CN104745278A - 一种环保节能的柴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柴油机油及制备方法，所述环保节能的柴油机油按质量份数计算，由72-85份合成基础油、0.7-2.0份复合抗氧剂、4.5-6.2份金属清静剂、5.1-7.3份无灰分散剂、0.5-1.5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。其制备方法即将合成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，然后投入纳米级摩擦改进剂，加入消泡剂，保持58～65℃继续搅拌1.5h，然后再静置0.5h，即得满足API CJ-4 要求，节能环保的柴油机油。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保节能的柴油机油及其制备方法，属车用发动机润滑油研究领域。
背景技术
随着国际社会对生态环境的日益重视, 在研究可生物降解且生态毒性小的环保润滑油取代传统的矿物基润滑油。
内燃机油是汽车必不可少的消耗品，随着环保意识和环保立法的加强，人们越来越重视内燃机油等润滑荆对环境的污染问题。据统计叫，欧共体每年有60万t润滑剂流失到环境中；在美国，由于大部分驾驶员自己换机油，每年由此产生的废机油超过7亿升，其中大部分未经处理流入环境中。2010年中国润滑油市场总需求量为400万t，依此推算，至少有30万t润滑剂将流到环境。为保护环境和减少雾霾，环保节能柴油机油的研制是目前主要任务。
环保基础油提炼纯度高，在发动机持续高温运作下，不易氧化分解生成油泥和积碳，一般使用矿物油的车行驶5000-6000公里就必须换油，而合成机油的换油里程可延至8000-10000公里，甚至更长。此外，相比于合成油，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，还需加入一定的功能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。纳米物质由于量子尺寸效应和表面效应，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、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，减少发动机各部件的摩擦磨损，提高燃料燃烧利用率，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，节能型发动机油将受到人们越来越多的欢迎。
发明内容
本发明的目的之一是为了解决现在柴油机油使用时，汽车能耗高和环境污染严重等技术问题而提供一种环保节能的柴油机油，该环保节能的柴油汽油满足API CJ-4 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。
本发明的目的之二是提供上述的一种环保节能的柴油机油的制备方法。
本发明的技术方案
一种环保节能的柴油机油，按质量份数计算，其原料的原料组成及含量如下：
合成基础油 72-85份
复合抗氧剂 0.7-2.0份
金属清静剂 4.5-6.2份
无灰分散剂 5.1-7.3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，按质量比计算，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，按质量比计算，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和高碱值硫化烷基酚钙T115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柴油机油的制备方法，步骤如下：
将合成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，然后投入纳米级摩擦改进剂，加入消泡剂，保持58～65℃继续搅拌1.5h，然后再静置0.5h，即得环保节能的柴油机油。
本发明的有益效果
本发明的一种环保节能的柴油机油，由于采用的合成基础油是由环氧大豆油、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、抗剪切安定性及低温流动性优于II类、III类基础油，因此其具有优良的生物降解性，减少对环境的危害。
本发明的一种环保节能的柴油机油，由于采用的复合抗氧剂由酚型抗氧剂与胺型抗氧剂复合而成，无磷，降低机油中的硫含量，因此可以防止尾气处理装置中催化剂中毒。
本发明的一种环保节能的柴油机油，由于金属清静剂的高碱值及无灰分散剂的分子量高，因此其具有酸中和能力高，清洁分散性好，抑制发动机中油泥和积碳的产生的特点。
本发明的一种环保节能的柴油机油，由于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柴油汽油，满足API CJ-4 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
一种环保节能的柴油机油，按质量份数计算，其原料的组成及含量如下：
合成基础油 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；
所述的合成基础油，由10份环氧大豆油、54.7份聚α-烯烃PAO8和10份PriEco 多元醇酯复合而成，按质量比计算，环氧大豆油：聚α- 烯烃∶PriEco 3030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，按质量比计算，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份高碱值硫化烷基酚钙复合而成，按质量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：高碱值硫化烷基酚钙为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，按质量比计算，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柴油机油的制备方法，步骤如下：
按重量份数计算，在常温下将10份环氧大豆油、54.7份聚α-烯烃PAO8和10份PriEco 多元醇酯加入到容器中，加热至62℃，搅拌条件下，依次投入0.4份降凝剂聚丙烯酸酯T814、10份粘度指数改进剂氢化苯乙烯双烯共聚物SV260、由0.4份的酚型抗氧剂和0.8份的胺型抗氧剂复合而成、7.2份无灰分散剂硼化双丁二酰亚胺T154B、4.4份高碱值合成磺酸钙T106和1.2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60℃继续搅拌1.5h，静置沉降1h，即得环保节能的柴油机油。
实施例2
一种环保节能的柴油机油，按质量份数计算，其原料的组成及含量如下：
合成基础油 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；
所述的合成基础油，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，按质量比计算，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，按质量比计算，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份高碱值硫化烷基酚钙复合而成，按质量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：高碱值硫化烷基酚钙为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份十六烷基纳米硼酸钙T-362和0.2份纳米钼摩擦改进剂复合而成，按质量比计算，十六烷基纳米硼酸钙T-362：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SV260；
所述的降凝剂为聚丙烯酸酯T814。
上述的一种环保节能的柴油机油的制备方法，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T814、4份粘度指数改进剂氢化苯乙烯双烯共聚物SV260、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、7.2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份十六烷基纳米硼酸钙T-362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，即得环保节能的柴油机油。
实施例3
一种环保节能的柴油机油，按质量份数计算，其原料的组成及含量如下：
合成基础油 72份
复合抗氧剂 2份
金属清静剂 6.2份
无灰分散剂 7.3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；
所述的合成基础油，由36份聚α- 烯烃PAO7：36份聚α- 烯烃PAO8和10份PriEco 3068多元醇酯复合而成，按质量比计算，聚α- 烯烃PAO7：聚α- 烯烃PAO9： PriEco 3068多元醇酯为3.6：3.6∶1；
所述的复合抗氧剂，由0.67份的酚型抗氧剂和1.33份的胺型抗氧剂复合而成，按质量比计算，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5.2份高碱值合成磺酸钙T106和1份高碱值硫化烷基酚钙复合而成，按质量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：高碱值硫化烷基酚钙为5.2:1；
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，按质量比计算，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T814。
上述的一种环保节能的柴油机油的制备方法，步骤如下：
按重量份数计算，在常温下将36份聚α-烯烃PAO7：36份聚α-烯烃PAO8和10份PriEco 3068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T814、10份粘度指数改进剂氢化苯乙烯双烯共聚物SV260、0.67份的酚型抗氧剂和1.33份的胺型抗氧剂复合而成的复合抗氧剂、7.3份无灰分散剂硼化双丁二酰亚胺T154B、5.2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，即得环保节能的柴油机油。
对上述各实施例中所得的环保节能的柴油机油进行化性能检测及模拟台架试验测试，结果见下表：
从上表中可以看出基础油含量越高，程序ⅢF发动机试验（增长粘度）粘度变化从273到252，生物降解性越从95.5%到93.2%，由此表明了符合API CJ-4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柴油机油经过三辆不同型号的重卡(斯太尔、中国重汽SITRAK系列和驰久重卡)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8.5％，碱值下降小于7％，换油期长达9800-15000公里，路况优良时可达13000-17000公里，平均柴油机油节燃油3%左右，测定尾气成分：CO，NOx，SOx排放物减少45%以上，达到保护环境，节能减排的目的。
综上所述，本发明的一种环保节能的柴油汽油，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柴油机油。
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和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种环保节能的柴油机油，其特征在于所述的环保节能的柴油机油，按质量份数计算，其原料的组成及含量如下：
合成基础油 72-85份
复合抗氧剂 0.7-2.0份
金属清静剂 4.5-6.2份
无灰分散剂 5.1-7.3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，按质量比计算，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，按质量比计算，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和高碱值硫化烷基酚钙T115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柴油机油，其特征在于按质量份数计算，其原料的组成及含量如下：
合成基础油 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；
所述的合成基础油，由10份环氧大豆油、54.7份聚α-烯烃PAO8和10份PriEco 多元醇酯复合而成，按质量比计算，环氧大豆油：聚α- 烯烃∶PriEco 3030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，按质量比计算，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份高碱值硫化烷基酚钙复合而成，按质量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：高碱值硫化烷基酚钙为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，按质量比计算，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柴油机油，其特征在于按质量份数计算，其原料的组成及含量如下：
合成基础油 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；
所述的合成基础油，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，按质量比计算，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，按质量比计算，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份高碱值硫化烷基酚钙复合而成，按质量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：高碱值硫化烷基酚钙为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份十六烷基纳米硼酸钙T-362和0.2份纳米钼摩擦改进剂复合而成，按质量比计算，十六烷基纳米硼酸钙T-362：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SV260；
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柴油机油，其特征在于按质量份数计算，其原料的组成及含量如下：
合成基础油 72份
复合抗氧剂 2份
金属清静剂 6.2份
无灰分散剂 7.3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；
所述的合成基础油，由36份聚α- 烯烃PAO7：36份聚α- 烯烃PAO8和10份PriEco 3068多元醇酯复合而成，按质量比计算，聚α- 烯烃PAO7：聚α- 烯烃PAO9： PriEco 3068多元醇酯为3.6：3.6∶1；
所述的复合抗氧剂，由0.67份的酚型抗氧剂和1.33份的胺型抗氧剂复合而成，按质量比计算，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5.2份高碱值合成磺酸钙T106和1份高碱值硫化烷基酚钙复合而成，按质量比计算，高碱值合成磺酸钙T106：高碱值硫化烷基酚钙为5.2:1；
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，按质量比计算，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T814。
5.如权利要求1-4任一所述的一种环保节能的柴油机油的制备方法，其特征在于步骤如下：
将合成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，然后投入纳米级摩擦改进剂，加入消泡剂，保持58～65℃继续搅拌1.5h，然后再静置0.5h，即得环保节能的柴油机油。
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