CN1058519C

CN1058519C - 含破乳剂的船用曲轴箱油组合物

Info

Publication number: CN1058519C
Application number: CN97112342A
Authority: CN
Inventors: 李荡; 张新龙; 吴瑾; 孙丁伟; 荆海东
Original assignee: LANZHOU OIL REFINING CHEMICAL GENERNAL PLANT CHINESE PETRO-CHEMICAL CORP
Current assignee: LANZHOU OIL REFINING CHEMICAL GENERNAL PLANT CHINESE PETRO-CHEMICAL CORP
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 2000-11-15
Anticipated expiration: 2017-06-23
Also published as: CN1203263A

Abstract

本发明船用曲轴箱油组合物中包括大量的矿物油基础油，和少量的硫化烷基酚盐、水扬酸盐、聚异丁烯十二酰亚胺、二烷基二硫代磷酸盐、环氧乙、丙烷嵌段共聚醚、醇类、二甲基硅油，可根据油品对碱值的要求，调制碱值3-40的船用曲轴箱油，以满足低速十字头式船舶发动机曲轴箱系统和中速筒状活塞式发动机的润滑要求。

Description

含破乳剂的船用曲轴箱油组合物

本发明涉及一种船用曲轴箱油组合物，该润滑剂组合物即可用于低速十字头式船舶发动机曲轴箱系统润滑，又可用于中速筒状活塞式发动机的润滑。该组合物应具备优良的清净分散性、抗磨性、热氧化安定性、防锈性，特别应具有优良的分水性能。具体的讲，本发明涉及除含有常规清净分散剂、抗氧抗腐剂以外，还含有一定量的破乳剂。国际专利分类为C10M。

众所周知，船用二冲程低速十字头柴油发动机的结构特点是气缸与曲轴箱之间设有横隔板，因此，曲轴箱系统的润滑是独立的循环系统，靠油泵将油送到轴承、齿轮和凸轮活动部件进行润滑。在某些油冷的机型中，该油还起冷却活塞的作用，因此，应具备优良的清净分散剂、抗磨性、热氧化安定性，防止油在高温活塞顶底面氧化变质，生成油泥漆膜等沉积物及有机酸。由于燃用高硫燃料的燃气串进曲轴箱，生成的硫酸腐蚀部件，该油应具有一定的碱度。

中速筒状活塞式发动机的气缸和曲轴箱连通，使用同一种润滑油。气缸和活塞间的润滑靠曲轴转动时将油甩到气缸上进行润滑。这种油除起润滑作用外，还起到冷却活塞、气缸以及在气缸和活塞间的密封作用。用于中速筒状活塞式发动机的曲轴箱油应具备更加优良的清净分散性、抗磨性、热氧化安定性，酸中和性能。

船用曲轴箱油是循环油，使用过程中不断进行过滤、离心来除去杂质及水分等污物，它即不同于陆用柴油机油，也不同于船用气缸油，特别是在使用过程中遇水的可能性较大，因此，要求曲轴箱油应有优良的清净分散剂，抗磨性，热氧化安定性，酸中和性能，防锈性能，尤其应具有优良的分水性能。

金属清净剂、无灰分散剂、抗氧抗腐剂等都是表面活性剂，因此，含有上述添加剂的船用曲轴箱油遇水后乳化，选择合适的破乳剂是本发明的关键。

CN 1,043,337介绍了一种平均分子量为2000-10000烷撑二胺四聚丙撑衍生物，可用于工业齿轮油、汽轮机油和液压油。

USP 4,129,508介绍了一种用于汽油、柴油、喷气燃料、液压油、齿轮油的破乳剂，它是由(A)聚乙二醇或其脂与烷基琥珀酸酐的反应产物；(B)有机碱金属；(C)烷基氧化胺所组成的混合物。

USP 4,347,148介绍了一种硝化链状聚烯烃和甲醛酚的共聚物，可用作洗涤剂、分散剂的破乳剂。

EP 391,993介绍了一种破乳剂是咪唑啉的衍生物，分子式为：

式中R为H或烃基。该破乳剂还具有一定的分散剂和抗磨防锈性能。

USP 4,229,310介绍了有破乳和抗磨性能的添加剂，是部分酯化的多元醇和磷氯化物或三烃基磷的反应物。

USP 4,524,007介绍的破乳剂是聚乙二醇二胺与松香酸或萘甲酸的合成物，加量为0.05％。

EP 330,552介绍的破乳剂是双环氧化物与多元醇的合成物，再与环氧乙烷加成的反应产物。

USP3,928,219介绍了分子量1650-20000的四(聚乙二醇聚丙二醇)亚乙基二酰胺的衍生物作为内燃机油和液压油的破乳剂和防锈剂。

Ger(ofen)2,121,560介绍的破乳剂是十六烷基磺酸琥珀酸钠1份，防锈用的烷基琥珀酸1份和重烷基化合物0.5份的混合物。

DD 229,006介绍了不乳化的汽轮机油和液压油，含0.001％-0.5聚乙二醇丙乙醇的嵌段化合物。

USP 4,681,694介绍了在碱值为3-10mgKOH/g的曲轴箱油中加入一种新型锈蚀抑制剂，加入0.75-1.5％的新型锈蚀抑制剂解决了油品的锈蚀问题，该油中还加入了A)1-5％碱值为147mgKOH/g的过碱度烷基酚钙或硫化烷基酚钙或是它们的混合物；B)0.1-1％的C_3-12烷基或羟烷基ZDDP；C)0.5-3％二壬基酚基胺。

USP 4,764,296介绍了一种碱值为3-10mgKOH/g的曲轴箱油，组成包括大量的矿物油及A)1-5％的过碱度烷基酚钙或硫化烷基酚钙；B)0.5-1.5％的C_3-12烷基或羟烷基ZDDP；C)0.2-0.4％乙氧基烷基酚；D)0.25-1.0％烷基二苯胺及E)0.75-1.5％新型减摩剂。新型减摩剂的使用效果用小型发动机磨损试验(SEFT)测扭矩的减少表示磨损的改进效果。结果表明，加1％的新型减摩剂可改进磨损性6.7％。

本发明的目的是在于提供一种能满足大型低速十字头式柴油发动机曲轴箱系统及中速筒状活塞式柴油发动机曲轴箱系统润滑要求的润滑剂组合物。

本发明的基础是硫化烷基酚盐与水扬酸盐具有较好的配伍性，组合物具有较佳的高温清净性；无灰分散剂使组合物具有良好的分散性能；二烷基二硫代磷酸锌可提高油品的抗磨性及热氧化安定性；普通破乳剂及醇类使组合物具有优良的分水性能而又不影响组合物的其他性能。

本发明主要由下列组份构成：

A.硫化烷基酚盐，较适宜的是硫化烷基酚钙盐，可以从兰州炼油化工总240mgKOH/g以上，该剂具有优良的清净性、抗氧抗腐性、酸中和性能，根据油品碱值的要求，其用量可以是0.5％-16.0％(占组合物总质量，下同)。

B.水扬酸盐，较适宜的是烷基水扬酸钙盐，可以从兰州炼油化工总厂生产的商品LAN109得到，也可以从国外类似的商品中得到，碱值为140mgKOH/g，该剂具有优良的高温清净性、抗氧抗腐性，根据油品碱值的要求，其用量可以是0.5％-25.0％。

C.聚异丁烯丁二酰亚胺，较适宜的是双丁二酰亚胺分散剂，可以从兰州炼油化工总厂生产的商品LAN152得到，也可以从国外类似的商品中得到，其用量可以是0.5％-6.0％。

D.二烷基二硫代磷酸锌，可提高油品的抗磨性及热氧化安定性，较适宜的是二辛基二硫代磷酸锌正盐和碱式盐的组合物，可以从兰州炼油化工总厂生产的商品LAN303A得到，也可从国外类似的商品中得到，其用量可以是0.5％-5.0％。

E.环氧乙、丙烷嵌段共聚醚，分子量为4300-5000，其用量为0.001％-0.01％，可以从兰州炼油化工总厂生产的商品LAN1002得到，也可从国外类似的商品中得到。

F.醇类，其结构式为：

R-OH

式中R为C_8-20的直链烃基。根据油品对分水性能的要求，其用量可以是0.05％-0.5％。

G.二甲基硅油，用于改善油品的抗泡性，其用量是0.001％。

H.中间基基础油，粘度指数40-＜90，余量。可根据油品的粘度要求选择使用，较适宜的是MVI750、900与MVI150BS的混合物。

将上述各组份在70-85℃下充分搅拌均匀，即可得到不同粘度、不同碱值要求的船用曲轴箱油。

下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。

实施例1：

将新疆中间基基础油MVI900和MVI150BS按80∶20的比例混合均匀后，升温度至70-80℃，按下列顺序及加入量将添加剂依次加入基础油中即可制得满足船用曲轴箱润滑要求的润滑油。

船用曲轴箱油的组成如下：

A.硫化烷基酚钙(LAN115B)：2.0％。

B.烷基水扬酸钙(LAN109)：1.05％。

C.聚异丁烯丁二酰亚胺(LAN152)：1.75％。

D.二辛基二硫代磷酸锌(LAN203A)：0.75％。

E.环氧乙、丙烷嵌段共聚醚(LAN1002)：0.01％。

F.正辛醇：0.2％。

G.二甲基硅油(T901)：0.001％。

实施例2：

将新疆中间基基础油MVI900和MVI150BS按80∶20的比例混合均匀后，升温至70-80℃，按下列顺序及加入量将添加剂依次加入基础油中即可制得满足船用曲轴箱润滑要求的润滑油。

A.硫化烷基酚钙(LAN115B)：1.5％。

B.烷基水扬酸钙(LAN109)：5.0％。

C.聚异丁烯丁二酰亚胺(LAN152)：3.6％。

D.二烷基二硫代磷酸锌(LAN203A)：1.2％。

E.环氧乙、丙烷嵌段共聚醚(LAN1002)：0.01％。

F.碳十六醇：0.15％。

G.二甲基硅油(T901)：0.001％。

用实施例1配制而成的船用曲轴箱油主要特性如下表1：

表1用实施例1配制而成的船用曲轴箱油主要性能：

项目	实测值	试验方法
项目	实测值	试验方法	运动粘度，100℃，mm²/s	13.76	GB/T265
总碱值，mgKOH/g	7.68	SH/T0251	运动粘度，100℃，mm²/s	13.76	GB/T265
总碱值，mgKOH/g	7.68	SH/T0251	起泡性，mL/mL24℃93℃后24℃	0/010/00/0	GB/T12579
分水性试验，水，mL乳化液，mL	1.50.05	OMD-113⁽¹⁾	起泡性，mL/mL24℃93℃后24℃	0/010/00/0	GB/T12579
分水性试验，水，mL乳化液，mL	1.50.05	OMD-113⁽¹⁾	液相锈蚀，人工海水	无锈	GB/T11143
旋转氧弹寿命，min	105	SH/T0913	液相锈蚀，人工海水	无锈	GB/T11143
旋转氧弹寿命，min	105	SH/T0913	高温氧化与轴瓦腐蚀试验(L-38)轴瓦失重，mg活塞裙部漆膜评分	13.09.2	SH/T0265⁽²⁾
高温清净性试验(135C2)顶环槽充碳率，V％总加权评分	8.083.0	SH/T0075⁽³⁾	高温氧化与轴瓦腐蚀试验(L-38)轴瓦失重，mg活塞裙部漆膜评分	13.09.2	SH/T0265⁽²⁾

注(1)OMD113分水性试验方法是英国海军部标准DG/6926B，用于船用柴油机油分水能力和水存在时的稳定性。含2％水的油样用特殊搅拌器以3600r/min搅拌30s，在相对离心力700的条件下离心，记录分出的水和乳化液的体积，分出水的体积大于1mL，乳化液的体积小于1mL为通过。

(2)用于评定油品的热氧化安定性，轴瓦失重不大于50mg，活塞裙部漆膜评分不小于9.0为通过。

(3)用于评定油品的高温清净分散性，顶环槽充碳率小于45％(V)，总加权评分不大于140为通过。

用实施例2配制而成的船用曲轴箱油主要特性如下表2：

表2用实施例2配制而成的船用曲轴箱油主要性能：

项目	实测值	试验方法
项目	实测值	试验方法	运动粘度，100℃，mm²/8总碱值，mgKOH/g	15.6115.1	GB/T265SH/T0251
起泡性，mL/mL24℃93℃后24℃	0/010/00/0	GB/T12579	运动粘度，100℃，mm²/8总碱值，mgKOH/g	15.6115.1	GB/T265SH/T0251
起泡性，mL/mL24℃93℃后24℃	0/010/00/0	GB/T12579	分水性试验，水，mL乳化液，mL	1.60.1	OMD-113⁽¹⁾
液相锈蚀，人工海水	无锈	GB/T11143	分水性试验，水，mL乳化液，mL	1.60.1	OMD-113⁽¹⁾
液相锈蚀，人工海水	无锈	GB/T11143	高温氧化与轴瓦腐蚀试验(L-38)轴瓦失重，mg活塞裙部漆膜评分	13.09.2	SH/T0265⁽²⁾
高温清净性试验(1G₂)顶环槽充碳率，V％总加权评分	20.0296.6	GB/T9933⁽³⁾	高温氧化与轴瓦腐蚀试验(L-38)轴瓦失重，mg活塞裙部漆膜评分	13.09.2	SH/T0265⁽²⁾

(3)用于评定油品的高温清净分散性，顶环槽充碳率小于80％(V)，总加权评分不大于300为通过。

实施例1为SAE40的船用曲轴箱油，达到了低速十字头式船舶发动机曲轴箱系统润滑油的质量要求，可用于低速十字头式船舶发动机曲轴箱系统的润滑。

实施例2为SAE40的船用曲轴箱油，达到了中速筒状活塞式柴油发动机用润滑油的质量要求，可用于中速筒状活塞式柴油发动机曲轴箱系统的润滑。

Claims

1、一种船用曲轴箱油组合物，包括少量的硫化烷基酚盐(A)、水杨酸盐(B)、聚异丁烯丁二酰亚胺(C)、二烷基二硫代磷酸盐(D)、环氧乙、丙烷嵌段共聚醚(E)、醇类(F)、二甲基硅油(G)及大量的矿物油基础油(H)，所说的组分(A)占组合物总质量的0.5％～16.0％，较适宜的是硫化烷基酚钙盐，碱值至少240mgKOH/g，所说的组分(B)占组合物总质量的0.5％～25.0％，较适宜的是烷基水杨酸钙盐，碱值至少140mgKOH/g，所说的组分(C)占组合物总质量的0.5％～6.0％，较适宜的是双丁二酰亚胺分散剂，所说的组分(D)较适宜的是二辛基二硫代磷酸锌，并且(D)较适宜的是碱式锌盐和中性锌盐的混合物，其中碱式盐含量20～50％(重)，两种盐的分子结构为：

中性盐碱式盐所说的组分(D)占组合物总质量的0.5％～5.0％，所说的(E)较适宜的是环氧乙、丙烷嵌段共聚醚，占组合物总质量的0.001％～0.01％，所说的组分(F)占组合物总质量的0.05％～0.5％，其结构式为：

R-OH式中R为C_8-20的直链烃基，所说的组分(G)占组合物总质量的0.001％。

2、按照权力要求1所述的组合物，其中所述的矿物油基础油(H)是中粘度指数中间基基础油。