CN108130169A

CN108130169A - 一种钼钛润滑油组合物及其应用

Info

Publication number: CN108130169A
Application number: CN201810028937.8A
Authority: CN
Inventors: 李嘉
Original assignee: QINGDAO GUANGLIANDA PRECISION MACHINERY Co Ltd
Current assignee: QINGDAO GUANGLIANDA PRECISION MACHINERY Co Ltd
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2018-06-08

Abstract

本发明公开了一种钼钛润滑油组合物，包括以下重量百分含量的组分：基础油80％～90％；有机钼化合物0.008％～0.02％；油溶性钛化合物0.001％～0.05％；复合剂5～14％；粘度指数改进剂4～6％；降凝剂0.1～0.2％；抗泡剂：0.005～0.008％；所述钼钛润滑油组合物不含有二烷基二硫代磷酸锌。本发明还包括钼钛润滑油组合物在降低内燃机中金属件磨损中的应用。本发明的钼钛润滑油组合物完全不含有二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)，能有效改进润滑油的抗磨损和抗氧化性能，并在实现减磨抗氧的同时磷含量和硫含量保持在相对低水平的范围，符合国家废气排放标准。

Description

一种钼钛润滑油组合物及其应用

技术领域

本发明属于润滑油技术领域，具体涉及一种含有钼、钛的润滑油组合物及其应用。

背景技术

用于润滑内燃机的润滑油通常使用矿物油或合成油作为基础油，但基础油单独使用不具备减少摩擦、磨损防护及抑制油泥的必要性能，因此需要添加减摩剂、抗磨损剂、抗氧剂等添加剂与基础油一起配制成润滑油组合物。然而，某些添加剂在改善润滑油的一项特性的同时，会对其它方面的特性产生不利影响，因此，了解各种添加剂的的所有效果，并平衡其在润滑油中的含量是很有必要的。

目前，二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)是一类应用广、综合性能好的润滑油添加剂，广泛应用于发动机油中，它是一种具有抗氧、抗腐及抗磨作用的多效添加剂。然而，使用二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)所面临的问题是，磷和硫的衍生物对汽油机上的三元催化转化器有害，会使三效催化剂中毒及影响氧气传感器。因此，使用含有磷和硫添加剂的发动机油会大大降低催化转化器的寿命和有效性。

然而，目前润滑油的排放法规出于对环境保护的要求而越来越严格，这就要求用于润滑内燃机的润滑油不仅能抑制发动机漆膜、油泥、环槽黏附物的生成，防止气缸、环槽、凸轮、阀杆的磨损及轴承腐蚀，还要有较低的粘度等级、较低的HTHS粘度水平，整体上更高的燃油经济性，也就是说润滑油必须直接有助于节约燃料和减少排放，满足汽车DPF、SCR4、GPF等后处理系统。当前GF-4机油说明书要求磷和硫含量分别小于0.08wt.％和0.7wt.％，CJ-4机油说明书要求磷和硫含量分别小于0.12wt.％和0.4wt.％，这就要求我们必须开发低磷低硫的发动机油新配方，同时仍能保持发动机油良好的抗磨损性能。

发明内容

由于目前对磷含量和硫含量的限制非常高，然而，降低二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)的量必然会降低润滑油的抗磨损性能和氧化抑制性能。因此，本发明提供一种具有相对低含量磷或不含任何磷且相对低含量硫的润滑油组合物，此润滑油组合物仍能提供与含有二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)的润滑油相同，甚至更优异的抗磨损性能和氧化抑制性能。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种钼钛润滑油组合物，包括以下重量百分含量的组分：

基础油：80％～90％；

有机钼化合物：0.008％～0.02％；

油溶性钛化合物：0.001％～0.05％；

复合剂：5％～14％；

粘度指数改进剂4％～6％；

降凝剂0.1％～0.2％；

抗泡剂0.005％～0.008％；

所述钼钛润滑油组合物中不含有二烷基二硫代磷酸锌。

本发明中，所述有机钼化合物为烷基硫代氨基甲酸三聚钼盐。

本发明中，所述油溶性钛化合物为其中，R1、R2、R3和R4独立的为C₁-C₂₀烷氧基。

优选的，所述基础油为矿物油或合成油中的一种或几种的混合物。

进一步优选的，所述粘度指数改进剂为高分子量油溶性聚合物。

进一步优选的，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。

进一步优选的，所述抗泡剂为非有机硅聚合物。

本发明的另外一个目的是提供了一种降低内燃机中金属件磨损的方法，该方法包括用本发明的上述钼钛润滑油组合物使发动机工作。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的钼钛润滑油组合物完全不含有二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)，能有效改进润滑油的抗磨损和抗氧化性能，并在实现减磨抗氧的同时磷含量和硫含量保持在相对低水平的范围，符合国家废气排放标准。本发明的钼钛润滑油组合物可更好地防止机油氧化增稠发泡、由剪应力引起的粘度降低，防止催化剂中毒、微粒过滤器阻塞、发动机磨损、活塞积垢、低高温特性退化以及由烟灰引起的机油粘度增加等情况。

附图说明

图1是实施例1的润滑油组合物与对比例1～3的磨损性能对比柱状图。

图2是实施例1的润滑油组合物与对比例1～3的PDSC抗氧化性能对比柱状图。

具体实施方式

基础油：80％～90％；

有机钼化合物：0.008％～0.02％；

油溶性钛化合物：0.001％～0.05％；

复合剂：5％～14％；

粘度指数改进剂：4％～6％；

降凝剂：0.1％～0.2％；

抗泡剂：0.005％～0.008％；

所述钼钛润滑油组合物中不含有二烷基二硫代磷酸锌。

本发明中，以钼钛润滑油组合物的总重量计，基础油占80％～90％，优选为83％～88％，更优选为84％～86％。本发明的基础油是指润滑油组合物的基础料或基础料调合物，其由单一制造商按照相同规格生产(不依赖于进料来源或制造商的地点)；满足相同制造商的规格；并且由唯一配方、产品识别码或这两者加以识别。本发明中，基础油可以为矿物油或合成油中的一种或几种的混合物。本发明对基础油的来源及种类没有特殊要求，可以是任何目前已知或后来发现的用于就任何和所有这类应用于配制润滑油组合物的基础油，如应用于发动机油，船用气缸油，功能液如液压油、齿轮油、传动油等。本领域技术人员可通过常规技术使合适量的本发明公开的有机钼化合物与油溶性钛化合物与基础油和常规润滑油添加剂混合制备本发明的钼钛润滑油组合物。

本发明中，以钼钛润滑油组合物的总重量计，含有有机钼化合物0.008％～0.02％，优选为0.01％～0.018％，更优选为0.012％～0.016％。本发明中，有机钼化合物为烷基硫代氨基甲酸三聚钼盐，用于改善润滑油的抗氧、抗磨性能；相比传统的二聚钼盐在抗氧性能、抗磨性能、燃油经济性具有更优异的性能。

本发明中，以钼钛润滑油组合物的总重量计，含有油溶性钛化合物0.001％～0.05％，优选为0.01％～0.04％，更优选为0.02％～0.03％。本发明中，所述油溶性钛化合物为其中，R1、R2、R3和R4独立的为C₁-C₂₀烷氧基，优选的，所述R1、R2、R3和R4中的至少两个为相同的C₁-C₂₀烷氧基，更优选为至少三个为相同的C₁-C₂₀烷氧基。在本发明具体实施例中，R1、R2、R3和R4为相同的C₁-C₂₀烷氧基。此结构的化合物具有抗磨、减磨、提高机油氧化安定性的作用，加有本发明油溶性钛化合物的机油可以减少抗氧化剂和极压剂的量，减少机油中的沉积物、淤泥的生成量。本发明的润滑油添加了油溶性钛化合物后，能够改善油品的润滑性能，降低磨损，延缓润滑油的氧化，延长油品的使用寿命。

本发明中，以钼钛润滑油组合物的总重量计，含有复合剂5～14％，优选为8％～12％，更优选为9～11％。本发明所述复合剂优选为重负荷柴油复合添加剂，在磨损防护等关键方面具备优异性能，经过40,000km以上苛刻条件的行车试验验证技术，是一种针对柴机油的补强剂，对其他组分不会产生影响。

本发明中，以钼钛润滑油组合物的总重量计，含有粘度指数改进剂4％～6％，优选为4.5％～5.5％，进一步优选为5％。粘度指数改进剂用于提高油品的粘度、粘度指数和粘温性能。本领域技术人员可以根据粘度指数改进剂的具体种类在上述范围内进行选择添加。本发明对粘度指数改进剂的来源没有特殊限定，市售商品即可。在本发明具体实施例中，优选粘度指数改进剂为高分子量油溶性聚合物。

本发明中，以钼钛润滑油组合物的总重量计，含有降凝剂0.1％～0.2％，优选为0.12％～0.18％，进一步优选为0.14％～0.16％。降凝剂通过共晶或吸附改变蜡结晶的形状、大小和数量，抑制润滑油形成晶网，保持油品流动。本领域技术人员可以根据降凝剂的具体种类在上述范围内进行选择添加。本发明对降凝剂的来源没有特殊限定，市售商品即可。在本发明具体实施例中，优选降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。

本发明中，以钼钛润滑油组合物的总重量计，含有抗泡剂0.005％～0.008％，优选为0.006％～0.007％。抗泡剂作为一种表面活性剂，能降低润滑剂的局部表面张力，吸附在气泡表面或侵入气泡从而导至泡沫破裂。本领域技术人员可以根据抗泡剂的具体种类在上述范围内进行选择添加。本发明对抗泡剂的来源没有特殊限定，市售商品即可。在本发明具体实施例中，优选抗泡剂为非有机硅聚合物。

本发明的钼钛润滑油组合物中，不含有二烷基二硫代磷酸锌，能够实现减磨抗氧的同时磷含量和硫含量保持在相对低水平的范围，符合国家废气排放标准。

本发明钼钛润滑油组合物的制备方法采用本领域中的常规制备方法即可。在本发明具体实施例中，优选将上述方案所述组分进行混合，得到透明均一状态的混合物即为本发明的钼钛润滑油组合物。

下面将结合本发明的实施例，对本发明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。

如无特殊说明，下述实施例中采用以下组分原料，但并非是对本发明保护范围的限制。

基础油：Exxon Mobil J500或现代150N；

有机钼化合物：Infineum S1888；

油溶性钛化合物：Afton HiTEC 5663；

复合剂：Afton HiTEC 8744X；

粘度指数改进剂：Infineum SV261；

降凝剂：罗曼克斯VISCOPLEX 1-254；

抗泡剂：道康宁非硅型抗泡剂2#。

实施例1

将8.25kg基础油、0.0835kg烷基硫代氨基甲酸三聚钼盐、0.05kg油溶性钛化合物、0.016kg降凝剂、0.6kg粘指剂、1.0kg复合剂和0.5mL抗泡剂依次加入搅拌容器中搅拌45分钟，取样观察，完全透明即为一种钼钛润滑油组合物。

实施例2

将8kg基础油、0.2kg烷基硫代氨基甲酸三聚钼盐、0.0294kg油溶性钛化合物、0.02kg降凝剂、0.45kg粘指剂、1.3kg复合剂和0.6mL抗泡剂依次加入搅拌容器中搅拌45分钟，取样观察，完全透明即为一种钼钛润滑油组合物。

实施例3

将8.85kg基础油、0.1kg烷基硫代氨基甲酸三聚钼盐、0.0392kg油溶性钛化合物、0.01kg降凝剂、0.5kg粘指剂、0.5kg复合剂和0.8mL抗泡剂依次加入搅拌容器中搅拌45分钟，取样观察，完全透明即为一种钼钛润滑油组合物。

对比例1-1

实施例1的配方中不含有烷基硫代氨基甲酸三聚钼盐，其余组分及比例与实施例1相同，制备形成润滑油组合物1-1。

对比例1-2

实施例1的配方中不含有油溶性钛化合物，其余组分及比例与实施例1相同，制备形成润滑油组合物1-2。

对比例1-3

实施例1的配方中不含有烷基硫代氨基甲酸三聚钼盐和油溶性钛化合物，其余组分及比例与实施例1相同，制备形成润滑油组合物1-3。

将上述实施例1及对比例1-1、1-2、1-3制备的润滑油组合物进行检测，试验结果如下表：

表1

由表1及图1可以看出，与对比例1-1、1-2和1-3相比，本发明实施例1的钼钛润滑油组合物抗磨性能更好，磨损降低4.9％。

由表1及图2可以看出，与对比例1-1、1-2和1-3相比，本发明实施例1的钼钛润滑油组合物PDSC值高出77.9％，抗氧化能力远超过对比例1-3。

由表1可以看出，与对比例1-1、1-2和1-3相比，本发明实施例1的钼钛润滑油组合物粘度低，流动性好，磷硫含量低，满足国家废气排放标准。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种钼钛润滑油组合物，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：

基础油：80～90％；

有机钼化合物：0.008％～0.02％；

油溶性钛化合物：0.001％～0.05％；

复合剂：5～14％；

粘度指数改进剂：4～6％；

降凝剂：0.1～0.2％；

抗泡剂：0.005～0.008％；

所述钼钛润滑油组合物不含有二烷基二硫代磷酸锌。

2.根据权利要求1所述钼钛润滑油组合物，其特征在于，所述有机钼化合物为烷基硫代氨基甲酸三聚钼盐。

3.根据权利要求1所述钼钛润滑油组合物，其特征在于，所述油溶性钛化合物为

其中，R1、R2、R3和R4独立的为C₁-C₂₀烷氧基。

4.根据权利要求1所述的钼钛润滑油组合物，其特征在于，所述基础油为矿物油或合成油中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的钼钛润滑油组合物，其特征在于，所述粘度指数改进剂为高分子量油溶性聚合物。

6.根据权利要求1所述的钼钛润滑油组合物，其特征在于，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。

7.根据权利要求1所述的钼钛润滑油组合物，其特征在于，所述抗泡剂为非有机硅聚合物。

8.一种降低内燃机中金属件磨损的方法，该方法包括用权利要求1～7任意一项钼钛润滑油组合物使发动机工作。