CN103992828B - 具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂，属于柴油添加剂领域。该添加剂包括：重量百分比为5-10％的低分子醚A，10-20％的助燃剂B，5-15％的清净剂C，10-30％的降凝剂D，10-30％的十六烷值改进剂E，10-60％的溶剂F。按常规生产工艺生产出的本发明添加剂，以800-4000ppm浓度比例，加入柴油中，可显著降低柴油冷滤点，改善柴油流动性，提高柴油润滑性，燃烧性和启动保护性。

Description

具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂

技术领域

本发明涉及一种车用柴油添加剂组合物，特别是涉及一种具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂。

背景技术

柴油添加剂能弥补柴油自身存在的质量问题和机动车机械制造极限存在的不足，对柴油发动机能够克服喷油嘴难以更加细雾化以及产生残油后滴的问题，从而达到清除积碳、节省燃油、降低排放、增强动力等功效。按功能来分，其包括乳化节能型，清洁型，降烟型，减少PM2.5排放，防锈型，安定型等。为了使柴油添加剂各种性能达到最佳值，人们进行了各种研究。

如专利CN102277212A，涉及柴油性能改善添加剂,是一种既可作为柴油抗磨剂,也可作为柴油乳化抑制剂的双效添加剂混合物,提出一种柴油添加剂,其包括如下组分的混合物:A)塔尔油脂肪酸；B)油酸酰胺；C)环烷酸咪唑啉,组分A、组分B与组分C的重量比A:B:C为100:5～100:5～50,组分A、组分B和组分C可以分别直接添加到柴油中使用,也可以先混合成为柴油润滑添加剂再加入到柴油中,添加量为50～300mg/kg。本发明突出的实质性特点和显著进步有:1、能改善柴油的润滑性,可以作柴油抗磨剂使用；2、对柴油有明显的抗乳化作用,能抑制柴油的乳化,可作为柴油乳化抑制剂使用。

专利CN101717671A，公开了一种柴油降凝降粘双功能添加剂,其为丙烯酸高级醇酯、马来酸酐、苯乙烯与醋酸乙烯酯的四元共聚物,还公开了柴油降凝降粘双功能添加剂的制备方法。

专利1796510公开了一种柴油防冻添加剂,其含有乙醇、二甲苯、多醚醇,还含有一种防冻组分二甲基乙酰胺。使用本发明的柴油防冻添加剂,可使柴油机车省油10％以上,并且可使机车在零度以下运行性能良好。

CN102041110A新型柴油复合添加剂抗氧剂、十六烷值改进剂、低温流动改进剂制备而成。本发明的柴油复合添加剂能够显著提高燃油贮存稳定性,并在改善燃烧性能上效果显著,使燃油燃烧充分,在低温条件下具有优异的抗冻能力,本发明不仅对普通柴油适用,甚至对苛刻的二次加工柴油也有非常理想的优化效果,从而拓宽了柴油的利用领域与范围。

CN1382777，涉及一种柴油多效添加剂,包括:a)含酚基有机酸与烯基丁二酰亚胺反应生成的抗氧无灰分散剂；b)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物柴油流动改进剂；其中a、b重量比为1∶0.1～10。本发明提供的柴油多效添加剂不仅具有较好的降凝、降滤效果和抗氧化能力,还具有清净分散性能,对胶质等极性化合物和细小微粒具有很强的吸附和捕捉能力,可阻止其进一步氧化、聚集,从而减少柴油中氧化沉渣的产生。

CN1271761一种柴油多效添加剂,是由丙烯酸C6～C22烷基酯-马来酸酐共聚物与至少包括一种多烯多胺的有机胺以及甲醛在50～160℃反应制得。共聚物的数均分子量为500～10000,有机胺中至少有一种多烯多胺。该添加剂既可作为柴油流动改进剂,也可作为柴油颜色稳定剂,即该添加剂既能降低柴油的冷滤点、凝点,又能减缓柴油的氧化变色。

在上述这些专利文献中，对柴油添加剂进行不同的改进，有针对柴油的润滑性和抗乳化作用；有针对柴油的降凝降粘性能；有针对柴油的降滤和抗氧化能力性能。

由于柴油机普遍采用了缸内直喷，压燃，稀薄燃烧，高增压等先进技术，燃烧效率高，热效率高达45％。但是柴油借助于压缩终了空气的高温、高压使柴油着火，所以启动保护较困难。冬季柴油的启动保护性，是广大司机很关注的性能。我国柴油根据车用柴油按凝点分为几个牌号：5号车用柴油：适用于风险率为10％的最低气温在8℃以上的地区使用；0号车用柴油：适用于风险率为10％的最低气温在4℃以上的地区使用；－10号车用柴油：适用于风险率为10％的最低气温在－5℃以上的地区使用；－20号车用柴油：适用于风险率为10％的最低气温在－14℃以上的地区使用：－35号车用柴油：适用于风险率为10％的最低气温在－29℃以上的地区使用；－50号车用柴油：适用于风险率为10％的最低气温在－44℃以上的地区使用。柴油的标号确定后，其使用温度范围也就确定了。但是，我国幅员辽阔，南北长途运输的商务车辆很多，由此导致的启动保护性和流动性问题很多。

柴油要进行良好的燃烧，其十六烷值就要高。对于柴油配方来讲，十六烷值高的烷烃组分含量高，低温下往往会产生石蜡结晶。

表示柴油低温流动性能的指标有浊点，冷凝点，倾点和冷滤点。烷烃组分遇冷产生的石蜡结晶，是影响柴油冷滤点、浊点等低温性能的原因。

低温柴油由轻组分馏分组成，而且由于环保要求，超低硫含量柴油的应用成为必然。轻组分加超低硫的要求，导致低温柴油的润滑性差，柴油泵容易磨损，导致油品供油压力低，反而又导致喷嘴压力低，雾化差，更加影响了柴油的启动保护性和燃烧性。

对于车用轻柴油来说，使用性能具备以下特点：合适的粘度，低的凝点和浊点；良好的蒸发性和十六烷值；良好的防腐蚀性能；安定性。随着排放法规的进一步加严，燃烧后有害物质排放较少的清洁柴油的使用越来越饿普遍。因此，提供一种综合性能较佳的柴油添加剂对节能降耗、增加柴油添加剂的适用范围、对商务车自身的保养等均可以产生有益的效果。

有鉴于此，本案发明人对此进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合性能较佳的具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

一种具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂，其包括：

重量百分比为5-10％的A组分，A组分选自低分子醚；

重量百分比为10-20％的B组分，B组分选自油酸甲酯、油酸丁酯、油酸异辛酯三者或三者之一与乙酸甲酯的混合物；

重量百分比为5-15％的C组分，C组分选自十二烷基反丁烯二酸酯-乙烯基乙酸酯梳型聚合物、十六烷基甲叉丁二酸酯梳型聚合物、N,N-二烷基铵盐、2-N,N-二烷基苯甲酸铵和乙烯基不饱和酯共聚物中的一种或多种；

重量百分比为10-30％的D组分，D组分选自丙烯酸高级醇马来酸酯、苯乙烯-醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸酯和聚α烯烃中的一种或多种；

重量百分比为10-30％的E组分，E组分选自硝酸异辛酯、硝酸异丙酯、硝酸环己酯、2-乙基环己酯、硝酸己酯、硝酸戊酯和二丁基过氧化物中一种或多种；

重量百分比为10-60％的F组分，F组分选自二甲苯和三甲苯中的一种或多种。

在上述方案中，组分A所占比例优选为6-10％。

在上述方案中，组分B所占比例优选为12-18％。

在上述方案中，组分C所占比例优选为8-15％。

在上述方案中组分D所占比例优选为12-26％。

在上述方案中，组分E所占比例优选为12-28％。

在上述方案中，所述低分子醚为二甲醚、甲乙醚、乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲基醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇二甲醚和二乙二醇丁醚中的一种或多种。

采用上述技术方案后，本发明如下的有益效果：

A组分作为耦合剂，有助于添加剂内各组分的互溶，有利于添加剂内的各组分充分发挥各自的优点；

B组分中油酸甲酯，油酸丁酯，油酸异辛酯作为一类润滑剂，乙酸甲酯作为燃料具有提高燃烧效率的作用，B组分在添加剂中起到润滑助燃的作用。

C组分中作为一类清净剂，用于清除喷油嘴和进气阀等的沉积物，保证柴油具有较佳的清净分散效果。

D组分作为一类降凝剂，降凝剂具有立体覆盖屏蔽和分散的作用，加入柴油里，能将在低温下形成的蜡晶核或者细微晶粒包裹得很完全，即使温度降低晶粒也不能再长大，而且被立体包裹的晶粒分散很好，能有效地降低了柴油的冷凝点，改善了柴油的低温流动性。

E组分为一类十六烷值改进剂，能够减明显缩短柴油机中柴油的着火延迟期，降低柴油机噪音，同时提高机车的冷启动性和工作平稳性。

F组分作为溶剂，用于将各组分较好地溶解在一起。

按常规生产工艺要求生产出的本发明添加剂，以800-4000ppm浓度比例，加入柴油中，可显著降低柴油冷滤点，改善柴油流动性，提高柴油润滑性，燃烧性和启动保护性。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合实施例进行详细阐述。

一种具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂，其包括：

A组分，A组分选自低分子醚；

B组分，B组分选自油酸甲酯、油酸丁酯、油酸异辛酯三者或三者之一与乙酸甲酯的混合物；

C组分，C组分选自十二烷基反丁烯二酸酯-乙烯基乙酸酯梳型聚合物、十六烷基甲叉丁二酸酯梳型聚合物、N,N-二烷基铵盐、2-N,N-二烷基苯甲酸铵和乙烯基不饱和酯共聚物中的一种或多种；C组分作为一类清净剂，在现有技术中已有公开。其中C组分中的十二烷基反丁烯二酸酯-乙烯基乙酸酯梳型聚合物、十六烷基甲叉丁二酸酯梳型聚合物、N,N-二烷基铵盐、2-N,N-二烷基苯甲酸铵主要作用是分散细微蜡晶，防止蜡晶聚集，保证才有具有更好的清净效果，这些产品可以直接从润英联公司、克莱恩公司直接购买得到。乙烯基不饱和酯共聚物例如可以采用授权公告号CN1180063C中，名称为“柴油多效添加剂”中数均分子量为1000至2500的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

D组分，D组分选自丙烯酸高级醇马来酸酯、苯乙烯-醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸酯和聚α烯烃中的一种或多种；其中丙烯酸高级醇马来酸酯、苯乙烯-醋酸乙烯酯作为一类低温流动改进剂，可以直接从市面上购买，例如分别采用润英联公司的R201，雅富顿公司的Hitec4985。

E组分，E组分选自硝酸异辛酯、硝酸异丙酯、硝酸环己酯、2-乙基环己酯、硝酸己酯、硝酸戊酯和二丁基过氧化物中的一种或多种；其中2-乙基环己酯、硝酸己酯、二丁基过氧化物作为柴油十六烷值改进剂，可直接从雅富顿公司购买。

F组分，F组分选自二甲苯和三甲苯中的一种或多种。

实施例一

本发明的添加剂采用如下方法进行配置：在调和釜G中加入20份F，室温下搅拌加入12份B，10份的C，25份D和25份E搅拌60分钟，继续搅拌加入8份A，搅拌20分钟，得到混合物1。其中A选用乙醚；B选用重量比为1:1的油酸甲酯与乙酸甲酯的混合物，C选用乙烯基不饱和酯共聚物，D选用苯乙烯-醋酸乙烯酯，E选用硝酸异辛酯，F选用二甲苯。

将混合物1以不同的加剂量加入-10#柴油中，使用福田奥铃CTX8吨中卡试验隔夜启动保护温度；采用SH/T0694标准，“中间馏分燃料十六烷指数计算法(四变量公式法)”测试十六烷值；采用SH/T0765标准“柴油润滑性评定法(高频往复试验机法)”评定润滑性；采用SH/T0248标准“柴油和民用取暖油冷滤点测定法”测试冷滤点。测试结构如下表1：

表1

加剂量(ppm)	0	1000	2000
				冷滤点	-6	-11	-15
十六烷值	49	52	54
				润滑性	410	280	220
启动保护温度	-4	-10	-13

从表1可以看出，添加剂以1000ppm和2000ppm加入-10#柴油中，-10#柴油的各种参数：冷滤点均降低；十六烷值均提高，燃烧性能增强；润滑性参数则降低，表明柴油的润滑性增强；启动保护温度相比未加入添加剂的-10#柴油将均降低，可以保证在更低的温度下也能顺利启动。

实施例二

在调和釜G中加入50份F，室温下搅拌加入10份B，15份的C，10份D和10份E搅拌60分钟，继续搅拌加入5份A，搅拌20分钟，得到混合物2。其中A选用二甲醚，B选用重量比为1:2:1的油酸甲酯、油酸丁酯、乙酸甲酯的混合物，C选用十二烷基反丁烯二酸酯-乙烯基乙酸酯梳型聚合物，D选用聚甲基丙烯酸酯，E选用硝酸异丙酯，F选用二甲苯。

在调和釜G中加入20份F，室温下搅拌加入20份B，10份的C，20份D和20份E搅拌60分钟，继续搅拌加入10份A，搅拌20分钟，得到混合物3。其中A选用乙醚、B组分选自重量比为1:1:1:1的油酸甲酯、油酸丁酯、油酸异辛酯三、乙酸甲酯四者的混合物，C组分选自乙烯基不饱和酯共聚物，D组分选自聚α烯烃，E组分选自硝酸环己酯，F组分选用三甲苯。

将混合物2和混合物3均以1500ppm浓度加入分别-10#和-20#柴油中，采用和实施例一相同的测试标准，测试结果如表2

表2

从表2可以看出，本发明的添加剂用在不同的柴油中均能改善柴油冷滤点、十六烷值、润滑性。

本发明的产品形式并非限于实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂，其特征在于，由以下组分构成：

重量百分比为5-10％的A组分，A组分选自低分子醚；

重量百分比为10-20％的B组分，B组分选自油酸甲酯、油酸丁酯、油酸异辛酯三者或三者之一与乙酸甲酯的混合物；

重量百分比为5-15％的C组分，C组分选自十二烷基反丁烯二酸酯-乙烯基乙酸酯梳型聚合物、十六烷基甲叉丁二酸酯梳型聚合物、N,N-二烷基铵盐、2-N,N-二烷基苯甲酸铵和乙烯基不饱和酯共聚物中的一种或多种；

重量百分比为10-30％的D组分，D组分选自丙烯酸高级醇马来酸酯、苯乙烯-醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸酯和聚α烯烃中的一种或多种；

重量百分比为10-30％的E组分，E组分选自硝酸异辛酯、硝酸异丙酯、硝酸环己酯、2-乙基环己酯、硝酸己酯、硝酸戊酯和二丁基过氧化物中的一种或多种；

重量百分比为10-60％的F组分，F组分选自二甲苯和三甲苯中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂，其特征在于：组分A所占比例为6-10％。

3.根据权利要求1所述的具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂，其特征在于：组分B所占比例为12-18％。

4.根据权利要求1所述的具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂，其特征在于：组分C所占比例为8-15％。

5.根据权利要求1所述的具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂，其特征在于：组分D所占比例为12-26％。

6.根据权利要求1所述的具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂，其特征在于：组分E所占比例为12-28％。

7.如权利要求1至6任一项所述的具有润滑抗磨的柴油启动保护添加剂，其特征在于：所述低分子醚为二甲醚、甲乙醚、乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲基醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚中的一种或多种。