CN108707500A - 一种超高粘度指数的高性能发动机油及制备方法 - Google Patents

一种超高粘度指数的高性能发动机油及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种机油组合物，采用了聚α烯烃(PAO)+双酯+多元醇酯+合成烃的基础油组合，配合高性能氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)+聚甲基丙烯酸酯(PMA)来调配低粘度的0W‑20和0W‑30全合成机油，使油品具有更低的40℃运动粘度、更高的高温高剪切粘度(HTHS)，实现油品更宽的粘度范围，适用于更多不同工况的车辆。

Description

一种超高粘度指数的高性能发动机油及制备方法
技术领域
本发明涉及一款具有超高粘度指数的润滑油,该润滑油可以大大提高油品在低温工况下的启动性能和在高温工况下的油膜强度，产品可适用于更广的外界环境温度。
背景技术
《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》表明，战略性新兴产业代表新一轮科技革命和产业变革的方向，是培育发展新动能、获取未来竞争新优势的关键领域。“十二五”期间，我国节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车等战略性新兴产业快速发展。全面推进高效节能、先进环保和资源循环利用产业体系建设。加快发展先进环保产业更是上述发展规划的明确要求。
在当前节能减排的时代背景下，对汽车排放标准的要求也越来越高。低粘度机油在低温环境下通常流动更快，发动机在冷启动时能快速泵送到各磨擦面，减少磨损，又能减少发动机运行阻力，达到降低油耗和废气排放的作用，这就适应了节能环保的时代主流。
CN201510766811.7公开了一种全效节能型润滑油组合物，包括基础油75％-85％，发动机油复合剂7.0％-12.0％，清净分散剂1.0％-4.0％，摩擦改进剂0.3％-1.2％，粘度指数改进剂4％-10％，降凝剂0.05％-0.5％。油品高温时具有良好的粘度保持能力和出色的润滑性，提高发动机内部的清净性，提高油品的燃油经济性保持能力；提高燃油经济性并确保油品在整个换油周期内具有良好的燃油经济性。具有较强的降低摩擦的保持能力。保证了油品对发动机的可靠润滑保护及发动机的耐久性，延长发动机使用寿命。
低粘度机油虽然有许多优点，但是现有的产品，大多在使用后出现了过度磨损、气门异响、发动机噪音大、机油消耗量过大等一系列润滑不良的症状。低粘度油品之所以出现這么多润滑不良的问题，一方面跟车辆的工况有一定关系，更重要的一方面是与油品的常温启动粘度和高温油膜强度有关。40℃运动粘度简称KV40，表达机油在常温环境低剪切速度下润滑性能的主要指标，通常可以理解为“常温冷车启动时的机油粘度”。发动机的磨损主要发生在汽车冷启动阶段，KV40越低，达到暖机工况粘度的时间越短，发动机磨损也就越小。
高温高剪切粘度，简称HTHS，反映发动机内部高温、高剪切应力作用下的油膜强度。较高的HTHS，能够保证高温工况下的油膜完整性，从而有效降低活塞环、曲轴颈和凸轮轴等关键部位的磨损。
如何使油品具有更低的KV40和更高的HTHS，是解决目前低粘度机油使用问题的关键。
发明内容
本发明提供了一种超高粘度指数的高性能机油，其粘度指数>220，具有更低的KV40和更高的HTHS，并具有良好的抗氧化性能、抗磨性能、水解安定性、剪切稳定性、橡胶相容性和显著的节能性能。
本发明创新性的采用了聚α烯烃(PAO)+双酯+多元醇酯+合成烃的基础油组合，配合高性能氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)+聚甲基丙烯酸酯(PMA)粘度指数改进剂来调配低粘度的0W-20和0W-30全合成机油，使油品具有更低的40℃运动粘度、更高的高温高剪切粘度(HTHS)，实现油品更宽的粘度范围，适用于更多不同工况的车辆。采用润英联P5706或P5711高性能复合添加剂，使油品能够满足SN/GF-5等级要求。
本发明的技术方案是：一种发动机油，所述发动机油由基础油、添加剂组成，所述基础油由聚α烯烃(PAO)、双酯、多元醇酯和合成烷烃基础油组成，所述添加剂由复合剂、粘度指数改进剂和降凝剂组成，所述粘度指数改进剂由氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)和聚甲基丙烯酸酯(PMA)组成。
其中，多种基础油的组合使用，可以充分发挥各不同种类基础油的性能特点，相比于常规单一种类基础油调和的润滑油，其油膜的连续性和适应性更强。复合添加剂包含抗氧抗腐剂、清净分散剂、极压抗磨剂、金属减活剂等各种功能单剂，以保证满足性能要求。粘度指数改进剂选用氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)和聚甲基丙烯酸酯(PMA)复配使用，前者具有出色的低温性能，后者具有卓越的高温性能两者复配使用可以使油品具有更突出的整体性能。
进一步地，所述发动机油是一种超高粘度指数的高性能发动机油，
进一步地，包括以下质量份数的组分：
进一步地，所述聚α烯烃(PAO)为PAO4和PAO6中的一种或两种。
进一步地，所述双酯类为P2012和P3959中的一种或两种。
进一步地，所述多元醇酯为TMTC和KL15中的一种或两种。
进一步地，所述合成烷烃为Shell X430和Shell X420中的一种或两种。
进一步地，所述复合剂为P5706和P5711中的一种。
进一步地，所述粘度指数改进剂为SV203、SV261中的一种和V-4000、3-510中的一种。
进一步地，所述粘度指数改进剂中SV203、SV261中的一种的重量份是0.1-0.6份，余下的是V-4000，3-510。
进一步地，所述降凝剂为降凝剂1-248和P-2100中的一种或两种。
一种超高粘度指数的高性能发动机油的制备方法，包括以下步骤：
1)通过原料油泵将合成烷烃基础油经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至50-60℃；加入粘度指数改进剂，开启脉冲调和20-30min；再加入聚α烯烃(PAO)、双酯、多元醇酯，混合均匀。
2)依次将复合剂和降凝剂加入调和釜中，保持加热，调和温度为50-60℃，脉冲调和30-45min；
3)调和完成后，进行抽样检验分析。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的超高粘度指数的高性能机油，其粘度指数VI>220，几乎超越了现有所有矿物基础油和合成基础油配制成的油，比现有技术制成的矿物油的粘度指数提高60％左右，比现有技术制成的合成油的粘度指数提高30％左右。
2、本发明提供的超高粘度指数高性能机油包括SN 0W-20和SN 0W-30。其中SN 0W-20产品的40℃运动粘度仅为38mm2/s左右，低于40mm2/s，远低于其他品牌同类产品，而其高温高剪切粘度(HTHS)最低为2.9mPa.s，已经达到了30油的标准要求。另外，SN 0W-30产品的40℃运动粘度48mm2/s左右，低于50mm2/s，同样远低于其他品牌同类产品，于其他品牌0W-30产品指标相当，而其高温高剪切粘度(HTHS)最低为3.5mPa.s，已经达到了0W-40的标准要求。
因此，本产品可以说是实现了润滑油产品在不同粘度级别上的“跨界”。在选用本发明油品时，比普通产品降低1粘度等级情况下，可达到同样的润滑效果。因此可在常温阶段或启动阶段降低发动机的能源消耗。
具体实施方式
本实例采用的样品来自德国BASF、意大利Italmatch Chemicals、美国Infineum、德国Evonik、荷兰Shell、日本SANYO。
实施例1
一种超高粘度指数的高性能发动机油SN 0W-20，包括以下质量份数的组分：
根据上述配比，作如下制备：
1)通过原料油泵将合成烷烃Shell X420经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至50℃；加入粘度指数改进剂SV261和V4000，开启脉冲调和25min；再加入双酯P2012、多元醇酯TMTC、合成烯烃PAO4，混合均匀。
2)依次将复合添加剂P5711和降凝剂1-248加入调和釜中，保持加热，调和温度为55℃，脉冲调和30min；
3)调和完成后，进行抽样检验分析。
实施例2
一种超高粘度指数的高性能发动机油SN 0W-20，包括以下质量份数的组分：
根据上述配比，作如下制备：
1)通过原料油泵将合成烷烃Shell X430经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至50℃；加入粘度指数改进剂SV203和3-510，开启脉冲调和30min；再加入双酯P3959、多元醇酯KL15、合成烯烃PAO4和PAO6，混合均匀。
2)依次将复合添加剂P5706和降凝剂P-2100加入调和釜中，保持加热，调和温度为60℃，脉冲调和25min；
3)调和完成后，进行抽样检验分析。
实施例3
一种超高粘度指数的高性能发动机油SN 0W-30，包括以下质量份数的组分：
根据上述配比，作如下制备：
1)通过原料油泵将合成烷烃Shell X420经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至50℃；加入粘度指数改进剂SV261和V4000，开启脉冲调和25min；再加入双酯P2012、多元醇酯TMTC、合成烯烃PAO4，混合均匀。
2)依次将复合添加剂P5711和降凝剂1-248加入调和釜中，保持加热，调和温度为55℃，脉冲调和30min；
3)调和完成后，进行抽样检验分析。
实施例4
一种超高粘度指数的高性能发动机油SN 0W-30，包括以下质量份数的组分：
根据上述配比，作如下制备：
1)通过原料油泵将合成烷烃Shell X430经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至50℃；加入粘度指数改进剂SV203和3-510，开启脉冲调和30min；再加入双酯P3959、多元醇酯KL15、合成烯烃PAO4、PAO6，混合均匀。
3)依次将复合剂P5706和降凝剂P-2100加入调和釜中，保持加热，调和温度为60℃，脉冲调和25min；
4)调和完成后，进行抽样检验分析。

Claims (10)

1.一种发动机油，所述发动机油由基础油、添加剂组成，所述基础油由聚α烯烃(PAO)、双酯、多元醇酯和合成烷烃基础油组成，所述添加剂由复合剂、粘度指数改进剂和降凝剂组成，所述粘度指数改进剂由氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)和聚甲基丙烯酸酯(PMA)组成。
2.根据权利要求1所述的发动机油，所述发动机油包括以下质量份数的组分：
3.根据权利要求1所述的发动机油，所述聚α烯烃(PAO)为PAO4和PAO6中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的发动机油，所述双酯类为P2012和P3959中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的发动机油，所述多元醇酯为TMTC和KL15中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的发动机油，所述合成烷烃为Shell X430和Shell X420中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的发动机油，所述复合剂为P5706和P5711中的一种。
8.根据权利要求1所述的发动机油，所述粘度指数改进剂为SV203、SV261中的一种和V-4000、3-510中的一种。
9.根据权利要求1所述的发动机油，所述粘度指数改进剂中SV203、SV261中的一种的重量份是0.1-0.6份，余下的是V-4000，3-510。
10.根据权利要求1所述的发动机油，所述降凝剂为降凝剂1-248和P-2100中的一种或两种。
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