CN105713701B - 用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其特征在于：其组分和含量按质量百分比为：抗氧剂30％－70％，金属钝化剂2％－30％，防锈剂2％－25％，分散剂5％－25％，破乳剂2％－10％，抗泡剂1％－10％，其抗氧剂采用烷基屏蔽酚和氮磷抗氧剂(DOPO－DBI)的复配混合物，烷基屏蔽酚与氮磷抗氧剂(DOPO－DBI)质量比1:0.5－5。本发明采用了氮磷抗氧剂与屏蔽酚复配的抗氧剂，该抗氧体系有优秀的抗氧化效果，油泥生成量少，毒性小。各组分之间有较好的协同效果，表现出优秀的防锈、抗乳化、空气分离和抗泡性能，使用方便，应用面广，与基础油调和后即可应用与蒸汽轮机上。
Description
技术领域
本发明涉及一种润滑油添加剂组合物，特别是适用于工业蒸气轮机润滑油的添加剂组合物。
背景技术
随着汽轮机设计制造方面的改进，现代汽轮机的蒸汽温度和工作压力不断提高，装机容量不断增加，使得蒸汽轮机中的润滑油油温越来越高，从而对汽轮机润滑油的综合性能要求更为苛刻。蒸汽轮机润滑油品的抗氧化安定性好，能防止酸性物及沉淀物生成，延长使用寿命；抗乳化性能好，易于水分离；抗泡性好，使生成的泡沫及时消失；防锈性好，保护润滑系统不发生锈蚀。
中国专利CN 102676279 A中提到一种船舶蒸汽轮机润滑油组合物，抗氧剂主要采用屏蔽酚和烷基二苯胺或烷基萘胺的复配混合物，具有良好的耐高温水洗防锈性、抗蒸汽乳化、极压型的长寿命汽轮机油。
中国专利CN 102344849 B提供了一种汽轮机油添加剂组合物，抗氧剂为烷基取代二苯胺、苯基－α－萘胺和屏蔽酚三者的组合物，与基础油调和后，旋转氧弹时间和TOST试验氧化寿命表现非常优异。
中国专利CN 101240212A提供了一种联合循环汽轮机油组合物，其抗氧剂为烷基二苯胺或/和烷基吩噻嗪，该润滑油组合物具有优异的高温氧化性能、极压性和防锈性能。
上述专利中采用胺类抗氧剂和屏蔽酚或烷基吩噻嗪复配，虽然表现出高温抗氧化性能，但是胺类抗氧剂存在着颜色较深，油泥多等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，它具有优异的抗氧性、抗乳化、防锈性及稳定性，使用寿命长，满足蒸汽轮机润滑系统对润滑油的要求。
为实现上述目的，本发明提供一种用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其中，该添加剂组合物的组分和含量按质量百分比为：抗氧剂30％－70％，金属钝化剂2％－30％，防锈剂2％－25％，分散剂5％－25％，破乳剂2％－10％，抗泡剂1％－10％，其抗氧剂采用烷基屏蔽酚和氮磷抗氧剂(DOPO－DBI)的复配混合物，烷基屏蔽酚与氮磷抗氧剂(DOPO－DBI)的质量比1:0.5－5。
本发明所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其中所述添加剂组合物的含量按质量百分比为：抗氧剂优选40％-60％，金属钝化剂优选5％－20％，防锈剂优选5％－20％，分散剂优选5％－20％，破乳剂优选3％－8％，抗泡剂优选3％－5％。
本发明所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其中所述烷基屏蔽酚优选2,6－二叔丁基苯酚、2,6－二叔丁基苯甲酚、4,4’亚甲基－双(2,6－二叔丁基苯酚)、2－叔丁基－6－甲基苯酚、4,4’亚甲基－双(2－叔丁基－6－甲基苯酚)或2,6－二叔丁基－a－二甲基氨基－对甲酚。
本发明所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其中所述氮磷抗氧剂的分子结构优选为：
。
上述氮磷抗氧剂的应用，使油品使用寿命和性能得到显著的提高。氮磷协同抗氧效果可以用磷系的凝聚相成炭机理和含氮阻燃剂的气相稀释机理来解释。屏蔽酚型抗氧剂作为链终止剂是非常有效的抗氧剂，与DOPO－DBI复配后，延长油品诱导期，该抗氧体系有非常好的协同效果。
本发明所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其中所述金属钝化剂优选噻二唑类衍生物或苯三唑类衍生物。
金属钝化剂主要为含氮的双键化合物，以及杂环化合物。金属钝化剂本身并无抗氧化作用，而是间接地“钝化”金属活性，抑制金属及其化合物对油品氧化其催化作用，延长油品的寿命。
本发明所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其中所述防锈剂优选为羧酸和咪唑啉衍生物的复配混合物或烯基琥珀酸半酯，其中所述烯基优选为C6－C18链烯基，羧酸与咪唑啉衍生物的质量比优选为1:0.5－8。
防锈剂能在金属表面形成牢固的吸附膜，以抑制氧及水、特别是水对金属表明的接触，使金属不致锈蚀。
本发明所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其中所述分散剂优选为聚异丁烯丁二酸酯或丁二酰亚胺。
分散剂能抑制油泥、漆膜等物质的沉积，并使这些物质以胶体状态悬浮于油中。分散剂含有离子极性大，能有效地屏蔽积炭和胶状物相互积聚，使0－50nm大小的粒子互溶，使之分散于油中。
本发明所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其中所述破乳剂优选为油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物。
在润滑油品使用过程中，难免会受到水的污染，形成乳状液，降低了润滑性，损坏机械和缩短油品的寿命。破乳剂通过改变油－水界面张力，来改善油品的抗乳化性。油溶性聚醚是一种多单体合成的油溶性聚醚类高分子化合物。聚氧丙烷型衍生物，如胺的四聚氧丙撑的衍生物，化学式为[(CH2CHO)nH]4(CH3)4NRN，R为二乙基、二丙基、二丁级或二己基。
本发明所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其中所述抗泡剂优选为1#复合抗泡剂。
抗泡剂分为硅型和非硅型两种。硅型抗泡剂性能优良，但油溶性较差，对空气释放性影响大。非硅型抗泡剂生成的气泡直径，容易释放，对空气释放性影响小，但抗泡效果差。为了兼顾两种功能，采用复合型抗泡剂。
本发明的特点：该添加剂组合物中采用了氮磷抗氧剂与屏蔽酚复配的抗氧剂，该抗氧体系有优秀的抗氧化效果，油泥生成量少，毒性小。将该添加剂组合物加入到基础油中进行Dry－TOST实验，其旋转氧弹时间大于700分钟，700h后，油泥低于100mg。实验结果表明，添加剂组合物中的组分之间具有较好的协同效果，表现出优秀的防锈、抗乳化、空气分离和抗泡性能，其使用方便，应用面广，与基础油调和后即可应用与蒸汽轮机上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的具体说明，但本发明不受下述实施例的限制。任何不超出本发明的构思和范畴的改动，都在本发明的范围之内。
组合物中抗氧剂的种类：
在本发明中，对组合物中抗氧剂的种类并无特别限定，通常为抗氧剂采用烷基屏蔽酚和氮磷抗氧剂(DOPO－DBI)的复配混合物。
所述烷基屏蔽酚例如可以例举：2,6－二叔丁基苯酚、2,6－二叔丁基苯甲酚、4,4’亚甲基－双(2,6－二叔丁基苯酚)、2－叔丁基－6－甲基苯酚、4,4’亚甲基－双(2－叔丁基－6－甲基苯酚)或2,6－二叔丁基－a－二甲基氨基－对甲酚。
所述氮磷抗氧剂例如可以选择如下结构的抗氧剂：
。
上述氮磷抗氧剂的应用，使油品使用寿命和性能得到显著的提高。氮磷协同抗氧效果可以用磷系的凝聚相成炭机理和含氮阻燃剂的气相稀释机理来解释。屏蔽酚型抗氧剂作为链终止剂是非常有效的抗氧剂，与DOPO－DBI复配后，延长油品诱导期，该抗氧体系有非常好的协同效果。
烷基屏蔽酚与氮磷抗氧剂(DOPO－DBI)的质量比1:0.5－5。如果烷基屏蔽酚与氮磷抗氧剂(DOPO－DBI)的质量比小于1:5时，则存在油泥增多的可能。而如果烷基屏蔽酚与氮磷抗氧剂(DOPO－DBI)的质量比大于1:0.5时，则存在抗氧效果降低的可能。
组合物中抗氧剂的含量：
在本发明中，对组合物中抗氧剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比30％－70％，优选为40％－60％。如果组合物中抗氧剂的质量百分比小于30％时，则存在抗氧化效果降低的可能。而如果组合物中抗氧剂的质量百分比大于70％时，则存在成本增加，油泥的生成趋势增大的可能。
组合物中金属钝化剂的种类：
在本发明中，对组合物中金属钝化剂的种类并无特别限定，例如可以选用噻二唑类衍生物或苯三唑类衍生物。
金属钝化剂主要为含氮的双键化合物，以及杂环化合物。金属钝化剂本身并无抗氧化作用，而是间接地“钝化”金属活性，抑制金属及其化合物对油品氧化其催化作用，延长油品的寿命。
组合物中金属钝化剂的含量：
在本发明中，对组合物中金属钝化剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比2％－30％，优选为5％－20％。如果组合物中金属钝化剂的质量百分比小于2％时，则存在对金属的保护性不够的可能。而如果组合物中金属钝化剂的质量百分比大于30％时，则存在容易生成油泥的可能。
组合物中防锈剂的种类：
在本发明中，对组合物中防锈剂的种类并无特别限定，例如可以例举：羧酸和咪唑啉衍生物的复配混合物或C6－C18链的烯基琥珀酸半酯。
所述羧酸和咪唑啉衍生物的复配混合物为1:0.5－8。如果羧酸和咪唑啉衍生物的复配混合物小于1:8时，则存在防锈效果无显著增加的可能。而羧酸和咪唑啉衍生物的复配混合物大于1:0.5，则存在防锈效果不佳的可能。
防锈剂能在金属表面形成牢固的吸附膜，以抑制氧及水、特别是水对金属表明的接触，使金属不致锈蚀。
组合物中防锈剂的含量：
在本发明中，对组合物中防锈剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比2％－25％，优选为5％－20％。如果组合物中防锈剂的质量百分比小于2％时，则存在防锈效果不佳的可能。而如果组合物中防锈剂的质量百分比大于25％时，则存在防锈效果无显著提升，成本增加的可能。
组合物中分散剂的种类：
在本发明中，对组合物中分散剂的种类并无特别限定，例如可以例举：聚异丁烯丁二酸酯或丁二酰亚胺。
分散剂能抑制油泥、漆膜等物质的沉积，并使这些物质以胶体状态悬浮于油中。分散剂含有离子极性大，能有效地屏蔽积炭和胶状物相互积聚，使0－50nm大小的粒子互溶，使之分散于油中。
组合物中分散剂的含量：
在本发明中，对组合物中分散剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比5％－25％，优选为5％－20％。如果组合物中分散剂的质量百分比小于5％时，则存在沉积物分散效果不好的可能。而如果组合物中分散剂的质量百分比大于25％时，则存在影响油品的抗乳化性能的可能。
组合物中破乳剂的种类：
在本发明中，对组合物中破乳剂的种类并无特别限定，例如可以选用油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物。
在润滑油品使用过程中，难免会受到水的污染，形成乳状液，降低了润滑性，损坏机械和缩短油品的寿命。破乳剂通过改变油－水界面张力，来改善油品的抗乳化性。油溶性聚醚是一种多单体合成的油溶性聚醚类高分子化合物。聚氧丙烷型衍生物，如胺的四聚氧丙撑的衍生物，化学式为[(CH2CHO)nH]4(CH3)4NRN，R为二乙基、二丙基、二丁级或二己基。
组合物中破乳剂的含量：
在本发明中，对组合物中破乳剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比2％－10％，优选为3％－8％。如果组合物中破乳剂的质量百分比小于2％时，则存在抗乳化性能下降的可能。而如果组合物中破乳剂的质量百分比大于10％时，则存在破乳剂过多，抗乳化性能下降的可能。
组合物中抗泡剂的种类：
在本发明中，对组合物中破乳剂的种类并无特别限定，例如可以选用1#复合抗泡剂。
抗泡剂分为硅型和非硅型两种。硅型抗泡剂性能优良，但油溶性较差，对空气释放性影响大。非硅型抗泡剂生成的气泡直径，容易释放，对空气释放性影响小，但抗泡效果差。为了兼顾两种功能，采用复合型抗泡剂。
组合物中抗泡剂的含量：
在本发明中，对组合物中抗泡剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比1％－10％，优选为3％－5％。如果组合物中抗泡剂的质量百分比小于1％时，则存在消泡效果不佳的可能。而如果组合物中抗泡剂的质量百分比大于10％时，则存在消泡剂过多，消泡性能下降的可能。
实施例一：
实施例二：
实施例三：
实施例四：
实施例五：
实施例六：
实施例七：
实施例八：
实施例九：
Claims (8)
1.一种用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其特征在于所述添加剂组合物的组分和含量按质量百分比为：抗氧剂30％－70％，金属钝化剂2％－30％，防锈剂2％－25％，分散剂5％－25％，破乳剂2％－10％，抗泡剂1％－10％，其抗氧剂采用烷基屏蔽酚和氮磷抗氧剂的复配混合物，烷基屏蔽酚与氮磷抗氧剂质量比1:0.5－5；
所述氮磷抗氧剂的分子结构为：
。
2.根据权利要求1所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其特征在于所述添加剂组合物的含量按质量百分比为：抗氧剂为40％－60％，金属钝化剂5％－20％，防锈剂5％－20％，分散剂5％－20％，破乳剂3％－8％，抗泡剂为3％－5％。
3.根据权利要求1或2所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其特征在于所述烷基屏蔽酚为2,6－二叔丁基苯酚、2,6－二叔丁基苯甲酚、4,4’亚甲基－双(2,6－二叔丁基苯酚)、2－叔丁基－6－甲基苯酚、4,4’亚甲基－双(2－叔丁基－6－甲基苯酚)或2,6－二叔丁基－α－二甲基氨基－对甲酚。
4.根据权利要求1或2所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其特征在于所述金属钝化剂为噻二唑类衍生物或苯三唑类衍生物。
5.根据权利要求1或2所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其特征在于所述防锈剂为羧酸和咪唑啉衍生物的复配混合物或烯基琥珀酸半酯，其中所述烯基为C6－C18链烯基，羧酸与咪唑啉衍生物的质量比为1:0.5－8。
6.根据权利要求1或2所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其特征在于所述分散剂为聚异丁烯丁二酸酯或丁二酰亚胺。
7.根据权利要求1或2所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其特征在于所述破乳剂为油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物。
8.根据权利要求1或2中所述的用于蒸汽轮机润滑油的添加剂组合物，其特征在于所述抗泡剂为1#复合抗泡剂。
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