CN104862043A - 重负荷农用柴油机专用油及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种重负荷农用柴油机专用油及其生产方法，采用合成酯、Ⅱ类基础油、粘度指数改进剂、柴油机油复合剂、降凝剂、抗泡剂、摩擦改性剂、高温抗氧剂等组分，通过正交试验方式和组分间比例及用量，筛选最优异的技术参数作为本发明技术配方参数，满足API CF-4或以上级别高档柴油机油的规格要求。同时具有优异的热氧化安定性和油水分离性。本发明提高了油品的热氧化安定性、润滑性及油水分离性，缩短油水分离时间，延长油品润滑保护能力和使用寿命，节约资源。完全能满足25匹～80匹的重负荷农用柴油发动机用油要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种柴油机专用油，尤其是一种重负荷农用柴油发动机专用油及其生产方法。
背景技术
在国内，一般农业工程机械中的大中型拖拉机动力设备为25匹～80匹的柴油发动机，在选油上使用CF-4级别的油品比较适合，根据不同的马力选用不同粘度级别的油品。但大中型拖拉机主要是在丘陵及平原野外作业，远比那些在道路上行驶的机车工作环境较恶劣。在山地野外作业，地形复杂，发动机载荷较大，油温升高，油品易氧化变质导致发动机体内沉积大量的油泥，堵塞油路，严重时会导致发动机零部件烧结；在田间作用，空气潮湿，遇水环境多等，发动机在这样恶劣的环境中作业，发动机产生长时间工作过程中因温度升高，使得油品易与空气接触发生氧化及遇水发生乳化，导致油品油膜受到破坏，缩短油品的使用寿命。这些对重负荷农用柴油发动机用油提出热氧化安定性、润滑性及油水分离性等性能要求。那么只有合格的润滑油才能满足重负荷农用大中型拖拉机柴油发动机用油要求。
发明内容
本发明主要是根据GB11122-2006柴油机油CF-4级别油品进行技术提升，提出了热氧化安定性、润滑性及油水分离性技术要求，延长油品的使用寿命。满足于25匹～80匹的重负荷农用柴油发动机用油要求。
根据25匹～80匹高速、重负荷四冲程柴油机发动机的结构、工作原理、工作环境、润滑作用原理及摩擦理论等为出发点，为市场上提供一种满足其工作要求的重负荷农用柴油机专用油，采用合成酯、Ⅱ类基础油、粘度指数改进剂、柴油机油复合剂、降凝剂、抗泡剂、摩擦改性剂、高温抗氧剂等组分，通过正交试验方式和组分间比例及用量，筛选最优异的技术参数作为专利技术配方参数，通过公司多年的润滑油调合技术和自行开发的专利技术“高级润滑油调和过滤系统”调制满足API CF-4或以上级别高档柴油机油的规格要求。同时具有优异的热氧化安定性和油水分离性。
本发明所采取的技术方案是：
本发明具体原料成分所占的重量百分含量如下：
合成酯：10.00%～25.00%
Ⅱ类基础油：余量
粘度指数改进剂：2.00%～6.00%
柴油机油复合剂: 5.00%～8.00%
降凝剂：0.10%～1.50%
抗泡剂：0.01%～0.10%
摩擦改性剂：0.10%～0.50%
高温抗氧剂：0.50%～2.50%
抗乳化剂：0.02%～0.05% 。
本发明的生产工艺方法包括如下步骤：
1. 在0.2MP的压力下，将已计量好的Ⅱ类基础油转入特定的调合反应釜中，进行冷油脉冲搅拌0.5小时后开始升温加热至45℃±5℃；
2. 根据润滑油调合计量控制器按照计量数转入多元合成酯，搅拌0.5小时；
3. 再将在线调合油酯混合物转入10微米“高级润滑油调合过滤系统”进行循环过滤0.5小时，使得混合物混匀及除杂；
4. 将已计量的粘度指数改进剂转入含有油酯混合物调合反应釜中，进行脉冲搅拌1小时，然后取样检测，根据所调合的级别油品粘度值作为参考指标进行分析，粘度及黏度指数满足要求即可；
5. 再依据降凝剂、柴油机油复合剂、摩擦改性剂、高温抗氧剂、抗泡剂、抗乳化剂等添加剂的顺序，向已检测合格的混合油酯中添加，添加过程要不断搅拌，添加结束后升温至70℃±5℃进行脉冲搅拌3小时，再进行第二次样品技术指标检测分析；
6. 样品检测合格后转入半成品库存，待包装线进行产品包装，形成产品。
以上所述的工艺可以根据各组分的配方进行计算，按照以上的工艺即可得到CF-4 20W-50柴油机油产品；若选择不同粘度基础油和添加剂组分，即可调制0W-40、5W-40、10W-30、10W-40、15W-40、20W-50、40、50等不同粘度级别的CF-4柴油机油产品。
本发明所筛选的原料具有以下作用：
1. 合成酯 多元醇酯TRS0812
本发明所述合成酯是多元醇酯TRS0812，由优质饱和复合酸合成的三羟基甲基丙烷酯（季戊四醇油酸酯、偏苯三酸酯、新戊基多元醇酯等类型的合成酯），属于API分类中的第Ⅴ类基础油。多元醇酯具有优异的低温性能、良好的润滑性能和低挥发性等特点；具有优异的高黏度指数，良好的润滑性与抗磨性能，生物降解率达到90%以上。
2 .Ⅱ类基础油
所述的Ⅱ类基础油其黏度指数为90以上的高粘度基础油。Ⅱ类基础油是在一定压力下通过加氢及催化裂解而得，与常规基础油相比，具有低硫、低氮、低芳烃含量，优良的热氧化安定性和氧化安定性，较低的挥发度、优异的粘温性，良好的添加剂感受性等优点。
3. 粘度指数改进剂 非分散型OCP(三元胶) T612
所述的粘度指数改进剂是非分散型OCP(三元胶)，其分子量较大、剪切稳定性适中，加入量少，适用于内燃机油的调合，在本发明中起到增粘的作用。
4. 柴油机油复合剂 H-1272
H-1272由雅富顿公司提供，选用了优质的清净剂、分散剂、抗氧抗腐剂及无灰抗氧剂、减磨剂等调制而成。用该复合剂调制的柴油机油可显著改善发动机的活塞充炭和汽缸磨损，并有优异的烟灰分散和抗氧、抗腐蚀及抗磨损性能，可有效地保护发动机和延长发动机使用寿命。同时，该添加剂能够满足Caterpillar 1K、Mack T8、Mack T9、AL-38发动机台架试验，其6%的添加量能满足API CF-4级别要求的柴油机油。
5. 降凝剂 T803
T803在本发明中公司将自配一种降剂混合物，主要是将聚甲基丙烯酸酯型T1-248 50%与聚α烯烃T803B 50%混合，该混合物比T1-248、T803B的单独使用效果更加明显，更能提高油的低温流动性，同时对基础油及其他的添加剂感受性更优越。也可采用市售产品。
降凝剂 聚α烯烃化合物 T803B
所述的降凝剂T803B是聚α烯烃化合物，烯烃经过加聚反应形成的高分子化合物。这类有机聚合物通常由许多相同或不同的简单烯烃分子（如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃）聚合形成。
降凝剂 聚甲基丙烯酸酯型 T1-248
所述的降凝剂T1-248是一种高效的聚甲基丙烯酸酯型润滑油降凝剂。本品对国内石蜡基及中间基基础油均有较好的降凝效果,低温性能好，同时还兼有改进黏度指数的作用。
6. 摩擦改性剂 非硫磷有机硼钼减摩剂 T1003
本发明所用的非硫磷有机硼钼减摩剂（T1003）是企业自配的，在市面上也可以买得到。该添加剂是用润滑油减摩剂和抗磨剂制成。公司自配工艺采用三氧化钼、环化蓖麻油、乙二醇胺的反应产物与双癸二酸酯，在85℃反应3.5小时后。抽真空加热2.5小时，除去水，最终再将产物经过10微米“高级润滑油调合过滤系统”，得出一种浅红色油状物—钼氨络合物，再经过复配含氮硼酸酯的抗磨减摩剂及PAO基础油制成的复合添加剂。该剂其分子量大，分子量中含有硼原子的含氮硼酸酯可作为润滑油很好的抗磨因子，使产品富有优越的抗磨性能。其他则要求挥发性小，产品无毒，能满足油品中低硫、磷等性能要求，该产品生产和使用不会污染环境，且还可以生物降解，主要是不含硫磷等元素的有机金属羧酸盐，是环境友好型功能添加剂。本添加剂是通过加入减摩剂在摩擦副表面形成不均匀的、硬度较大的无机、有机混合吸附膜或反应膜（具有层状结构的氮化硼化合物）来降低运动部件的摩擦力，从而达到抗磨机理。
7. 2#抗泡剂 T922
所述的T922剂是一种含有合成磺酸盐物质与发泡较强的物质的油品，有高效的抗泡能力。市面上可以买得到。其油溶性好，使用方便，可以在任何润滑油组分中直接添加，特别适合各种牌号的柴油机油及对抗泡性要求较高的，对放气性无要求的产品。
8. 高温抗氧剂 辛/丁基二苯胺 T557
所述的高温抗氧剂是一种辛/丁基二苯胺。该剂在高档内燃机油中使用时可有效控制油品的链增长的氧化反应，减少油吸取的氧量，降低酸性物质的生成。
9. 抗乳化剂 DL-32
DL-32是聚醚类高分子化合物，具有良好的破乳化性能。
本发明采用合成酯、Ⅱ类基础油、粘度指数改进剂、柴油机油复合剂、降凝剂、抗泡剂、摩擦改性剂、高温抗氧剂等组分，通过正交试验方式和组分间比例及用量，筛选最优异的技术参数作为本发明技术配方参数，满足API CF-4或以上级别高档柴油机油的规格要求。同时具有优异的热氧化安定性和油水分离性。提高了油品的热氧化安定性、润滑性及油水分离性，缩短油水分离时间，延长油品润滑保护能力和使用寿命，节约资源。完全能满足25匹～80匹的重负荷农用柴油发动机用油要求。
附图说明
图1是本发明工艺图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明专利能够达成预定发明的目的，所采用的技术工艺及技术配方，结合实际实例更能体现出相关特称、性能及功效，详细实例如下：
实例1：本实例主要是调制CF-4 20W-50柴油机油，其含有非硫磷有机硼钼减摩剂、聚α烯烃化合物、聚甲基丙烯酸酯型粘度指数改进剂、聚甲基丙烯酸酯型降凝剂、合成磺酸盐、柴油机油复合剂 H-1272、辛/丁基二苯胺。具体的各组分含量组详见表1。其生产技术方法根据上述的技术工艺相同。
当Ⅱ类基础油选600N 100℃运动粘度为12.05mm2/s, 合成酯TRS0812的100℃运动粘度为13.50mm2/s，T612粘度指数改进剂 100℃运动粘度增粘系数在3.8时，该实例产品满足以下配方，其配方数量以百分含量表示。
表1：
从表1可见，实例1~5调制的API CF-420W-50柴油机油具良好的氧化安定性、润滑性及油水分离性。
为更能体现本发明配方能够具有较强的高温抗氧性、润滑性及油水分离性，我们需要进行热氧化安定性、油水分离试验及抗磨性试验等。
实例6：
本实例主要调配CF-4 10W-30柴油机油
当Ⅱ类基础油选500N 100℃运动粘度为10.0mm2/s, 合成酯TRS0812的100℃运动粘度为12.5mm2/s，T612粘度指数改进剂 100℃运动粘度增粘系数在3.8时。该实例是在0.2MP的压力下，将已计量好的Ⅱ类基础油500N 78.26kg转入特定的调合反应釜中，进行冷油脉冲搅拌0.5小时后开始升温加热至45℃±5℃；根据润滑油调合计量控制器按照计量数转入多元合成酯10.00kg，搅拌0.5小时；再将在线调合油酯混合物转入10微米“高级润滑油调合过滤系统”进行循环过滤0.5小时，使得混合物混匀及除杂；将已计量的粘度指数改进剂2.00kg转入含有油酯混合物调合反应釜中，进行脉冲搅拌1小时，然后取样检测，根据所调合的级别油品粘度值作为参考指标进行分析，粘度及黏度指数满足要求即可；再依据降凝剂2.00kg、柴油机油复合剂6.00kg、摩擦改性剂0.10kg、高温抗氧剂1.50kg、抗泡剂0.10kg、抗乳化剂0.04kg等添加剂的顺序，向已检测合格的混合油酯中添加，添加过程要不断搅拌，添加结束后升温至70℃±5℃进行脉冲搅拌3小时可得产品。
实例7：
本实例主要调配CF-4 0W-40柴油机油
当Ⅱ类基础油选600N 100℃运动粘度为11.59mm2/s, 合成酯TRS0812的100℃运动粘度为13.5mm2/s，T612粘度指数改进剂 100℃运动粘度增粘系数在3.8时。该实例配方有：Ⅱ类基础油600N 64.53kg、多元合成酯20.78kg、粘度指数改进剂3.99kg、降凝剂1.50kg、柴油机油复合剂7.00kg、摩擦改性剂0.05kg、高温抗氧剂2.00kg、抗泡剂0.10kg、抗乳化剂0.05kg等，主要的配置过程同实例6。
实例8：
本实例主要调配CF-4 5W-40柴油机油
当Ⅱ类基础油选600N 100℃运动粘度为11.59mm2/s, 合成酯TRS0812的100℃运动粘度为13.5mm2/s，T612粘度指数改进剂 100℃运动粘度增粘系数在3.8时。该实例配方有：Ⅱ类基础油600N 69.19kg、多元合成酯17.40kg、粘度指数改进剂2.70kg、降凝剂1.50kg、柴油机油复合剂7.00kg、摩擦改性剂0.08kg、高温抗氧剂2.00kg、抗泡剂0.08kg、抗乳化剂0.05kg等，主要的配置过程同实例6。
实例9：
本实例主要调配CF-4 15W-40柴油机油
当Ⅱ类基础油选600N 100℃运动粘度为11.59mm2/s, 合成酯TRS0812的100℃运动粘度为13.5mm2/s，T612粘度指数改进剂 100℃运动粘度增粘系数在3.8时。该实例配方有：Ⅱ类基础油600N 63.82kg、多元合成酯21.82kg、粘度指数改进剂3.67kg、降凝剂1.50kg、柴油机油复合剂7.00kg、摩擦改性剂0.07kg、高温抗氧剂2.00kg、抗泡剂0.07kg、抗乳化剂0.05kg等，主要的配置过程同实例6。
实例10：
本实例主要调配CF-4 20W-50柴油机油
当Ⅱ类基础油选600N 100℃运动粘度为11.59mm2/s, 合成酯TRS0812的100℃运动粘度为13.5mm2/s，T612粘度指数改进剂 100℃运动粘度增粘系数在3.8时。该实例配方有：Ⅱ类基础油600N 56.85kg、多元合成酯25.00kg、粘度指数改进剂6.00kg、降凝剂1.50kg、柴油机油复合剂8.00kg、摩擦改性剂0.05kg、高温抗氧剂2.50kg、抗泡剂0.05kg、抗乳化剂0.05kg等，主要的配置过程同实例6。
实例11：
本实例主要调配CF-4 40柴油机油
当Ⅱ类基础油选600N 100℃运动粘度为11.59mm2/s, 合成酯TRS0812的100℃运动粘度为13.5mm2/s，T612粘度指数改进剂 100℃运动粘度增粘系数在3.8时。该实例配方有：Ⅱ类基础油600N 77.69kg、多元合成酯13.11kg、粘度指数改进剂2.79kg、降凝剂0.10kg、柴油机油复合剂5.00kg、摩擦改性剂0.01kg、高温抗氧剂1.00kg、抗泡剂0.01kg、抗乳化剂0.02kg等，主要的配置过程同实例6。
实例12：
本实例主要调配CF-4 50柴油机油
当Ⅱ类基础油选600N 100℃运动粘度为11.59mm2/s, 合成酯TRS0812的100℃运动粘度为13.5mm2/s，T612粘度指数改进剂 100℃运动粘度增粘系数在3.8时。该实例配方有：Ⅱ类基础油600N65.14kg、多元合成酯22.44kg、粘度指数改进剂5.73kg、降凝剂0.10kg、柴油机油复合剂6.00kg、摩擦改性剂0.01kg、高温抗氧剂0.50kg、抗泡剂0.05kg、抗乳化剂0.03kg等，主要的配置过程同实例6。
以下实例是本发明调配的CF-4级别柴油机油及实际所检测的相关技术指标：
表2：
从表2可见，实例6~12若选择不同粘度基础油和添加剂组分，即可调制0W-40、5W-40、10W-30、10W-40、15W-40、20W-50、40、50等不同粘度级别的CF-4柴油机油产品，其具有良好的氧化安定性、润滑性及油水分离性。
Claims (7)
1.一种重负荷农用柴油机专用油，其特征在于包括如下重量百分含量的组分：
合成酯：10.00%～25.00%
Ⅱ类基础油：余量
粘度指数改进剂：2.00%～6.00%
柴油机油复合剂: 5.00%～8.00%
降凝剂：0.10%～1.50%
抗泡剂：0.01%～0.10%
摩擦改性剂：0.10%～0.50%
高温抗氧剂：0.50%～2.50%
抗乳化剂：0.02%～0.05% 。
2.根据权利要求1所述的重负荷农用柴油机专用油，其特征在于：所述合成酯是多元醇酯TRS0812。
3.根据权利要求1所述的重负荷农用柴油机专用油，其特征在于：所述柴油机油复合剂选用H-1272。
4.根据权利要求1所述的重负荷农用柴油机专用油，其特征在于：所述降凝剂是聚甲基丙烯酸酯型T1-248 50%和聚α烯烃T803B 50%组合物；或选用降凝剂T1-248、T803B。
5.根据权利要求1所述的重负荷农用柴油机专用油，其特征在于：所述粘度指数改进剂是非分散型OCP，100℃运动粘度增粘系数在3～6。
6.根据权利要求1所述的重负荷农用柴油机专用油，其特征在于：所述摩擦改性剂选用T1003非硫磷有机硼钼减摩剂。
7.根据权利要求1所述的重负荷农用柴油机专用油，其特征在于：所述Ⅱ类基础油是加氢及催化裂解而得的基础油，黏度指数要求在90以上。
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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