有平均碳原子数在14-18的烷基基团的水杨酸钙,所述烷基基团的至少60mol%(优选至少70mol%)的碳原子数在14-18的范围内;和至少一种以下含钙的清净剂:
带有平均碳原子数在20-24的烷基基团的磺酸钙,至少60mol%(优选至少70mol%)的所述烷基基团的碳原子数在20-24的范围内;和
带有平均碳原子数在20-28的烷基基团的水杨酸钙,至少60mol%(优选至少70mol%)的所述烷基基团的碳原子数在20-28的范围内。
本发明的润滑油组合物通常含有占润滑油组合物70wt%或更多,优选80wt%或更多的基础油(即润滑粘度的油)。
发明详述
本发明优选的实施方式描述如下:
(1)含钼的摩擦改进剂包含二硫代氨基甲酸钼。
(2)带有平均碳原子数在14-18、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在14-18的范围内的烷基基团的水杨酸钙的过碱性度为1-4;带有平均碳原子数在20-24的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在20-24的范围内的磺酸钙;以及带有平均碳原子数在20-28的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在20-28的范围内的水杨酸钙的过碱性度为6-24。
(3)带有平均碳原子数在20-24的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在20-24的范围内的磺酸钙和带有平均碳原子数在20-28的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在20-28的范围内的水杨酸钙与带有平均碳原子数在14-18的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在14-18的范围内的水杨酸钙的过碱性度比值为2-12。
(4)过碱性含金属清净剂组合物包含带有平均碳原子数在14-18的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在14-18的范围内的水杨酸钙和带有平均碳原子数在20-24的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在20-24的范围内的磺酸钙。
(5)过碱性含金属清净剂组合物包含带有平均碳原子数在14-18的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在14-18的范围内的水杨酸钙,和带有平均碳原子数在20-28的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在20-28的范围内的水杨酸钙。
(6)润滑油组合物包含其量以润滑油组合物中钼含量计0.01-0.15wt%的含钼摩擦改进剂。
(7)润滑油组合物,其包含带有平均碳原子数为14-18的烷基基团,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在14-18的范围内的水杨酸钙和至少一种下述含钙清净剂,含量以所述润滑油组合物中钙含量计为0.01-0.4wt%:带有平均碳原子数为20-24的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在20-24的范围内的磺酸钙,和带有平均碳原子数为20-28的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在24-28的范围内的水杨酸钙。
(8)润滑油组合物还含有过碱性度为0.1-2的低过碱性磺酸钙,其具有平均碳原子数在14-24的烷基基团,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在14-24的范围内。
(9)润滑油组合物还含有选自含氮无灰分散剂,磷酸锌氧化抑制剂,磷酸锌抗磨剂,酚氧化抑制剂,和胺氧化抑制剂的润滑油添加剂。
(10)磷酸锌氧化抑制剂和磷酸锌抗磨剂的每一个包含重量比为1/9-9/1的二(伯烷基)二硫代磷酸锌和二(仲烷基)二硫代磷酸锌的混合物。
(11)含氮无灰分散剂是可以用碳酸亚乙酯或硼酸盐化合物后处理的琥珀酰亚胺分散剂。
(12)润滑油组合物还含有可包含硫的琥珀酰亚胺的钼的复合物。
(13)润滑粘度油的粘度指数为120-160。
(14)润滑油组合物满足SAE的0W20粘度等级。
本发明的润滑油组合物为内燃机如汽油机和柴油机提供了增加的高燃料经济性。因此,装配有这些内燃机的交通工具显示出了改进的燃料经济性。
下面对制备本发明润滑油组合物的基础油和添加剂作详细描述。
基础油
基础油(即润滑粘度的油)通常是在100℃下运动粘度为2-50mm2/s的矿物油或合成油。对矿物油和合成油的性质和其他性能没有特别的限定。但是,基础油的硫含量应为0.1wt%或更低。硫含量优选为0.03wt%或更低,更优选为0.005wt%或更低。
矿物油优选通过对矿物油的润滑油馏分进行溶剂精制,加氢或它们的组合工艺得到的油。特别优选的是高度加氢精炼油(对应于加氢裂化油,通常其粘度指数为120-160,芳烃含量为5wt%或更低,氮含量为50wt.ppm或更低,硫含量为50wt.ppm或更低)。特别优选的是高粘度指数基础油,如通过对疏松石蜡或GTL(气变液)蜡进行加氢异构化得到的粘度指数为140-160的基础油。
合成油(合成润滑基础油)的例子包括聚α-烯烃如碳原子数为3-12的α-烯烃聚合物;二元酸如癸二酸,壬二酸或己二酸和碳原子数为4-18的醇的二烷基酯,通常是癸二酸二辛酯;1,1,1-三羟甲基丙烷或季戊四醇和碳原子数为3-18的一元酸的多元醇酯;以及带有碳原子数为9-40的烷基基团的烷基苯。合成油通常基本上不含硫,显示出好的氧化稳定性和好的耐热性,在燃烧时产生了较少的残炭和灰渣。因此,合成油优选用于本发明的润滑油组合物。出于本发明的目的,特别优选聚α-烯烃。
每种矿物油和合成油可以单独使用。然而,如果需要,可以使用两种或多种矿物油的组合,和两种或多种合成油的组合。矿物油和合成油可以任选的比例组合使用。
含钼的摩擦改进剂
本发明的润滑油组合物包含含钼的摩擦改进剂。含钼的摩擦改进剂可以是已知的含钼摩擦改进剂或含钼摩擦改进剂的组合物的任一种。这些摩擦改进剂和摩擦改进剂的组合物在前述公开专利1-3中进行了描述。
优选的含钼摩擦改进剂是,如硫化的二硫代氨基甲酸氧钼,硫化的二硫代磷酸氧钼,胺-钼络合物化合物,氧钼二乙基酰胺,单甘油氧钼。最优选二硫代氨基甲酸钼摩擦改进剂。
本发明的润滑油组合物通常包含以钼含量计为0.01-0.15wt%的含钼摩擦改进剂。
过碱性含金属清净剂
本发明的润滑油组合物包含以下过碱性含金属清净剂的组合:
(a)带有平均碳原子数为14-18的烷基基团的水杨酸钙(特别是单烷基水杨酸盐),至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14-18;和
(b)带有平均碳原子数为20-24的烷基基团的磺酸钙(特别是单烷基磺酸盐),至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-24,和/或带有平均碳原子数为20-28的烷基基团的水杨酸钙,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-28。
上述提到的组分(b)中的每一种,即带有平均碳原子数为20-24的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-24的磺酸钙,和带有平均碳原子数为20-28的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-28的水杨酸钙,可单独或以组合的形式使用。
上述提到的组分(a),即带有平均碳原子数为14-18的烷基基团,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14-18的水杨酸钙优选是包含多种平均碳原子数为14-18的烷基基团的量为60mol%或更多,特别是70mol%或更多的水杨酸钙的混合物。
上述提到的组分(b)中的一种即带有平均碳原子数为20-24的烷基基团,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-24的磺酸钙,优选是包含多种平均碳原子数为20-24的烷基基团的量为60mol%或更多,特别是70mol%或更多的磺酸钙的混合物。
上述提到的组分(b)中的另一种即带有平均碳原子数为20-28的烷基基团,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-28的水杨酸钙,优选是包含多种平均碳原子数为20-28的烷基基团的量为60mol%或更多,特别是70mol%或更多的水杨酸钙的混合物。
润滑油组合物包含的组分(a)和组分(b)的每一种的量基于润滑油组合物的总量以钙含量计通常为0.01-0.4wt%。
组分(a)的水杨酸钙优选是过碱性度为1-4,特别是1.5-3的水杨酸钙。水杨酸钙可以是硫化的或未硫化的。
优选地是,组分(b)的磺酸钙和水杨酸钙其过碱性度独立地为6-24。优选地,磺酸钙的过碱性度为14-20,水杨酸钙的过碱性度为6-12。
优选地,组分(b)/组分(a)的过碱性度比值为2-12。
本发明的润滑油组合物优选还包含带有平均碳原子数为14-24的烷基基团,至少60mol%(优选至少70mol%)的所述烷基基团的碳原子数在14-24的范围内,过碱性度为0.1-2的磺酸钙。
本发明的润滑油组合物还可包含相对少量的其它过碱性的或低于上述提到的组分(a)和(b)的过碱性的含金属清净剂。这些含金属清净剂可以是水杨酸盐,羧酸盐,磺酸盐和/或酚盐。
其它添加剂
本发明的润滑油组合物还可包含其它润滑油添加剂。其它润滑油添加剂的例子包括含氮无灰分散剂,磷酸锌氧化抑制剂(或磷酸锌抗磨剂)如二烃基二硫代磷酸锌,和有机氧化抑制剂(如酚类氧化抑制剂和胺类氧化抑制剂)。
含氮无灰分散剂优选是衍生自聚烯烃或其衍生物的烯基或烷基琥珀酰亚胺。润滑油组合物可包含基于润滑油组合物的总量,以氮含量计为0.01-0.3wt%的含氮无灰分散剂。代表性的琥珀酰亚胺可通过高分子量的烯基或烷基取代的丁二酸酐与在每个分子中平均含4-10(优选5-7)个氮原子的多亚烷基多胺反应制备得到。高分子量的烯基或烷基优选衍生自数均分子量为约900-3000的聚丁烯。
通过聚丁烯和顺丁烯二酸酐反应得到聚丁烯基-琥珀酸酐的方法通常使用氯化合物进行氯化处理。此外,也可以使用非氯化合物的热反应方法。优选使用聚丁烯琥珀酰亚胺,其通过热反应方法由聚丁烯琥珀酸酐得到。
琥珀酰亚胺可以是经后处理的琥珀酰亚胺,其通过与硼酸、醇、醛、酮、烷基酚、环状碳酸酯、有机酸或其类似物进行反应制备。特别是,通过与含硼的化合物如硼酸或硼化合物进行反应得到的硼酸化烯基(或烷基)-琥珀酰亚胺从热和氧化稳定性的考虑是有利的。
润滑油组合物可包含其它无灰分散剂,如额外加入的或以完全替代上述提到的烯基(或烷基)-琥珀酰亚胺无灰分散剂而加入的烯基-苄胺无灰分散剂和/或烯基琥珀酸酯无灰分散剂。
润滑油组合物可包含磷酸锌氧化抑制剂(或磷酸锌抗磨剂)。磷酸锌氧化抑制剂(或磷酸锌抗磨剂)可以选自二烷基二硫代磷酸锌,二烷基单硫代磷酸锌和二烃基磷酸锌。磷酸锌氧化抑制剂/抗磨剂的制备方法和性质是众所周知的。磷酸锌氧化抑制剂/抗磨剂通常的含量基于润滑油组合物的总量以磷的含量计为0.01-0.12wt%。然而,基于制备低磷、低硫润滑油组合物的考虑,其含量优选为0.01-0.06wt%。
二烷基二硫代磷酸锌优选包含碳原子数为3-18的烷基基团或带有C3-18烷基基团的烷基芳基基团。最优选是含有衍生自碳原子数为3-18的仲醇的烷基基团的二烷基二硫代磷酸锌或含有衍生自碳原子数为3-18的伯醇和碳原子数为3-18的仲醇混合物的烷基基团混合物的二烷基二硫代磷酸锌。两者对于降低摩擦均特别有效。衍生自伯醇的二烷基二硫代磷酸锌显示出高的耐热性。这些二烷基二硫代磷酸锌可以单独使用或者以混合物的形式组合使用,其中混合物主要包含衍生自仲醇的和/或衍生自伯醇的二烷基二硫代磷酸锌。
本发明的润滑油组合物优选包含0.01-5wt%的有机氧化抑制剂,优选0.1-3wt%。氧化抑制剂可以是位阻酚氧化抑制剂或二芳基胺氧化抑制剂。二芳基胺氧化抑制剂的优势在于贡献了来源于氮原子的碱值。位阻酚的优势在于不产生NOx气体。
位阻酚氧化抑制剂的例子包括例如2,6-二叔丁基-对-甲酚,4,4′-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚),4,4′-亚甲基双(6-叔丁基-邻-甲酚),4,4′-亚异丙基双(2,6-二叔丁基苯酚),4,4′-双(2,6-二叔丁基苯酚),2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚),4,4′-硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚),2,2-硫代-二亚乙基双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯],辛基3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,十八烷基3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,和辛基3-(3,5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸酯。
二芳基胺氧化抑制剂的例子包括带有碳原子数为4-9的烷基基团混合物的烷基二苯胺,p,p′-二辛基二苯胺,苯基α-萘胺,苯基β-萘胺,烷基化α-萘胺,和烷基化苯基β-萘胺。
每种位阻酚氧化抑制剂和二芳基胺氧化抑制剂可以单独或者组合使用。如果有需要,其它油溶性的氧化抑制剂也可以与上述提到的氧化抑制剂及其组合混合使用。
本发明的润滑油组合物还可包含琥珀酰亚胺的氧钼络合物,特别是琥珀酰亚胺的含硫氧钼的络合物。当与上述提到的酚类或胺类氧化抑制剂组合使用时,琥珀酰亚胺的含硫氧钼的络合物可增加抗氧化性。
本发明的润滑油组合物还可包含5wt%或更少的,特别是0.01-5wt%的碱金属的硼酸盐水合物。有代表性的碱金属的硼酸盐水合物可通过US3,929,650和4,089,790中描述的方法制备。比如,碱金属的硼酸盐水合物可以含有碱金属硼酸盐水合物微粒的分散体形式存在,其是通过在碱金属氢氧化物的存在下碳化中性碱金属或碱土金属的磺酸盐从而产生过碱性磺酸盐并将过碱性磺酸盐与硼酸反应得到的。在碳化过程中,需要将无灰分散剂如琥珀酰亚胺加入到反应混合物中。碱金属优选钾和钠。碱金属硼酸盐水合物可以是颗粒尺寸约为0.3微米或更小的KB3O5·H2O颗粒的分散体,其在中性磺酸钙和琥珀酰亚胺的存在下分散。
本发明的润滑油组合物优选包含20wt%或更少,优选1-20wt%的粘度指数改进剂。粘度指数改进剂为如聚甲基丙烯酸烷基酯,乙烯-丙烯共聚物,苯乙烯-丁二烯共聚物,聚异戊二烯的聚合物。优选使用为上述聚合物提供分散性能所制备的分散型粘度指数改进剂和多功能粘度指数改进剂。粘度指数改进剂可以单独或组合使用。
本发明的润滑油组合物还可包含少量的多种辅助添加剂。辅助添加剂举例描述如下:
氧化抑制剂或抗磨剂如二硫代氨基甲酸锌,亚甲基双(二丁基二硫代氨基甲酸酯),油溶性铜化合物,含硫化合物(如硫化烯烃,硫化酯和聚硫化物),磷酸酯,亚磷酸酯,硫代磷酸酯,和有机胺化合物(如油胺);作为金属减活剂的苯并三唑化合物和噻二唑化合物;作为防锈剂和抗乳化剂的非离子型聚氧亚烷基表面活性剂如聚氧亚烷基-烷基苯基醚以及氧化乙烯和氧化丙烯的共聚物。
此外,多种胺、酰胺、胺盐和它们的衍生物可作为抗摩擦剂使用。
此外,多种化合物可作为抗泡剂和倾点下降剂而被引入。
上述提到的辅助添加剂加入到润滑油组合物中的量为3wt%或更少,特别是0.001-3wt%。
实施例[1-3],和对比例[1-3]
(1)制备润滑油组合物(测试油)
润滑油组合物通过向基础油中加入下述添加剂组分制备得到如表1中的配方。实施例1-3是依照本发明的润滑油组合物,比较例1-3的润滑油组合物作为对比。通过添加粘度指数改进剂,配制的润滑油组合物显示出0W20的粘度等级(SAE粘度等级),在100℃的运动粘度为7.7-7.8mm2/s。
(2)基础油和添加剂
(I)基础油:
矿物基础油(100℃的运动粘度为4.1mm2/s,粘度指数为137),由疏松石蜡通过加氢处理、分馏和脱蜡得到。
(II)添加剂
含氮无灰分散剂
碳酸亚乙酯后处理过的得自聚丁烯(数均分子量约为2300)的琥珀酰亚胺分散剂(双型,氮含量:1.0wt%)。
含金属清净剂
a)过碱性水杨酸钙(1)[Ca-sali-1]:带有烷基基团的单烷基水杨酸钙,其中全部烷基基团的约80mol%是C14-18的烷基基团(Ca:6.1wt%,S:0.1wt%,TBN:170mgKOH/g,过碱性度:2.3)
b)过碱性磺酸钙[Ca-sulf-1]:带有烷基基团的烷基甲苯磺酸钙,其中全部烷基基团的约80mol%是C20-24的烷基基团(Ca:16.0wt%,S:1.6wt%,TBN:423mgKOH/g,过碱性度:17)
c)过碱性水杨酸钙(2)[Ca-sali-2]:带有烷基基团的单烷基水杨酸钙,其中全部烷基基团的约80mol%是C20-28的烷基基团(Ca:11.4wt%,S:0.2wt%,TBN:320mgKOH/g,过碱性度:8.2)
d)低过碱性磺酸钙[Ca-sulf-2]:带有烷基基团的烷基苯磺酸钙,其中全部烷基基团的约80mol%是C14-24的烷基基团(Ca:2.4wt%,S:2.9wt%,TBN:17mgKOH/g,地碱性度:0.34)
含钼的摩擦改进剂
硫化的二硫代氨基甲酸氧钼(Mo-DTC,Mo:10wt%,S:11wt%)
磷酸锌氧化抑制剂
二(仲烷基)二硫代磷酸锌(ZnDTP-1,P:7.8wt%,Zn:7.8wt%,S:14wt%)
二(伯烷基)二硫代磷酸锌(ZnDTP-2,P:7.3wt%,Zn:8.4wt%,S:14wt%)
有机氧化抑制剂(Ox.Inhi.
胺氧化抑制剂:二烷基二苯胺
含硫的琥珀酰亚胺-钼络合物(Mo comp.)
含钼络合物(Mo:5.5wt%,S:0.2wt%,N:1.6wt%,TBN:10mg KOH/g)
粘度指数改进剂
聚甲基丙烯酸盐粘度指数改进剂
(3)润滑油组合物评价
a)测试方法
汽油发动机的曲轴(同轴4缸发动机,发动机排气体积:1.8L,辊式阀系统)通过与扭矩测量器连接的电机带动旋转,测量运转扭矩。在开始测试前,移除点火塞以使活塞泵送损失产生的影响最小,测试在开放的条件下进行。油的温度保持在100℃。测试时转动的速率分别是150s。从开始测试且过了30s的失误期后至120s期间,连续测量扭矩。平均的扭矩值通过测量的扭矩值计算得到。
独立地,制备参照油(SAE粘度等级:0W20,100℃的运动粘度:8.9mm2/s)。
从扭矩值和上述提到的测试油的平均扭矩值,计算得到扭矩降低比例(%)。扭矩降低比例列于表1中。
b)测试结果
测试油的实验结果列于下表1中。
表1
在表1中,Ex.=实施例;Com.=对比例
测试结果
扭矩降低比例(%)
备注:
添加剂的量如下:
Ox.inhi(即有机氧化抑制剂)和Mo.comp(即含硫的琥珀酰亚胺-钼络合物)是按照添加剂本身的量(wt%)计。
无灰添加剂、含钙清净剂(Ca-sali-1,Ca-sul-1,Ca-sali-2,Ca-sul-2),Mo-DTC和含锌化合物(ZnDTP-1,ZnDTP-2)分别是以氮含量(wt%),Ca含量(wt%),Mo含量(wt%),和P含量(wt%)计。
列于表1的测试结果表明按照本发明的润滑油组合物(实施例1-3)比包含不同于实施例1-3的润滑油组合物中所含的那些含金属清净剂的含金属清净剂润滑油组合物(对比例1-3)显示出极高的扭矩下降。
Claims (19)
1.内燃机用润滑油组合物,其包含主要量的润滑粘度油和次要量的添加剂组合物,所述添加剂组合物包含过碱性含金属清净剂组合物和含钼摩擦改进剂;
其中过碱性含金属清净剂组合物包括带有平均碳原子数为14-18的烷基基团的水杨酸钙,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14-18;和以下含钙清净剂中的至少一种:
带有平均碳原子数为20-24的烷基基团的磺酸钙,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-24;和
带有平均碳原子数为20-28的烷基基团的水杨酸钙,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-28;
其中所述的润滑油组合物还包含带有平均碳原子数为14-24的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14-24且过碱性度为0.1-2的低过碱性的磺酸钙。
2.如权利要求1所述的润滑油组合物,其中含钼摩擦改进剂包括二硫代氨基甲酸钼。
3.如权利要求1所述的润滑油组合物,其中带有平均碳原子数为14-18的烷基基团的水杨酸钙的过碱性度为1-4,该水杨酸钙的至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在14-18的范围内;带有平均碳原子数为20-24的烷基基团的磺酸钙以及带有平均碳原子数为20-28的烷基基团的水杨酸钙的过碱性度为6-24,所述磺酸钙的至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在20-24的范围内,所述水杨酸钙的至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在20-28的范围内。
4.如权利要求3所述的润滑油组合物,其中带有平均碳原子数为20-24的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-24的磺酸钙和带有平均碳原子数为20-28的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-28的水杨酸钙与带有平均碳原子数为14-18的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14-18的水杨酸钙的过碱性度比值为2-12。
5.如权利要求1所述的润滑油组合物,其中过碱性含金属清净剂包含带有平均碳原子数为14-18的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14-18的水杨酸钙和带有平均碳原子数为20-24的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-24的磺酸钙。
6.如权利要求1所述的润滑油组合物,其中过碱性含金属清净剂组合物包含带有平均碳原子为14-18的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14-18的水杨酸钙和带有平均碳原子数为20-28的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-28的水杨酸钙。
7.如权利要求1所述的润滑油组合物,其包含含量以所述润滑油组合物中的钼含量计为0.01-0.15wt%的含钼摩擦改进剂。
8.如权利要求1所述的润滑油组合物,其包含带有平均碳原子数为14-18的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在14-18的范围内的水杨酸钙和下述含钙清净剂中的至少一种,含量以所述润滑油组合物中钙含量计为0.01-0.4wt%:带有平均碳原子数为20-24的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在20-24的范围内的磺酸钙和带有平均碳原子数为20-28的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数在20-28的范围内的水杨酸钙。
9.如权利要求1所述的润滑油组合物,其还包含选自含氮无灰分散剂,磷酸锌氧化抑制剂,磷酸锌抗磨剂,酚类氧化抑制剂和胺类氧化抑制剂的润滑油添加剂。
10.如权利要求9所述的润滑油组合物,其中磷酸锌氧化抑制剂和磷酸锌抗磨剂各自包含重量比为1/9到9/1的二(伯烷基)二硫代磷酸锌和二(仲烷基)二硫代磷酸锌的混合物。
11.如权利要求9所述的润滑油组合物,其中含氮无灰分散剂是琥珀酰亚胺分散剂。
12.如权利要求1所述的润滑油组合物,其还包含琥珀酰亚胺的钼络合物。
13.如权利要求1所述的润滑油组合物,其中所述润滑粘度油的粘度指数为120-160。
14.如权利要求1所述的润滑油组合物,其满足SAE粘度等级0W20。
15.制备内燃机用润滑油组合物的方法,所述方法包括向润滑粘度油中加入下列添加剂组分:
含钼摩擦改进剂;和
过碱性含金属清净剂组合物,其包括带有平均碳原子数为14-18的烷基基团的水杨酸钙,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14-18;和以下含钙清净剂中的至少一种:
带有平均碳原子数为20-24的烷基基团的磺酸钙,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-24;和
带有平均碳原子数为20-28的烷基基团的水杨酸钙,至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-28;
其中所述的润滑油组合物还包含带有平均碳原子数为14-24的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14-24且过碱性度为0.1-2的低过碱性的磺酸钙。
16.权利要求15的方法,其中过碱性含金属清净剂包含带有平均碳原子数为14-18的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14-18的水杨酸钙和带有平均碳原子数为20-24的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-24的磺酸钙。
17.权利要求15的方法,其中过碱性含金属清净剂组合物包含带有平均碳原子为14-18的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为14-18的水杨酸钙和带有平均碳原子数为20-28的烷基基团、至少60mol%的所述烷基基团的碳原子数为20-28的水杨酸钙。
18.如权利要求9所述的润滑油组合物,其中含氮无灰分散剂是用碳酸亚乙酯或硼酸盐化合物后处理的琥珀酰亚胺分散剂。
19.如权利要求1所述的润滑油组合物,其还包含含硫的琥珀酰亚胺的钼络合物。
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