CN104479772A

CN104479772A - 一种应用于柴油的新型抗磨添加剂配方

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Publication number: CN104479772A
Application number: CN201410670656.4A
Authority: CN
Inventors: 汪树军; 吕文进; 刘红研; 王昊; 王波; 吴成涛; 燕德芳; 王孝军
Original assignee: DONGYING BOSHENG CHEMICAL Co Ltd; SHANDONG JIAHE METHYL CHEMICAL Co Ltd; China University of Petroleum Beijing
Current assignee: DONGYING BOSHENG CHEMICAL Co Ltd; SHANDONG JIAHE METHYL CHEMICAL Co Ltd; China University of Petroleum Beijing
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2034-11-20
Also published as: CN104479772B

Abstract

本发明公开了一种应用于柴油的新型抗磨添加剂配方，属于油品添加剂领域。它包括：质量百分比为35～45％的季戊四醇双油酸酯、35～45％的双季戊四醇双油酸酯、8～10％的司盘80和10～12％的助剂。本配方采用的季戊四醇双油酸酯及双季戊四醇双油酸酯具有较好的耐热性、优良的黏温性、良好的润滑性，经复配制得的柴油抗磨剂，具有优越的抗磨性能；对柴油其他性能的影响小，加入少量就能够有效地减少对金属的摩擦和磨损；对环境污染较小。以季戊四醇双油酸酯和双季戊四醇双油酸酯的复配产物作为柴油抗磨剂未见任何文献或专利发表，是一种全新的柴油抗磨剂。

Description

一种应用于柴油的新型抗磨添加剂配方

技术领域

本发明涉及一种应用于柴油的新型抗磨添加剂配方，属于油品添加剂的领域。具体涉及一种包括季戊四醇双油酸酯、双季戊四醇双油酸酯、司盘80与助剂复配而成的柴油抗磨剂配方。

背景技术

环境问题已成为全球性的问题，人们对环境的质量要求越来越高。近年来，随着世界燃油规范的不断严格和新环境保护法规的不断出台，对车用燃料的柴油质量也提出了更高的要求。通过加氢精制后的柴油虽然可以将硫和芳烃脱除，但是柴油中具有抗磨功能的天然组分也随之脱除，结果大大降低了柴油的润滑性能并且增加了金属之间的摩擦。开发新型环境友好的燃料添加剂是一项可持续发展的重要举措。从发展趋势来看，新型环保型添加剂朝着低硫、低芳烃方向发展。

柴油发动机油泵的失效主要是由严重的黏着磨损或擦伤以及氧化腐蚀和微动磨损引起的。柴油发动机的燃料供给系统必须依靠燃料自身来润滑，这就要求柴油在具备良好的燃烧性能的同时，还必须有一定的抗磨作用，以防止燃料泵严重失效。添加抗磨剂是提高柴油润滑性能的根本途径。国外已进行了很多相关研究，并已开发出成熟的柴油抗磨剂产品，而我国在这方面的研究工作起步较晚，研究较为滞后。针对未来柴油的发展要求，急需研究开发适用于我国低硫柴油的高效抗磨剂。

目前低硫柴油高效抗磨剂的研究主要集中在考察醇、醚、酯、羧酸以及胺、酰胺等活性化合物作为柴油抗磨剂的性能。通常以低硫柴油作为基础油，在其中加入各种抗磨物质，采用以高频往复试验机(HFRR)测定的钢球磨斑直径作为抗磨性能的评价指标，抗磨剂的抗磨效果评定用ISO 12156-1方法。HFRR的评价条件见表1。

表1 HFRR评定方法的实验条件

国内外研究表明，脂肪酸类化合物和脂肪酸酯类化合物作为低硫柴油抗磨剂具有优越的抗磨性能，胺类化合物的抗磨有效浓度较高，抗磨性能较差；而脂肪酸类抗磨剂具有一定的酸性，会导致柴油的腐蚀性提高，同时，会促进柴油发动机内积碳和油泥的生成，不能全面满足低硫柴油抗磨剂的要求。

发明内容

本发明旨在提供一种应用于柴油的新型抗磨添加剂配方，它包括季戊四醇双油酸酯、双季戊四醇双油酸酯、司盘80和助剂。经复配制得的柴油抗磨剂，具有优越的抗磨性能；对柴油其他性能的影响小，加入少量就能够有效地减少对金属的摩擦和磨损；对环境污染较小。以季戊四醇双油酸酯和双季戊四醇双油酸酯的复配产物作为柴油抗磨剂未见任何文献或专利发表，是一种全新的柴油抗磨剂。

相较于其他类型的抗磨物质，酯类物质是国内外目前研究发现的一类清洁柴油组分。季戊四醇双油酸酯和双季戊四醇双油酸酯具有较好的热稳定性和生物降解率，是一种良好的绿色润滑剂。作为油品添加剂具有优良的抗氧化安定性、高温热稳定性、良好的低温粘性和高黏度指数。因此季戊四醇双油酸酯和双季戊四醇双油酸酯是绿色有机化工产品，具有广阔的应用前景。

本发明提出的一种应用于柴油的新型抗磨添加剂配方，包括下列组分，其各组分的质量百分数如下：

进一步地，上述的助剂为二乙二醇丁醚或二丙酮醇。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1.具有优越的抗磨性能，对柴油其他性能的影响小，加入少量就能够有效地减少对金属的摩擦和磨损，对环境污染较小。

2.组分季戊四醇双油酸酯和双季戊四醇双油酸酯具有较好的耐热性、优良的黏温性、良好的润滑性，通过协同增效作用，能显著提高抗磨性能。

具体实施方式

实施例1

柴油抗磨剂制备方法如下：

在万分之一的分析天平上准确称取季戊四醇双油酸酯6.4153g，双季戊四醇双油酸酯1.6089g，司盘801.0056g及助剂0.9943g(即司盘80和助剂的质量分别占总质量10％的条件下，季戊四醇双油酸酯与双季戊四醇双油酸酯的质量比为4∶1)，助剂为二乙二醇丁醚，经上述四种药品混合并搅拌均匀即成柴油抗磨剂。

取空白柴油A，经高频往复试验机(HFRR)检测，原始磨斑直径为697μm。将上述柴油抗磨剂以300μg/g的添加量加入空白柴油A中，该样品经高频往复试验机(HFRR)检测，油膜厚度为20μm，摩擦系数为0.312，磨斑直径减小为437μm。加入抗磨剂的柴油样品相较于未加入抗磨剂的柴油样品，磨斑直径下降了260μm。

实施例2

柴油抗磨剂制备方法如下：

在万分之一的分析天平上准确称取季戊四醇双油酸酯5.3383g，双季戊四醇双油酸酯2.6532g，司盘800.9892g及助剂1.0081g(即司盘80和助剂的质量分别占总质量10％的条件下，季戊四醇双油酸酯与双季戊四醇双油酸酯的质量比为2∶1)，助剂为二乙二醇丁醚，经上述四种药品混合并搅拌均匀即成柴油抗磨剂。

取空白柴油A，经高频往复试验机(HFRR)检测，原始磨斑直径为697μm。将上述柴油抗磨剂以300μg/g的添加量加入空白柴油A中，该样品经高频往复试验机(HFRR)检测，油膜厚度为23μm，摩擦系数为0.298，磨斑直径减小为422μm。加入抗磨剂的柴油样品相较于未加入抗磨剂的柴油样品，磨斑直径下降了275μm。

实施例3

柴油抗磨剂制备方法如下：

在万分之一的分析天平上准确称取季戊四醇双油酸酯4.0178g，双季戊四醇双油酸酯3.9954g，司盘801.0142g及助剂1.0202g(即司盘80和助剂的质量分别占总质量10％的条件下，季戊四醇双油酸酯与双季戊四醇双油酸酯的质量比为1∶1)，助剂为二乙二醇丁醚，经上述四种药品混合并搅拌均匀即成柴油抗磨剂。

取空白柴油A，经高频往复试验机(HFRR)检测，原始磨斑直径为697μm。将上述柴油抗磨剂以300μg/g的添加量加入空白柴油A中，该样品经高频往复试验机(HFRR)检测，油膜厚度为22μm，摩擦系数为0.244，磨斑直径减小为408μm。加入抗磨剂的柴油样品相较于未加入抗磨剂的柴油样品，磨斑直径下降了289μm。

实施例4

柴油抗磨剂制备方法如下：

在万分之一的分析天平上准确称取季戊四醇双油酸酯2.6713g，双季戊四醇双油酸酯5.3421g，司盘801.0207g及助剂1.0174g(即司盘80和助剂的质量分别占总质量10％的条件下，季戊四醇双油酸酯与双季戊四醇双油酸酯的质量比为1∶2)，助剂为二乙二醇丁醚，经上述四种药品混合并搅拌均匀即成柴油抗磨剂。

取空白柴油A，经高频往复试验机(HFRR)检测，原始磨斑直径为697μm。将上述柴油抗磨剂以300μg/g的添加量加入空白柴油A中，该样品经高频往复试验机(HFRR)检测，油膜厚度为24μm，摩擦系数为0.278，磨斑直径减小为425μm。加入抗磨剂的柴油样品相较于未加入抗磨剂的柴油样品，磨斑直径下降了272μm。

实施例5

柴油抗磨剂制备方法如下：

在万分之一的分析天平上准确称取季戊四醇双油酸酯1.6163g，双季戊四醇双油酸酯6.3894g，司盘801.0047g及助剂1.0192g(即司盘80和助剂的质量分别占总质量10％的条件下，季戊四醇双油酸酯与双季戊四醇双油酸酯的质量比为1∶4)，助剂为二乙二醇丁醚，经上述四种药品混合并搅拌均匀即成柴油抗磨剂。

取空白柴油A，经高频往复试验机(HFRR)检测，原始磨斑直径为697μm。将上述柴油抗磨剂以300μg/g的添加量加入空白柴油A中，该样品经高频往复试验机(HFRR)检测，油膜厚度为22μm，摩擦系数为0.290，磨斑直径减小为441μm。加入抗磨剂的柴油样品相较于未加入抗磨剂的柴油样品，磨斑直径下降了256μm。

综合上述实施例，实验结果如表2。

表2 抗磨剂配方中季戊四醇双油酸酯与双季戊四醇双油酸酯复配的抗磨效果

注：复配抗磨剂加剂量为m(抗磨剂)加(柴油)为0.03％。

参考表2所示数据可知，实施例3其抗磨性能优于实施例1、实施例2、实施例4、实施例5。由此表明抗磨剂配方中的季戊四醇双油酸酯与双季戊四醇双油酸酯，按1∶1复配时能起到更好的抗磨效果。

实施例6

柴油抗磨剂制备方法如下：

在万分之一的分析天平上准确称取季戊四醇双油酸酯4.0054g，双季戊四醇双油酸酯4.0184g，司盘801.0072g及助剂1.0102g(即季戊四醇双油酸酯、双季戊四醇双油酸酯、司盘80和助剂的质量分别占总质量的40％、40％、10％和10％)，助剂为二乙二醇丁醚，经上述四种药品混合并搅拌均匀即成柴油抗磨剂。

取空白柴油A，经高频往复试验机(HFRR)检测，原始磨斑直径为697μm。将上述柴油抗磨剂以300μg/g的添加量加入空白柴油A中，该样品经高频往复试验机(HFRR)检测，油膜厚度为23μm，摩擦系数为0.237，磨斑直径减小为418μm。加入抗磨剂的柴油样品相较于未加入抗磨剂的柴油样品，磨斑直径下降了279μm。

实施例7

柴油抗磨剂制备方法如下：

在万分之一的分析天平上准确称取季戊四醇双油酸酯3.5132g，双季戊四醇双油酸酯4.5242g，司盘800.8143g及助剂1.2265g(即季戊四醇双油酸酯、双季戊四醇双油酸酯、司盘80和助剂的质量分别占总质量的35％、45％、8％和12％)，助剂为二丙酮醇，经上述四种药品混合并搅拌均匀即成柴油抗磨剂。

取空白柴油B，经高频往复试验机(HFRR)检测，原始磨斑直径为558μm。将实施例6的柴油抗磨剂以300μg/g的添加量加入空白柴油B中，该样品经高频往复试验机(HFRR)检测，油膜厚度为29μm，摩擦系数为0.250，磨斑直径减小为362μm。加入抗磨剂的柴油样品相较于未加入抗磨剂的柴油样品，磨斑直径下降了196μm。

实施例8

柴油抗磨剂制备方法如下：

在万分之一的分析天平上准确称取季戊四醇双油酸酯4.5071g，双季戊四醇双油酸酯3.5102g，司盘800.9083g及助剂1.1138g(即季戊四醇双油酸酯、双季戊四醇双油酸酯、司盘80和助剂的质量分别占总质量的45％、35％、9％和11％)，助剂为二丙酮醇，经上述四种药品混合并搅拌均匀即成柴油抗磨剂。

取空白柴油C，经高频往复试验机(HFRR)检测，原始磨斑直径为372μm。将实施例6的柴油抗磨剂以300μg/g的添加量加入空白柴油C中，该样品经高频往复试验机(HFRR)检测，油膜厚度为47μm，摩擦系数为0.199，磨斑直径减小为313μm。加入抗磨剂的柴油样品相较于未加入抗磨剂的柴油样品，磨斑直径下降了59μm。

综合上述实施例，实验结果如表3。

表3 同种抗磨剂配方(各组分复配比在一定范围内变化)应用于不同柴油的抗磨效果

注：复配抗磨剂加剂量为m(抗磨剂)/m(柴油)为0.03％。

参考表3所示数据可知，实施例6、实施例7、实施例8均取得良好的抗磨效果，由此表明该抗磨剂配方中的各组分复配比可以在一定范围内变化，且将其应用于不同柴油均能显著改善其抗磨性能，具有实用高效且应用广泛的优点。

Claims

1.一种应用于柴油的新型抗磨添加剂配方，其特征在于，包括：质量百分比为35～45％的季戊四醇双油酸酯、35～45％的双季戊四醇双油酸酯、8～10％的司盘80和10～12％的助剂。

2.根据权利要求1所述的应用于柴油的新型抗磨添加剂配方，其特征在于，所述助剂为二乙二醇丁醚或二丙酮醇。