CN103695132B - 一种合成汽油发动机油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发动机油领域，特别公开了一种合成汽油发动机油及其制备方法。该合成汽油发动机油，包括如下重量百分比的组分制成：复合添加剂包5.31～9.5%、黏度指数改进剂5.0～9.0%、油溶性聚烷撑二醇75～85%，余量为基础油。本发明的有益效果是：组分合理，突出了高温氧化安定性、热安定性和清净分散性，达到整体性能的平衡与统一，适用于要求使用API？SL质量级别以上的油品，可用于现代高性能汽油发动机，满足涡轮增压、燃油直喷、装配有催化转化器等新技术的高级汽车使用，具有极佳的低温流动性和高温氧化安定性，能全面抑制机件磨损和有害沉积物的生成，延长了换油周期。
Description
（一）技术领域
本发明涉及发动机油领域，特别涉及一种合成汽油发动机油及其制备方法。
（二）背景技术
随着汽车工业的发展以及多气门、涡轮增压、缸内直喷等技术的运用，传统意义上的汽油发动机油在使用过程中很容易被高温氧化变质，产生胶质、水分、油泥等，使发动机油的变质时间缩短，然后会导致车辆机械磨损或出现故障等，传统的汽油发动机油已不能满足现阶段人们对汽油发动机油的要求。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种组分合理、低温流动性和高温氧化安定性好、换油周期长的合成汽油发动机油及其制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种合成汽油发动机油，包括如下重量百分比的组分制成：复合添加剂包5.31～9.5%、黏度指数改进剂5.0～9.0%、油溶性聚烷撑二醇75～85%，余量为基础油。
该合成汽油发动机油，还包括降凝剂0.1～0.5%。
所述复合添加剂包包括清净分散剂5.0～8.0%、抗氧剂0.3～1.0%，还包括防锈剂0.01～0.5%和/或抗泡剂0.0001～0.01%。
所述清净分散剂为有灰清净分散剂或无灰清净分散剂，能抑制和减少汽油发动机油在活塞区表面生成的高温沉积物，并将发动机低温运行时曲轴箱和循环油路中生成的油泥分散于油中。高碱值储备，持续中和润滑油和汽油氧化生成的含氧酸，阻止氧化，减少漆膜；所述抗氧剂为无灰芳香胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂，抗氧化能力强，能抑制润滑油的氧化，减少沉淀、漆膜和油泥的生成，从而抑制润滑油黏度的增长。
所述防锈剂为磺酸盐（磺酸钠、磺酸钙、磺酸镁、磺酸锌或磺酸钡等）、有机胺或杂环化合物，其在金属表面由于极性分子的偶极与金属表面发生静电吸引而形成物理吸附，或吸附的分子与金属起化学作用的化学吸附，在金属表面形成紧密的分子保护层，防止锈蚀。
所述抗泡剂为有机硅抗泡剂或复合型抗泡剂，以高度分散的胶体微粒形态吸附在泡沫的膜上，通过降低表面张力、扩张等方式，使膜变薄直至破裂，达到消泡的目的。
所述黏度指数改进剂为聚甲基丙烯酸酯或苯乙烯与双烯共聚物，能增加油品黏度，提高黏度指数，低温启动性好，降低磨损，节省燃油，可以四季通用。
传统的聚醚基础油，是以环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷和四氢呋喃等为原料，在催化剂作用下，开环均聚或共聚制得的线型聚合物。本发明所述的油溶性聚烷撑二醇不是传统的环氧乙烷（EO）和环氧丙烷（PO）均聚共聚聚合物，而是通过嵌段聚合、无规共聚、反向嵌段制得的油溶性聚合物，具有以下优点：黏度等级广泛，黏度指数高，高低温性能优异，油膜强度高，还具有出色的沉积控制和设备清洁性，不水解，使用安全，并在弹性体相容性、吸湿性等方面有突出表现，尤其通过烷氧基化化学技术，改善了传统聚醚基础油与其它基础油相溶性差的难题。油溶性聚烷撑二醇还具有高生物降解率，是一种优质的环保型基础油。
所述基础油为Ⅱ类基础油、Ⅲ类基础油、合成烃基础油或合成酯基础油，与油溶性聚烷撑二醇复配使用。
所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯，在低温时与油中的蜡形成共晶，改变其形状和尺寸，保持油的流动能力。
该合成汽油发动机油的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
（1）将油溶性聚烷撑二醇和基础油混合，加热搅拌，恒温50～60℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入复合添加剂包、黏度指数改进剂，恒温50～60℃条件下继续搅拌1～2h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B在0.1MPa～0.2MPa压力下进行过滤，即得清亮透明的合成汽油发动机油。
该合成汽油发动机油的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
（1）将油溶性聚烷撑二醇和基础油混合，加热搅拌，恒温50～60℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入复合添加剂包、黏度指数改进剂、降凝剂，恒温50～60℃条件下继续搅拌1～2h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B在0.1MPa～0.2MPa压力下进行过滤，即得清亮透明的合成汽油发动机油。
本发明合成汽油发动机油及其制备方法的有益效果是：选用优质油溶性聚烷撑二醇和各添加剂进行复配，组分合理，突出了高温氧化安定性、热安定性和清净分散性，达到整体性能的平衡与统一，适用于要求使用APISL质量级别以上的油品，可用于现代高性能汽油发动机，满足涡轮增压、燃油直喷、装配有催化转化器等新技术的高级汽车使用，具有极佳的低温流动性和高温氧化安定性，能全面抑制机件磨损和有害沉积物的生成，延长了换油周期。
（四）具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于此，实施例中的制备方法均为常规制备方法，不再详述。
实施例1：（以100千克计，以下同）
该复合添加剂包，其中含钙3.41%、锌1.62%、氮0.99%、磷1.47%、钼0.16%、硫3.85%。
该合成汽油发动机油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑二醇和合成酯基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（聚甲基丙烯酸酯），恒温60℃条件下继续机械搅拌2h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.2MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成汽油发动机油。
实施例2：
该复合添加剂包，其中含钙2.44%、锌1.10%、氮0.86%、磷1.02%、钼0.12%。
该合成汽油发动机油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑二醇和合成酯基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温55℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（氢化苯乙烯异戊二烯共聚物），恒温55℃条件下继续机械搅拌1.5h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.15MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成汽油发动机油。
实施例3：
该复合添加剂包，其中含钙2.19%、锌0.97%、氮0.76%、磷0.88%、钼0.11%。
该合成汽油发动机油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑聚二醇和合成烃基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温50℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（聚甲基丙烯酸酯），恒温50℃条件下继续机械搅拌1h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.1MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成汽油发动机油。
实施例4：
该复合添加剂包，其中含钙2.44%、锌1.10%、氮0.86%、磷1.02%、钼0.12%。
该合成汽油发动机油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑二醇和Ⅲ类基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温55℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（氢化苯乙烯异戊二烯共聚物）、降凝剂（聚甲基丙烯酸酯），恒温55℃条件下继续机械搅拌2h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.15MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成汽油发动机油。
实施例5：
该复合添加剂包，其中含钙2.44%、锌1.10%、氮0.86%、磷1.02%、钼0.12%。
该合成汽油发动机油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑二醇和Ⅱ类基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（氢化苯乙烯异戊二烯共聚物）、降凝剂（聚甲基丙烯酸酯），恒温60℃条件下继续机械搅拌1.5h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.2MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成汽油发动机油。
实施例6：
该复合添加剂包，其中含钙2.54%、锌1.18%、氮0.86%、磷1.08%、钼0.22%。
该合成汽油发动机油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑二醇和Ⅲ类基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温55℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（氢化苯乙烯异戊二烯共聚物）、降凝剂（聚甲基丙烯酸酯），恒温55℃条件下继续机械搅拌2h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.15MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成汽油发动机油。
本发明合成汽油发动机油，质量级别达到SL、SM和SN，黏度等级涉及0W-20、0W-30、5W-20、5W-30、5W-40、0W-30、10W-40、15W-50等8个，可用于涡轮增压、燃油直喷、装配有催化转化器等新技术的高级汽车使用。
与常规汽油发动机油相比，本发明合成汽油发动机油具有以下优点：
a）倾点（实验方法ASTMD97），本发明合成汽油发动机油的倾点比常规汽油发动机油低15～30℃，更适应极端低温应用环境；
b）低温动力黏度（实验方法ASTMD5293），本发明合成汽油发动机油在同等低温条件下，低温动力黏度降低15～30%，在冷启动瞬间更快达到摩擦表面润滑，防止磨损；
c）开口闪点（实验方法ASTMD92），本发明合成汽油发动机油的闪点比常规汽油发动机油高20～40℃，使用更加安全，挥发性更低；
d）黏度指数（实验方法ASTMD2270），本发明合成汽油发动机油提高15～30，黏温性能更好，高温黏度下降率降低15～30%，高温油膜保持性更好；
e）沉积控制和清净性能（实验方法ASTMD2893B），本发明合成汽油发动机油极少产生沉积，酸值变化和黏度变化小，具有明显的清净性能；
f）蒸发损失（实验方法ASTMD5800），本发明合成汽油发动机油的蒸发损失平均降低15～30%，在使用过程中，高温时的损耗量更少；
g）抗磨试验（实验方法ASTMD6681），本发明合成汽油发动机油在顶环槽炭、台炭，活塞、环和缸套擦伤等方面有优异的表现；
h）超长使用周期，本发明合成汽油发动机油的换油周期是常规汽油发动机油的1～5倍。
Claims (5)
1.一种合成汽油发动机油，其特征是：包括如下重量百分比的组分制成：复合添加剂包5.31～9.5％、黏度指数改进剂5.0～9.0％、油溶性聚烷撑二醇75～85％，余量为基础油；所述复合添加剂包包括清净分散剂5.0～8.0％、抗氧剂0.3～1.0％，还包括防锈剂0.01～0.5％和/或抗泡剂0.0001～0.01％；
所述清净分散剂为有灰清净分散剂或无灰清净分散剂；所述抗氧剂为无灰芳香胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂；所述防锈剂为磺酸盐、有机胺或杂环化合物；所述抗泡剂为有机硅抗泡剂或复合型抗泡剂；所述黏度指数改进剂为聚甲基丙烯酸酯或苯乙烯与双烯共聚物；所述油溶性聚烷撑二醇为通过嵌段聚合、无规共聚、反向嵌段制得的油溶性聚合物；所述基础油为Ⅱ类基础油、Ⅲ类基础油、合成烃基础油或合成酯基础油。
2.一种如权利要求1所述的合成汽油发动机油的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
(1)将油溶性聚烷撑二醇和基础油混合，加热搅拌，恒温50～60℃下混合均匀得混合油A；
(2)向步骤(1)制得的混合油A中加入复合添加剂包、黏度指数改进剂，恒温50～60℃条件下继续搅拌1～2h，制得混合油B；
(3)将步骤(2)制得的混合油B在0.1MPa～0.2MPa压力下进行过滤，即得清亮透明的合成汽油发动机油。
3.一种合成汽油发动机油，其特征是：包括如下重量百分比的组分制成：复合添加剂包5.31～9.5％、黏度指数改进剂5.0～9.0％、油溶性聚烷撑二醇75～85％，还包括降凝剂0.1～0.5％，余量为基础油；所述复合添加剂包包括清净分散剂5.0～8.0％、抗氧剂0.3～1.0％，还包括防锈剂0.01～0.5％和/或抗泡剂0.0001～0.01％；
所述清净分散剂为有灰清净分散剂或无灰清净分散剂；所述抗氧剂为无灰芳香胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂；所述防锈剂为磺酸盐、有机胺或杂环化合物；所述抗泡剂为有机硅抗泡剂或复合型抗泡剂；所述黏度指数改进剂为聚甲基丙烯酸酯或苯乙烯与双烯共聚物；所述油溶性聚烷撑二醇为通过嵌段聚合、无规共聚、反向嵌段制得的油溶性聚合物；所述基础油为Ⅱ类基础油、Ⅲ类基础油、合成烃基础油或合成酯基础油。
4.根据权利要求3所述的一种合成汽油发动机油，其特征是：所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
5.一种如权利要求3所述的合成汽油发动机油的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
(1)将油溶性聚烷撑二醇和基础油混合，加热搅拌，恒温50～60℃下混合均匀得混合油A；
(2)向步骤(1)制得的混合油A中加入复合添加剂包、黏度指数改进剂、降凝剂，恒温50～60℃条件下继续搅拌1～2h，制得混合油B；
(3)将步骤(2)制得的混合油B在0.1MPa～0.2MPa压力下进行过滤，即得清亮透明的合成汽油发动机油。
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