CN108251196B - 一种压缩机油及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压缩机油及其应用。一种压缩机油，主要由以下成分混合而成：按重量份计，高粘度聚α烯烃基础油80‑100份，合成酯基础油8‑15份，复合添加剂0.8‑1.5份；所述高粘度聚α烯烃基础油为符合API标准的Ⅳ类基础油，在100℃的粘度为5～10mm2/S以上。本发明的压缩机油由基础油和添加剂组成，其中，基础油为至少两种不同类型的基础油复合而成，能与复合添加剂呈现良好的协同效应，提高压缩机油的抗乳化性、抗氧化性和热稳定性。

Description

一种压缩机油及其应用
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其是涉及一种压缩机油及其应用。
背景技术
压缩机油按压缩机的结构型式可分为往复式空气压缩机油和回转式空气压缩机油，按被压缩气体的性质不同分为空气压缩机油和气体压缩机油，回转式空气压缩机应用最广泛的是螺杆式和滑片式。螺杆式空气压缩机最广泛采用的润滑方式是油冷式。不同结构和类型的空气压缩机具有不同的润滑系统、润滑方式和工作条件，对润滑油的要求也不相同。
空气压缩机油主要有矿物油型空气压缩机油和合成油型空气压缩机油。由于矿物油型压缩机油氧化安定性差，实际使用过程中容易形成积炭，难以满足不同结构类型的空气压缩机，特别是工作压力和热负荷较高的空气压缩机的润滑要求。随着空气压缩机工况条件日益苛刻，具有高温氧化安定性优良、积炭倾向性低、粘温性能优异、挥发性小和使用寿命长的合成空气压缩机油的应用也越来越得到受到重视，并朝着高可靠性、长使用寿命的方向发展，质量水平在不断地提高。
目前使用最广泛的合成空气压缩机油主要有聚α烯烃(PAO)、有机酯(双酯)、合成多元醇酯、聚醚类和硅油等。合成空气压缩机油的价格比矿物油型压缩机油昂贵的多，但合成油具有独特的理化性能，在使用温度极限、粘温特性、氧化安定性和挥发性等方面明显优于矿物油型空气压缩机油，可以满足一般矿物型压缩机油难以满足的使用要求。
合成基础油较高的热稳定性、氧化安定性和化学稳定性可防止润滑油在压缩机严苛的条件下分解。这有助于延长换油周期和过滤器/分离器寿命，从而提高生产效率。其合成油具有较高闪点、燃点和自燃点的物理属性可提高操作安全性，而低挥发性有助于减少油耗、油品变稠和沉积物形成。聚α烯烃普遍用于旋转式压缩机润滑油，与矿物油良好的相容性使其成为润滑油升级的简便选择。成品合成型空气压缩机油提供非常好的氧化安定性、极佳的低温流动性以及在高温下增强的油膜厚度。
虽然合成空气压缩机油具有如上众多优点，但是目前市场上出现的产品良莠不齐，每种产品各有所长，并不能兼顾所有指标，即综合性能较差。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压缩机油，该压缩机油相比现有产品具有更好的抗乳化性、抗氧化性和热稳定性，能更好地保护压缩机设备。
为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：
一种压缩机油，主要由以下成分混合而成：按重量份计，高粘度聚α烯烃基础油80-100份，合成酯基础油8-15份，复合添加剂0.8-1.5份；
所述高粘度聚α烯烃基础油为符合API标准的Ⅳ类基础油，在100℃的粘度为5～10mm2/S以上；
所述复合添加剂主要由抗氧剂、极压抗磨剂、金属减活剂和防锈剂中的至少一种组成，优选由抗氧剂、极压抗磨剂、金属减活剂和防锈剂组成。
以上压缩机油由基础油和添加剂组成，其中，基础油为至少两种不同类型的基础油复合而成，能与复合添加剂呈现良好的协同效应，提高压缩机油的抗乳化性、抗氧化性和热稳定性。
本发明的压缩机油具有以下特点：
1、抗乳化性能好：经抗乳化性测试，到乳化层3mL的时间在5min以上，表明本发明能有效的防止油品乳化导致的油膜破坏，避免因此而引起的运动部件磨损和腐蚀，更好地保护压缩机设备；
2、抗氧化性好：测试结果显示，本发明的旋转氧弹(150℃)为1570min以上，说明本发明的油品在与高压热空气相接触时，可降低油品的氧化、分解，降低爆炸风险；
3、热稳定性好：本发明的倾点在-52℃以下，闪点在249℃以上，两者之间的范围较广，说明本发明不宜着火，在低温和高温环境中的稳定性都较高；
4、配方简单但协同效应好。
以上压缩机油还可以进一步改进，以改善其它性能，具体如下。
所述复合添加剂主要由抗氧剂、极压抗磨剂、金属减活剂和防锈剂中的至少一种组成，以上添加剂可以择一添加，也可以组合添加，优选抗氧剂、极压抗磨剂、金属减活剂和防锈剂的组合。
根据压缩机油的应用工况，确定抗氧剂、极压抗磨剂、金属减活剂和防锈剂的配比。为了适应柴油机的工况，优选的配比为：
优选地，所述复合添加剂中，按重量份计，抗氧剂60-126份、极压抗磨剂10-30份和金属减活剂0.01～10份和防锈剂0.01～10份。
应当注意的是，可能某种成分有多重作用，例如有些成分既可以用作抗氧剂，也可用作极压抗磨剂。本发明的上述复合添加剂中各成分的份数是指发挥某一作用的所有化合物的份数，例如抗氧剂的份数包括所有发挥抗氧作用的化合物的份数，因此，各功能添加剂之间的份数会有重合。
优选地，所述复合添加剂满足全合成螺杆式空压机油复合添加剂。
优选地，所述抗氧剂选自2,6-二叔丁基苯酚、苯乙烯基化-N-苯基苯胺、4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)和二苯胺中的一种或多种，优选2,6-二叔丁基苯酚、苯乙烯基化-N-苯基苯胺、4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)和二苯胺的组合。
4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)不仅有抗氧的作用，还有极压抗磨的作用。本发明优选多种抗氧剂的组合，以便扬长避短，提高压缩机油的抗氧性。
以2,6-二叔丁基苯酚、苯乙烯基化-N-苯基苯胺、4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)和二苯胺的组合为例，四者的重量比优选为25～50：25～50：10～25：0.01～1。其中，二苯胺的用量还可以更小，例如0.001份、0.005份等。
优选地，所述极压抗磨剂为4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)和磷酸三(2-乙基己基)酯中的一种或两者混合。
本发明优选两种极压抗磨剂的混合。
优选地，4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)和磷酸三(2-乙基己基)酯的重量比为10～25：0.01～5。
优选地，所述金属减活剂为N,N-二(2-乙基己基)-1H-甲基苯并三唑-1-甲胺和2,5-双(叔壬基二硫代)-1,3,4-噻二唑中的一种或两者混合。
本发明优选两种金属减活剂的混合。
优选地，N,N-二(2-乙基己基)-1H-甲基苯并三唑-1-甲胺和2,5-双(叔壬基二硫代)-1,3,4-噻二唑的重量比为0.01～5：0.01～5。
优选地，所述防锈剂为磷酸三(2-乙基己基)酯和C11-14-支链烷胺单己基与二己基膦酸盐中的一种或两者混合。
本发明优选两种防锈剂的混合。
优选地，磷酸三(2-乙基己基)酯和C11-14-支链烷胺单己基与二己基膦酸盐的重量比为0.01～5：0.01～5。
优选地，所述复合添加剂的配方为：按重量百分比计，
2,6-二叔丁基苯酚25～50％，
苯乙烯基化-N-苯基苯胺25～50％，
4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)10～25％，
N,N-二(2-乙基己基)-1H-甲基苯并三唑-1-甲胺≤5％，且>0；
磷酸三(2-乙基己基)酯≤5％，且>0；
C11-14-支链烷胺单己基与二己基膦酸盐≤5％，且>0；
2,5-双(叔壬基二硫代)-1,3,4-噻二唑≤5％，且>0；
二苯胺＜1％，且>0。
满足以上条件的现有成品有复合剂RC9321等型号。优选地，所述高粘度聚α烯烃基础油为聚C10烯烃基础油，优选英力士聚α烯烃170和英力士聚α烯烃166中的至少一种，更优选英力士聚α烯烃170和英力士聚α烯烃166的混合，两者的重量比优选为60-70:20-30，优选65-70:24-30，例如65:24、70:30、70:20、75:25等。
优选地，所述合成酯基础油属于API标准的Ⅴ类基础油，优选为多元醇酯基础油和双酯基础油中的至少一种，优选为禾大3970基础油、优米0810基础油和禾大2720基础油中的至少一种。
例如，只加入禾大3970基础油，或只加入优米0810基础油，或只加入禾大2720基础油。
优选地，压缩机油由以下成分混合而成：按重量份计，英力士聚α烯烃170 60-70份、英力士聚α烯烃166 20-30份、合成酯基础油8-15份和复合添加剂0.8-1.5份。
优选地，压缩机油由以下成分混合而成：按重量份计，英力士聚α烯烃170 65-70份、英力士聚α烯烃166 24-30份、合成酯基础油10-15份和复合添加剂0.8-1份。
优选地，压缩机油由以下成分混合而成：按重量份百分比计，英力士聚α烯烃17060-70％、英力士聚α烯烃166 20-30％、合成酯基础油8-15％和复合添加剂0.8-1.5％。
本发明的压缩机油的制备方法极其简单，只要将各成分混匀即可。
为了保证混匀，可以适当加温或搅拌。
本发明的压缩机油可用于各种类型机械设备上，以减小摩擦，起润滑、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用，尤其是用于空气压缩机时比现有机油有显著的优势。
综上，与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：
(1)抗磨、抗氧化性能强；
(2)成分环保；
(3)粘度适宜，粘性性能优良；
(4)良好的水分离性、过滤性能和抗泡性；
(5)优良的防锈、防腐性能和橡胶相容性。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种全合成空气压缩机油组合物，组分如下表1所述。
表1
组分 质量百分含量
合成型四类基础油聚α烯烃166 24％
合成型四类基础油聚α烯烃170 65％
合成酯五类基础油禾大3970 10％
空气压缩机油复合剂RC9321 1％
实施例2
一种全合成空气压缩机油组合物，组分如下表2所述。
表2
组分 质量百分含量
合成型四类基础油聚α烯烃166 24％
合成型四类基础油聚α烯烃170 65％
合成酯五类基础油优米0810 10％
空气压缩机油复合剂RC9321 1％
实施例3
一种全合成空气压缩机油组合物，组分如下表3所述。
表3
Figure BDA0001547386910000071
Figure BDA0001547386910000081
实施例4
一种全合成空气压缩机油组合物，组分如下表4所述。
表4
组分 质量百分含量
合成型四类基础油聚α烯烃166 21％
合成型四类基础油聚α烯烃170 70％
合成酯五类基础油禾大2720 8％
空气压缩机油复合剂A 1％
实施例5
一种全合成空气压缩机油组合物，组分如下表5所述。
表5
组分 质量百分含量
合成型四类基础油聚α烯烃166 21％
合成型四类基础油聚α烯烃170 70％
合成酯五类基础油禾大2720 8％
空气压缩机油复合剂B 1％
实施例6
一种全合成空气压缩机油组合物，组分如下表6所述。
表6
Figure BDA0001547386910000082
Figure BDA0001547386910000091
实施例1至6的制备方法均如下：
向调和罐加入添加剂RC9321；
再放入合成酯禾大3970或优米0810或禾大2720；
再依次加入PAO166和PAO170；
调和罐温度控制在60℃～70℃，充分搅拌30分钟以上，从灌口取样测试指标，合格后即为成品。
其中，空气压缩机油复合剂RC9321厂家为莱茵化学。
空气压缩机油复合剂A的配方为：按重量百分比，2,6-二叔丁基苯酚25％，苯乙烯基化-N-苯基苯胺50％，4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)10％，N,N-二(2-乙基己基)-1H-甲基苯并三唑-1-甲胺5％，磷酸三(2-乙基己基)酯2％，C11-14-支链烷胺单己基与二己基膦酸盐3％，2,5-双(叔壬基二硫代)-1,3,4-噻二唑4％，二苯胺1％。
空气压缩机油复合剂B的配方为：按重量百分比，2,6-二叔丁基苯酚50％，苯乙烯基化-N-苯基苯胺25％，4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)20％，N,N-二(2-乙基己基)-1H-甲基苯并三唑-1-甲胺1％，磷酸三(2-乙基己基)酯1％，C11-14-支链烷胺单己基与二己基膦酸盐1％，2,5-双(叔壬基二硫代)-1,3,4-噻二唑1％，二苯胺1％。
对比例1
本对比例中的一种普通空气压缩机油，组分如表7。
表7
组分 质量百分含量
合成型四类基础油聚α烯烃166 23.6％
合成型四类基础油聚α烯烃170 65％
合成酯五类基础油禾大3970 10％
空气压缩机油复合剂2030A 0.6％
抗氧补强剂L57 0.5％
抗磨补强剂TPPT 0.3％
对比例2
本对比例中的一种普通空气压缩机油，组分如表8。
表8
组分 质量百分含量
合成型四类基础油聚α烯烃166 22.5％
合成型四类基础油聚α烯烃170 62％
合成酯五类基础油优米0810 10％
酯醚混合五类基础油AIR46 4.5％
空气压缩机油复合剂RC9321 1％
附上本发明与对比例的压缩机油的测试结果，如表9和10。
表9
Figure BDA0001547386910000101
Figure BDA0001547386910000111
表10
Figure BDA0001547386910000112
由表中数据可以看出，实施例1-6的抗乳化要比对比例的抗乳化好的多，旋转氧弹、闪点和倾点要比对比例的旋转氧弹、闪点和倾点略好，同时其他指标并无太大差别，表明本发明提供的空气压缩机油，其抗乳化、抗氧化、闪点等效果大大优于普通润滑油，能有效的防止油品乳化导致的油膜破坏，避免因此而引起的运动部件磨损和腐蚀，更好地保护压缩机设备；抗氧化好代表油品在与高压热空气相接触时，可降低油品的氧化、分解。同时，油品氧化分解的油气在压缩气缸中与氧气混合到一定程度，在一定温度时，会有爆炸的可能。闪点高表示油品在闪点温度内不易着火。好的抗氧化性和高闪点代表油品的性能好之外，对安全生产有极大的意义。另外，从对比例1和2的结果可看出，本发明采用的配方体系相对于其他配方，在技术层次上有一定优势，具体体现在组分少就能达到空气压缩机油的性能，基础油、添加剂之间的配伍性、协同效应好，较其他基础油或添加剂而言，抗乳和抗氧效果更好。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种压缩机油，其特征在于，主要由以下成分混合而成：按重量份计，聚C10烯烃基础油80-100份、合成酯基础油8-15份和复合添加剂0.8-1.5份；
所述聚C10烯烃基础油为英力士聚α烯烃170和英力士聚α烯烃166中至少一种；
所述复合添加剂主要由抗氧剂、极压抗磨剂、金属减活剂和防锈剂组成；
所述合成酯基础油为禾大3970基础油、禾大2720基础油中的至少一种；
所述抗氧剂选自2,6-二叔丁基苯酚、苯乙烯基化-N-苯基苯胺、4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)和二苯胺中的一种或多种；
所述极压抗磨剂为4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)和磷酸三(2-乙基己基)酯中的一种或两者混合；
所述金属减活剂为N,N-二(2-乙基己基)-1H-甲基苯并三唑-1-甲胺和2,5-双(叔壬基二硫代)-1,3,4-噻二唑中的一种或两者混合；
所述防锈剂为磷酸三(2-乙基己基)酯和C11-14-支链烷胺单己基与二己基膦酸盐中的一种或两者混合；所述复合添加剂中，按重量份计，抗氧剂60-126份、极压抗磨剂10-30份、金属减活剂0.01～10份和防锈剂0.01～10份。
2.根据权利要求1所述的压缩机油，其特征在于，所述聚C10烯烃基础油为英力士聚α烯烃170和英力士聚α烯烃166的混合，两者的重量比为60-70:20-30。
3.根据权利要求2所述的压缩机油，其特征在于，所述英力士聚α烯烃170和英力士聚α烯烃166的重量比为65-70:24-30。
4.根据权利要求1所述的压缩机油，其特征在于，所述复合添加剂为满足全合成螺杆式空压机油的复合添加剂。
5.根据权利要求1所述的压缩机油，其特征在于，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基苯酚、苯乙烯基化-N-苯基苯胺、4,4-亚甲基双(二丁基二硫代甲酰胺)和二苯胺的组合。
6.权利要求1-5任一项所述的压缩机油的应用，其特征在于，所述压缩机油用于压缩机的润滑。
7.权利要求6所述的压缩机油的应用，其特征在于，所述压缩机油用于空气压缩机的润滑。
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