CN104487556B - 内燃机用润滑油组合物 - Google Patents
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Abstract
一种内燃机用润滑油组合物,其具有作为利用热量管理的内燃机的机油的优良机能,且特别具有优良的省燃费性和优良的清洁性。作为润滑油组合物,提供内燃机用润滑油组合物,其包括(A)具有3.0mm2/s至5.0mm2/s的100℃下的运动粘度的基础油,(B)硼化琥珀酰亚胺,以硼元素含量计为0.007质量%以上,和琥珀酰亚胺系无灰分散剂的含量为5质量%以下,相对于所述组合物的总量,(C)以0.5质量%以上的量的酚系抗氧化剂,和(D)以0.1质量%至5质量%的量、具有其重均分子量和其PSSI之比为1.2×104以上的粘度指数改进剂,并具有2.0mPa·s至2.8mPa·s的150℃下的HTHS粘度、4.8mPa·s以下的100℃下的HTHS粘度、和180以上的粘度指数。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机用润滑油组合物(下文中也称作“机油”)。更具体地,本发明涉及具有优良的省燃费性、适合于柴油机的机油。
背景技术
对于最近的环境对策如控制CO2排放量,已要求内燃机进一步改进省燃费性。
润滑油在燃料经济方面的改进已通过减少工作粘度以减少粘性阻力来进行(例如,参见专利文献1)。然而,存在内燃机的润滑所必需的一定粘度,而该粘度限制所述改进。内燃机油已用作驱动阀门的液压源,因此需要具有一定程度的粘度以维持液压。也是因为这个原因,机油具有对低粘度化的限制。为了克服这些限制,现引入内燃机的热量管理(heat management)。例如,取决于内燃机的使用目的或使用条件,可通过降低内燃机油的最高工作温度或通过改进内燃机泵以减少泵所需的液压来进一步减少内燃机油所需的粘度。从而可实现进一步的省燃费化。
引文列表
专利文献
专利文献1:日本专利申请特开2010-31082号公报
发明内容
发明要解决的问题
常规的机油包含共混有粘度指数改进剂、清洁分散剂和摩擦调整剂等的润滑油基础油,以满足它们的必要性质。然而,机油与常规添加剂共混平衡时,因为它们无法像利用上述热量管理的内燃机的机油一样充分减少粘度,而引起问题。即,如果必要的添加剂按它们常规的量比来使用,由添加剂引起的粘度增加是显著的,因此必须显著地减少基础油粘度以减少润滑油组合物的粘度。基础油粘度的这种显著减少引起归因于蒸发损失的增加的机油消耗的增加,还导致无法确保高剪切速度区域所必需的粘度,因此增加润滑不良的危险性。
考虑到上述现状而得到本发明,且本发明的目的是提供作为利用热量管理的内燃机用机油的机能优良、且特别是省燃费性和清洁性优良的内燃机用润滑油组合物。
用于解决问题的方案
作为广泛研究以实现上述目的的结果,已完成本发明。
即,本发明涉及内燃机用润滑油组合物,所述内燃机用润滑油组合物包含(A)具有3.0mm2/s至5.0mm2/s的100℃运动粘度的基础油,(B)硼化琥珀酰亚胺,以硼元素含量计为0.007质量%以上,和琥珀酰亚胺系无灰分散剂的含量为5质量%以下,基于所述组合物的总质量,(C)以0.5质量%以上的量的酚系抗氧化剂,和(D)以0.1质量%至5质量%的量、具有重均分子量和PSSI之比为1.2×104以上的粘度指数改进剂,所述组合物具有2.0mPa·s至2.8mPa·s的150℃HTHS粘度、4.8mPa·s以下的100℃HTHS粘度、和180以上的粘度指数。
本发明还涉及前述的内燃机用润滑油组合物,其中硼化琥珀酰亚胺与非硼化琥珀酰亚胺的重量比为1.0至3.0。
本发明还涉及前述的内燃机用润滑油组合物,其中硼化琥珀酰亚胺,组分(B)和非硼化琥珀酰亚胺的总含量与粘度指数改进剂,组分(D)的含量之比为6以下。
发明的效果
根据本发明,提供内燃机用润滑油组合物,其作为利用热量管理的内燃机的机油的机能优良、且特别是省燃费性和清洁性优良。
本发明的润滑油组合物适合用于两轮车用、四轮车用、发电用和废热发电用的汽油机、柴油机和煤气机,并进一步适合于使用具有50质量ppm以下的硫含量的燃料的那些,以及船用和船外机(outboard motors)用的各种发动机。
具体实施方式
将具体描述本发明。
本发明的润滑油组合物的润滑油基础油可为矿物油系基础油或合成系基础油。
矿物油系润滑油基础油的实例包括选自:可通过由原油的常压蒸馏和/或减压蒸馏而生产的润滑油馏分进行选自溶剂脱沥青、溶剂提取、加氢裂化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、氢化精制、硫酸处理(sulfuric acid treatment)和粘土处理(clay treatment)的精制工序的任一种或任何适合的组合而生产的链烷烃系矿物油系基础油;正链烷烃系基础油;和异链烷烃系基础油的,具有满足上述需要的100℃运动粘度的那些。
优选的润滑油基础油的实例包括使用以下基础油(1)至(8)作为原料,在特定的精制工序中精制原料油和/或从中回收的润滑油馏分,并回收润滑油馏分而生产的基础油:
(1)链烷烃基系原油和/或混合基系原油的常压蒸馏生产的馏出油;
(2)链烷烃基系原油和/或混合基系原油的常压蒸馏残渣油的减压蒸馏生产的馏出油(WVGO);
(3)由润滑油的脱蜡生产的蜡(疏松石蜡)和/或通过气变液(GTL)工序生产的合成蜡(费托蜡(Fischer-Tropsch wax)、GTL蜡);
(4)选自基础油(1)至(3)的一种以上的混合油和/或由所述混合油的温和加氢裂化(mild-hydrocracking)生产的油;
(5)选自上述基础油(1)至(4)的两种以上的混合油;
(6)由基础油(1)、(2)、(3)、(4)或(5)的脱沥青生产的脱沥青油(DAO);
(7)由基础油(6)的温和加氢裂化(MHC)生产的油;和
(8)选自上述基础油(1)至(7)的两种以上的混合油。
上述特定的精制工序优选氢化精制如加氢裂化或加氢精制,溶剂精制如糠醛提取,脱蜡如溶剂脱蜡和催化脱蜡,用酸性粘土或活性粘土的粘土精制,或化学品(酸或碱)精制如硫酸处理和氢氧化钠处理。本发明中,任何一种或多种这些精制工序可以任何组合和顺序使用。
用于本发明的润滑油基础油特别优选由选自上述基础油(1)至(8)的基础油或从中回收的润滑油馏分进行特定处理而生产的下述基础油(9)或(10):
(9)通过将选自基础油(1)至(8)的基础油或从该基础油中回收的润滑油馏分加氢裂化,并将所得产物或通过蒸馏从中回收的润滑油馏分进行脱蜡处理如溶剂脱蜡或催化脱蜡,任选地接着蒸馏而生产的加氢裂化基础油;或
(10)通过将选自基础油(1)至(8)的基础油或从该基础油中回收的润滑油馏分加氢异构化(hydroisomerizing),并将所得产物或通过蒸馏从中回收的润滑油馏分进行脱蜡处理如溶剂脱蜡或催化脱蜡,任选地接着蒸馏而生产的加氢异构化基础油。
如果必要的话,溶剂精制工序和/或加氢精制工序可在润滑油基础油(9)或(10)的生产时的适当时机下进行。
对用于上述加氢裂化和加氢异构化的催化剂没有特殊限制。然而,催化剂优选为包括用作支承体的具有裂化活性的任一复合氧化物(例如,二氧化硅-氧化铝、氧化铝氧化硼、或二氧化硅氧化锆)或结合有粘结剂的一种以上的这种复合氧化物,和在支承体上支承的具有加氢能力的金属(例如,元素周期表的第VIa族金属和第VIII族金属的一种以上)的加氢裂化催化剂;或包括含有沸石(例如,ZSM-5、沸石β、或SAPO-11)的支承体,和具有加氢能力、包含元素周期表的第VIII族金属的至少一种以上、并支承在支承体上的金属的加氢异构化催化剂。加氢裂化催化剂和加氢异构化催化剂可层压或混合以组合使用。
对进行加氢裂化和加氢异构化的条件没有特别限制。优选地,氢分压为0.1MPa至20MPa,平均反应温度为150℃至450℃,LHSV为0.1hr-1至3.0hr-1,且氢/油比为50scf/b至20000scf/b。
本发明的润滑油基础油的100℃运动粘度必须为5.0mm2/s以下,优选4.5mm2/s以下,特别优选4.2mm2/s以下。同时,运动粘度必须为3.0mm2/s以上,优选3.4mm2/s以上,更优选3.7mm2/s以上。
用于此处的100℃运动粘度指根据ASTM D-445测定的100℃运动粘度。
如果润滑油基础油的100℃运动粘度超过5mm2/s,所得组合物将劣化低温粘度特性并无法得到充分改进的省燃费性。如果100℃运动粘度低于3.0mm2/s,所得润滑油组合物,归因于其在润滑位点的不充分的油膜形成而润滑性差,且组合物的蒸发损失将大。
本发明的润滑油基础油的粘度指数优选120以上,更优选125以上,更优选130以上,最优选140以上。同时,粘度指数优选160以下。
小于120的粘度指数将不仅引起粘度-温度特性、热/氧化稳定性、抗蒸发性劣化,并可能引起摩擦系数增加,并引起抗磨耗性劣化。大于160的粘度指数将趋于劣化低温粘度特性。
此处所指的粘度指数表示根据JIS K 2283-1993测量的粘度指数。
用于本发明的润滑油基础油的硫含量取决于其原料的硫含量。例如,当使用实质上不包含硫的原料如由费托反应生产的合成蜡组分时,可生产实质上不包含硫的润滑油基础油。
出于进一步改进热/氧化稳定性和降低硫含量的目的,用于本发明的润滑油基础油包含硫的量优选10质量ppm以下,更优选5质量ppm以下,且特别优选不包含硫。
用于本发明的润滑油基础油的%CP优选70以上,更优选80以上,更优选85以上,最优选90以上且优选95以下。
如果润滑油基础油的%CP小于70,所得组合物将趋于劣化粘度-温度特性、热/氧化稳定性和摩擦特性且当与添加剂共混时,将趋于劣化其效力。%CP优选95%以下,这是因为考虑到添加剂的溶解性,基础油的%CN优选约5%。
用于本发明的润滑油基础油的%CA优选2以下,更优选1以下,更优选0.8以下,特别优选0.5以下,最优选0。如果润滑油基础油的%CA超过2,所得组合物将趋于劣化粘度-温度特性、热/氧化稳定性和省燃费性。
本发明中所指的%CP和%CA分别表示链烷烃碳数在总碳数中的百分比和芳族碳数在总碳数中的百分比,由根据ASTM D 3238-85的方法(n-d-M环分析)测定。
合成系基础油的实例包括聚α-烯烃及其氢化化合物;异丁烯低聚物及其氢化化合物;异链烷烃;烷基苯;和烷基萘,其中优选聚α-烯烃。
聚α-烯烃的典型实例包括具有2-32个、优选6-16个碳原子的α-烯烃的低聚物或共低聚物如1-辛烯低聚物、癸烯低聚物、1-十二碳烯的低聚物或共低聚物,及其氢化化合物。
如果这些合成系基础油粘度在与前述矿物油系基础油相同的范围内,它们可为商购可得的那些。这些合成系基础油可各自单独使用或以与上述矿物油系基础油组合使用。对这些基础油的混合比没有特殊限制。
本发明的机油包含硼化琥珀酰亚胺作为组分(B)。
本发明中,硼化琥珀酰亚胺优选与非硼化琥珀酰亚胺混合。非硼化琥珀酰亚胺表示硼化之前的琥珀酰亚胺。
琥珀酰亚胺的实例包括具有每分子具有40-400个、优选60-350个碳原子的至少一个烷基或烯基的琥珀酰亚胺或其衍生物。如果烷基或烯基的碳数少于40,组分(B)将趋于劣化在润滑油基础油中的溶解性。然而,如果烷基或烯基的碳数大于400,所得润滑油组合物将劣化低温流动性。烷基或烯基可为直链状或支化状,但优选源于如丙烯、1-丁烯或异丁烯等的烯烃的低聚物或者乙烯和丙烯的共低聚物的支化状烷基或烯基。琥珀酰亚胺优选单琥珀酰亚胺或双琥珀酰亚胺。
对琥珀酰亚胺的生产方法没有特殊限制。例如,可使用其中由具有40-400个碳原子的烷基或烯基的化合物与马来酸酐在100℃至200℃的温度下反应而生产的烷基琥珀酰亚胺或烯基琥珀酰亚胺与聚胺反应的方法。聚胺的实例包括二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺,和五亚乙基六胺。
硼化通常通过将琥珀酰亚胺与硼酸反应以中和全部或部分剩余的氨基和/或亚氨基而进行。
硼化琥珀酰亚胺的生产方法的实例为日本专利42-8013号和42-8014号公报、和日本专利特开51-52381号和51-130408号公报中公开的那些。更具体地,硼化琥珀酰亚胺可通过将聚胺和聚丁烯基琥珀酸(酐)与硼化合物如硼酸、硼酸酯或硼酸盐在包括醇类的溶剂、有机溶剂如己烷或二甲苯、或轻质润滑油基础油中混合,并在适合条件下加热混合物来生产。以这种方式生产的硼酸改性的琥珀酰亚胺的硼含量通常为0.1质量%至45质量%。
对用于本发明的硼化琥珀酰亚胺的硼含量没有特殊限制,然而其一般为0.1质量%至3质量%,优选0.2质量%以上,更优选0.3质量%以上,更优选0.5质量%以上。硼含量优选2质量%以下,更优选1.5质量%以下,更优选1质量%以下。
硼化琥珀酰亚胺优选具有硼含量在上述范围内的硼化琥珀酰亚胺、特别希望是含硼双型琥珀酰亚胺。如果硼含量大于3质量%,不仅出现对稳定性的担忧,而且伴随着归因于组合物中硼过量的硫酸化灰分(sulfated ash)的增加,还将出现对废气后处理系统的影响的担忧。如果硼含量小于0.1质量%,无法期待硼化琥珀酰亚胺的添加效果。
本发明中,硼化琥珀酰亚胺优选使用与非硼化琥珀酰亚胺的混合物的形式。上述硼化琥珀酰亚胺和非硼化琥珀酰亚胺之比(硼化琥珀酰亚胺/非硼化琥珀酰亚胺)优选重量比在1.0至3.0的范围内,更优选1.2以上且优选2.6以下,更优选2.0以下,更优选1.5以下。
如果硼化琥珀酰亚胺和非硼化琥珀酰亚胺之比超过3.0,不仅出现对稳定性的担忧,而且伴随着归因于组合物中硼过量的硫酸化灰分的增加,还将出现对废气后处理系统的影响的担忧。同时,比小于1.0,无法期待硼化琥珀酰亚胺的添加效果。
优选组合使用混合物的原因是单独硼化琥珀酰亚胺导致不稳定的硼化化合物,其将经常析出,而混合物的清洁性平衡优良。
根据本发明的内燃机用润滑油组合物的组分(B)的含量,基于内燃机用润滑油组合物的总质量,硼的含量必须为0.007质量%以上,优选0.01质量%以上且优选0.1质量%以下,更优选0.05质量%以下,更优选0.02质量%以下。
这是因为如果含量少于0.007质量%,无法期待硼的效果,且如果含量超过0.1质量%,组合物将缺乏稳定性。
本发明中,硼化琥珀酰亚胺和非硼化琥珀酰亚胺的总含量为5质量%以下,基于组合物的总质量。
组分(B)的分子量由聚胺的烷基或烯基的碳数和结构来确定,但优选2500以上,更优选3000以上,更优选3500以上。同时,分子量优选10000以下,更优选7000以下,更优选5000以下。如果分子量小于2500,所得组合物的清洁效果小。同时,如果分子量超过10000,所得组合物将恶化低温粘度。
出于制造原因,硼化琥珀酰亚胺和非硼化琥珀酰亚胺通常提供以其中它们溶解在相当于润滑油基础油的溶剂中的状态。本发明中所指的含量表示除溶剂以外的化合物的净含量。
因此,例如,当使用溶解在溶剂中的琥珀酰亚胺时,计算琥珀酰亚胺的有效浓度,然后以这样的量为净量添加琥珀酰亚胺。
例如,有效浓度可按下述方式来计算。在由天然橡胶制成的50ml容量的袋状橡胶(sack-like rubber)中精确称量1-2克包含琥珀酰亚胺的添加剂溶液。橡胶的上部用线等系住以使内容物不会从橡胶袋中溅出。然后将橡胶袋放置在已经放入一张过滤纸的Soxhlet提取器中,以在50℃下使用庚烷作为提取溶剂来提取溶剂24小时。提取完成之后,将包含样品的橡胶袋放置在室温下24小时并测量。剩余在橡胶袋中的样品为琥珀酰亚胺且由初始放置在橡胶袋中时样品的重量来计算有效浓度。
本发明的机油包含酚系抗氧化剂作为组分(C)。
酚系无灰抗氧化剂的实例包括:不包含硫作为组成元素的酚系抗氧化剂如4,4'-亚甲基双(2,6-二-叔丁基苯酚)、4,4'-双(2,6-二-叔丁基苯酚)、4,4'-双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2'-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-丁叉基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-亚丙叉基双(2,6-二-叔丁基苯酚)、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-壬基苯酚)、2,2'-异丁叉基双(4,6-二甲基苯酚)、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-环己基苯酚)、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-乙基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二-叔-α-二甲氨基对甲苯酚、2,6-二-叔丁基-4(N,N'-二甲氨基甲基苯酚)、辛基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、十三烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯](pentaerythrityl-tetraquis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate])、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、辛基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、和辛基-3-(3-甲基-5-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯;包含硫作为组成元素的酚系无灰抗氧化剂如4,4'-硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2'-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、双(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基苄基)硫化物、双(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)硫化物、和2,2'-硫代-二亚乙基双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯];和其混合物。
其中,优选的实例包括羟苯基取代的酯系抗氧化剂,其为羟苯基-取代的脂肪酸和具有4-12个碳原子的醇的酯,如辛基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯和辛基-3-(3-甲基-5-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯;和双酚系无灰抗氧化剂。更优选的实例包括羟苯基-取代的酯系抗氧化剂。具有240以上的分子量的酚系化合物是优选的,这是因为它们分解温度高,因此可在较高温度条件下显示出它们的效果。
机油可进一步包含胺系无灰抗氧化剂。胺系无灰抗氧化剂的实例包括苯基-α-萘胺、烷基苯基-α-萘胺和二烷基二苯基胺。
本发明的机油包含具有重均分子量和PSSI之比为1.2×104以上的粘度指数改进剂作为组分(D)。
用于本发明的粘度指数改进剂的重均分子量(MW)优选600,000以下,更优选500,000以下,更优选460,000以下。Mw优选10,000以上,更优选50,000以上,更优选100,000以上,特别优选200,000以上。
如果粘度指数改进剂具有小于10,000的重均分子量,当其溶解在润滑油基础油中时,其对粘度指数提高将不太有效,且所得组合物不仅省燃费性和低温粘度特性差,而且生产成本高。如果粘度指数改进剂具有大于600,000的重均分子量,其发挥的粘度增加效果过大,因此所得组合物不仅省燃费性和低温粘度特性差,而且劣化剪切稳定性、在润滑油基础油中的溶解性、和贮藏稳定性。
用于本发明的粘度指数改进剂具有PSSI(永久剪切稳定性指数)必须为20以下,更优选17以下,更优选16以下,特别优选15以下。如果PSSI超过20,所得组合物将劣化剪切稳定性,因此需要提高初始运动粘度,可能导致劣化的省燃费性。如果PSSI小于1,当粘度指数改进剂溶解在润滑油基础油中时,其对粘度指数提高将不太有效,因此所得组合物不仅省燃费性和低温粘度特性差,而且增加生产成本。因此,PSSI优选1以上。
用于本发明的粘度指数改进剂的重均分子量和PSSI之比(MW/PSSI)必须为1.2×104以上,优选1.5×104以上,更优选2.0×104以上。如果MW/PSSI小于1.2×104,所得组合物将劣化省燃费性和低温始动性(low temperature startability),即粘度温度特性和低温粘度特性。
所述化合物的具体实例包括非分散型或分散型含酯基的粘度指数改进剂,非分散型或分散型聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指数改进剂,苯乙烯-二烯氢化共聚物,非分散型或分散型乙烯-α-烯烃共聚物或其氢化化合物,聚异丁烯及其氢化化合物,苯乙烯-马来酸酐酯共聚物,聚烷基苯乙烯,(甲基)丙烯酸酯-烯烃共聚物,及其混合物。
本发明的润滑油组合物中组分(D)的含量优选0.1质量%至5质量%,更优选0.5质量%以上,更优选1.0质量%以上,基于组合物的总质量。组分(D)的含量优选3质量%以下,更优选2质量%以下。如果含量小于0.1质量%,所得组合物低温特性将不充分。如果含量超过5质量%,所得组合物将劣化剪切稳定性。
正如上述琥珀酰亚胺,粘度指数改进剂通常提供以其中其溶解在相当于润滑油基础油的溶剂中的状态,此处所指的粘度指数改进剂的含量表示除溶剂以外的净含量。
本发明中,硼化琥珀酰亚胺,组分(B)和非硼化琥珀酰亚胺的总含量与粘度指数改进剂,组分(D)的含量之比为6以下。
即,这表明对硼化琥珀酰亚胺,组分(B)和非硼化琥珀酰亚胺的总含量与粘度指数改进剂,组分(D)的含量之比存在一定限制。这是因为尽管组分(D)和组分(B)二者都涉及对组合物粘度增加的影响,组分(B)特别涉及对低温粘度增加的大幅影响,因此必要的是抑制组分(B)对组合物粘度增加速度的贡献。
因此,硼化琥珀酰亚胺,组分(B)和非硼化琥珀酰亚胺的总含量与粘度指数改进剂,组分(D)的含量之比为6以下,优选5以下,更优选4以下,更优选3.5以下,最优选3以下。
取决于为了进一步提高性质的目的,本发明的内燃机用润滑油组合物可与已通常用于润滑油中的任何添加剂共混。这种添加剂的实例包括金属系清洁剂、摩擦调整剂、除组分(B)以外的无灰分散剂、抗磨耗剂(或极压添加剂)、除组分(C)以外的抗氧化剂、缓蚀剂、防锈剂、反乳化剂、金属减活剂和消泡剂。
金属系清洁剂的实例包括碱金属/碱土金属磺酸盐、碱金属/碱土金属酚盐和碱金属/碱土金属水杨酸盐的正盐和/或碱式盐。碱金属的实例包括钠和钾。碱土金属的实例包括镁、钙和钡。优选镁和钙,且特别优选钙。
摩擦调整剂的实例包括一般用作润滑油用的摩擦调整剂的任何化合物,例如,有机钼化合物和无灰摩擦调整剂。
有机钼化合物的实例包括二硫代氨基甲酸钼、二硫代磷酸钼、钼-胺复合物、钼-琥珀酰亚胺复合物、有机酸的钼盐、和醇的钼盐。
无灰摩擦调整剂的实例包括如胺化合物、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪酸、脂族醇和脂族醚等的无灰摩擦调整剂,其各自每分子具有6-30个碳原子的至少一个烷基或烯基、特别是具有6-30个碳原子的直链烷基或烯基。可选的实例包括国际公开第2005/037967号小册子中所示的各种无灰摩擦调整剂。
本发明中,最优选的是二硫代氨基甲酸钼,这是因为其能大幅减少摩擦。
抗磨耗剂(或极压添加剂)可为润滑油用的任何抗磨耗剂或极压添加剂。例如,可使用硫系、磷系和硫-磷系极压添加剂。具体实例包括二烷基二硫代磷酸锌(ZnDTP)、亚磷酸酯类、硫代亚磷酸酯类、二硫代亚磷酸酯类、三硫代亚磷酸酯类、磷酸酯类、硫代磷酸酯类、二硫代磷酸酯类、三硫代磷酸酯类、胺盐、金属盐或其衍生物、二硫代氨基甲酸盐、二硫代氨基甲酸锌、二硫化物类、聚硫化物类、硫化烯烃类和硫化油脂类。这些抗磨耗剂中,优选硫系极压添加剂,且特别优选二烷基二硫代磷酸锌。
缓蚀剂的实例包括苯并三唑系、甲基苯并三唑系(tolyltriazole-)、噻二唑系和咪唑系化合物。
防锈剂的实例包括石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、二壬基萘磺酸盐、烯基琥珀酸酯和多元醇酯。
反乳化剂的实例包括聚亚烷基二醇系非离子表面活性剂如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚和聚聚氧乙烯烷基萘基醚。
金属减活剂的实例包括咪唑啉、嘧啶衍生物、烷基噻二唑、巯基苯并噻唑、苯并三唑及其衍生物、1,3,4-噻二唑聚硫化物、1,3,4-噻二唑基-2,5-双二烷基二硫代氨基甲酸酯、2-(烷基二硫代)苯并咪唑和β-(邻羧基苄基硫代)丙腈。
消泡剂的实例包括具有1000mm2/s至100,000mm2/s的25℃运动粘度的硅油、烯基琥珀酸衍生物、多羟基脂族醇和长链脂肪酸的酯、甲基水杨酸盐和邻羟基苄基醇的芳族胺盐。
当这些添加剂包含于本发明的内燃机用润滑油组合物中时,它们基于组合物总质量以0.01质量%至10质量%的量包含于其中。
本发明的内燃机用润滑油组合物的150℃HTHS粘度为2.8mPa·s以下,优选2.6mPa·s以下,更优选2.4mPa·s以下且2.0mPa·s以上,优选2.1mPa·s以上,更优选2.2mPa·s以上。
如果150℃HTHS粘度超过2.8mPa·s,组合物无法得到充分的省燃费性。如果其低于2.0mPa·s,组合物将缺乏润滑性。
此处所指的150℃HTHS粘度表示根据ASTM D4683定义的在150℃下的高温高剪切粘度。
本发明的内燃机用润滑油组合物的100℃HTHS粘度为4.8mPa·s以下,优选4.7mPa·s以下,更优选4.6mPa·s以下,特别优选4.5mPa·s以下。
如果100℃HTHS粘度超过4.8mPa·s,所得组合物将无法得到充分的省燃费性。如果100℃HTHS粘度低于3.9mPa·s,其将引起发动机液压不足,因此优选3.9mPa·s以上。
此处所指的100℃HTHS粘度表示根据ASTM D6616定义的在100℃下的高温高剪切粘度。
HTHS粘度(150℃)/HTHS粘度(100℃)优选0.45以上,更优选0.47以上,更优选0.49以上,最优选0.51以上。这是因为如果HTHS粘度(100℃)低于HTHS粘度(150℃),组合物省燃费性将优良。
本发明的内燃机用润滑油组合物的100℃运动粘度优选8mm2/s以下,更优选7.5mm2/s以下,更优选7mm2/s以下,最优选6.8mm2/s以下。本发明的内燃机用润滑油组合物的100℃运动粘度优选4mm2/s以上,更优选5mm2/s以上,更优选6mm2/s以上,最优选6.3mm2/s以上。此处所用的100℃运动粘度指根据ASTM D-445测定的100℃运动粘度。如果100℃运动粘度低于4mm2/s,所得润滑油组合物将缺乏润滑性。如果100℃运动粘度超过8mm2/s,所得组合物将无法得到所需的低温粘度和充分的省燃费性。
本发明的内燃机用润滑油组合物的粘度指数为180以上,更优选190以上,更优选200以上,特别优选210以上,最优选220以上。如果本发明的润滑油组合物具有小于180的粘度指数,其将难以在维持150℃HTHS粘度的同时改进省燃费性,并减少在-35℃下的低温粘度。如果本发明的润滑油组合物的粘度指数大于300,所得组合物将劣化蒸发性,并引起由添加剂的溶解性的缺乏和与密封材料的不相容而引起的失灵,因此粘度指数优选300以下。
实施例
以下参考下述实施例和比较例,更具体地描述本发明,但本发明不局限于此。
(实施例1至5,比较例1至5)
各自制备本发明的润滑油组合物(实施例1至5)和比较用的润滑油组合物(比较例1至5)以进行热管试验。结果如下表1所示。
根据JPI 5S-55-99、在其中样品量为10g、试验温度为300℃且试验时间为16小时的条件下进行试验。
[表1]
如表1所示,包含全部组分(A)至(D)的实施例1至5的润滑油组合物的100℃HTHS粘度比不包含组分(B)的比较例1和2的润滑油组合物的高,因此省燃费性较好。与不包含组分(B)或(C)的比较例3至5的那些相比较,本发明的组合物的HTT试验等级较高,因此清洁性优良。
Claims (3)
1.一种内燃机用润滑油组合物,其包括(A)具有3.0mm2/s至5.0mm2/s的100℃运动粘度的基础油,(B)硼化琥珀酰亚胺和非硼化琥珀酰亚胺的混合物,以硼元素含量计为0.007质量%以上,和琥珀酰亚胺系无灰分散剂的含量为5质量%以下,基于所述组合物的总质量,所述硼化琥珀酰亚胺与非硼化琥珀酰亚胺的重量比为1.0至3.0,(C)以0.5质量%以上的量的酚系抗氧化剂,和(D)以0.1质量%至5质量%的量、具有重均分子量和PSSI之比为1.2×104以上的粘度指数改进剂,所述组合物具有2.0mPa·s至2.4mPa·s的150℃HTHS粘度、4.8mPa·s以下的100℃HTHS粘度、和180以上的粘度指数。
2.根据权利要求1所述的内燃机用润滑油组合物,其中所述硼化琥珀酰亚胺与非硼化琥珀酰亚胺的重量比为1.2至2.6。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机用润滑油组合物,其中所述硼化琥珀酰亚胺,组分(B)和非硼化琥珀酰亚胺的总含量与所述粘度指数改进剂,组分(D)的含量之比为6以下。
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JP2000144166A (ja) | 内燃機関用潤滑油組成物 |
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant |