CN110093201A - 发动机润滑油添加剂组合物 - Google Patents

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Abstract

一种发动机润滑油添加剂组合物，包括如下组分：(A)至少三种金属清净剂、(B)至少两种无灰分散剂；组分(A)占组合物总重量的35.0‑55.0％，组分(B)占组合物总重量的45.0‑65.0％。本发明所配制的清净分散添加剂组合物以10.0‑12.0％的比例，同时加入其它功能添加剂调合的发动机油性能满足ACEA‑2012A1/B1、A3/B4、A5/B5中VWTDI台架试验限值要求，适用于有苛刻高温清净性能要求的润滑油生产、特别适用于调合带涡轮增压直喷轻负荷柴油发动机润滑油。该添加剂组合物调合的油品具有优异的高温清净性和中低温分散性，可有效抑制发动机活塞，特别是活塞顶部高温沉积物的生成，及烟炱磨损。

Description

发动机润滑油添加剂组合物
技术领域
本发明属于润滑油添加剂技术领域，具体涉及一种具有优异高温清净性的轿车发动机润滑油添加剂组合物，该组合物调合的油品特别适用于带涡轮增压直喷轻负荷柴油发动机的润滑。调合的油品具有优异的高温清净性和中低温分散性，并有较好的抗烟炱磨损性。本发明属于润滑油添加剂组合物类。
背景技术
随着有限石油资源的日趋枯竭、环境污染问题的日趋严重和排放法规的更新换代，汽油/轻负荷柴油轿车以好的燃油经济性、动力性、低CO2排放性等优点，已越来越受到世界的重视和青睐。由于柴油轿车发动机特殊的技术参数和工作条件，市售的汽油轿车发动机油和重负荷柴油发动机油都不能很好的满足润滑需求。
轻负荷柴油发动机压缩比较高，而压缩比和升功率的提高势必将造成机油的机械负荷和热负荷相应增高，这样就更易发生活塞粘环和高温沉积现象(带涡轮增压的引擎的油温比非涡轮增压的引擎的油温显著提高)，造成发动机的润滑故障，因此柴油轿车发动机油的高温清净性要更优。
此外，轻负荷柴油发动机转速虽然没有普通汽油轿车发动机高，但却是重负荷柴油车的两倍，可达到4000r/min，其燃烧速度很快，且应用了EGR(尾气再循环系统)等尾气处理装置，致使大量的未完全燃烧的燃料、烟炱、颗粒物及氮氧化物进入到润滑系统中，从而影响润滑状态。同时，发动机油中烟炱含量的增长将对发动机正常运行产生负面影响，如加速油品的氧化，使得油品的黏度增长；加速油品的碱值消耗；加速沉积物及油泥的形成；增加发动机磨损等等。同时因轻负荷柴油轿车长期行驶于城市路段，因交通状况不可避免地会经常处于开开停停的状态，而重负荷柴油车则常处于高速路段行驶状态，在这种情况下轻负荷柴油轿车更易产生低温油泥。因此柴油轿车发动机油需具有更优异的中低温分散性能。而市售汽油机油和重负荷柴油机油的高温清净性及低温油泥分散性效果并不明显。
CN104046418A公开了一种发动机润滑油组合物，其特征在于：组合物包括(A)至少两种金属清净剂、(B)至少两种无灰分散剂、(C)至少三种抗氧抗腐抗磨剂、(D)至少一种粘度指数改进剂、(E)至少一种降凝剂、(F)至少一种抗泡剂、(G)至少两种基础油，组分(A)占组合物总重的1.5-4.5％，组分(B)占组合物总重的5.1-6.0％，组分(C)占组合物总重的1.5-3.5％，组分(D)占组合物总重的4.0-10.0％，组分(E)占组合物总重的0.2-0.4％，组分(F)占组合物总重的0.001-0.010％，组分(G)占组合物总重的75.6-87.6％。
本申请与已公开的CN104046418A区别主要在于：添加剂组分，本申请含有已公开CN104046418A中没有的一种特殊的分散性乙烯丙烯共聚物。实验室通过大量模拟试验发现，用该剂和常规分散剂进行科学复配，能够很好地将油品中的烟炱均匀分散开来，从而使油品具备抗烟炱磨损的性能，并一定程度上减缓因烟炱含量增多而引起的黏度快速增长问题，同时减少油品中由烟炱所引起的沉积物和油泥，减少发动机由烟炱所引起的磨损。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种清净分散添加剂组合物，用该组合物调合的油品具有优异的高温清净性，同时具备好的中低温分散性、抗烟炱磨损性。
本发明为实现上述技术要求，对添加剂组合物中的各类型金属清净剂、无灰分散剂进行了精心筛选，并对各组分间的相互作用和关系进行了全面系统地研究，有针对性地把提高油品高温清净性作为研究的重点，打破了以往轿车发动机油清净剂组分间的配方体系，以期达到本发明的添加剂组合物调合的油品具备优异的高温清净性和中低温分散性能，满足汽油/轻负荷柴油轿车发动机的润滑要求。
本发明提供一种发动机润滑油添加剂组合物，包括如下组分：
(A)至少三种金属清净剂、
(B)至少两种无灰分散剂；
组分(A)占组合物总重量的35.0-55.0％，组分(B)占组合物总重量的45.0-65.0％。
本发明所述的发动机润滑油添加剂组合物，其中：所述组分(A)金属清净剂优选是高碱值烷基水杨酸盐、超高碱值烷基水杨酸盐、烷基苯磺酸盐和硫化烷基酚盐中的三种或四种。
本发明所述的发动机润滑油添加剂组合物，其中：所述组分(A)金属清净剂优选是烷基水杨酸钙、烷基水杨酸镁、烷基苯磺酸钙、烷基苯磺酸镁和硫化烷基酚钙中的三种或四种。
本发明所述的发动机润滑油添加剂组合物，其中：组分(B)无灰分散剂优选是高分子丁二酰亚胺、聚异丁烯单丁二酰亚胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺和具有分散性的烯烃共聚物中的两种或三种。
本发明所述的发动机润滑油添加剂组合物，其中：组分(A)优选占组合物总重量的35.0-40.0％。
本发明所述的发动机润滑油添加剂组合物，其中：组分(B)优选占组合物总重量的55.0-65.0％。
本发明还可以详述如下：
本发明涉及的添加剂组合物包括下列组分：
A至少三种金属清净剂，可以是烷基水杨酸钙、烷基水杨酸镁、烷基苯磺酸钙、烷基苯磺酸镁、硫化烷基酚钙以上任意三者或四者的混合物。约占组合物总重量的35.0-55.0％，其优选的适宜范围为35.0-40.0％；
B至少两种无灰分散剂，可以是高分子丁二酰亚胺、聚异丁烯单丁二酰亚胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺、具有分散性的烯烃共聚物中任意两者或三者的混合物。约占组合物总重量的45.0-65.0％，其优选的适宜范围为55.0-65.0％。
本发明添加剂组合物的制法：将按比例所需量的组分(A)、(B)加入带搅拌器的不锈钢调合釜中，升温至50～60℃下搅拌4小时，至混合物均匀。
本发明调配的添加剂组合物以10.0-12.0％的比例调合的发动机油，具有优异的高温清净性、中低温分散性和抗烟炱磨损性。按ACEA-2012欧洲润滑油性能规范中对轻负荷柴油/汽油轿车发动机润滑油的质量要求，本发明添加剂组合物调合的油品通过了ACEA-2012A1/B1、A3/B4、A5/B5标准要求中VWTDI和A3/B3OM646LA发动机台架试验。在实验室模拟性能评价中本发明添加剂组合物调合的润滑油也表现出了优异的高温清净性和油泥分散性。
为了筛选添加剂组分，本发明在实验室采用了热管氧化、SDT油泥分散性等模拟试验方法，分别评价油品的高温清净分散性、低温油泥分散性。模拟试验条件分别是：热管氧化试验温度设定265℃，SDT油泥分散性试验设定150℃搅拌温度。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
本发明的效果通过下面的实施例进一步说明。但下面的实施例不是限值本发明的范围，任何不超出本发明的构思和范围的改动，都在本发明的范围之内。
组分(A)金属清净剂：
在本发明中，对组分(A)金属清净剂并无特别限定，通常组分(A)金属清净剂可以列举为高碱值烷基水杨酸盐、超高碱值烷基水杨酸盐、烷基苯磺酸盐和硫化烷基酚盐中的三种或四种。
进一步地，组分(A)金属清净剂优选是烷基水杨酸钙、烷基水杨酸镁、烷基苯磺酸钙、烷基苯磺酸镁和硫化烷基酚钙中的三种或四种。
组分(B)无灰分散剂：
在本发明中，对组分(B)无灰分散剂并无特别限定，通常是高分子丁二酰亚胺、聚异丁烯单丁二酰亚胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺和具有分散性的烯烃共聚物中的两种或三种。
组分(A)占组合物总重量：
在本发明中，对组分(A)占组合物总重量并无特别限定，通常按照质量百分数计，本发明使用的组分(A)为35.0-55.0％，如果组分(A)占组合物总重量小于为35.0％，由于组分(A)用量过小，容易造成油品的碱值过低，容易生成沉积物和漆膜，油品达不到优异的清净性能；而组分(A)占组合物总重量用量大于55.0％，由于组分(A)用量过大，造成组分(A)的浪费，并且使添加剂组合物的成本上升，造成油品的成本上升，同时因组分A含量过多会影响其它功能添加剂的效果发挥，并无其他有益效果。
进一步地，组分(A)优选占组合物总重量的35.0-40.0％。
组分(B)占组合物总重量：
在本发明中，对组分(B)占组合物总重量并无特别限定，通常按照质量百分数计，本发明使用的组分(B)为45.0-65.0％，如果组分(B)占组合物总重量小于为45.0％，由于组分(B)用量过小，容易造成油品中油泥和烟炱不能均匀分散，从而堵塞滤网造成润滑不良，并加速发动机磨损和油品氧化；而组分(B)占组合物总重量用量大于65.0％，由于组分(B)用量过大，造成组分(B)的浪费，并且使添加剂组合物的成本上升，也造成油品的成本上升，同时因组分B属于高分子化合物，过量使用反而会增大沉积物的生成倾向，并无其他有益效果。
进一步地，组分(B)优选占组合物总重量的55.0-65.0％。
实施例1：
以生产本发明产品100Kg为例所用的原料及其质量比为：
碱值为160～175的烷基水杨酸钙27Kg
碱值为20～35的烷基苯磺酸钙6Kg
碱值为245～265硫化烷基酚钙12Kg
单丁二酰亚胺15Kg
高分子丁二酰亚胺40Kg
实施例2：
以生产本发明产品100Kg为例所用的原料及其质量比为：
碱值为245～265硫化烷基酚钙10Kg
碱值为20～35的烷基苯磺酸钙5Kg
碱值为300～325的烷基苯磺酸钙20Kg
单丁二酰亚胺19Kg
高分子丁二酰亚胺46Kg
实施例3：
以生产本发明产品100Kg为例所用的原料及其质量比为：
碱值为160～175的烷基水杨酸钙20Kg
碱值为245～265硫化烷基酚钙11Kg
碱值为20～35的烷基苯磺酸钙6Kg
碱值为265～295的烷基苯磺酸钙18Kg
单丁二酰亚胺10Kg
高分子丁二酰亚胺30Kg
分散型乙烯丙烯共聚物5Kg
实施例4：
以生产本发明产品100Kg为例所用的原料及其质量比为：
上述实施例1中的碱值为160～175的烷基水杨酸钙用相同质量的碱值为160～175的烷基水杨酸镁替换，聚异丁烯单丁二酰亚胺用相同质量的双丁二酰亚胺替换，其它组分与质量相同。
实施例5：
以生产本发明产品100Kg为例所用的原料及其质量比为：
上述实施例2中的碱值为300～325的烷基苯磺酸钙用相同质量的碱值为300～325的烷基苯磺酸镁替换，单丁二酰亚胺用相同质量的双丁二酰亚胺替换，其它组分与质量相同。
实施例6：
以生产本发明产品100Kg为例所用的原料及其质量比为：
上述实施例3中的碱值为265～295的烷基苯磺酸钙用相同质量的碱值为265～295的烷基苯磺酸镁替换，单丁二酰亚胺用相同质量的双丁二酰亚胺替换，其它组分与质量相同。
对比例1：
本发明实施例3与CN104046418A实施例相比，组分增加了分散型乙烯丙烯共聚物，并同时含有四种清净剂组分，本发明属于润滑油中的添加剂组合物，而专利CN104046418A涉及到的是润滑油。
为验证本发明的效果，发明人采用本发明实施例制备的发动机润滑油进行了实验室模拟性能评价和发动机台架试验，试验结果如下：
1、本发明润滑油组合物实验室模拟性能评价
表1本发明润滑油组合物模拟性能评价结果
由表1数据可以看出，与市售汽油机油、柴油机油相比，本发明润滑油具有更高的碱值，在热管氧化、SDT油泥分散性模拟试验评价中结果更优，具有优异的高温清净性，油泥分散性。
2、本发明实施例1润滑油组合物发动机台架试验结果对比
表2本发明实施例1润滑油组合物台架试验结果对比
由表2数据可以看出，本发明实施例1润滑油组合物通过了ACEA-2012A1/B1、A3/B4、A5/B5质量指标要求的VWTDI发动机台架试验，试验结果中活塞清净评分优于市售的发动机油。通过台架试验验证，本发明润滑油组合物具有更优异的高温清净性能。

Claims (9)

1.一种发动机润滑油添加剂组合物，包括如下组分：
(A)至少三种金属清净剂、
(B)至少两种无灰分散剂；
组分(A)占组合物总重量的35.0-55.0％，组分(B)占组合物总重量的45.0-65.0％。
2.按照权利要求1所述的发动机润滑油添加剂组合物，其特征在于：所述组分(A)金属清净剂是高碱值烷基水杨酸盐、超高碱值烷基水杨酸盐、烷基苯磺酸盐和硫化烷基酚盐中的三种或四种。
3.按照权利要求1或2所述的发动机润滑油添加剂组合物，其特征在于：所述组分(A)金属清净剂是烷基水杨酸钙、烷基水杨酸镁、烷基苯磺酸钙、烷基苯磺酸镁和硫化烷基酚钙中的三种或四种。
4.按照权利要求1或2所述的发动机润滑油添加剂组合物，其特征在于：组分(B)无灰分散剂是高分子丁二酰亚胺、聚异丁烯单丁二酰亚胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺和具有分散性的烯烃共聚物中的两种或三种。
5.按照权利要求3所述的发动机润滑油添加剂组合物，其特征在于：组分(B)无灰分散剂是高分子丁二酰亚胺、聚异丁烯单丁二酰亚胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺和具有分散性的烯烃共聚物中的两种或三种。
6.按照权利要求1或2或5所述的发动机润滑油添加剂组合物，其特征在于：组分(A)占组合物总重量的35.0-40.0％。
7.按照权利要求3所述的发动机润滑油添加剂组合物，其特征在于：组分(A)占组合物总重量的35.0-40.0％。
8.按照权利要求4所述的发动机润滑油添加剂组合物，其特征在于：组分(A)占组合物总重量的35.0-40.0％。
9.按照权利要求1所述的发动机润滑油添加剂组合物，其特征在于：组分(B)占组合物总重量的55.0-65.0％。
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