CN103865614B - 一种抑制碳烟污染润滑油润滑失效的方法 - Google Patents

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本发明公开了一种抑制碳烟污染润滑油润滑失效的方法。该方法在一定量润滑油中添加适量的微米级或纳米级无机氟化物和胺类或无机盐类分散剂，其无机氟化物和分散剂的添加量分别为：无机氟化物：0.1-2%，分散剂：1%-10%。该方法可以克服和解决因碳烟污染润滑油导致润滑特性降低的问题，降低发动机摩擦部件的磨损，从而延长润滑油的换油期，达到减少资源浪费和降低环境污染的目的，且方法简单易行，高效、安全环保。

Description

一种抑制碳烟污染润滑油润滑失效的方法
技术领域
本发明涉及一种抑制碳烟污染润滑油润滑失效的方法，具体的来说就是在润滑油中均匀分散微米级或纳米级的无机氟化物，从而克服因碳烟污染润滑油导致润滑特性降低的缺点。
背景技术
随着化石能源的不断减少及人们环保意识的增强，国内外科学家们一方面不断地寻求可再生和环境友好型替代燃料，如：生物乙醇、生物柴油、生物质裂解燃油和2,5-二甲基呋喃等；另一方面对柴油机结构进行改造，以期降低对环境的影响。然而，新能源燃料在发动机上的使用依然存在着碳烟颗粒物污染润滑油的问题，特别是EGR循环系统的使用，虽然降低了尾气污染物的排放，但是却带来了润滑油中碳烟颗粒物的增多，进而导致发动机摩擦部件的剧烈磨损。
众所周知，发动机碳烟会引起润滑油运动粘度的增加、加速油品氧化、油泥的生成和吸附润滑油中添加剂，导致润滑油润滑特性降低，缩短润滑油换油期。废弃的润滑油不仅会造成资源的浪费，而且会污染环境。碳烟加剧发动机摩擦部件磨损早已被广泛报道，Rounds等人假设了碳烟对柴油发动机配气组的磨损机制。他采用碳黑替代发动机碳烟，对碳粒降低ZDDP抗磨效应的机制进行讨论(LubricationEngineering,1984,40(7):394–401)。Nagai等人提出碳烟对机油形成的抗磨层具有研磨作用，从而破坏了抗磨层，并指出通过调整发动机结构或者油品配方可以有效降低配气阀的磨损(SAETechnicalPaper,NO:0148-7191,1983)。Spikes等人在点接触弹流润滑的条件下研究了碳烟对润滑膜厚的影响，发现碳烟会减小摩擦表面的ZnDTP膜厚，但碳粒本身也起到了减摩的作用(TransientProcessesinTribology,2003,43:37-43)。目前，对于如何抑制碳烟污染润滑油润滑特性失效的报道甚少。本发明旨在将微米或纳米级无机氟化物均匀分散于碳烟污染的润滑油中，从而抑制润滑油的润滑特性失效，延长换油期，进而减少资源浪费和降低对环境的污染。
发明内容
本发明旨在克服或解决润滑油因碳烟污染所引起的润滑失效的缺点，提供一种抑制碳烟污染润滑油润滑失效的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种抑制碳烟污染润滑油润滑失效的方法，其特征在于：在润滑油中添加适量的微米级或纳米级的无机氟化物、胺类或无机盐分散剂，其无机氟化物和分散剂的添加量分别为：
无机氟化物：0.1-2%，
分散剂：1%-10%。
所述的无机氟化物优选三氟化铁(FeF3)、氟化钙（CaF2）或三氟化钛(TiF3)。
所述的胺类分散剂选自含有如下结构的化合物：
其中，R=氢，烷基，炔氧基，烷氧基，烷芳基，芳烷基，环芳烷基，羟基，芳基；n=2-6；
所述的胺类分散剂优选双烯基丁二酰亚胺(T154)或单烯基丁二酰亚胺(T151)。
所述的无机分散剂选自磺酸盐类。
所述的分散剂和无机氟化物的质量比为1-200:1。
所述的分散剂优先添加入润滑油中，搅拌均匀，再添加无机氟化物，超声辅助将其均匀分散，直至溶液透明。
本发明的有益效果：
本发明在润滑油中均匀分散微米级或纳米级的无机氟化物，可以克服和解决因碳烟污染润滑油导致润滑特性降低的问题，降低发动机摩擦部件的磨损，从而延长润滑油的换油期，达到减少资源浪费和降低环境污染的目的，且方法简单易行，高效、安全环保，使得润滑油的性能标准均满足现行的国家标准(GB/T11122-2006)。
具体实施方式：
实施例1
在小烧杯中加入20g润滑油，优先加入0.6g双烯基丁二酰亚胺(T154)，搅拌30min，待溶液均匀透明；再加入0.2g纳米三氟化铁，超声波辅助分散30min，直至溶液透明；最后加入0.4g生物质燃料碳烟，搅拌2h，直至碳烟均匀分散，待用。
实施例2
在小烧杯中加入20g润滑油，优先加入1g双烯基丁二酰亚胺(T151)，搅拌30min，待溶液均匀透明；再加入0.1g纳米氟化钙，超声波辅助分散30min，直至溶液透明；最后加入0.4g%生物质燃料碳烟，搅拌2h，直至碳烟均匀分散，待用。
实施例3
在小烧杯中加入20g润滑油，优先加入1.5g双烯基丁二酰亚胺(T154)，搅拌30min，待溶液均匀透明；再加入0.16g纳米三氟化钛，超声波辅助分散30min，直至溶液透明；最后加入0.4g生物质燃料碳烟，搅拌2h，直至碳烟均匀分散，待用。
参考按照国家标准SH/T0189-1992(润滑油抗磨损性能测定法(四球机法))和SH/T0762-2005(润滑油摩擦系数测定法(四球法))的方法，对调配好的润滑油(实例1-3)进行极压值(PB)，磨斑直径(AWSD)和摩擦系数的测试，并与未添加无机氟化物的润滑油进行对比，结果见下表。
注：a：液体石蜡；b：全配方油(CDSAE15W-40)；实例4：空白试验按照实例1-3的方法分别将微米级或纳米级的无机氟化物颗粒均匀地分散到液体石蜡和全配方油中，摩擦磨损实验结果表明该方法的实施有效地抑制了碳烟污染润滑油润滑功能的失效。

Claims (1)

1.一种抑制碳烟污染润滑油润滑失效的方法，其特征是该方法适用于生物质燃料所导致的碳烟污染，首先制备混合物，然后将混合物注入生物质燃料发动机中；混合物的制备方法为：首先将分散剂添加至润滑油中，搅拌均匀，再添加微米级或纳米级的无机氟化物，超声辅助将其均匀分散，直至溶液透明；
无机氟化物和分散剂在混合物中所占重量百分比分别为0.1-2%、1-10%；
无机氟化物选自三氟化铁（FeF3）、氟化钙（CaF2）或三氟化钛（TiF3）；
分散剂选自胺类或无机盐分散剂。
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