CN103254986B - 一种双燃料发动机润滑油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种双燃料发动机润滑油，按重量百分比取原料：50%～62.5%加氢基础油、15%～20%聚α-烯烃、15%～20%高碱值合成磺酸钙、2%～3%硫磷丁辛基锌盐、1%～5%乙丙共聚物、1.5%～2%二烷基二硫代磷酸氧钼、0.0001%～0.0002%甲基硅油酯；其制备方法是：将加氢基础油、聚α-烯烃和高碱值合成磺酸钙混合后加热，搅拌均匀，加入硫磷丁辛基锌盐和二烷基二硫代磷酸氧钼，搅拌均匀后分别加入乙丙共聚物和甲基硅油酯，搅拌均匀；进行调和、过滤，得双燃料发动机润滑油。方法工艺简单，生产成本低；润滑油灰分适中，具有优良的抗氧化能力、高碱值防酸化性、抗磨损性，延长润滑油的换油周期，提高发动机的功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种双燃料发动机润滑油及其制备方法。
背景技术
随着人们节能意识的逐渐增强，世界各国对源利用问题更加重视。目前，在汽车行业，正在不断开发出代用燃料汽车，其中比较理想的是用压缩天然气或液化石油气等燃料代替内燃机油的双燃料汽车。
双燃料发动机使用天然气或液化石油气为燃料，其发热值很高，尾气排放温度高达 480℃，比普通的内燃机油的温度高出180℃～200℃，发动机燃烧温度高，导致润滑油蒸发损失大，NOx含量过高，内燃机油极易使 NOx发生氧化或硝基化，增加油泥和积炭，从而加速发动机磨损、润滑油变质老化；并且，压缩天然气或液化石油气自身无润滑作用，因此，要求内燃机油的灰分要适中，使沉积在气门与气门座上的灰分起润滑作用，灰分过低，起不到润滑作用，易导致进气阀、排气阀及阀座磨损，灰分太高，会引起发动机早期点火及火花塞污染，影响发动机功率，在发动机表面生成坚硬沉积物，积炭过多，气门熔损。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种灰分适中、具有良好的清净分散性和抗氧抗磨性的双燃料发动机润滑油及其制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低。
本发明的技术解决方案是：
一种双燃料发动机润滑油，按重量百分比由以下原料组成：
加氢基础油 50%～62.5%；
聚α-烯烃 15%～20%；
高碱值合成磺酸钙 15%～20%；
硫磷丁辛基锌盐 2%～3%；
乙丙共聚物 1%～5%；
二烷基二硫代磷酸氧钼 1.5%～2%；
甲基硅油酯 0.0001%～0.0002%；
所述聚α-烯烃的分子量＞2000，所述乙丙共聚物的分子量＞1000。
双燃料发动机润滑油，按重量百分比由以下原料组成：
二类加氢基础油500SN 60.998%；
分子量＞8000的聚α-烯烃 15%；
高碱值合成磺酸钙 15%；
硫磷丁辛基锌盐 2%；
分子量＞13000的乙丙共聚物 5%；
二烷基二硫代磷酸氧钼 2%；
甲基硅油酯 0.0002%。
所述高碱值合成磺酸钙的总碱值为400～500，其中，钙的质量百分含量为20%～30%，硫的质量百分含量为0.95%～1.5%；所述硫磷丁辛基锌盐中锌的质量百分含量为4.7%～5.0%，磷的质量百分含量为2.0%～2.2%，硫的质量百分含量为6.8%～7.9%；所述二烷基二硫代磷酸氧钼中钼的质量百分含量为13%～16.5%，硫的质量百分含量为6.0%～25%，磷的质量百分含量为4.0%～8.0%，氮的质量百分含量为0.2%～0.5%。
所述高碱值合成磺酸钙的总碱值为470～500，其中，钙的质量百分含量为24%～30%，硫的质量百分含量为0.95%～1.2%；所述硫磷丁辛基锌盐中锌的质量百分含量为4.7%～5.0%，磷的质量百分含量为2.0%～2.2%，硫的质量百分含量为6.8%～7.9%；所述二烷基二硫代磷酸氧钼中钼的质量百分含量为14%～14.5%，硫的质量百分含量为6.5%～14.5%，磷的质量百分含量为2.0%～3.3%，氮的质量百分含量为0.25%～0.3%。
所述加氢基础油为二类加氢基础油500SN、二类加氢基础油500N、三类加氢基础油500SN、三类加氢基础油500N中的一种。
一种双燃料发动机润滑油的制备方法，其具体步骤是：
将加氢基础油、聚α-烯烃和高碱值合成磺酸钙混合后加热至50℃～60℃，搅拌均匀；维持温度在50℃～60℃，加入硫磷丁辛基锌盐和二烷基二硫代磷酸氧钼，搅拌均匀后加入乙丙共聚物，搅拌均匀后加入甲基硅油酯，搅拌均匀；在50℃～60℃下，进行调和2h～3h，过滤，得双燃料发动机润滑油。
加氢基础油的抗氧化能力强，含硫化物、氯化物等非烃类组分低，具有倾点低、闪点高的优点。
聚α-烯烃具有很好的高、低温性能，工作温度范围大，闪点及燃点高，使用安全，蒸发率低，结焦少，使用寿命长，粘度指数高，粘温性能好，抗乳化、抗泡性能优异，良好的电气性能和热稳定性及化学稳定性，无毒、无刺激性。闪点高，倾点好，超强的抗氧化功能。
高碱值合成磺酸钙能有效减少发动机上的高温沉积物，长期有效的保护发动机，避免机件的酸性腐蚀，并能延长换油期；并且，还能提高润滑油的碱值，以控制高温氧化后产生的酸值和酸化物，与其他物质具有协同性，提高润滑油的清净性、无灰性，提高润滑油的钙含量，从而抑制发动机燃烧后的一氧化碳的排放。
硫磷丁辛基锌盐具有良好的抗氧化、抗腐蚀、极压抗磨性能，能有效地防止发动机轴承腐蚀以及因高温氧化导致的油品粘度增长，油溶性和配伍性良好，可以提高润滑油的抗磨性。
乙丙共聚物具有优良的剪切稳定性、增稠能力、热稳定性，能显著的改善油品粘温性能，能有效改进润滑油的粘度指数。
二烷基二硫代磷酸氧钼能有效的降低运动部件间的摩擦系数，在运动部件表面形成的保护膜，能较大增强抗磨和符合的承载能力；还可以提高产品的高温抗氧性，并且能提高润滑油的油性。
甲基硅油酯具有极好的相容性，可以在润滑油中起到极强的抑制气泡生成的作用。
本发明的有益效果：
方法工艺简单，生产成本低；选用的原料加氢基础油、聚α-烯烃、高碱值合成磺酸钙、硫磷丁辛基锌盐、乙丙共聚物、二烷基二硫代磷酸氧钼和甲基硅油酯之间具有极强的配伍合理性，使双燃料发动机润滑油灰分适中，具有优良的抗氧化能力、高碱值防酸化性、抗磨损性，有效的降低了润滑油的蒸发损失量，改善了以往润滑油对发动机造成的磨损，从而增加了发动机的使用寿命，解决了润滑油变质老化快的问题，延长了润滑油的换油周期，提高了发动机的功率；该双燃料发动机润滑油的清净性好、燃料燃烧值高、燃烧完全，使发动机减少了油泥和积炭的生成，降低了CO、碳氢化合物、NOx、硫化物以及铅的排放量，符合国Ⅳ汽车尾气排放标准，使得发动机达到了高效和节能减排的效果。
具体实施方式
实施例1 15W/40-SG/CF通用内燃机润滑油
按以下重量百分比称取原料：
二类加氢基础油500SN 60.998%；
分子量＞8000的聚α-烯烃 15%；
高碱值合成磺酸钙 15%；
硫磷丁辛基锌盐 2%；
分子量＞13000的乙丙共聚物 5%；
二烷基二硫代磷酸氧钼 2%；
甲基硅油酯 0.0002%；
所述高碱值合成磺酸钙的总碱值为500，钙含量为30m%，硫含量为1.2m %；所述硫磷丁辛基锌盐锌的含量为5.0m%，磷含量为2.2m %，硫含量为7.5m %；所述二烷基二硫代磷酸氧钼的钼含量为14.5m %，硫含量为6.5m %，磷含量为3.3m %，氮含量为0.3m %；
将二类加氢基础油500SN、聚α-烯烃和高碱值合成磺酸钙混合后加热至50℃～60℃，搅拌均匀；维持温度在50℃～60℃，加入硫磷丁辛基锌盐和二烷基二硫代磷酸氧钼，搅拌均匀后加入乙丙共聚物，搅拌均匀后加入甲基硅油酯，搅拌均匀；在50℃～60 ℃下，进行调和2h，过滤，得双燃料发动机润滑油；进行台架试验，检测结果如表1所示，其它检测指标如表2所示。
夏利1.0 改装天然气车型（出租车）每年10万公里左右
发动机24h连续工作，加入本发明的双燃料发动机润滑油后，与使用普通润滑油相比，噪音明显降低，维修减少，换油周期15120公里，没有明显丢油现象，天然气每百公里使用量由6立方降低为5.3立方。
实施例2 10W/30-SJ/CH通用内燃机润滑油
按以下重量百分比称取原料：
二类加氢基础油500N 62.4999%；
分子量为6300的聚α-烯烃 15%；
高碱值合成磺酸钙 20%；
硫磷丁辛基锌盐 2.5%；
分子量为14500的乙丙共聚物 1%；
二烷基二硫代磷酸氧钼 1.5%；
甲基硅油酯 0.0001%；
所述高碱值合成磺酸钙的总碱值为470，钙含量为24m%，硫含量为0.95m %；所述硫磷丁辛基锌盐锌的含量为4.7m%，磷含量为2.0m %，硫含量为6.8m %；所述二烷基二硫代磷酸氧钼的钼含量为14m %，硫含量为6.0m %，磷含量为2.0m %，氮含量为0.25m %；
将二类加氢基础油500N、聚α-烯烃和高碱值合成磺酸钙混合后加热至50℃～60℃，搅拌均匀；维持温度在50℃～60℃，加入硫磷丁辛基锌盐和二烷基二硫代磷酸氧钼，搅拌均匀后加入乙丙共聚物，搅拌均匀后加入甲基硅油酯，搅拌均匀；在50℃～60℃下，进行调和3h，过滤，得双燃料发动机润滑油；进行台架试验，检测结果如表1所示，其它检测指标如表2所示。
斯柯达2.0T 改装天然气车型（自用）三年5万3000公里
加入本发明的双燃料发动机润滑油后，与使用普通润滑油相比，噪音明显降低，换油周期17550公里，没有明显丢油现象，天然气每百公里使用量由12.5立方降低为11.8立方，并且，使用的93#汽油用量也相对减少。
实施例3 20W/50-SL/CI通用内燃机润滑油
按以下重量百分比称取原料：
三类加氢基础油500SN 50.9998%；
分子量10000的聚α-烯烃 20%；
高碱值合成磺酸钙 20%；
硫磷丁辛基锌盐 2%；
分子量15000的乙丙共聚物 5%；
二烷基二硫代磷酸氧钼 2%；
甲基硅油酯 0.0002%；
所述高碱值合成磺酸钙的总碱值为500，钙含量为30.0 m%，硫含量为1.0 m %；所述硫磷丁辛基锌盐锌的含量为5.0m%，磷含量为2.2m %，硫含量为7.9m %；所述二烷基二硫代磷酸氧钼的钼含量为14.5m %，硫含量为6.5m %，磷含量为3.3m %，氮含量为0.3m%。
将三类加氢基础油500SN、聚α-烯烃和高碱值合成磺酸钙混合后加热至50℃～60℃，搅拌均匀；维持温度在50℃～60℃，加入硫磷丁辛基锌盐和二烷基二硫代磷酸氧钼，搅拌均匀后加入乙丙共聚物，搅拌均匀后加入甲基硅油酯，搅拌均匀；在50℃～60℃下，进行调和2.5h，过滤，得双燃料发动机润滑油；进行台架试验，检测结果如表1所示，其它检测指标如表2所示。
欧曼大型翻斗车
加入本发明的双燃料发动机润滑油后，与使用普通润滑油相比，噪音明显降低，维修减少，换油周期10500公里，没有明显丢油现象，天然气每百公里使用量由28.5立方降低为26.3立方。
表1本发明实施例1～实施例3的台架试验检测结果表
表2本发明实施例1～实施例3的其它检测指标
Claims (6)
1.一种双燃料发动机润滑油，其特征是：
按重量百分比由以下原料组成：
加氢基础油 50%～62.5%；
聚α-烯烃 15%～20%；
高碱值合成磺酸钙 15%～20%；
硫磷丁辛基锌盐 2%～3%；
乙丙共聚物 1%～5%；
二烷基二硫代磷酸氧钼 1.5%～2%；
甲基硅油酯 0.0001%～0.0002%；
所述聚α-烯烃的分子量＞2000，所述乙丙共聚物的分子量＞1000，所述加氢基础油为二类加氢基础油500SN、二类加氢基础油500N、三类加氢基础油500SN、三类加氢基础油500N中的一种。
2.根据权利要求1所述的双燃料发动机润滑油，其特征是：所述高碱值合成磺酸钙的总碱值为400～500，其中，钙的质量百分含量为20%～30%，硫的质量百分含量为0.95%～1.5%；所述硫磷丁辛基锌盐中锌的质量百分含量为4.7%～5.0%，磷的质量百分含量为2.0%～2.2%，硫的质量百分含量为6.8%～7.9%。
3.根据权利要求1所述的双燃料发动机润滑油，其特征是：所述高碱值合成磺酸钙的总碱值为470～500，其中，钙的质量百分含量为24%～30%，硫的质量百分含量为0.95%～1.2%；所述硫磷丁辛基锌盐中锌的质量百分含量为4.7%～5.0%，磷的质量百分含量为2.0%～2.2%，硫的质量百分含量为6.8%～7.9%。
4.如权利要求1所述的双燃料发动机润滑油的制备方法，其特征是：
具体步骤如下：
将加氢基础油、聚α-烯烃和高碱值合成磺酸钙混合后加热至50℃～60℃，所述加氢基础油为二类加氢基础油500SN、二类加氢基础油500N、三类加氢基础油500SN、三类加氢基础油500N中的一种，搅拌均匀；维持温度在50℃～60℃，加入硫磷丁辛基锌盐和二烷基二硫代磷酸氧钼，搅拌均匀后加入乙丙共聚物，搅拌均匀后加入甲基硅油酯，搅拌均匀；在50℃～60℃下，进行调和2h～3h，过滤，得双燃料发动机润滑油。
5.根据权利要求4所述的双燃料发动机润滑油的制备方法，其特征是：所述高碱值合成磺酸钙的总碱值为400～500，其中，钙的质量百分含量为20%～30%，硫的质量百分含量为0.95%～1.5%；所述硫磷丁辛基锌盐中锌的质量百分含量为4.7%～5.0%，磷的质量百分含量为2.0%～2.2%，硫的质量百分含量为6.8%～7.9%。
6.根据权利要求4所述的双燃料发动机润滑油的制备方法，其特征是：所述高碱值合成磺酸钙的总碱值为470～500，其中，钙的质量百分含量为24%～30%，硫的质量百分含量为0.95%～1.2%；所述硫磷丁辛基锌盐中锌的质量百分含量为4.7%～5.0%，磷的质量百分含量为2.0%～2.2%，硫的质量百分含量为6.8%～7.9%。
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