CN109929624A - 一种脂肪酸类柴油抗磨剂的组成物及配制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脂肪酸类柴油抗磨剂，其特征在于组成配方如下所述：1)脂肪酸类柴油抗磨剂，2)有机氮钼富勒烯润滑剂20重量份。所述脂肪酸类柴油抗磨剂的组成如下：1)妥尔油酸，2)长链脂肪酸酯分子1，3)长链脂肪酸酯分子2。本发明经四球机试验，磨斑直径显著减小，有效的改善了汽油、柴油发动机使用的润滑油抗摩擦性能。还可以有效改善柴油的喷雾性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种脂肪酸类柴油抗磨剂的组成物及制备方法，本发 明属于润滑材料领域，尤其是涉及一种高效环保脂肪酸类柴油抗磨剂 的组合物及制备方法。
背景技术
柴油油品质量不断提升，国六柴油硫含量≤10PPM，柴油中的硫 和黏度大幅下降，柴油润滑性也随之下降，发动机高压油泵加速磨损 损坏现象严重。因此，必须改善低硫柴油的润滑性能。
柴油润滑性改进剂由极性化合物组成，吸附在金属表面。在金属 表面上生成一层保护膜，能够减少运动时金属零件之间的摩擦力。因 此润滑程度明显提高。主要有脂肪酸类、脂肪酸酯类和脂肪胺类柴油 柴油润滑性改进剂三种类型。(1)酯及其衍生物型抗磨剂：这是应用 最多的一类柴油抗磨剂产品，主要由长链的不饱和脂肪酸和多元醇制 备而成，一般与一些其它的柴油添加剂如低温流动改进剂或酰胺类无 灰分散剂复合使用效果更好。缺点是原料成本较高，且产品中可能会 含有未反应完全的脂肪酸。专利报道的就是这类添加剂。但是，目前 该类润滑性改进剂的主要问题是容易引起柴油乳化问题。例如，早在2003年，国内燕山石化首次使用时，就出现了严重的柴油乳化问题。 另外，成本问题也是制约该类添加剂使用的原因之一。(2)脂肪胺盐 或酰胺衍生物抗磨剂：这也是一类应用较多的柴油抗磨剂产品。专利 W09618706和专利EP798364使用脂肪酸与脂肪胺反应制备的盐或酰 胺作抗磨剂，来改进柴油的润滑性。(3)混合型抗磨剂：这是一些酯 类和胺类的混合添加剂，其中专利W02002100987用脂肪酸一脂肪酸 酯一脂肪酸胺混合作柴油润滑添加剂。降低硫含量是未来车用柴油发 展的必然趋势，但随之引起的低硫或超低硫柴油的润滑性问题应引起 足够的重视。目前，我国柴油的平均硫含量仍很高，短期内柴油的润 滑性还不成大问题，但柴油标准向国际接轨已是大势所趋，低硫柴油 润滑性的问题应受到广泛的关注。
本发明旨在提供一种高效环保脂肪酸类柴油抗磨剂的组成物及 制备方法。
发明内容
本发明旨在提供一种高效环保脂肪酸类柴油抗磨剂的组成物及 制备方法，本发明的抗磨剂润滑性能好，而且还能改善柴油的喷雾性 能。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明利用脂肪酸类柴油抗磨剂80重量份，加入20重量份有机 氮钼富勒烯润滑剂，按8：2比例混合调和成一种高效脂肪酸类柴油 抗磨剂。添加量：0.02％-0.03％。在1000kg柴油中添加0.2-0.3公斤。
动物油中含饱和脂肪酸(硬脂酸)和油酸等不饱和脂肪酸的酯类， 植物油中含有2个以上双键的脂肪酸如亚油酸、亚麻酸等酯类，饱 和脂肪酸酯的含量较低。天然脂肪酸酯经水解、皂化、洗涤、酸化、 精制等过程可获得脂肪酸，脂肪酸的凝固点高于相应酯类的凝固点。 以动植物油脂为原料生产的以不饱和脂肪酸为主要成分，加入少量添 加剂即为脂肪酸型柴油抗磨剂。受国内油脂原料来源影响，工业油酸 多为各种动植物脂肪酸的混合物，油酸含量不高(70％以上)，含有一 定的饱和脂肪酸，吸附形成单分子膜的能力有限，抗磨润滑功能减弱， 且凝点高(4℃以上)，浊点高，可能影响柴油的低温流动性。
本发明使用四球机来检测磨斑的大小，四球机的工作条件为：(1) 负荷150N，(2)转速1250r/min，(3)时间30min，(4)温度为25℃。
本发明所用的脂肪酸类柴油抗磨剂是复配脂肪酸类柴油抗磨剂。
羧酸类有机物对加氢柴油润滑性的提高效果很明显，其中妥尔油 酸的效果在五种酸中效果最明显，添加量在100μg/g时，柴油的磨 斑直径能达到403μm，此时能使低硫柴油的润滑性达到国家标准。
本发明选用特制单孔喷油器来进行喷雾实验，喷孔直径为 0.366mm，喷射压力为21mpa。通过实验得到数据来计算柴油的索特 平均直径。由于喷雾液滴的尺寸分布函数较为复杂，为方便起见，许 多关于喷雾的研究都仅采用液滴的平均直径。索特(Sauter)平均直径 (SMD)的定义为：假定一次喷雾的液滴大小均相同，则液滴体积与表 面积的比值称为索特(Sauter)平均直径。油滴的索特直径越小，雾化 越好。
一种环保高效脂肪酸类柴油抗磨剂组成配方，如下所述
1)脂肪酸类柴油抗磨剂 80重量份
2)有机氮钼富勒烯润滑剂 20重量份
所述脂肪酸类柴油抗磨剂的组成如下：
1)妥尔油酸 80-100重量份
2)长链脂肪酸酯分子1 10-20重量份
3)长链脂肪酸酯分子2 10-15重量份
所述长链脂肪酸酯分子1的制备方法为：按棕榈油，棉籽油，蓖 麻油酸与马来酸酐物质的量比1:1:3：2加入，氮气保护下，120℃ 油浴加热搅拌反应3h，随后升温至180℃反应2h。
所述长链脂肪酸酯分子2的制备方法为：按棉籽油，四聚蓖麻油 酸与马来酸酐物质的量比1:2：2加入，氮气保护下，120℃油浴加 热搅拌反应3h，随后升温至180℃，抽真空到-0.1MPa，密闭反应 6h。
根据以上所述的脂肪酸类柴油抗磨剂，是一种低硫柴油最为经 济，有效的柴油润滑性能改进剂，是一种复合脂肪酸柴油抗磨剂。
根据以上所述非硫磷有机氮钼富勒烯润滑剂是一种C60富勒烯 和氮钼结合的润滑剂。在柴油添加50PPM可减少磨损，修复磨损，修 复烧机油，提高动力5％，减少排放20％，节油5％，是新一代环保节 能产品。
以上原料投入调油罐中，用齿轮泵经静态混合器循环二遍混合均 匀，用400目(37微米)滤网过滤后，静止24小时即得到清澈透明， 啤酒色高效脂肪酸类柴油抗磨剂。
经化验分析，密度(20℃)：0.92kg/升，运动黏度：21mm2/s， 闪点(闭口)：180℃，凝点：-18℃，硫含量：≤30PPM，可用作国六 柴油抗磨剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明经四球机试验磨斑直径显著减小，有效的改善了汽油、柴 油发动机使用的润滑油抗摩擦性能。
2、本发明可以有效改善柴油的喷雾性能。
3、该发明制备工艺简单，合理，能够广泛的用于汽油、柴油发动机 润滑油中。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，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。
实施例1：
一种环保高效脂肪酸类柴油抗磨剂组成配方，如下所述
1)脂肪酸类柴油抗磨剂 80重量份
2)有机氮钼富勒烯润滑剂 20重量份
所述脂肪酸类柴油抗磨剂的组成如下：
1)妥尔油酸 80重量份
2)长链脂肪酸酯分子1 10重量份
3)长链脂肪酸酯分子2 10重量份
所述长链脂肪酸酯分子1的制备方法为：按棕榈油，棉籽油，蓖 麻油酸与马来酸酐物质的量比1:1:3：2加入，氮气保护下，120℃ 油浴加热搅拌反应3h，随后升温至180℃反应2h。
所述长链脂肪酸酯分子2的制备方法为：按棉籽油，四聚蓖麻油 酸与马来酸酐物质的量比1:2：2加入，氮气保护下，120℃油浴加 热搅拌反应3h，随后升温至180℃，抽真空到-0.1MPa，密闭反应6h。
以上原料投入调油罐中，用齿轮泵经静态混合器循环二遍混合均 匀，用400目(37微米)滤网过滤后，静止24小时即得到清澈透明， 啤酒色高效脂肪酸类柴油抗磨剂。
实施例2：
一种环保高效脂肪酸类柴油抗磨剂组成配方，如下所述
1)脂肪酸类柴油抗磨剂 80重量份
2)有机氮钼富勒烯润滑剂 20重量份
所述脂肪酸类柴油抗磨剂的组成如下：
1)妥尔油酸 100重量份
2)长链脂肪酸酯分子1 20重量份
3)长链脂肪酸酯分子2 15重量份
所述长链脂肪酸酯分子1的制备方法为：按棕榈油，棉籽油，蓖 麻油酸与马来酸酐物质的量比1:1:3：2加入，氮气保护下，120℃ 油浴加热搅拌反应3h，随后升温至180℃反应2h。
所述长链脂肪酸酯分子2的制备方法为：按棉籽油，四聚蓖麻油 酸与马来酸酐物质的量比1:2：2加入，氮气保护下，120℃油浴加 热搅拌反应3h，随后升温至180℃，抽真空到-0.1MPa，密闭反应 6h。
以上原料投入调油罐中，用齿轮泵经静态混合器循环二遍混合均 匀，用400目(37微米)滤网过滤后，静止24小时即得到清澈透明， 啤酒色高效脂肪酸类柴油抗磨剂。
以国6柴油为对照，将实施例1-2以及对比例1-3的抗磨剂加入 国6柴油进行检测，添加量：0.02％，如前所述进行四球机试验磨斑 直径实验以及喷雾实验，实验结果如下：
其中，所有对比例的其制备方法同实施例1，配方如下：
对比例1：一种环保高效脂肪酸类柴油抗磨剂组成配方，如下所 述
1)脂肪酸类柴油抗磨剂 80重量份
2)有机氮钼富勒烯润滑剂 20重量份
所述脂肪酸类柴油抗磨剂的组成如下：
1)妥尔油酸 100重量份
2)长链脂肪酸酯分子1 20重量份
所述长链脂肪酸酯分子1的制备方法为：按棕榈油，棉籽油，蓖 麻油酸与马来酸酐物质的量比1:1:3：2加入，氮气保护下，120℃ 油浴加热搅拌反应3h，随后升温至180℃反应2h。
对比例2：一种环保高效脂肪酸类柴油抗磨剂组成配方，如下所 述
1)脂肪酸类柴油抗磨剂 80重量份
2)有机氮钼富勒烯润滑剂 20重量份
所述脂肪酸类柴油抗磨剂的组成如下：
1)妥尔油酸 100重量份
2)长链脂肪酸酯分子2 15重量份
所述长链脂肪酸酯分子2的制备方法为：按棉籽油，四聚蓖麻油 酸与马来酸酐物质的量比1:2：2加入，氮气保护下，120℃油浴加 热搅拌反应3h，随后升温至180℃，抽真空到-0.1MPa，密闭反应 6h。
对比例3：一种环保高效脂肪酸类柴油抗磨剂组成配方，如下所 述
1)妥尔油酸 100重量份
2)长链脂肪酸酯分子1 20重量份
3)长链脂肪酸酯分子2 15重量份
所述长链脂肪酸酯分子1的制备方法为：按棕榈油，棉籽油，蓖 麻油酸与马来酸酐物质的量比1:1:3：2加入，氮气保护下，120℃ 油浴加热搅拌反应3h，随后升温至180℃反应2h。
所述长链脂肪酸酯分子2的制备方法为：按棉籽油，四聚蓖麻油 酸与马来酸酐物质的量比1:2：2加入，氮气保护下，120℃油浴加 热搅拌反应3h，随后升温至180℃，抽真空到-0.1MPa，密闭反应 6h。
可见，本发明经汽油发动机的四球机试验磨斑直径显著降低，喷 雾性能显著改善，效果非常显著，各成分有显著的协同效果，有效的 改善了柴油的润滑性能和喷雾性能，并且环保。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范 围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改 变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种脂肪酸类柴油抗磨剂，其特征在于组成配方如下所述：
1)脂肪酸类柴油抗磨剂 80重量份
2)有机氮钼富勒烯润滑剂 20重量份。
2.权利要求1所述的脂肪酸类柴油抗磨剂，其特征在于：所述1)脂肪酸类柴油抗磨剂的组成如下：
1)妥尔油酸 80-100重量份
2)长链脂肪酸酯分子1 10-20重量份
3)长链脂肪酸酯分子2 10-15重量份。
3.权利要求2所述的脂肪酸类柴油抗磨剂，其特征在于：
所述长链脂肪酸酯分子1的制备方法为：按棕榈油，棉籽油，蓖麻油酸与马来酸酐物质的量比1:1:3：2加入，氮气保护下，120℃油浴加热搅拌反应3h，随后升温至180℃反应2h。
4.权利要求3所述的脂肪酸类柴油抗磨剂，其特征在于：
所述长链脂肪酸酯分子2的制备方法为：按棉籽油，四聚蓖麻油酸与马来酸酐物质的量比1:2：2加入，氮气保护下，120℃油浴加热搅拌反应3h，随后升温至180℃，抽真空到-0.1MPa，密闭反应6h。
5.权利要求1-4任一项所述的脂肪酸类柴油抗磨剂，其特征在于：
添加量为在1000kg柴油中添加0.2-0.3公斤。
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