CN109294702A - 一种润滑油组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种润滑油组合物及其制备方法。本发明提供的润滑油组合物包括：2％～7％的抗氧剂，0.05％～1％的金属钝化剂，0.5％～5.0％的极压抗磨剂，0.0005％～0.02％的抗泡剂，0～10％的增粘剂，余量的式(Ⅰ)所示酯类基础油，式(Ⅰ)中，R1和R2独立地选自C5～C18的烷基。本发明将式(Ⅰ)所示的特定环烷基酯油与增粘剂、抗氧剂、金属钝化剂、极压抗磨剂及抗泡剂搭配，各组分之间协同作用，使整体润滑油具有优异的抗高温结焦和积炭性能，优异的热氧化安定性，及高低温性能等，为综合性能优异的润滑油。

Description

一种润滑油组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域，特别涉及一种润滑油组合物及其制备方法。
背景技术
空气压缩机是一种通用性机械设备，在制造行业广泛应用，用于提供动力和工艺气体，实际使用较多的空气压缩机分别是螺杆式、离心式和往复式压缩机。空气压缩机的飞速发展，对空气压缩机油的性能提出了更苛刻的要求，尤其是要求油品循环使用的螺杆式和离心式压缩机，具体要求体现在更强的抗高温氧化能力、更长的换油周期、更宽的工作温度范围、更大的承载能力和更好的传热性能等方面。
空气压缩机油通常分为矿物空压机油和合成空压机油，相比于矿物空压机油，合成空压机油具有高低温性能好、使用寿命长、积炭减少、性价比高、可提高压缩机运行安全系数、减少环境污染等优点，能更好适应新型压缩机的使用需要。目前空压机油市场中，合成空压机油的份额正稳步上升，逐渐占据主要地位，纯矿物空压机油的份额将逐步降低，与合成空压机油的差距将逐步扩大，形成以合成油为主的态势。
目前，合成空压机油通常以邻苯二甲酸酯类物质为基础油，再配以其它功能性添加剂，然而，这类空压机油组分的协同性较差，导致抗结焦和积炭性能、热氧化安定性等较差。压缩机油抗结焦和积碳性能差，会导致压缩机故障屡有发生，出现压缩机润滑不良、工作状态不稳定、换油周期短、过滤器易堵、维护费和运行费用高等诸多问题；热氧化安定性差，易导致油品在高温下变质等问题。因此，提高合成空压机油的抗结焦和积炭、热氧化安定性等性能，已成为业内广泛关注的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种润滑油组合物及其制备方法。本发明提供的润滑油组合物能够改善空压机油的抗高温结焦和积炭性能，提高热氧化安定性，还具有优良的高低温性能。
本发明提供了一种润滑油组合物，包括以下重量比的组分：
所述酯类基础油具有式(Ⅰ)所示结构：
其中，R1和R2独立地选自C5～C18的烷基。
优选的，所述酯类基础油100℃的运动粘度为2.5～35mm2/s。
优选的，所述酯类基础油中，R1和R2独立地选自C7～C10的烷基。
优选的，所述增粘剂选自聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯和聚α烯烃中的一种或几种。
优选的，所述增粘剂100℃下的运动粘度为4～40mm2/s。
优选的，所述抗氧剂选自有机酚类抗氧剂、有机胺类抗氧剂、硫氮型复合抗氧剂和有机硒化物抗氧剂中的一种或几种。
优选的，所述金属钝化剂选自苯三唑衍生物、噻二唑衍生物和有机胺中的一种或几种。
优选的，所述极压抗磨剂选自磷酸酯类抗磨剂、亚磷酸酯类抗磨剂、有机硫化物抗磨剂、磷氮复合型抗磨剂、硫磷氮复合型抗磨剂和有机氯化物抗磨剂中的一种或几种。
优选的，所述抗泡剂选自硅型抗泡剂和非硅型抗泡剂中的一种或几种。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的润滑油组合物的制备方法，包括：
将抗氧剂、金属钝化剂、极压抗磨剂、抗泡剂、增粘剂和酯类基础油在80～100℃下搅拌均匀，得到润滑油组合物；
所述酯类基础油具有式(Ⅰ)所示结构：
其中，R1和R2独立地选自C5～C18的烷基。
本发明提供了一种润滑油组合物，包括：2％～7％的抗氧剂，0.05％～1％的金属钝化剂，0.5％～5.0％的极压抗磨剂，0.0005％～0.005％的抗泡剂，0～10％的增粘剂，余量的式(Ⅰ)所示酯类基础油，式(Ⅰ)中，R1和R2独立地选自C5～C18的烷基。本发明将式(Ⅰ)所示的特定环烷基酯油与增粘剂、抗氧剂、金属钝化剂、极压抗磨剂及抗泡剂搭配，各组分之间协同作用，使整体润滑油具有优异的抗高温结焦和积炭性能，增强压缩机高温下的工作安全性；具有优异的热氧化安定性，防止润滑油高温下变质；还具有优异的高低温性能，保证系统在宽温度范围内正常运行；另外，还具有良好的材料适应性和润滑性，避免出现漏油，能够保护压缩机减少磨损；由于具有优异的上述综合性能，能够保证压缩机系统的工作寿命长达6000～8000小时。
具体实施方式
本发明提供了一种润滑油组合物，包括以下重量比的组分：
所述酯类基础油具有式(Ⅰ)所示结构：
其中，R1和R2独立地选自C5～C18的烷基。
本发明提供的润滑油组合物，将式(Ⅰ)所示的特定环烷基酯油与增粘剂、抗氧剂、金属钝化剂、极压抗磨剂及抗泡剂搭配，各组分之间协同作用，使整体润滑油具有优异的抗高温结焦和积炭性能，增强压缩机高温下的工作安全性；具有优异的热氧化安定性，防止润滑油高温下变质；还具有优异的高低温性能，保证系统在宽温度范围内正常运行；另外，还具有良好的材料适应性和润滑性，避免出现漏油，能够保护压缩机减少磨损；由于具有优异的上述综合性能，能够保证压缩机系统的工作寿命长达6000～8000小时。
本发明中，所述酯类基础油具有式(Ⅰ)所示结构：
其中，R1和R2独立地选自C5～C18的烷基，碳原子数低于5或高于18，均易影响酯类基础油与其它组分的协同作用，难以达到理想的热氧化安定性、抗结焦及抗积碳性能。优选的，所述酯类基础油中，R1和R2独立地选自C7～C10的烷基。优选的，所述酯类基础油100℃的运动粘度为2.5～35mm2/s，更优选为20～31mm2/s。采用上述酯类基础油与其它组分配伍，使压缩机油具有优异的抗结焦和积炭性能，以及优异的热氧化安定性及高低温性能。本发明对所述酯类基础油的来源没有特殊限制，为一般市售品或按照本领域技术人员熟知的制备方式(如邻苯二甲酸加氢反应)获得即可。
本发明中，所述增粘剂优选为聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯和聚α烯烃(即PAO)中的一种或几种。更优选为在100℃下的运动粘度为4～40mm2/s，进一步优选为4～25mm2/s。在本发明的一个实施例中，增粘剂为聚异丁烯，100℃下的运动粘度为25mm2/s；在本发明的另一个实施例中，增粘剂为PAO，100℃下的运动粘度为18mm2/s。本发明采用上述增粘剂作为式(Ⅰ)基础油的粘度改进剂，与式(Ⅰ)基础油协同作用，才能保证润滑油在高低温下的胶体稳定性，促进基础油与其它组分的结合，减少组分交互作用的不良影响，从而改善整体油品的抗结焦性、热氧化安定性和高低温性能。本发明对所述增粘剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可。本发明中，所述增粘结的含量为0～10％，优选为2％～9％。
本发明中，所述抗氧剂优选为有机酚类抗氧剂、有机胺类抗氧剂、硫氮型复合抗氧剂和有机硒化物抗氧剂中的一种或几种，更优选为有机酚类抗氧剂和有机胺类抗氧剂中的一种或几种。所述有机酚类抗氧剂优选为IRGANOX L101和2,6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚中的一种或几种。所述有机胺类抗氧剂优选为IRGANOX L01、IRGANOX L06和N-苯基萘胺中的一种或几种。在本发明的一个实施例中，抗氧剂为IRGANOX L01和IRGANOX L06。在本发明的另一个实施例中，抗氧剂为2,6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚。在本发明的另一个实施例中，抗氧剂为IRGANOX L101和N-苯基萘胺。本发明对所述抗氧剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可。本发明中，所述抗氧剂的含量为2％～7％，优选为3％～5％。
本发明中，所述金属钝化剂优选为苯三唑衍生物、噻二唑衍生物和有机胺中的一种或几种，更优选为苯三唑衍生物中的一种或几种。所述苯三唑衍生物优选为三氮茚T706、甲基苯三唑和IRGAMET 39中的一种或几种。本发明采用所述钝化剂与上述抗氧剂协同作用，才能提升本发明油品体系的热氧化安定性。本发明对所述金属钝化剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可。本发明中，所述金属钝化剂的含量为0.05％～1％。
本发明中，所述极压抗磨剂优选为磷酸酯类抗磨剂、亚磷酸酯类抗磨剂、有机硫化物抗磨剂、磷氮复合型抗磨剂、硫磷氮复合型抗磨剂和有机氯化物抗磨剂中的一种或几种；更优选为磷酸酯类抗磨剂、亚磷酸酯类抗磨剂和磷氮复合型抗磨剂中的一种或几种。所述磷酸酯类抗磨剂优选为磷酸三甲酚酯和硫代磷酸三苯酯中的一种或几种。所述亚磷酸酯类抗磨剂优选为亚磷酸二丁酯。所述磷氮复合型抗磨剂优选为二硫代氨基甲酸钼。本发明对所述极压抗磨剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可。本发明中，所述极压抗磨剂的含量为0.5％～5.0％。
本发明中，所述抗泡剂优选为硅型抗泡剂和非硅型抗泡剂中的一种或几种；更优选为硅型抗泡剂。所述硅型抗泡剂优选包括T901抗泡剂、10000号甲基硅油抗泡剂和8000号氟硅油中的一种或几种。本发明对所述抗泡剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可。本发明中，所述抗泡剂的含量为0.0005％～0.02％。
润滑油中，基础油及各种添加剂之间的相互作用较为复杂，使油品性能难以平衡和调整，而本发明以式(Ⅰ)所示环烷基酯为基础油，配合上述抗氧剂、金属钝化剂及增粘剂等组分，使整体油品具有优异的抗高温结焦和积炭性能、优异的热氧化安定性，还具有优异的高低温性能，从而获得综合性能优异的润滑油。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述润滑油组合物的制备方法，包括：将抗氧剂、金属钝化剂、极压抗磨剂、抗泡剂、增粘剂和酯类基础油在80～100℃下搅拌均匀，得到润滑油组合物；
所述酯类基础油具有式(Ⅰ)所示结构：
其中，R1和R2独立地选自C5～C18的烷基。
其中，所述抗氧剂、金属钝化剂、极压抗磨剂、抗泡剂、增粘剂和酯类基础油的种类、用量及来源等均与上述技术方案中所述一致，在此不再一一赘述。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
原料：式(Ⅰ)所示基础油(R1和R2为-(CH2)7CH3)余量；增粘剂PAO(100℃下的运动粘度为18mm2/s)15％；抗氧剂IRGANOX L01 3％，IRGANOX L06 0.4％；金属钝化剂三氮茚T7060.5％；极压抗磨剂磷酸三甲酚酯6.0％；抗泡剂T901 0.02％。
制备：将上述各组分按配比于90℃下搅拌均匀，得到润滑油。
实施例2
原料：式(Ⅰ)所示基础油(R1和R2为-(CH2)8CH3)余量；增粘剂聚异丁烯(100℃下的运动粘度为30mm2/s)4％；抗氧剂2,6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚3.0％；金属钝化剂甲基苯三唑0.5％；极压抗磨剂亚磷酸二丁酯6.0％；抗泡剂10000号甲基硅油30ppm。
制备：将上述各组分按配比于90℃下搅拌均匀，得到润滑油。
实施例3
原料：式(Ⅰ)所示基础油(R1和R2为-(CH2)9CH3)余量；增粘剂PAO(100℃下的运动粘度为19mm2/s)9％；抗氧剂N-苯基萘胺2.0％，IRGANOX L101 1.5％；金属钝化剂IRGAMET 390.4％；极压抗磨剂二硫代氨基甲酸钼2.0％；抗泡剂8000号氟硅油20ppm。
制备：将上述各组分按配比于90℃下搅拌均匀，得到润滑油。
实施例4
对实施例1～3所得润滑油进行性能检测，测试结果参见表1。
表1实施例1～3的性能测试结果
通过以上测试结果可知，采用SH/T 0450方法，经200℃,12h,250ml空气/min测试，钢、铜、硬铝合金、镁合金均无腐蚀；40℃粘度变化率较低，试验管壁无结焦；由此可知，本发明的润滑油具有优异的热氧化安定性和高温抗结焦性能。采用GB/T 268方法，残炭不超过0.03％；可见，本发明的润滑油具有优异的抗积炭性能。采用GB/T 265、GB/T 3536、GB/T510方法测试润滑油的高低温流动性及闪点和凝点，可以看出，润滑油具有优异的高低温性能。另外，本发明的润滑油还具有优异的抗泡和抗乳化性能，且无毒性，克服了现有邻苯二甲酸酯类空压机油的毒性缺陷。将实施例1～3的润滑油应用于空气压缩机中，空压机工作寿命达6000小时以上。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种润滑油组合物，其特征在于，包括以下重量比的组分：
所述酯类基础油具有式(Ⅰ)所示结构：
其中，R1和R2独立地选自C5～C18的烷基。
2.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述酯类基础油100℃的运动粘度为2.5～35mm2/s。
3.根据权利要求1或2所述的润滑油组合物，其特征在于，所述酯类基础油中，R1和R2独立地选自C7～C10的烷基。
4.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述增粘剂选自聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯和聚α烯烃中的一种或几种。
5.根据权利要求1或4所述的润滑油组合物，其特征在于，所述增粘剂100℃下的运动粘度为4～40mm2/s。
6.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述抗氧剂选自有机酚类抗氧剂、有机胺类抗氧剂、硫氮型复合抗氧剂和有机硒化物抗氧剂中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述金属钝化剂选自苯三唑衍生物、噻二唑衍生物和有机胺中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述极压抗磨剂选自磷酸酯类抗磨剂、亚磷酸酯类抗磨剂、有机硫化物抗磨剂、磷氮复合型抗磨剂、硫磷氮复合型抗磨剂和有机氯化物抗磨剂中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述抗泡剂选自硅型抗泡剂和非硅型抗泡剂中的一种或几种。
10.一种权利要求1～9中任一项所述的润滑油组合物的制备方法，其特征在于，包括：
将抗氧剂、金属钝化剂、极压抗磨剂、抗泡剂、增粘剂和酯类基础油在80～100℃下搅拌均匀，得到润滑油组合物；
所述酯类基础油具有式(Ⅰ)所示结构：
其中，R1和R2独立地选自C5～C18的烷基。
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