CN106479652A - 一种可降解型车用润滑油的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降解型车用润滑油及其制备方法，由植物基合成油、钠基膨润土、沙索蜡、有机酸、氯化石蜡、清净分散剂、氢氧化钙、抗乳化剂、极压剂、抗氧剂、防腐防锈剂、鳞片石墨和水制备而成，不易沉降，润滑性能好，能够有效的降低摩擦，降低损耗，制备方法简单，生产成本低，所制备的润滑油的最大无卡咬负荷得到了很大的提高，既有优良的常规理化性能，又有普通润滑油无法比拟的生态学特性，具有较好的润滑性能及稳定性，降解率高，符合环保要求。

Description

一种可降解型车用润滑油的制备方法
技术领域
本发明涉及一种车用润滑油及其制备，尤其是涉及一种可降解型车用润滑油及其制备方法。
背景技术
润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大类。矿物基础油应用广泛，用量很大(约95％以上)，但有些应用场合则必须使用合成基础油和生物油基础油调配的产品，因而使这两种基础油得到迅速发展。
我国市场最流行润滑油油品大多是以石油为基础油的润滑油，它们难以降解，几乎长期留在环境中。每年全球消耗润滑油为3600～4000万吨，其中1000万吨左右的润滑油由于泄漏、飞溅、油气蒸发、包装用品的残留、不当地抛弃等原因直接进入人类居住的生态环境，严重污染土壤和水资源，破坏生态环境。20世纪70年代末，欧洲市场就出现了生物降解型润滑油，我国政府对润滑油的污染问题也很关注。但到目前为止，绝大多数使用的润滑油，还是石油为基础油的润滑油。
植物油基的润滑油是一种环境友好的润滑油，如豆油、玉米油、菜籽油、棉籽油等，其中最早进入市场的是德国用菜籽油(含油量35～40)合成的润滑油。但菜籽油凝点较高，低温时容易凝固，酯化后低温性能不理想。菜籽油的氧化稳定性较差，在高温时容易形成油泥和沉淀物。因此，能否以植物油为基础制备出合适的润滑油，是值得研究的课题。
与此同时，汽车在行驶过程中，有很多进行相对运动的零部件，需要加注与其运动工况相适应的润滑材料，以降低摩擦，减少磨损。汽车运动部位对润滑油的需求为粘附性好，不易损失或被甩出，对水污染相对敏感性低，防腐防锈性能强以及具有一定的密封作用。
国外对“环境友好”、“可生物降解”的绿色润滑剂研究始于20世纪70年代。到目前为止，国外的生物降解润滑剂的种类和数量都发展较快，主要有发动机油、液压油、润滑油和齿轮油；用量也日趋增加，不同生物降解性产品所占的市场比例分别为液压油22％，齿轮油1％，润滑油4％，其他种类8％。一般主要以植物油、合成酯为基础油，通过添加各种不同用途的添加剂，制成可是适应各种机械润滑需要的润滑油。
在中国此方面的研究尚少，一些现有研究出的可降解性润滑油又存在一些其他必要性能的欠缺的弱点，因此需要一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中所存在的问题，本发明的第一个目的是给出一种具有优异的粘附性、密封性能、润滑性能、抗磨极压性能，与橡胶等密封材料的相容性好并且环保安全，容易降解的可降解型车用润滑油，本发明的第二个目的是给出该可降解型车用润滑油的制备方法。
技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：一种可降解型车用润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油68-100份、钠基膨润土10-15份、沙索蜡2-4份、有机酸15-20份、氯化石蜡3-6份、清净分散剂3-6份、氢氧化钙12-15份、抗乳化剂3-6份、极压剂3-6份、抗氧剂3-6份、防腐防锈剂2-4份、鳞片石墨2-4份、水20-30份。
优选的，所述植物基合成油的原料配比为：蓖麻油10～15份、棉籽油10～15份、水30～40份、三乙醇胺5～10份、硼酸3～8份、油酸三乙醇胺10～12份。
更为优选的，所述植物基合成油的制备方法为：
步骤A-1)将蓖麻油、棉籽油与水混合，在45～55rps的转速下搅拌，并加热，温度80～90℃，加入三乙醇胺，持续搅拌40～45min；
步骤A-2)加入硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；
步骤A-3)当pH值为7.5～8.5时，加入油酸三乙醇胺，在45～55rps的转速下搅拌5～10min，得到植物基合成油。
优选的，所述有机酸为碳原子数目为1-20的有机酸。
优选的，所述有机酸为醋酸、硬脂酸、硼酸、苯甲酸中的至少两种混合。
更为优选的，所述清洁分散剂为烷基水杨酸盐、环烷酸盐中的其中一种与无灰磷酸酯质量比为5:2的混合物。
更为优选的，所述抗乳化剂为T1001润滑油抗乳化剂。
更为优选的，所述防腐防锈剂为斯盘80。
更为优选的，所述极压剂为硫-氮型极压剂与磷型极压剂二者质量比为2:1的混合物。
更为优选的，所述抗氧剂为胺类抗氧剂和酚类抗氧剂质量比为2:1的混合物。
本发明还提出了上述可降解型车用润滑油的制备方法，包括以下步骤：
(B-1)植物基合成油的预处理：将所需重量的植物基合成油的三分之二量加入反应釜内，混匀加热至完全熔融状态，加入氯化石蜡和清净分散剂，继续加热至120-135℃加入余下的植物基合成油，混匀降温至80-90℃保温待用；
(B-2)将所需重量的钠基膨润土加入到步骤(B-1)得到的植物基合成油混合物中去，加热升温至熔化，加入沙索蜡，反应50-70min，降温至60℃以下，加入抗乳化剂，继续反应20-30min，保温10-15min；
(B-3)继续对步骤(B-2)的混合容易进行加热至80-90℃加入抗氧剂，继续加热至100℃，边搅拌，边保温1-2h后冷却至40-50℃，加入极压剂、鳞片石墨和防腐防锈剂，混合均匀后冷却至室温得到所需可降解型车用润滑油。
优选的，上述植物基合成油的制备方法为：步骤(A)植物基合成油的制备方法包括如下步骤：步骤A-1)将蓖麻油、棉籽油与水混合，在45～55rps的转速下搅拌，并加热，温度80～90℃，加入三乙醇胺，持续搅拌40～45min；步骤A-2)加入硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；步骤A-3)当pH值为7.5～8.5时，加入油酸三乙醇胺，在45～55rps的转速下搅拌5～10min，得到植物基合成油。
有益效果：本发明提供的一种可降解型车用润滑油及其制备方法，由植物基合成油68-100份、钠基膨润土10-15份、沙索蜡2-4份、有机酸15-20份、氯化石蜡3-6份、清净分散剂3-6份、氢氧化钙12-15份、抗乳化剂3-6份、极压剂3-6份、抗氧剂3-6份、防腐防锈剂2-4份、鳞片石墨2-4份和水20-30份制备而成，各种化学溶剂的协同作用使粒子在润滑剂中稳定性增强，不易沉降，润滑性能好，能够有效的降低摩擦，降低损耗；本发明的制备方法合理有效，所得车用驱动桥齿轮润滑油具有适宜的粘度、优异的极压性能和氧化安定性、耐磨损性能以及润滑、冷却防锈效果佳，且储存稳定性能好，适宜大规模生产；同时采用本发明所提供的方法所制备的润滑油的最大无卡咬负荷得到了很大的提高，所得车用润滑油既有优良的常规理化性能，又有普通润滑油无法比拟的生态学特性，具有较好的润滑性能及稳定性，此外在使用中即使泄露在自然环境中，随着时间的流逝也会自然降解为水和二氧化碳，例如，在21天内，降解率可达85％以上，因此不会污染环境和破坏生态平衡，符合环保要求。
具体实施方式
实施例1：
一种可降解型车用润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油68份、钠基膨润土10份、沙索蜡2份、有机酸15份、氯化石蜡3份、清净分散剂3份、氢氧化钙12份、抗乳化剂3份、极压剂3份、抗氧剂3份、防腐防锈剂2份鳞片石墨2份和水20份。
其中植物基合成油按照重量份数包括以下组分：蓖麻油10份、棉籽油10份、水30份、三乙醇胺5份、硼酸3份、油酸三乙醇胺10份。
本实施例中所述植物基合成油的制备方法为步骤(A)，包括：
步骤A-1)将蓖麻油、棉籽油与水混合，在45rps的转速下搅拌，并加热，温度80℃，加入三乙醇胺，持续搅拌40min；
步骤A-2)加入硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；
步骤A-3)当pH值为7.5～8.5时，加入油酸三乙醇胺，在45rps的转速下搅拌5min，得到植物基合成油。
其中有机酸为醋酸、硬脂酸及硼酸三种混合。
其中清洁分散剂为烷基水杨酸盐与无灰磷酸酯质量比为5:2的混合物。
其中防腐防锈剂为斯盘80。
其中极压剂为硫-氮型极压剂与磷型极压剂二者质量比为2:1的混合物。
其中抗氧剂为胺类抗氧剂和酚类抗氧剂质量比为2:1的混合物。
该实施例中可降解型车用润滑油的制备方法，包括以下步骤：
(B-1)植物基合成油的预处理：将所需重量的植物基合成油的三分之二量加入反应釜内，混匀加热至完全熔融状态，加入氯化石蜡和清净分散剂，继续加热至120℃加入余下的植物基合成油，混匀降温至80℃保温待用；
(B-2)将所需重量的钠基膨润土加入到步骤(B-1)得到的植物基合成油混合物中去，加热升温至熔化，加入沙索蜡，反应50min，降温至60℃以下，加入抗乳化剂，继续反应20min，保温10min；
(B-3)继续对步骤(B-2)的混合容易进行加热至80℃加入抗氧剂，继续加热至100℃，边搅拌，边保温1h后冷却至40℃，加入极压剂、鳞片石墨和防腐防锈剂，混合均匀后冷却至室温得到所需可降解型车用润滑油。
实施例2：
一种可降解型车用润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油100份、钠基膨润土15份、沙索蜡4份、有机酸20份、氯化石蜡6份、清净分散剂6份、氢氧化钙15份、抗乳化剂6份、极压剂6份、抗氧剂6份、防腐防锈剂4份鳞片石墨4份和水30份。
其中植物基合成油按照重量份数包括以下组分：蓖麻油15份、棉籽油15份、水40份、三乙醇胺10份、硼酸8份、油酸三乙醇胺12份。
本实施例中所述植物基合成油的制备方法为步骤(A)，包括：
步骤A-1)将蓖麻油、棉籽油与水混合，在55rps的转速下搅拌，并加热，温度90℃，加入三乙醇胺，持续搅拌45min；
步骤A-2)加入硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；
步骤A-3)当pH值为7.5～8.5时，加入油酸三乙醇胺，在55rps的转速下搅拌10min，得到植物基合成油。
其中有机酸为碳原子数目为1-20的有机酸。
其中清洁分散剂为环烷酸盐中与无灰磷酸酯质量比为5:2的混合物。
其中防腐防锈剂为斯盘80。
其中极压剂为硫-氮型极压剂与磷型极压剂二者质量比为2:1的混合物。
其中抗氧剂为胺类抗氧剂和酚类抗氧剂质量比为2:1的混合物。
该实施例中可降解型车用润滑油的制备方法，包括以下步骤：
(B-1)植物基合成油的预处理：将所需重量的植物基合成油的三分之二量加入反应釜内，混匀加热至完全熔融状态，加入氯化石蜡和清净分散剂，继续加热至135℃加入余下的植物基合成油，混匀降温至90℃保温待用；
(B-2)将所需重量的钠基膨润土加入到步骤(B-1)得到的植物基合成油混合物中去，加热升温至熔化，加入沙索蜡，反应70min，降温至60℃以下，加入抗乳化剂，继续反应30min，保温15min；
(B-3)继续对步骤(B-2)的混合容易进行加热至80-90℃加入抗氧剂，继续加热至100℃，边搅拌，边保温2h后冷却至50℃，加入极压剂、鳞片石墨和防腐防锈剂，混合均匀后冷却至室温得到所需可降解型车用润滑油。
实施例3：
一种可降解型车用润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油85份、钠基膨润土12份、沙索蜡3份、有机酸18份、氯化石蜡5份、清净分散剂5份、氢氧化钙13份、抗乳化剂5份、极压剂5份、抗氧剂5份、防腐防锈剂3份鳞片石墨3份和水25份。
其中植物基合成油按照重量份数包括以下组分：蓖麻油12份、棉籽油13份、水35份、三乙醇胺8份、硼酸6份、油酸三乙醇胺11份。
本实施例中所述植物基合成油的制备方法为步骤(A)，包括：
步骤A-1)将蓖麻油、棉籽油与水混合，在50rps的转速下搅拌，并加热，温度85℃，加入三乙醇胺，持续搅拌45min；
步骤A-2)加入硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；
步骤A-3)当pH值为7.5～8.5时，加入油酸三乙醇胺，在50rps的转速下搅拌8min，得到植物基合成油。
其中有机酸为碳原子数目为1-20的有机酸。
其中清洁分散剂为烷基水杨酸盐与无灰磷酸酯质量比为5:2的混合物。
其中抗乳化剂为T1001润滑油抗乳化剂。
其中防腐防锈剂为斯盘80。
其中极压剂为硫-氮型极压剂与磷型极压剂二者质量比为2:1的混合物。
其中抗氧剂为胺类抗氧剂和酚类抗氧剂质量比为2:1的混合物。
该实施例中可降解型车用润滑油的制备方法，包括以下步骤：
(B-1)植物基合成油的预处理：将所需重量的植物基合成油的三分之二量加入反应釜内，混匀加热至完全熔融状态，加入氯化石蜡和清净分散剂，继续加热至130℃加入余下的植物基合成油，混匀降温至85℃保温待用；
(B-2)将所需重量的钠基膨润土加入到步骤(B-1)得到的植物基合成油混合物中去，加热升温至熔化，加入沙索蜡，反应60min，降温至60℃以下，加入抗乳化剂，继续反应25min，保温12min；
(B-3)继续对步骤(B-2)的混合容易进行加热至85℃加入抗氧剂，继续加热至100℃，边搅拌，边保温1.5h后冷却至45℃，加入极压剂、鳞片石墨和防腐防锈剂，混合均匀后冷却至室温得到所需可降解型车用润滑油。
实验例4：
对实施例1-实施例3制备而成的车用润滑油以及市售普通同用途车用润滑油按照以下测试项目和方法进行各性能指标的测试：
其中：
1)铜片腐蚀/级，按照国标GB/T 5096中的测试方法测试。
2)运动粘度，按照GB/T265中测试方法测试。
3)机械杂质，按照SH/T0120中测试方法测试。
4)最大无卡咬负荷，按GB/T3142中的测试方法测试。
5)锈蚀实验，按照美国ASTM齿轮油台架实验标准L-33ASTM D665中的测试方法测试。
6)极压载荷和沉积物，按照美国ASTM齿轮油台架实验标准L-37中的测试方法测试。
7)齿轮损坏和沉积物，按照美国ASTM齿轮油台架实验标准L-42中的测试方法测试。
测试结果，记录在表1中：
表1 实施例1-3与市售润滑油对比
从表1中数据显示可见，本发明提供的可降解型车用润滑油及其制备方法，通过各种化学溶剂的协同作用使粒子在润滑剂中稳定性增强，不易沉降，润滑性能好，能够有效的降低摩擦，降低损耗；本发明的制备方法合理有效，所得产品不仅在各方面性能指标上均符合国家相关标准，而且明显优于市售产品，具有适宜的粘度、优异的极压性能和氧化安定性、耐磨损性能以及润滑、冷却防锈效果佳，且储存稳定性能好，适宜大规模生产；同时，采用本发明所提供的方法所制备的润滑油的最大无卡咬负荷得到了很大的提高，所得车用润滑油既有优良的常规理化性能，又有普通润滑油无法比拟的生态学特性，在使用中即使泄露在自然环境中，随着时间的流逝也会自然降解为水和二氧化碳，例如，在21天内，降解率可达85％以上，因此不会污染环境和破坏生态平衡，符合环保要求。同时，由表中结果可见，实施例3所得的产品性能最佳。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可降解型车用润滑油的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(B-1)植物基合成油的预处理：将所需重量的植物基合成油的三分之二量加入反应釜内，混匀加热至完全熔融状态，加入氯化石蜡和清净分散剂，继续加热至120-135℃加入余下的植物基合成油，混匀降温至80-90℃保温待用；
(B-2)将所需重量的钠基膨润土加入到步骤(B-1)得到的植物基合成油混合物中去，加热升温至熔化，加入沙索蜡，反应50-70min，降温至60℃以下，加入抗乳化剂，继续反应20-30min，保温10-15min；
(B-3)继续对步骤(B-2)的混合容易进行加热至80-90℃加入抗氧剂，继续加热至100℃，边搅拌，边保温1-2h后冷却至40-50℃，加入极压剂、鳞片石墨和防腐防锈剂，混合均匀后冷却至室温得到所需可降解型车用润滑油。
2.如权利要求1所述的可降解型车用润滑油的制备方法，其特征在于该可降解型车用润滑油按照重量份数包括以下组分：植物基合成油68-100份、钠基膨润土10-15份、沙索蜡2-4份、有机酸15-20份、氯化石蜡3-6份、清净分散剂3-6份、氢氧化钙12-15份、抗乳化剂3-6份、极压剂3-6份、抗氧剂3-6份、防腐防锈剂2-4份、鳞片石墨2-4份、水20-30份。
3.如权利要求1所述的可降解型车用润滑油的制备方法，其特征在于所述植物基合成油的原料配比为：蓖麻油10～15份、棉籽油10～15份、水30～40份、三乙醇胺5～10份、硼酸3～8份、油酸三乙醇胺10～12份。
4.如权利要求1所述的可降解型车用润滑油的制备方法，其特征在于所述植物基合成油的制备方法为：
步骤A-1)将蓖麻油、棉籽油与水混合，在45～55rps的转速下搅拌，并加热，温度80～90℃，加入三乙醇胺，持续搅拌40～45min；
步骤A-2)加入硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；
步骤A-3)当pH值为7.5～8.5时，加入油酸三乙醇胺，在45～55rps的转速下搅拌5～10min，得到植物基合成油。
5.如权利要求1所述的可降解型车用润滑油的制备方法，其特征在于：所述有机酸为碳原子数目为1-20的有机酸，所述防腐防锈剂为斯盘80。
6.如权利要求1所述的可降解型车用润滑油的制备方法，其特征在于：所述有机酸为醋酸、硬脂酸、硼酸、苯甲酸中的至少两种混合。
7.如权利要求1所述的可降解型车用润滑油的制备方法，其特征在于：所述清洁分散剂为烷基水杨酸盐、环烷酸盐中的其中一种与无灰磷酸酯质量比为5:2的混合物。
8.如权利要求1所述的可降解型车用润滑油的制备方法，其特征在于：所述抗乳化剂为T1001润滑油抗乳化剂。
9.如权利要求1所述的可降解型车用润滑油的制备方法，其特征在于：所述极压剂为硫-氮型极压剂与磷型极压剂二者质量比为2:1的混合物。
10.如权利要求1所述的可降解型车用润滑油的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为胺类抗氧剂和酚类抗氧剂质量比为2:1的混合物。
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