CN103602471B - 一种节能减排全合成无极变速器传动液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种节能减排全合成无极变速器传动液，由下述重量份的组分组成：烷基苯75～85份，高分子二元乙丙烯烃0.5～1份，甲苯或二甲苯0.5～1份，清净剂3～4份，分散剂3～4份，抗氧抗腐剂0.1～0.5份，抗氧抗磨剂0.5～1份，硼化无灰分散剂10～15份，钼化抗磨节能剂0.1～0.2份。本发明并提供了上述节能减排全合成无极变速器传动液的制备方法。本发明的无极变速传动液，比矿物油成本低，比其它类合成基础油成本低60%以上，且性能优良，能实现超级节能减排。

Description

一种节能减排全合成无极变速器传动液及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料及其加工应用技术，特别涉及一种节能减排全合成无极变速器传动液及其制备方法。

背景技术

汽车交通带来的燃油消耗上升和原油需求量增大，乘用车燃料消耗量限值的强制性国家标准的执行，使得改善汽车的燃油经济性，降低汽车燃油消耗成为汽车制造工业和相关产业迫切需要解决的技术难题。

发动机的节能减排可以通过3种主要途径来开展：改变和改善发动机设计、提高燃料质量和采用润滑油节能技术。由于发动机设计导致的可信度和耐久性测试通常需要花费相当长的时间和很高的成本，同时燃料质量提升的空间已不大，相比之下，通过润滑油配方技术来提高燃料经济性的成本要远低于改变发动机硬件的成本，能更快地实现节能减排目的。

但是能源短缺已成为世界难题，汽车的普及和保有量在不断增加，如何制作高端润滑油，不使用石油矿物油，采用高分子合成材料替代矿物油，成本低廉，性能优良，不受温度环境限制，使用周期更长，对发动机系统永久保护，使汽车提高动力，能大量节省燃油，自然减少排放，是主要的技术课题。

发明内容

针对上述的资源特点，采用中国物美价廉生产洗涤剂原料的副产品，将钼、硼添加剂按比例加至其它功能剂中，制备出一种节能减排全合成无极变速器传动液。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种节能减排全合成无极变速器传动液，由下述重量份的组分组成：

烷基苯75～85份，高分子二元乙丙烯烃0.5～1份，甲苯或二甲苯0.5～1份，清净剂3～4份，分散剂3～4份，抗氧抗腐剂0.1～0.5份，抗氧抗磨剂0.5～1份，硼化无灰分散剂10～15份，钼化抗磨节能剂0.1～0.2份。

其中，优选地，所述高分子二元乙丙烯烃为乙烯与丙烯共聚而得的二元乙丙橡胶。

其中，优选地，所述清净剂为高碱值合成磺酸钙、烷基苯高碱值合成磺酸钙、烷基水杨酸钙、硫化烷基酚钙中的任意一种或几种。

其中，优选地，所述分散剂为单烯基丁二酰亚胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺、聚异丁烯多丁二酰亚胺、高分子量丁二酰亚胺中任意一种或几种。

其中，优选地，所述抗氧抗腐剂为噻二唑衍生物和硫磷仲醇基锌盐中的一种或二者的混合物。

其中，优选地，所述抗氧抗磨剂为硫代磷酸三苯酯、二苄基二硫化物、磷酸三甲酸酯和亚磷酸二正丁酯中任意一种或几种。

其中，优选地，钼化抗磨节能剂为二烷基二硫代磷酸钼和硫磷氮钼配合物中的一种或二者的混合物。

一种节能减排全合成无极变速器器传动液制备方法，包括以下步骤：

1）将烷基苯和高分子二元乙丙烯烃，在甲苯催化聚合下，80～110℃搅拌反应2～4小时，得基础油；

2）将钼化抗磨节能剂与分散剂，在40～60℃下搅拌1～2小时，然后加入硼化无灰分散剂、抗氧抗腐剂、抗氧抗磨剂和清净剂在40～60℃下搅拌1～2小时，得复合添加剂；

3）将步骤1所得的基础油和步骤2所得的复合添加剂在30～50℃搅拌1～2小时，经粗滤和精滤后得节能减排全合成无极变速器传动液。

本发明所用烷基苯为生产日用洗涤剂的磺化原料，经蒸馏切出单烷基苯作为洗涤剂的原料后得到。烷基苯有直链烷基苯和支链烷基苯，应以分散性好的直链烷基苯为佳。早期，烷基苯在工业上不是作为润滑剂，而是作为生产日用洗涤剂的磺化原料。1965年以前，通常用丙烯四聚体制取十二烷基苯，因而，烷基苯支链化程度很高，用它制备的硬型洗涤剂因在水中不易分解，排放后污染河流而被淘汰。后来，开始使用直链烷基苯时，大约可得到约占总量10%的重烷基苯，它具有较底的凝点，很高的粘度指数和较高的安定性，能作为四季通用油而广泛应在寒冷地区。

制备烷基苯的方法主要有以下几种：

（1）烯烃法生产直链烷基苯：将煤油经分子筛脱蜡获得正构烷烃，在铂催化剂存在下脱氢，得到直链烯烃，再在HF催化剂作用下与苯进行烃化，得到直链烷基苯。

（2）烷烃法生产直链烷基苯：将煤油经分子筛或尿素脱蜡获得正构烷烃，再进行氯化，得到正构氯化烷烃，再在AlCl3催化剂存在下进行烷基化，制得直链烷基苯。

（3）石蜡裂解法制直链烷基苯：用石蜡裂解制得的，α-烯烃，切取其所需碳数的馏分，再进行烷基化，制得直链烷基苯。

（4）用乙烯齐聚的α-烯烃经烷基化获得直链烷基苯。

上述过程的烷基化产品，经蒸馏切出单烷基苯作洗涤剂原料后，其重烷基苯一般二、三及多烷基苯混合物，可作为烷基苯合成油基础油使用。

本发明的有益效果：

1）成本分析：本发明基础油为全合成烷基苯烯烃，比矿物油成本低，比其它合成油成本低60%以上，复合添加剂成本比不含钼、硼节能减排剂的添加剂成本低70%以上。

2）功能：卓越的超低温无界限启动性和高温油压稳定性，极优异的高温抗氧化性，不结胶，不积碳，清净无灰分散性，是普通矿物润滑油使用同期的3-4倍，可常年不用更换，南北方四季通用方便。并为无极变速器传动系统提供磷、硼、钼三层抗磨损、不摩擦对变速系统的永久保护。

3）经济效益分析：与石油矿物油的传动油相比，牵引传动装置的特点是动力传动效率高，噪音低，牵引系数为原用油的1.5倍左右，保持相同传递转矩的条件下，驱动装置寿命比原用油延长3倍左右，牵引传动装置为高功率传递与节能的无极变速系统时，动力性大幅增强，主要表现在配合内燃机工作可降低油耗5%以上，自然减少尾气排放，用一套出租车为例：出租车为1.6升排量，油耗8L/百公里，行驶里程12万公里/年，总油耗960L/年。按节油5%计算，节油48L/年，按汽油价7元/L计算，节约资金336元/年，节能的经济效益是非常可观的。全国节约500亿元以上/年。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种节能减排全合成无极变速器传动液，由下述重量份的组分组成：

烷基苯75～85份，高分子二元乙丙烯烃0.5～1份，甲苯或二甲苯0.5～1份，清净剂3～4份，分散剂3～4份，抗氧抗腐剂0.1～0.5份，抗氧抗磨剂0.5～1份，硼化无灰分散剂10～15份，钼化抗磨节能剂0.1～0.2份。

一种节能减排全合成无极变速器传动液制备方法，包括以下步骤：

1）将烷基苯和高分子二元乙丙烯烃，在甲苯催化聚合下，80～110℃搅拌反应2～4小时，得基础油；

2）将钼化抗磨节能剂与分散剂，在40～60℃下搅拌1～2小时，然后加入硼化无灰分散剂、抗氧抗腐剂、抗氧抗磨剂和清净剂在40～60℃下搅拌1～2小时，得复合添加剂；

3）将步骤1所得的基础油和步骤2所得的复合添加剂在30～50℃搅拌1～2小时，经粗滤和精滤后得节能减排全合成无极变速器传动液。

其中，高分子二元乙丙烯烃为乙烯与丙烯共聚而得到的二元乙丙橡胶，其分子式为：

实施例1

本发明提供一种节能减排全合成无极变速器传动液，由下述重量份的组分组成：

烷基苯80份，高分子二元乙丙烯烃0.7份，甲苯0.7份，清净剂3.5份，分散剂3.5份，抗氧抗腐剂0.3份，抗氧抗磨剂0.8份，硼化无灰分散剂12份，钼化抗磨节能剂为0.15份。

全合成无极变速器油制备方法：

1）将高分子二元乙丙烯烃在搪瓷反应釜中与烷基苯混和，用滴液器滴入甲苯，在甲苯催化聚合下，95℃搅拌反应3小时，然后真空抽提甲苯，得基础油；基础油的各项指标检测结果如表1所示；

2）将钼化抗磨节能剂与分散剂，在50℃下搅拌1.5小时，然后加入硼化无灰分散剂、抗氧抗腐剂、抗氧抗磨剂和清净剂在50℃下搅拌1.5小时，得复合添加剂；复合添加剂的各项指检测结果如表2所示；

3）将步骤1所得的基础油和步骤2所得的复合添加剂在40℃搅拌1.5小时，经粗滤和精滤后得节能减排全合成无极变速器传动液。全合成无极变速器油的各项指标检测结果如表3所示。

在本实施例中，清净剂为高碱值合成磺酸钙，也可为烷基苯高碱值合成磺酸钙、烷基水杨酸钙、硫化烷基酚钙的任意一种，也可为以上四种清净剂几种的任意比。

在本实施例中，分散剂为单烯基丁二酰亚胺，也可为聚异丁烯双丁二酰亚胺、聚异丁烯多丁二酰亚胺、高分子量丁二酰亚胺中任意一种，也可为以上四种分散剂几种的任意比。

在本实施例中，抗氧抗腐剂为噻二唑衍生物，也可为硫磷仲醇基锌盐或者二者任意比的混合物。

在本实施例中，抗氧抗磨剂为硫代磷酸三苯酯，也可为二苄基二硫化物、磷酸三甲酸酯和亚磷酸二正丁酯中任意一种，或者为任意比的以上四种抗氧抗磨剂的几种。

在本实施例中，钼化抗磨节能剂为二烷基二硫代磷酸钼，也可为硫磷氮钼配合物或者二者任意比的混合物。

实施例2

本发明提供一种节能减排全合成无极变速器传动液，由下述重量份的组分组成：

烷基苯75份，高分子二元乙丙烯烃0.5份，甲苯0.5份，清净剂3份，分散剂3份，抗氧抗腐剂0.1份，抗氧抗磨剂0.5份，硼化无灰分散剂10份，钼化抗磨节能剂为0.1份。

全合成无极变速器油制备方法：

1）将高分子二元乙丙烯烃在搪瓷反应釜中与烷基苯混和，用滴液器滴入甲苯，在甲苯催化聚合下，110℃搅拌反应2小时，然后真空抽提甲苯，得基础油；基础油的各项指标检测结果如表1所示；

2）将钼化抗磨节能剂与分散剂，在60℃下搅拌1小时，然后加入硼化无灰分散剂、抗氧抗腐剂、抗氧抗磨剂和清净剂在60℃下搅拌1小时，得复合添加剂；复合添加剂的各项指检测结果如表2所示；

3）将步骤1所得的基础油和步骤2所得的复合添加剂在50℃搅拌1小时，经粗滤和精滤后得节能减排全合成无极变速器传动液。无极变速器油的各项指标检测结果如表3所示。

在本实施例中，清净剂为烷基水杨酸钙，也可为烷基苯高碱值合成磺酸钙、高碱值合成磺酸钙、硫化烷基酚钙的任意一种，也可为以上四种清净剂几种的任意比。

在本实施例中，分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺，也可为单烯基丁二酰亚胺、聚异丁烯多丁二酰亚胺、高分子量丁二酰亚胺中任意一种，也可为以上四种分散剂几种的任意比。

在本实施例中，抗氧抗腐剂为硫磷仲醇基锌盐，也可为噻二唑衍生物或者二者任意比的混合物。

在本实施例中，抗氧抗磨剂为硫代磷酸三苯酯，也可为二苄基二硫化物、磷酸三甲酸酯和亚磷酸二正丁酯中任意一种，或者为任意比的以上四种抗氧抗磨剂的几种。

在本实施例中，钼化抗磨节能剂为硫磷氮钼配合物，也可为二烷基二硫代磷酸钼或者二者任意比的混合物。

实施例3

本发明提供一种节能减排全合成无极变速器传动液，由下述重量份的组分组成：

烷基苯85份，高分子二元乙丙烯烃1份，甲苯1份，清净剂4份，分散剂4份，抗氧抗腐剂0.5份，抗氧抗磨剂1份，硼化无灰分散剂15份，钼化抗磨节能剂为0.2份。

全合成无极变速器传动液制备方法：

1）将高分子二元乙丙烯烃在搪瓷反应釜中与烷基苯混和，用滴液器滴入甲苯，在甲苯催化聚合下，80℃搅拌反应4小时，然后真空抽提甲苯，得基础油；基础油的各项指标检测结果如表1所示；

2）将钼化抗磨节能剂与分散剂，在40℃下搅拌2小时，然后加入硼化无灰分散剂、抗氧抗腐剂、抗氧抗磨剂和清净剂在40℃下搅拌2小时，得复合添加剂；复合添加剂的各项指检测结果如表2所示；

3）将步骤1所得的基础油和步骤2所得的复合添加剂在30℃搅拌2小时，经粗滤和精滤后得节能减排全合成无极变速器传动液。无极变速器油的各项指标检测结果如表3所示。

在本实施例中，清净剂为硫化烷基酚钙，也可为烷基苯高碱值合成磺酸钙、高碱值合成磺酸钙、烷基水杨酸钙的任意一种，也可为以上四种清净剂几种的任意比。

在本实施例中，分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺，也可为单烯基丁二酰亚胺、聚异丁烯多丁二酰亚胺、高分子量丁二酰亚胺中任意一种，也可为以上四种分散剂几种的任意比。

在本实施例中，抗氧抗腐剂为噻二唑衍生物，也可为硫磷仲醇基锌盐或者二者任意比的混合物。

在本实施例中，抗氧抗磨剂为亚磷酸二正丁酯，也可为二苄基二硫化物、磷酸三甲酸酯和硫代磷酸三苯酯中任意一种，或者为任意比的以上四种抗氧抗磨剂的几种。

在本实施例中，钼化抗磨节能剂为硫磷氮钼配合物，也可为二烷基二硫代磷酸钼或者二者任意比的混合物。

实施例4

本发明提供一种节能减排全合成无极变速器传动液，由下述重量份的组分组成：

烷基苯77份，高分子二元乙丙烯烃0.8份，二甲苯0.6份，清净剂3.8份，分散剂3.2份，抗氧抗腐剂0.4份，抗氧抗磨剂0.6份，硼化无灰分散剂14份，钼化抗磨节能剂为0.12份。

全合成无极变速器油制备方法：

1）将高分子二元乙丙烯烃在搪瓷反应釜中与烷基苯混和，用滴液器滴入二甲苯，在甲苯催化聚合下，90℃搅拌反应2.5小时，然后真空抽提甲苯，得基础油；基础油的各项指标检测结果如表1所示；

2）将钼化抗磨节能剂与分散剂，在45℃下搅拌100min，然后加入硼化无灰分散剂、抗氧抗腐剂、抗氧抗磨剂和清净剂在45℃下搅拌110min，得复合添加剂；复合添加剂的各项指检测结果如表2所示；

3）将步骤1所得的基础油和步骤2所得的复合添加剂在35℃搅拌100min，经粗滤和精滤后得节能减排全合成无极变速器传动液。全合成无极变速器油的各项指标检测结果如表3所示。

在本实施例中，清净剂为1.8份烷基苯高碱值合成磺酸钙和2份烷基水杨酸钙，也可为硫化烷基酚钙、高碱值合成磺酸钙、烷基苯高碱值合成磺酸钙和烷基水杨酸钙的任意一种，也可为以上四种清净剂几种的任意比。

在本实施例中，分散剂为聚异丁烯多丁二酰亚胺，也可为单烯基丁二酰亚胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺、高分子量丁二酰亚胺中任意一种，也可为以上四种分散剂几种的任意比。

在本实施例中，抗氧抗腐剂为噻二唑衍生物，也可为硫磷仲醇基锌盐或者二者任意比的混合物。

在本实施例中，抗氧抗磨剂为磷酸三甲酸酯，也可为二苄基二硫化物、硫代磷酸三苯酯和亚磷酸二正丁酯中任意一种，或者为任意比的以上四种抗氧抗磨剂的几种。

在本实施例中，钼化抗磨节能剂为二烷基二硫代磷酸钼，也可为硫磷氮钼配合物或者二者任意比的混合物。

实施例5

本发明提供一种节能减排全合成无极变速器传动液，由下述重量份的组分组成：

烷基苯82份，高分子二元乙丙烯烃0.6份，二甲苯0.8份，清净剂3.2份，分散剂3.8份，抗氧抗腐剂0.2份，抗氧抗磨剂0.9份，硼化无灰分散剂11份，钼化抗磨节能剂为0.17份。

全合成无极变速器油制备方法：

1）将高分子二元乙丙烯烃在搪瓷反应釜中与烷基苯混和，用滴液器滴入二甲苯，在甲苯催化聚合下，100℃搅拌反应2.5小时，然后真空抽提甲苯，得基础油；基础油的各项指标检测结果如表1所示；

2）将钼化抗磨节能剂与分散剂，在55℃下搅拌80min，然后加入硼化无灰分散剂、抗氧抗腐剂、抗氧抗磨剂和清净剂在55℃下搅拌70min，得复合添加剂；复合添加剂的各项指检测结果如表2所示；

3）将步骤1所得的基础油和步骤2所得的复合添加剂在45℃搅拌80min，经粗滤和精滤后得节能减排全合成无极变速器传动液。全合成无极变速器油的各项指标检测结果如表3所示。

在本实施例中，清净剂为高碱值合成磺酸钙和烷基苯高碱值合成磺酸钙，也可为硫化烷基酚钙、烷基水杨酸钙、高碱值合成磺酸钙和烷基苯高碱值合成磺酸钙的任意一种，也可为以上四种清净剂几种的任意比。

在本实施例中，分散剂为单烯基丁二酰亚胺2份和高分子量丁二酰亚胺，1.8聚异丁烯多丁二酰亚胺、高分子量丁二酰亚胺单烯基丁二酰亚胺和高分子量丁二酰亚胺中任意一种，也可为以上四种分散剂几种的任意比。

在本实施例中，抗氧抗腐剂为噻二唑衍生物，也可为硫磷仲醇基锌盐或者二者任意比的混合物。

在本实施例中，抗氧抗磨剂为二苄基二硫化物，也可为硫代磷酸三苯酯、磷酸三甲酸酯和亚磷酸二正丁酯中任意一种，或者为任意比的以上四种抗氧抗磨剂的几种。

在本实施例中，钼化抗磨节能剂为二烷基二硫代磷酸钼，也可为硫磷氮钼配合物或者二者任意比的混合物。

实施例6

本发明提供一种节能减排全合成无极变速器传动液，由下述重量份的组分组成：

烷基苯79份，高分子二元乙丙烯烃0.6份，甲苯0.7份，清净剂3.4份，分散剂3.5份，抗氧抗腐剂0.2份，抗氧抗磨剂0.7份，硼化无灰分散剂13份，钼化抗磨节能剂为0.16份。

全合成无极变速器油制备方法：

1）将高分子二元乙丙烯烃在搪瓷反应釜中与烷基苯混和，用滴液器滴入甲苯，在甲苯催化聚合下，105℃搅拌反应3.5小时，然后真空抽提甲苯，得基础油；基础油的各项指标检测结果如表1所示；

2）将钼化抗磨节能剂与分散剂，在52℃下搅拌100min，然后加入硼化无灰分散剂、抗氧抗腐剂、抗氧抗磨剂和清净剂在48℃下搅拌100min，得复合添加剂；复合添加剂的各项指检测结果如表2所示；

3）将步骤1所得的基础油和步骤2所得的复合添加剂在42℃搅拌80min，经粗滤和精滤后得节能减排全合成无极变速器传动液。无极变速器油的各项指标检测结果如表3所示。

在本实施例中，清净剂为高碱值合成磺酸钙，也可为烷基苯高碱值合成磺酸钙、硫化烷基酚钙、烷基水杨酸钙中的任意一种，也可为以上四种清净剂几种的任意比。

在本实施例中，分散剂为单烯基丁二酰亚胺，也可为和高分子量丁二酰亚胺、聚异丁烯多丁二酰亚胺、高分子量丁二酰亚胺和高分子量丁二酰亚胺中任意一种，也可为以上四种分散剂几种的任意比。

在本实施例中，抗氧抗腐剂为噻二唑衍生物，也可为硫磷仲醇基锌盐或者二者任意比的混合物。

在本实施例中，抗氧抗磨剂为硫代磷酸三苯酯，也可为二苄基二硫化物、磷酸三甲酸酯和亚磷酸二正丁酯中任意一种，或者为任意比的以上四种抗氧抗磨剂的几种。

在本实施例中，钼化抗磨节能剂为二烷基二硫代磷酸钼，也可为硫磷氮钼配合物或者二者任意比的混合物。

表1基础油检测结果

表2复合添加剂检测结果

表3变速器传动液检测结果

由以上结果可知，采用本发明制备柴油机油工艺可控，各项指标符合国家标准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种节能减排全合成无极变速器传动液，其特征在于，由下述重量份的组分组成：

烷基苯75～85份，高分子二元乙丙烯烃0.5～1份，甲苯0.5～1份，清净剂3～4份，分散剂3～4份，抗氧抗腐剂0.1～0.5份，抗氧抗磨剂0.5～1份，硼化无灰分散剂10～15份，钼化抗磨节能剂0.1～0.2份；所述清净剂为高碱值合成磺酸钙、烷基水杨酸钙、硫化烷基酚钙中的任意一种或几种；所述分散剂为单烯基丁二酰亚胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺、聚异丁烯多丁二酰亚胺、高分子量丁二酰亚胺中任意一种或几种；所述抗氧抗腐剂为噻二唑衍生物和硫磷仲醇基锌盐中的一种或二者的混合物；所述抗氧抗磨剂为硫代磷酸三苯酯、二苄基二硫化物、磷酸三甲酸酯和亚磷酸二正丁酯中任意一种或几种；所述钼化抗磨节能剂为二烷基二硫代磷酸钼和硫磷氮钼配合物中的一种或二者的混合物；所述的节能减排全合成无极变速器传动液采用以下制备方法制成，包括以下步骤：

1)将烷基苯和高分子二元乙丙烯烃，在甲苯催化聚合下，80～110℃搅拌反应2～4小时，得基础油；

2)将钼化抗磨节能剂与分散剂，在40～60℃下搅拌1～2小时，然后加入硼化无灰分散剂、抗氧抗腐剂、抗氧抗磨剂和清净剂在40～60℃下搅拌1～2小时，得复合添加剂；

3)将步骤1所得的基础油和步骤2所得的复合添加剂在30～50℃搅拌1～2小时，经粗滤和精滤后得节能减排全合成无极变速器传动液。

2.根据权利要求1所述的一种节能减排全合成无极变速器传动液，其特征在于：所述高分子二元乙丙烯烃为乙烯与丙烯共聚而得的二元乙丙橡胶。