CN105695055A - 一种针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，由下述重量百分比的原料组成：汽机油复合剂7.5％-12.5％、降凝剂0.2％-0.5％、粘度指数改进剂5％-12％、抗磨剂0.3％-1％、抗泡剂0.002％-0.005％、余量为基础油。本发明一种针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，基础油使用高粘度聚酯，利用酯类油含有酯基，其具有高极性，可以在金属表面生成物理键，因此酯分子易吸附在摩擦表面形成油膜作为有效的润滑剂，其高粘度聚酯形成的油膜厚度较大，可以有效密封发动机由于磨损所产生的间隙，提高发动机的密闭性，对发动机进行修复，使燃料燃烧完全。

Description

一种针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域，具体涉及一种针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油
背景技术
近年来随着我国经济的快速发展，我国机动车保有量以每年平均11％以上的速度迅速增长，成为世界汽车销售第一大国。机动车数量迅速增长使得机动车成为主要的能源消耗者，由于燃油的燃烧、不完全燃烧、挥发等原因，向大气环境排放了大量的尾气，其中包括一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOX)、颗粒物(PM)和硫化物(SOX)等。最新数据显示北京、上海大气污染机动车尾气排放对PM2.5的贡献分别达到31.1％和25.8％，成为城市大气污染重要来源。机动车排放的颗粒物已是北京、上海等大城市空气环境中的主要成分，是引起城市雾霾的主要因素。由于机动车尾气处于低空排放，严重影响呼吸带大气环境质量，对人体健康影响更为严重，有报道指出“汽车加剧亚洲城市空气污染，每年导致约60万人死亡。”
老旧车在尾气污染方面问题更为严重。老旧车指使用时间较长，污染控制水平差，未达到国家第四阶段排放标准的车辆。包括2000年7月1日至2007年12月31日登记注册的燃料为汽油的微、小型客车汽车和微型货车；2001年10月1日至2007年12月31日登记注册燃料为汽油的轻型货车；2003年7月1日至2007年12月31日，燃料为汽油的中、重型载货汽车和中、大型载客汽车。
虽然大部分老旧车在使用年限上未达到国家机动车强制报废的年限，但由于老旧车长时间使用，气缸与缸套之间磨损较严重，发动机密封性能不好，造成燃料燃烧不完全，使尾气排放不能达到国家标准，需要予以强制报废。
寻求一种适合老旧车使用，可以修复发动机磨损、降低尾气排放的汽油机油可以解决以上的问题。
发明内容
为解决以上问题，本发明制造一种针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油。
降低汽车尾气有效且简单的方法是提高燃油的经济性，由于老旧车长期使用，发动机部件之间磨损，使其金属部件间间隙较大，密封性差以及长期使用过程中发动机油形成的漆膜和积碳，造成燃油燃烧不完全。解决这一问题最简单的方式是制造一种粘度较大并且清净性能好的机油提高老旧车的燃油经济性。
同时新的国Ⅳ排放标准要求发动机油在保护发动机的同时对后处理系统不产生影响，对硫酸盐灰分、硫、磷元素含量等进行了限制，寻求满足发动机润滑同时减少硫酸盐灰分，降低硫、磷元素含量的润滑油。
本发明的技术方案如下：
一种针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，由下述重量百分比的原料组成：汽机油复合剂7.5％-12.5％、降凝剂0.2％-0.5％、粘度指数改进剂5％-12％、抗磨剂0.3％-1％、抗泡剂0.002％-0.005％、余量为基础油。
优选地，所述的汽机油复合剂可以为雅富顿H9325，汽机油复合剂也可以由下述重量份的原料制备而成：硼化聚异丁烯丁二酰亚胺4-8份、烷基苯磺酸钙1-5份、硫化烷基酚钙0.5-1.5份，己二酸二正辛酯55-65份。
优选地，所述的降凝剂为聚甲基丙烯酸酯，可以采用专利申请号：201410753667.9中实施例1的方法制备聚甲基丙烯酸酯降凝剂。
优选地，所述的粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物、乙丙共聚物中的一种或其混合物。
氢化苯乙烯异戊二烯共聚物，采用专利申请号：201410115135.2中实施例1的方法制备，也可以采用市售的美国科腾公司的牌号为G1701D的氢化苯乙烯异戊二烯共聚物。
乙丙共聚物，CAS号：9010-79-1，采用大庆高新技术产业开发区林强油剂制品有限公司的型号为T614A的乙丙共聚物。
优选地，所述的抗磨剂为有机硼和聚四氟乙烯按质量比为3:1-1:3调配而成，所述的有机硼选自硼酸三辛酯、硼酸三己酯、油酸二乙醇酰胺硼酸酯中的一种或其混合物。
更优选地，所述的有机硼由40-60wt％硼酸三辛酯和40-60wt％硼酸三己酯组成。
优选地，所述的抗泡剂为硅油；更优选地，所述硅油为二甲基硅油，也可以采用市售的道康宁硅油PMX-200抗泡剂。
优选地，所述的基础油由聚酯5-15份、偏苯三酸酯5-15份、600N基础油15-35份、100N基础油20-30份调配而成。
聚酯为9-十八烯酸-9-十八烯酯、13-二十二烯酸-9-十八烯酯、13-二十二烯酸-13-二十二烯酯、9-十八烯酸-13-二十二烯酯、9-十八烯基-9-癸烯酯、12-(3-辛基环氧化乙烷基)十二烷基12-(3-辛基环氧化乙烷基)十二酯中一种或多种的混合物。
偏苯三酸酯为偏苯三酸三壬酯、三异癸醇偏苯三酸酯、十三烷醇偏苯三酸酯、偏苯三酸三-正丁基酯、偏苯三酸三正己酯、偏苯三酸三辛酯中一种或多种的混合物。
本发明一种针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，基础油使用高粘度聚酯，利用酯类油含有酯基，其具有高极性，可以在金属表面生成物理键，因此酯分子易吸附在摩擦表面形成油膜作为有效的润滑剂，其高粘度聚酯形成的油膜厚度较大，可以有效密封发动机由于磨损所产生的间隙，提高发动机的密闭性，对发动机进行修复，使燃料燃烧完全；抗磨剂选用有机硼和聚四氟乙烯微粒。有机硼在极压条件下，在两个滑动金属表面摩擦磨损过程中，硼酸酯分子发生聚合反应，形成摩擦聚合物膜，在局部高温高压作用下形成渗硼渗碳层，吸附、摩擦聚合及渗透共同作用形成了具有弹性粘附力很强的复合保护膜，该膜能在温度超过150℃时仍能使用，且硼酸复合膜厚度是传统极压膜的10-20倍。本发明使用聚四氟乙烯微粒作为抗磨剂，由于聚四氟乙烯分子外包裹着一层惰性氟外壳，具有稳定的化学性质，并成电中性，不会对金属表面造成腐蚀。聚四氟乙烯存在于润滑油中，在较低负荷时直接吸附在摩擦表面，形成物理吸附膜，在高负荷时，在摩擦表面形成化学迁移吸附膜，保持良好的抗磨性能；本发明就是利用聚酯、硼酸复合膜和聚四氟乙烯吸附膜共同作用，对发动机进行修复并有效减小摩擦；同时基础油还包括偏苯酯，其具有良好的清净性，与清净剂搭配使用可以有效清除发动机长久使用产生的积碳和油泥，提高燃油经济性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例各原料介绍：
硼化聚异丁烯丁二酰亚胺，合成方法参照万烈雄,冯洁泳,骆新平《硼化无灰分散剂的研制及应用》，润滑油，2001，其结构式如下：
其中，R为分子量为1000的聚异丁烯，R'＝H。
己二酸二正辛酯，CAS号：123-79-5。
烷基苯磺酸钙采用专利申请号：200810011923.1中实施例1的方法制备。
硫化烷基酚钙采用专利申请号：201210389112.1中实施例1的方法制备。
粘度指数改进剂采用乙丙共聚物，CAS号：9010-79-1，采用大庆高新技术产业开发区林强油剂制品有限公司的型号为T614A的乙丙共聚物。
降凝剂为聚甲基丙烯酸酯，采用专利申请号：201410753667.9中实施例1的方法制备聚甲基丙烯酸酯降凝剂。
硼酸三辛酯，CAS号：2467-12-1。
硼酸三己酯，CAS号：5337-36-0。
聚四氟乙烯，CAS号：9002-84-0，采用沈阳市天宇祥微粉材料厂提供的型号为B01的聚四氟乙烯微粉。
抗泡剂采用二甲基硅油，CAS号，63148-62-9。
聚酯，采用13-二十二烯酸-13-二十二烯酯，采用专利申请号：201280008727.3中实施例中制备化合物C：13-二十二烯酸-13-二十二烯酯。
偏苯三酸酯采用偏苯三酸三壬酯，CAS号：35415-27-1。
600N基础油，采用韩国GS提供的型号为KixxLUBO的600N基础油，其理化指标如下：运动粘度(40℃)102.7mm2/s，运动粘度(100℃)111mm2/s，闪点(开口)282℃，倾点-15℃。
100N基础油，采用中海南联能源有限公司的100N基础油，其理化指标如下：运动粘度(40℃)19.67mm2/s，粘度指数124，闪点218℃，倾点-22.5℃。
实施例1
将二分之一调配好的全合成基础油加入调和釜中，升温至85℃±5℃，加入粘度指数改进剂(7％)、聚甲基丙烯酸酯降凝剂(0.5％)后不断搅拌1h。加入剩余基础油，保持温度为60℃加入汽机油复合剂(8％)，继续搅拌30min后，加入抗磨剂(0.8％)和消泡剂(0.003％)继续搅拌30分钟，冷却即得成品。
实施例2
将二分之一调配好的全合成基础油加入调和釜中，升温至85℃±5℃，加入粘度指数改进剂(6.5％)、聚甲基丙烯酸酯降凝剂(0.3％)后不断搅拌1h。加入剩余基础油，保持温度为60℃加入汽机油复合剂(8％)，继续搅拌30min后，加入抗磨剂(0.5％)和消泡剂(0.003％)继续搅拌30分钟，冷却即得成品。
实施例3
将二分之一调配好的全合成基础油加入调和釜中，升温至85℃±5℃，加入粘度指数改进剂(7.5％)、聚甲基丙烯酸酯降凝剂(0.5％)后不断搅拌1h。加入剩余基础油，保持温度为60℃加入汽机油复合剂(8％)，继续搅拌30min后，加入抗磨剂(0.3％)和消泡剂(0.003％)继续搅拌30分钟，冷却即得成品。
实施例4
针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油原料(重量百分比)：汽机油复合剂10％、聚甲基丙烯酸酯0.3％、乙丙共聚物8％、有机硼0.4％、聚四氟乙烯0.2％、二甲基硅油0.003％、余量为基础油。
汽机油复合剂制备：向60重量份己二酸二正辛酯中加入3重量份烷基苯磺酸钙、1重量份硫化烷基酚钙转速400转/分搅拌10min，再加入6重量份硼化聚异丁烯丁二酰亚胺转速400转/分搅拌20min即得汽机油复合剂。
基础油制备：将13-二十二烯酸-13-二十二烯酯10份、偏苯三酸
三壬酯10份、600N基础油30份、100N基础油25份搅拌混合均匀即得基础油。
所述的有机硼由50wt％硼酸三辛酯和50wt％硼酸三己酯搅拌混合均匀得到。
针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油制备：将基础油总重量二分之一的基础油(即基础油总重量的一半)加入调和釜中，升温至85℃，加入乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸酯400转/分搅拌1h。加入剩余二分之一基础油，保持温度为60℃加入汽机油复合剂，400转/分搅拌30min后，加入有机硼、聚四氟乙烯和二甲基硅油400转/分搅拌30分钟，冷却至25℃，得到实施例4的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油。
实施例5
按实施例4的方法制备针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，区别仅仅在于：所述的有机硼仅为硼酸三辛酯。得到实施例5的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油。
实施例6
按实施例4的方法制备针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，区别仅仅在于：所述的有机硼仅为硼酸三己酯。得到实施例6的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油。
测试例1
对实施例1-3制备的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油进行指标测试，结果见表1。
表1：指标测试结果表
测试例2
对实施例1-6制备的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油进行缸压测定。
老旧车辆长期使用，气缸内壁因磨损而变得凹凸不平，导致密封性显著下降，当发动机油在发动机运转过程中，由于剪切力的作用，在发动机表面形成硼酸复合膜、聚四氟乙烯吸附膜，特别是具有耐高温、耐极压的渗硼渗碳层自修复复合膜，改善活塞和缸套之间的密封性，防止摩擦表面磨损的加剧，并提高缸压，有效延长发动机的使用寿命。
采用同一辆2003年生产老旧奥迪车更换不同机油使用气缸压力表进行测试，测试时保证蓄电池电力充足；用规定转矩拧紧气缸盖螺栓；测定清洗空气滤清器；起动机带动发动机运转，转速在850r/min；发动机工作温度为75℃、油温50℃。检测时，将气缸压力表安装到发动机上，接通起动机供发动机运转(但不工作)，等压力表指针达到最大稳定值后读数。具体结果见下表2。
表2：缸压测试结果表
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
缸压，kpa 1350 1320 1280 1400 1350 1360
比较实施例4与实施例5-6，实施例4(硼酸三辛酯、硼酸三己酯复配)缸压明显高于实施例5-6(硼酸三辛酯、硼酸三己酯中单一原料)。
测试例3
对实施例1-6制备的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油进行尾气排放试验。
由于发动机密封性的改善，抑制了压缩和动力冲程中串气、串油的现象，从而也延长了发动机润滑油的使用寿命和改善发动机的内部润滑，气缸缸压的提高保证更加有效的燃料燃烧，从而降低了燃油消耗和有害气体的排放，在2003年产老旧奥迪车上更换本发明实施例所得油品和市售参比油，使用FGA-4100型汽车排气分析仪进行测试。具体结果见下表3。
表3：尾气排放测试结果表
比较实施例4与实施例5-6，实施例4(硼酸三辛酯、硼酸三己酯复配)尾气排放明显低于实施例5-6(硼酸三辛酯、硼酸三己酯中单一原料)。

Claims (9)

1.一种针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，其特征在于，由下述重量百分比的原料组成：汽机油复合剂7.5％-12.5％、降凝剂0.2％-0.5％、粘度指数改进剂5％-12％、抗磨剂0.3％-1％、抗泡剂0.002％-0.005％、余量为基础油。
2.如权利要求1所述的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，其特征在于，所述的汽机油复合剂可以为雅富顿H9325。
3.如权利要求1所述的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，其特征在于，汽机油复合剂由下述重量份的原料制备而成：硼化聚异丁烯丁二酰亚胺4-8份、烷基苯磺酸钙1-5份、硫化烷基酚钙0.5-1.5份，己二酸二正辛酯55-65份。
4.如权利要求1所述的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，其特征在于，所述的降凝剂为聚甲基丙烯酸酯，可以采用专利申请号：201410753667.9中实施例1的方法制备聚甲基丙烯酸酯降凝剂。
5.如权利要求1所述的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，其特征在于，所述的粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物、乙丙共聚物中的一种或其混合物。
6.如权利要求1所述的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，其特征在于，所述的抗磨剂为有机硼和聚四氟乙烯按质量比为3:1-1:3调配而成。
7.如权利要求6所述的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，其特征在于，所述的有机硼由40-60wt％硼酸三辛酯和40-60wt％硼酸三己酯组成。
8.如权利要求1所述的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，其特征在于，所述的抗泡剂为硅油。
9.如权利要求1所述的针对老旧车具有修复功能、降低尾气的汽油机油，其特征在于，所述的基础油由聚酯5-15份、偏苯三酸酯5-15份、600N基础油15-35份、100N基础油20-30份调配而成。
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