CN104726185A - 一种环保节能的汽油机油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种环保节能的汽油机油及制备方法，所述环保节能的汽油机油按重量份数计算，其原料由70-85份环保基础油、0.8-3.0份复合抗氧剂、3.7-6.7份金属清静剂、5.8-7.8份无灰分散剂、0.7-1.5份纳米级摩擦改进剂、4.0-10.0份粘度指数改进剂和0.2-1.0份降凝剂组成；其制备方法即将环保基础油投入调合釜中，在58～65℃搅拌下依次投入降凝剂、粘度指数改进剂、复合抗氧剂、金属清静剂、无灰分散剂，搅拌均匀，投入纳米级摩擦改进剂，保持58～65℃继续搅拌1.5h，然后再静置0.5h，即得满足API SN/GF-5要求，使用寿命长的环保节能的汽油机油。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保节能的汽油机油及其制备方法，属汽车发动机润滑油研究领域。
技术背景
现代润滑剂大都由80% 以上的基础油, 再加上各种添加剂组成, 基础油无疑是润滑剂影响环境或生态的决定性因素可作为环保润滑剂的基础油主要有聚醚、合成酯等, 它们的理化性能各有特点。 目前广泛应用的环保基础油主要是合成醋和植物油。随着人类环保意识的提高，人们密切关注润滑油造成的环境污染，一些国家已经立法禁止在环境敏感区域使用生物降解性能不符合要求的润滑油。因此，发达工业化国家的各大石化公司、润滑油厂商相继研制开发可生物降解润滑油以替代矿物润滑油。中国作为润滑油生产和消费大国，为了满足环境对润滑油产品的要求，
研究环保润滑油有着重大意义。中国的汽车市场与国际市场接轨后，必将带来先进的排放控制技术和环保理念，要求内燃机油对发动机的环保技术提供支持。因此，环保可生物降解内燃机油将成为新的、重要的发展方向之一．研究工作主要集中在基础油和添加剂上.基础油无疑是润滑油生态效应的决定性因素; 而为了满足润滑油的工况要求,添加剂必不可少,添加剂在基础油中的响应性和对生态环境的影响是必须考虑的因素.
在一定范围内,环保润滑剂取代对环境有害的矿物基润滑油是必然的。针对环保润滑油本身的分子结构特点及其摩擦化学反应机理,提出适用于环保润滑油添加剂的分子设计观点,其中必须包含添加剂本身的生态环境效应及其对基础油生态效应的影响
一般使用矿物油的车行驶5000-6000公里就必须换油，而环保机油的换油里程可延至8000-10000公里，甚至更长。此外，相比于环保润滑油，传统矿物油含有更多的不易生物降解组分，如硫、活性物、不稳定的烃类和其它污染物，对成品油的质量会造成极大的影响。环保基础油因其显著的性能优势将成为润滑油市场推广的重点，也将被广大用户使用。
为提高润滑油的使用性能，除选择环保的基础油外，还需加入环保润滑添加剂以改善油品的质量。为了使环保机油中无磷，加入酚型或胺型抗氧剂。
纳米科技的发展也给润滑油添加剂的发展带来了新的研究领域。合成油溶性的纳米润滑油添加剂的研究提高机油的寿命，减少摩擦面的摩擦磨损有着非常重要的意义。
随着国Ⅳ和国Ⅴ标准的实施，我国车用机油又遇到新的挑战。向环保环保、更苛刻的挥发性要求、更好的燃料经济性的节能型发展是目前发动机油的一个显著的发展趋势。
从研制节能型机油入手，利用环保基础油和环保润滑添加剂调配发动机油的配方组成，延长发动机的寿命，节能减排，将是降低汽车能耗和环境污染的重要途径。为减少空气污染和雾霾，环保节能型发动机油将受到人们越来越多的欢迎。
发明内容
本发明的目的是为了解决一般汽油机油的不环保，节能低，废气排放量大等技术问题而提供一种环保节能的汽油机油，该环保节能的汽油机油满足APISN/GF-5要求，节能环保，减少尾气中有毒气体的排放，换油期长，能有效降低发动机摩擦损失，延长发动机的使用寿命节能环保。
本发明的目的之二是提供上述的一种环保节能的汽油机油的制备方法。
本发明的技术方案
一种环保节能的汽油机油，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
环保基础油 70-85份
复合抗氧剂 0.7-3.0份
金属清静剂 4.5-6.7份
无灰分散剂 5.1-7.8份
纳米级摩擦改进剂 0.5-1.5份
粘度指数改进剂 4.0-10.0份
降凝剂 0.2-1.0份；
所述的合成基础油，由环氧大豆油、聚α-烯烃和PriEco多元醇酯复合而成，按重量比计算，聚α-烯烃∶PriEco多元醇酯为0-1:5.47-7.5∶1；
聚α-烯烃为PAO7、PAO8和PAO9中的至少一种；
PriEco 多元醇酯为PriEco 3009，PriEco 3030，和PriEco 3068中的至少一种；
所述的复合抗氧剂，由酚型抗氧剂和胺型抗氧剂复合而成，按重量比计算，酚型抗氧剂∶胺型抗氧剂为1：2，其中酚型抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚T501，胺型抗氧剂为二烷基二苯胺ADPA-98；
所述的金属清静剂为高碱值石油磺酸钙T106、高碱值烷基水杨酸钙、超碱值合成磺酸镁T107和高碱值硫化烷基酚钙中的至少一种；
所述的无灰分散剂为双丁二酰亚胺T154和硼化双丁二酰亚胺T154B中的至少一种；
所述的纳米级摩擦改进剂为纳米硼酸钙改进剂、纳米有机稀土改进剂和纳米钼摩擦改进剂中的至少一种，所述的纳米有机稀土改进剂为纳米环烷酸镧；
所述的粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV260、SV261和SV277中的至少一种；
所述的降凝剂为烷基萘T801和聚丙烯酸酯T814 中的至少一种。
上述的一种环保节能的汽油机油的制备方法如下：
将环保基础油投入调合釜中，在58～65℃搅拌下，依次投入降凝剂、粘度指数改进剂、复合抗氧剂、金属清静剂、无灰分散剂，搅拌均匀，投入纳米级摩擦改进剂，保持58～65℃继续搅拌1.5h，然后再静置0.5h，即得环保节能的汽油机油。
本发明的有益效果
本发明的一种环保节能的汽油机油，由于所用的环保基础油采用环氧大豆油、聚α-烯烃和PriEco多元醇酯复合而成，其倾点低，粘度指数高，燃料经济性好，高温抗氧化性、抗剪切安定性，减摩抗磨性能及低温流动性优于矿物基础油，具有优良的生物降解性，减少对环境的危害。
进一步，本发明的一种环保节能的汽油机油，由于采用的复合抗氧剂由酚型抗氧剂与胺型抗氧剂复配而成，无磷，降低机油中的硫、磷含量，因此可以防止尾气处理装置中催化剂中毒。
进一步，本发明的一种环保节能的汽油机油，由于采用的金属清静剂的高碱值及无灰分散剂的分子量高，因此具有酸中和能力高，清洁分散性好，抑制发动机中油泥和积碳的产生的特点。
进一步，本发明的一种环保节能的汽油机油，由于采用添加纳米级摩擦改进剂，因此具有摩擦系数低，油膜的承载能力高，可自行修复磨损表面，延长发动机的使用寿命等特点。
综上所述，本发明的一种环保节能的汽油机油，满足API SN/GF-5要求，节能环保，减少尾气中有毒气体的排放，其使用时换油期长，能有效降低发动机摩擦损失，汽车耗能少，延长发动机的使用寿命。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
本发明所用的各种原料的规格及生产厂家的信息如下表：
实施例1
一种环保节能的汽油机油，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
环保基础油 74.7份
复合抗氧剂 1.2份
金属清静剂 5.2份
无灰分散剂 7.2份
纳米级摩擦改进剂 1.3份
粘度指数改进剂 10份
降凝剂 0.4份；
所述的环保基础油，由10份环氧大豆油、54.7份聚α-烯烃PAO8和10份PriEco 3000多元醇酯复合而成，按重量比计算，环氧大豆油：聚α-烯烃∶PriEco 3000多元醇酯为1：5.47∶1；
所述的复合抗氧剂，由0.4份的酚型抗氧剂和0.8份的胺型抗氧剂复合而成，按重量比计算，酚型抗氧剂∶胺型抗氧剂为1∶2，其中酚型抗氧剂为2,6-二叔丁基酚T501，胺型抗氧剂为二烷基二苯胺 ADPA-98；
所述的金属清静剂，由4份高碱值合成磺酸钙T106和1.2份超碱值合成磺酸镁T107复合而成，按重量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：超碱值合成磺酸镁T107为1:0.3；
所述的无灰分散剂为硼化双丁二酰亚胺T154B；
所述的纳米级摩擦改进剂由1份十六烷基纳米硼酸钙T-362和0.3份纳米钼摩擦改进剂复合而成，按重量比计算，十六烷基纳米硼酸钙T-362：纳米钼摩擦改进剂为1:0.3；
所述的粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV260；
所述的降凝剂为聚丙烯酸酯T814。
上述的一种环保节能的汽油机油的制备方法，步骤如下：
在常温下，将10份环氧大豆油、54.7份聚α-烯烃和10份PriEco 多元醇酯加入到容器中，加热至60℃，搅拌条件下，依次投入0.4份降凝剂T814、10份粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV260、0.4份的酚型抗氧剂和0.8份的胺型抗氧剂复合而成的复合抗氧剂、7.2份无灰分散剂硼化双丁二酰亚胺T154B、由4份的高碱值合成磺酸钙T106和1.2份超碱值合成磺酸镁T107复合而成的金属清静剂，搅拌均匀，再投入由1份十六烷基纳米硼酸钙T-362和0.3份纳米钼摩擦改进剂复合而成的纳米级摩擦改进剂，然后加入50ppm消泡剂，搅拌均匀，保持62℃继续搅拌1.5h，静置沉降0.5h，即得环保节能的汽油机油。
实施例2
一种环保节能的汽油机油，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
环保基础油 85份
复合抗氧剂 0.7份
金属清静剂 4.5份
无灰分散剂 5.1份
纳米级摩擦改进剂 0.5份
粘度指数改进剂 4份
降凝剂 0.2份；
所述的环保基础油，由40份聚α-烯烃PAO7：35份聚α-烯烃PAO9和10份PriEco 3009多元醇酯复合而成，按重量比计算，聚α-烯烃PAO7：聚α-烯烃PAO9： PriEco 3009多元醇酯为4：3.5∶1；
所述的复合抗氧剂，由0.23份的酚型抗氧剂和0.47份的胺型抗氧剂复合而成，按重量比计算，酚型抗氧剂∶胺型抗氧剂为1∶2.04，
其中酚型抗氧剂为2,6-二叔丁基酚T501，胺型抗氧剂为二烷基二苯胺ADPA-98；
所述的金属清静剂由3.5份高碱值合成磺酸钙T106和1份超碱值合成磺酸镁T107复合而成，按重量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：超碱值合成磺酸镁T107为3.5:1；
所述的无灰分散剂为硼化双丁二酰亚胺T154B；
所述的纳米级摩擦改进剂由0.3份纳米环烷酸镧和0.2份纳米钼摩擦改进剂复合而成，按重量比计算，纳米环烷酸镧：纳米钼摩擦改进剂为3:2；
所述的粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV261；
所述的降凝剂为聚丙烯酸酯T801。
上述的一种环保节能的汽油机油的制备方法，步骤如下：
按重量份数计算，在常温下将40份聚α- 烯烃PAO7、35份聚α- 烯烃PAO9和10份PriEco 3009多元醇酯加入到容器中，加热至62℃，搅拌条件下，依次投入0.2份降凝剂聚丙烯酸酯T801、4份粘度指数改进剂氢化苯乙烯双烯共聚物SV261、0.23份的酚型抗氧剂和0.47份的胺型抗氧剂复合而成的复合抗氧剂、5.1份无灰分散剂硼化双丁二酰亚胺T154B、3.5份高碱值合成磺酸钙T106和1.0份高碱值硫化烷基酚钙复合而成的金属清静剂，搅拌均匀后，再投入由0.3份纳米环烷酸镧和0.2份纳米钼摩擦改进剂复合而成的纳米级摩擦改进剂，然后加入50ppm消泡剂，搅拌均匀，保持60℃继续搅拌1.5h，静置沉降h，即得环保节能的汽油机油。
实施例3
一种环保节能的汽油机油，按重量份数计算，其组成及含 量如下：
环保基础油 70份
复合抗氧剂 3.0份
金属清静剂 6.7份
无灰分散剂 7.8份
纳米级摩擦改进剂 1.5份
粘度指数改进剂 10份
降凝剂 1.0份；
所述的环保基础油，由30份聚α- 烯烃PAO7：30份聚α-烯烃PAO8和10份PriEco 3068多元醇酯复合而成，按重量比计算，聚α-烯烃PAO7：聚α-烯烃PAO8：PriEco 3068多元醇酯为3：3∶1；
所述的复合抗氧剂，由1份的酚型抗氧剂和2份的胺型抗氧剂复合而成，按重量比计算，酚型抗氧剂∶胺型抗氧剂为1∶2，
其中酚型抗氧剂为2,6-二叔丁基酚T501，胺型抗氧剂为二烷基二苯胺ADPA-98；
所述的金属清静剂由5.7份高碱值合成磺酸钙T106和1份超碱值合成磺酸镁T107复合而成，按重量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：超碱值合成磺酸镁T107为5.7:1；
所述的无灰分散剂为硼化双丁二酰亚胺T154B；
所述的纳米级摩擦改进剂由1.2份十六烷基纳米硼酸钙T-362和0.3份纳米钼摩擦改进剂复合而成，按重量比计算，十六烷基纳米硼酸钙T-362：纳米钼摩擦改进剂为4:1；
所述的粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV260；
所述的降凝剂为聚丙烯酸酯T801。
上述的一种环保节能的汽油机油的制备方法，步骤如下：
按重量份数计算，在常温下将30份聚α- 烯烃PAO7、3份聚α- 烯烃PAO8和10份PriEco 3009多元醇酯加入到容器中，加热至62℃，搅拌条件下，依次投入1.0份降凝剂聚丙烯酸酯T801、10份粘度指数改进剂氢化苯乙烯双烯共聚物SV260、1份的酚型抗氧剂和2份的胺型抗氧剂复合而成的复合抗氧剂、7.8份无灰分散剂硼化双丁二酰亚胺T154B、5.7份高碱值合成磺酸钙T106和1.0份超碱值合成磺酸镁T107复合而成的金属清静剂，搅拌均匀后，再投入由1.2份纳米环烷酸铈和0.3份纳米钼摩擦改进剂复合而成的纳米级摩擦改进剂，然后加入50ppm消泡剂，搅拌均匀，保持62℃继续搅拌1.5h，静置沉降h，即得环保节能的汽油机油。
对上述各实施例中所得的环保节能的汽油机油进行化性能检测及模拟台架试验测试，结果见下表：
从上表中可以看出环保基础油含量越高，程序ⅢF发动机试验（增长粘度）粘度变化从212到229，粘度变化越大，生物降解性越从92.3%到96.4%，生物降解性越高，由此表明了符合API SN/GF-5 的性能要求和高的生物降解性，符合环保的要求。
将上述实施例2中所得的环保节能的汽油机油经过五种不同型号的车型(大众、通用、奥迪、奇瑞轿车和长城越野），分别进行的25000公里不同路况实际行车试验发现，行驶过程中，发动机噪音小，运行平稳，各部件磨损小，油泥、积碳生成速度慢，机油粘度变化小于8.7％，碱值下降小于6％，换油期长达10000-18000公里，路况优良时可达15000-19000公里，平均汽油机油节燃油2.8%，测定尾气成分：CO，NOx，SOx排放物减少48%以上，达到环保节能的目的。
综上所述，本发明的一种环保节能的汽油机油，经过台架实验、行车试验，结果表明，其是符合环保节能，减少大气污染的新一代汽油机油。
以上所述仅是本发明的实施方式的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种环保节能的汽油机油，其特征在于所述的环保节能的汽油机油按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
环保基础油 70-85份
复合抗氧剂 0.7-3.0份
金属清静剂 4.5-6.7份
无灰分散剂 5.1-7.8份
纳米级摩擦改进剂 0.5-1.5份
粘度指数改进剂 4.0-10.0份
降凝剂 0.2-1.0份；
所述的合成基础油，由环氧大豆油、聚α-烯烃和PriEco多元醇酯复合而成，按重量比计算，聚α-烯烃∶PriEco多元醇酯为0-1:5.47-7.5∶1；
聚α-烯烃为PAO7、PAO8和PAO9中的至少一种；
PriEco 多元醇酯为PriEco 3009，PriEco 3030，和PriEco 3068中的至少一种；
所述的复合抗氧剂，由酚型抗氧剂和胺型抗氧剂复合而成，按重量比计算，酚型抗氧剂∶胺型抗氧剂为1：2，其中酚型抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚T501，胺型抗氧剂为二烷基二苯胺ADPA-98；
所述的金属清静剂为高碱值石油磺酸钙T106、高碱值烷基水杨酸钙、超碱值合成磺酸镁T107和高碱值硫化烷基酚钙中的至少一种；
所述的无灰分散剂为双丁二酰亚胺T154和硼化双丁二酰亚胺T154B中的至少一种；
所述的纳米级摩擦改进剂为纳米硼酸钙改进剂、纳米有机稀土改进剂和纳米钼摩擦改进剂中的至少一种，所述的纳米有机稀土改进剂为纳米环烷酸镧；
所述的粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV260、SV261和SV277中的至少一种；
所述的降凝剂为烷基萘T801和聚丙烯酸酯T814 中的至少一种。
2.如权利要求1所述的一种环保节能的汽油机油，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
环保基础油 74.7份
复合抗氧剂 1.2份
金属清静剂 5.2份
无灰分散剂 7.2份
纳米级摩擦改进剂 1.3份
粘度指数改进剂 10份
降凝剂 0.4份；
所述的环保基础油，由10份环氧大豆油、54.7份聚α- 烯烃PAO8和10份PriEco 3000多元醇酯复合而成，按重量比计算，环氧大豆油：聚α-烯烃∶PriEco 3000多元醇酯为1：5.47∶1；
所述的复合抗氧剂，由0.4份的酚型抗氧剂和0.8份的胺型抗氧剂复合而成，按重量比计算，酚型抗氧剂∶胺型抗氧剂为1∶2，其中酚型抗氧剂为2,6-二叔丁基酚T501，胺型抗氧剂为二烷基二苯胺 ADPA-98；
所述的金属清静剂，由4份高碱值合成磺酸钙T106和1.2份超碱值合成磺酸镁T107复合而成，按重量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：超碱值合成磺酸镁T107为1:0.3；
所述的无灰分散剂为硼化双丁二酰亚胺T154B；
所述的纳米级摩擦改进剂由1份十六烷基纳米硼酸钙T-362和0.3份纳米钼摩擦改进剂复合而成，按重量比计算，十六烷基纳米硼酸钙T-362：纳米钼摩擦改进剂为1:0.3；
所述的粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV260；
所述的降凝剂为聚丙烯酸酯T814。
3.如权利要求1所述的一种环保节能的汽油机油，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
环保基础油 85份
复合抗氧剂 0.7份
金属清静剂 4.5份
无灰分散剂 5.1份
纳米级摩擦改进剂 0.5份
粘度指数改进剂 4份
降凝剂 0.2份；
所述的环保基础油，由40份聚α-烯烃PAO7：35份聚α-烯烃PAO9和10份PriEco 3009多元醇酯复合而成，按重量比计算，聚α-烯烃PAO7：聚α-烯烃PAO9：PriEco 3009多元醇酯为4：3.5∶1；
所述的复合抗氧剂，由0.23份的酚型抗氧剂和0.47份的胺型抗氧剂复合而成，按重量比计算，酚型抗氧剂∶胺型抗氧剂为1∶2.04，
其中酚型抗氧剂为2,6-二叔丁基酚T501，胺型抗氧剂为二烷基二苯胺ADPA-98；
所述的金属清静剂由3.5份高碱值合成磺酸钙T106和1份超碱值合成磺酸镁T107复合而成，按重量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：超碱值合成磺酸镁T107为3.5:1；
所述的无灰分散剂为硼化双丁二酰亚胺T154B；
所述的纳米级摩擦改进剂由0.3份纳米环烷酸镧和0.2份纳米钼摩擦改进剂复合而成，按重量比计算，纳米环烷酸镧：纳米钼摩擦改进剂为3:2；
所述的粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV261；
所述的降凝剂为聚丙烯酸酯T814。
4.如权利要求1所述的一种环保节能的汽油机油，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
环保基础油 70份
复合抗氧剂 3.0份
金属清静剂 6.7份
无灰分散剂 7.8份
纳米级摩擦改进剂 1.5份
粘度指数改进剂 10份
降凝剂 1.0份；
所述的环保基础油，由30份聚α- 烯烃PAO7：30份聚α-烯烃PAO8和10份PriEco 3068多元醇酯复合而成，按重量比计算，聚α-烯烃PAO7：聚α-烯烃PAO8：PriEco 3068多元醇酯为3：3∶1；
所述的复合抗氧剂，由1份的酚型抗氧剂和2份的胺型抗氧剂复合而成，按重量比计算，酚型抗氧剂∶胺型抗氧剂为1∶2，
其中酚型抗氧剂为2,6-二叔丁基酚T501，胺型抗氧剂为二烷基二苯胺ADPA-98；
所述的金属清静剂由5.7份高碱值合成磺酸钙T106和1份超碱值合成磺酸镁T107复合而成，按重量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：超碱值合成磺酸镁T107为5.7:1；
所述的无灰分散剂为硼化双丁二酰亚胺T154B；
所述的纳米级摩擦改进剂由1.2份十六烷基纳米硼酸钙T-362和0.3份纳米钼摩擦改进剂复合而成，按重量比计算，十六烷基纳米硼酸钙T-362：纳米钼摩擦改进剂为4:1；
所述的粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV260；
所述的降凝剂为聚丙烯酸酯T801。
5.如权利要求1-4任一所述的一种环保节能的汽油机油的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
将环保基础油投入调合釜中，在58～65℃搅拌下，依次投入降凝剂、粘度指数改进剂、复合抗氧剂、金属清静剂、无灰分散剂，搅拌均匀，投入纳米级摩擦改进剂，保持58～65℃继续搅拌1.5h，然后再静置0.5h，即得环保节能的汽油机油。
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