CN107502435B - 一种egb风冷二冲程汽油机油组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种EGB风冷二冲程汽油机油组合物，还涉及一种EGB风冷二冲程汽油机油制备方法，以重量份数计包括以下组份：a）25～45份的基础油A；b）30～50份的基础油B；c）5～20份的基础油C；d）0.05～2份的清净剂；e）1～10份的分散剂；f）0.01～1份的摩擦改进剂；g）0.01～1份的降凝剂；h）5～20份的稀释剂；所述摩擦改进剂选用硼氮的化合物，制成所述硼氮的化合物的原料包括长碳链的酸、有机胺和硼酸，所述硼氮的化合物选用硼含量为1.4%、酸值小于或等于10mgKOH/g的硼氮的化合物。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域，具体涉及一种EGB（内燃机油国家标准）风冷二冲程汽油机油组合物及其制备方法。
背景技术
二冲程汽油机以其重量轻、体积小、结构简单、维修方便、单位质量功率高等优点而被广泛使用。除用于摩托车外，其它使用二冲程发动机设备也在不断增加,如:伐木机、割草机、雪橇车等。二冲程汽油机特有的工作方式、润滑方式（与燃油一起燃烧）要求使用具有良好润滑性、清净性和排气排烟性的专用机油。为此，世界各国相继开展二冲程汽油机油的研发，并建立了相应的质量等级规格。日本在1992年形成FA、FB、FC、FD四个分类的超级风冷二冲程油(JASO规格)。以此为基础,1996年形成全球统一规格(ISO规格)即风冷二冲程汽油机油执行EGB、EGC、EGD规格(与日本JASO规格相当，EGB规格对应FB)。ISO规格的形成推动了各国二冲程汽油机油的发展。
二冲程机其工作过程既在活塞上方进行，又在活塞下方进行，因此燃烧系统与润滑系统不能分开，它的润滑靠加在燃料油中的润滑油来完成，二冲发动机独特的工作方式，决定其润滑油必须是一种专用油，对这种油的要求是：
1.有较好的润滑性能和抗磨性能，二冲程油在使用中由于汽油的稀释，降低了油膜强度，因此要求油品在使用条件下仍能保持相应的润滑性能，以保证曲轴连杆机构在额定转速，全负荷工作条件下进行可靠的润滑，以防止机件擦伤；
2.要有良好的热氧化稳定性和高温清净性，二冲程汽油机曲轴箱油温度一般为30～90℃，第一环槽底部温度可达250℃以上，要求润滑油具有良好的热氧化安定性和高温清净性，以减少氧化产物的生成；
3.低灰分，灰分高容易造成火花塞污染，导致提前点火，使发动机功率下降，且缩短火花塞使用寿命；
4.有良好的混合性能，二冲程汽油机的工作方式是将润滑油与汽油和空气的混合气一起经过曲轴箱，再到汽缸顶部燃烧，这就要求润滑油与汽油有良好的混合性能，以保证二冲程汽油机工作过程的均匀燃烧和润滑。
中国专利CN1209452公开了一种二冲程汽油机油组合物,组合物中包括两种不同分子量的聚异丁烯、聚α-烯烃合成油、矿物油基础油、稀释剂煤油、低碱值磺酸盐、聚异丁烯双丁二酰亚胺无灰分散剂，该组合物具有优良的润滑性能、活塞清净性能、排气管堵塞性能、特别是具有低的排烟性能，减少环境污染，可满足高转速、大功率、高性能的二冲程摩托车及二冲程汽油机的润滑要求。
中国专利CN1070678A公开了一种二冲程润滑油组合物，是在矿物型基础油中加入少量清净分散剂和抗氧剂(2，4-二叔丁基苯酚)，该组合物具有良好的热氧化安定性、清净性和抗磨性。
上述两个专利公开的二冲程润滑油组合物均存在使用过后，活塞表面干燥，朝进气口表面有拉伤痕迹的技术问题。
发明内容
本发明其目的在于公开一种EGB风冷二冲程汽油机油组合物及其制备方法，提供一种EGB风冷二冲程汽油机油组合物，摩擦改进剂选用硼氮的化合物，从而达到使用过程中第一环有1/3粘环，活塞壁湿润，无拉伤痕迹。
实现本发明所述EGB风冷二冲程汽油机油组合物及其制备方法的技术方案是：
一种EGB风冷二冲程汽油机油组合物，其特征在于，以重量份数计包括以下组份：
a）25～45份的基础油A；
b）30～50份的基础油B；
c）5～20份的基础油C；
d）0.05～2份的清净剂；
e）1～10份的分散剂；
f）0.01～1份的摩擦改进剂；
g）0.01～1份的降凝剂；
h）5～20份的稀释剂；
所述摩擦改进剂选用硼氮的化合物，制成所述硼氮的化合物的原料包括长碳链的酸、有机胺和硼酸，所述硼氮的化合物其硼含量为第一预设含量，所述第一预设含量为1.4%，所述硼氮的化合物其酸值小于或等于第一预设酸值，所述第一预设酸值为10mgKOH/g，其化学性能稳定，能提高油品的润滑性，减少摩擦、磨损，节省能耗。
进一步地，所述硼氮的化合物选用包含结构单元I和结构单元II的混合物，所述结构单元I的化学式为：
所述结构单元II的化学式为：
其中R选用C11~21直链或支链单不饱和烃基，所述R优选C15~19直链或支链单不饱和烃基，所述R更优选C17直链单不饱和烃基，其中n选用4~12整数，所述n优选8和10，经多次试验研究发现，硼氮的化合物选用包含结构单元I和结构单元II的混合物其润滑性能达到最大。
进一步地，所述基础油A选用低粘度矿物基础油，所述基础油A优选Ⅰ类基础油150N或Ⅱ类基础油150N，低粘度矿物基础油燃烧性能好，不产生沉积物，但润滑性较差。
进一步地，所述基础油B选用高粘度矿物基础油，所述基础油B优选Ⅰ类基础油650N或Ⅱ类基础油650N，高低粘度矿物基础油有利于油膜的形成，能够保证润滑性能，但易生成胶质或积炭,影响油品的清洁性。
进一步地，所述基础油C选用高粘度矿物基础油，所述基础油C优选光亮油130BS或光亮油120BS，光亮油有利于油膜的形成，并起一定的抗氧作用，但光亮油的存在也易造成排烟量大，积碳增多。
进一步地，所述清净剂选用低碱值的磺酸盐，所述清净剂优选碱值小于30mgKOH/g的磺酸钙，低碱值磺酸盐清净剂具有较好的清净性,可以控制裙部漆膜的形成,同时使活塞上的积炭比较松软而易于清除,防止排气口堵塞、活塞擦伤及火花塞积炭。
进一步地，所述分散剂选用无灰分散剂，所述无灰分散剂优选双丁二酰亚胺，所述无灰分散剂的碱值＜30mgKOH/g，无灰分散剂对二冲程油燃烧产生的漆膜、积炭和排气管内的沉积物有很好的胶溶和分散作用。
进一步地，所述降凝剂选用聚甲基丙烯酸酯，优选Viscoplex1-156，提高油品的低温流动性。
进一步地，所述稀释剂选用直馏煤油、加氢煤油，所述稀释剂优选航空煤油，煤油可以使机油与燃料油能够良好而迅速地混合，以保证二冲程汽油机工作过程的均匀燃烧和润滑。
进一步地，所述EGB风冷二冲程汽油机油组合物制备方法为，将基础油A、基础油B、基础油C组分在50～80℃下充分搅拌0.5～1小时，然后按比例加入清净剂、分散剂、摩擦改进剂、降凝剂在50～80℃下继续搅拌1～4小时使其全部溶解，然后降温至40～45℃再加入稀释剂充分搅拌3小时，即可得到EGB风冷二冲程汽油机油组合物。
本发明组合物通过各组份的协同作用，特别是优选摩擦改进剂选用硼氮的化合物（B-N剂），硼含量为1%~2%，酸值≤10mgKOH/g，加入B-N剂后一环有1/3粘环，活塞壁湿润，无拉伤痕迹，具有良好的润滑性、抗磨性能、热氧化稳定性、高温清净性、低灰分和混合性能，取得了较好的技术效果，并且可满足ISO规格风冷二冲程汽油机油EGB质量等级要求，通过ISO规格EGB风冷质量等级规定台架试验，且该组合物原料易得、制备方便，价格便宜、使用性能优良。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发 明保护的范围。
实施例1：
配制一种EGB风冷二冲程汽油机油组合物，配方如下：35.9份的基础油—Ⅰ类基础油150N、38.0份的基础油B—Ⅰ类基础油650N、10.0份的基础油C—光亮油130BS、0.7份的清净剂—总碱值为20～30mgKOH/g的低碱值磺酸钙、3.0份的分散剂—总碱值为15～30mgKOH/g的双丁二酰亚胺，0.3份的摩擦改进剂—硼含量为1.4%、酸值小于或等于10mgKOH/g的硼氮的化合物、0.1份的降凝剂—Viscoplex1-156和12.0份的稀释剂—航空煤油；
制备方法如下：依次加入基础油A、基础油B、基础油C在75℃下充分搅拌0.5～1小时混合均匀，然后按比例加入清净剂、分散剂、摩擦改进剂、降凝剂在75℃下继续搅拌3小时使其全部溶解，然后降温至45℃再加入稀释剂充分搅拌3小时至混合均匀。
实施例2：
配制一种EGB风冷二冲程汽油机油组合物，配方如下：35份的基础油A—Ⅰ类基础油150N、38份的基础油B—Ⅰ类基础油650N、12份的基础油C—光亮油120BS、0.5份的清净剂—总碱值为20～30mgKOH/g的低碱值磺酸钙、3.5份的分散剂—总碱值为15～30mgKOH/g的双丁二酰亚胺、0.4份的摩擦改进剂—硼含量为1.4%、酸值≤10mgKOH/g的硼氮的化合物、0.1份的降凝剂—Viscoplex1-156和10.5份的稀释剂—航空煤；
制备方法如下：依次加入基础油A、基础油B、基础油C在70℃下充分搅拌0.5～1小时混合均匀，然后按比例加入清净剂、分散剂、摩擦改进剂、降凝剂在70℃下继续搅拌3小时使其全部溶解，然后降温至40℃再加入稀释剂充分搅拌3小时至混合均匀。
实施例3：
配制一种EGB风冷二冲程汽油机油组合物，配方如下：39份的基础油A—Ⅱ类基础油150N、40份的基础油B—Ⅱ类基础油650N、8份的基础油C—光亮油120BS、0.8份的清净剂—总碱值为20～30mgKOH/g的低碱值磺酸钙、2.9份的分散剂—总碱值为15～30mgKOH/g的双丁二酰亚胺、0.3份的摩擦改进剂—硼含量为1.4%、酸值≤10mgKOH/g的硼氮的化合物、0.1份的降凝剂—Viscoplex1-156、8.9份的稀释剂—航空煤油；
制备方法如下：依次加入基础油A、基础油B、基础油C在70℃下充分搅拌0.5～1小时混合均匀，然后按比例加入清净剂、分散剂、摩擦改进剂、降凝剂在70℃下继续搅拌3小时使其全部溶解，然后降温至40℃再加入稀释剂充分搅拌3小时至混合均匀。
实施例4：
配制一种EGB风冷二冲程汽油机油组合物，配方如下：30份的基础油A—Ⅱ类基础油150N、40份的基础油B—Ⅱ类基础油650N、11份的基础油C—光亮油130BS、0.9份的清净剂—总碱值为20～30mgKOH/g的低碱值磺酸钙、2.7份的分散剂—总碱值为15～30mgKOH/g的双丁二酰亚胺、0.3份的摩擦改进剂—硼含量为1.4%、酸值≤10mgKOH/g的硼氮的化合物、0.1份的降凝剂—Viscoplex1-156和15份的稀释剂—航空煤油。
制备方法如下：依次加入基础油A、基础油B、基础油C在75℃下充分搅拌0.5～1小时混合均匀，然后按比例加入清净剂、分散剂、摩擦改进剂、降凝剂在75℃下继续搅拌3小时使其全部溶解，然后降温至45℃再加入稀释剂充分搅拌3小时至混合均匀。
实施例5：
配制一种EGB风冷二冲程汽油机油组合物，配方如下：33份的基础油A—Ⅱ类基础油150N、42份的基础油B—Ⅱ类基础油650N、8份的基础油C—光亮油130BS、0.8份的清净剂—总碱值为20～30mgKOH/g的低碱值磺酸钙、2.7份的分散剂—总碱值为15～30mgKOH/g的双丁二酰亚胺、0.5份的摩擦改进剂—硼含量为1.4%、酸值≤10mgKOH/g的硼氮的化合物、0.2份的降凝剂—Viscoplex1-156和12.8份的稀释剂—航空煤油；
制备方法如下：依次加入基础油A、基础油B、基础油C在75℃下充分搅拌0.5～1小时混合均匀，然后按比例加入清净剂、分散剂、摩擦改进剂、降凝剂在75℃下继续搅拌3小时使其全部溶解，然后降温至45℃再加入稀释剂充分搅拌3小时至混合均匀。
实施例1至实施例5中的硼氮的化合物均选用包含结构单元I和结构单元II的混合物，所述结构单元I的化学式为：
所述结构单元II的化学式为：
其中R选用C11~21直链或支链单不饱和烃基，所述R优选C15~19直链或支链单不饱和烃基，所述R更优选C17直链单不饱和烃基，其中n选用4~12整数，所述n优选8和10。
选取实施例1所述配方设立比较例，比较例中没有放入硼氮的化合物，具体重量份数的数据见表1。
表1
小结：比较例和实施例说明，加入摩擦改进剂—硼含量为1.4%，酸值≤10mgKOH/g的硼氮的化合物后能提高油品的润滑性，减少摩擦、磨损。
选取实施例1所述配方进行了各项理化性能测试及ISO规格EGB风冷质量等级规定的各台架试验，台架试验结果见表2。
表2
| 分析项目 | 指标要求 | 实测 | 试验方法 |
| 运动粘度（100℃），mm<sup>2</sup>/s | >6.5 | 7.80 | GB/T265 |
| 闪点（闭口），℃ | >70 | 82 | GB/T261 |
| 倾点，℃ | 报告 | -19 | GB/T3535 |
| 水分，%（质量分数） | 无痕迹 | 无 | GB/T260 |
| 沉淀物，%（质量分数） | <0.01 | 无 | GB/T6531 |
| 硫酸盐灰分，%（质量分数） | <0.25 | 0.12 | GB/T2433 |
| 台架评定试验 | |||
| 润滑性指数LIX | >95 | 97 | SH/T0668 |
| 初始扭矩指数IIX | >98 | 99 | SH/T0668 |
| 清净性指数DIX | >85 | 88 | SH/T0667 |
| 裙部漆膜指数VIX | >85 | 87 | SH/T0667 |
| 排烟指数SIX | >45 | 48 | SH/T0646 |
| 排气堵塞指数BIX | >45 | 51 | SH/T0669 |
小结：调制的油品可满足ISO规格风冷二冲程汽油机油EGB质量等级要求，通过ISO规格EGB风冷质量等级规定台架试验，具有良好的润滑性、清净性和排气排烟性，取得了较好的技术效果。
Claims (6)
1.一种EGB风冷二冲程汽油机油组合物，其特征在于，以重量份数计包括以下组份：
a)25～45份的基础油A；
b)30～50份的基础油B；
c)5～20份的基础油C；
d)0.05～2份的清净剂；
e)1～10份的分散剂；
f)0.01～1份的摩擦改进剂；
g)0.01～1份的降凝剂；
h)5～20份的稀释剂；
所述基础油A选用Ⅰ类基础油150N或Ⅱ类基础油150N，所述基础油B选用Ⅰ类基础油650N或Ⅱ类基础油650N，所述基础油C选用光亮油130BS或光亮油120BS；
所述摩擦改进剂选用硼氮的化合物，制成所述硼氮的化合物的原料包括长碳链的酸、有机胺和硼酸，所述硼氮的化合物其硼含量为第一预设含量，所述第一预设含量为1.4％；所述硼氮的化合物其酸值小于或等于第一预设酸值，所述第一预设酸值为10mgKOH/g；
所述硼氮的化合物选用包含结构单元I和结构单元II的混合物，所述结构单元I的化学式为：
所述结构单元II的化学式为：
其中R选用C11～21直链或支链单不饱和烃基，其中n选用4～12整数。
2.根据权利要求1所述EGB风冷二冲程汽油机油组合物，其特征在于，所述清净剂选用碱值小于30mgKOH/g的磺酸盐。
3.根据权利要求1所述EGB风冷二冲程汽油机油组合物，其特征在于，所述分散剂选用无灰分散剂，所述无灰分散剂选用双丁二酰亚胺，所述无灰分散剂的碱值小于30mgKOH/g。
4.根据权利要求1所述EGB风冷二冲程汽油机油组合物，其特征在于，所述降凝剂选用聚甲基丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述EGB风冷二冲程汽油机油组合物，其特征在于，所述稀释剂选用直馏煤油或加氢煤油。
6.根据权利要求1所述EGB风冷二冲程汽油机油组合物，其特征在于，所述EGB风冷二冲程汽油机油组合物制备方法为，将基础油A、基础油B、基础油C组分在50～80℃下充分搅拌0.5～1小时，然后按比例加入清净剂、分散剂、摩擦改进剂、降凝剂在50～80℃下继续搅拌1～4小时使其全部溶解，然后降温至40～45℃再加入稀释剂充分搅拌3小时，即可得到EGB风冷二冲程汽油机油组合物。
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