CN110305716A - 抗磨修复型节能环保润滑油及其制备方法 - Google Patents

抗磨修复型节能环保润滑油及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗磨修复型节能环保润滑油，制成其有效成分的原料包括基础油、抗氧抗腐剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、抗乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧等；本发明还提供了一种抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法。本发明充分利用纳米材料的特性，在摩擦副表面形成高强度纳米保护膜，达到长效抗磨损效果，并对细微磨损起到修复作用。本发明适用于利用纳米氮化硼及纳米硼酸镧制备抗磨修复型节能环保润滑油。

Description

抗磨修复型节能环保润滑油及其制备方法
技术领域
本发明属于润滑产品技术领域，涉及一种润滑油，具体地说是一种抗磨修复型节能环保润滑油及其制备方法。
背景技术
社会发展突飞猛进，汽车保有量以惊人的速度增加，中国已经成为世界上汽车保有量最大的国家。汽车发动机近90%的损坏是由磨损造成的，汽车发动机停止运转4小时后所有摩擦副表面的润滑油都将回到油底壳储存，此时启动发动机会产生瞬间的干摩擦。冬季天气严寒，发动机停止运转后，润滑油回到油底壳，几乎凝固在油底壳内，此时机油粘度大，流动性极差，泵送迟缓，冷启动时润滑油无法迅速升温融化，造成很长一段时间严重的干摩擦。夏季天气炎热，汽车停放并暴晒于阳光下，启动发动机时，润滑油因高温粘度变小，油膜很薄，不足以满足润滑要求，造成高温干摩擦。这几种常见的干摩擦造成发动机异常、破坏性磨损，致使发动机使用寿命严重降低。
传统润滑油利用大量的硫、磷等元素解决磨损问题。当机油运转使用老化后，硫、磷元素会形成硫酸、磷酸，对发动机造成损坏。近年来，我国大力推进节能减排，低碳环保的法规日趋完善，迫使润滑油行业加大力度研制节能环保的润滑油产品。
发明内容
本发明的目的，是要提供抗一种抗磨修复型节能环保润滑油，避免使用硫磷型抗磨剂成份，同时充分利用纳米材料的特性，在摩擦副表面形成高强度纳米保护膜，达到长效抗磨损的效果，并对细微磨损起到修复作用；
本发明为实现上述目的，所采用的技术方案如下：
一种抗磨修复型节能环保润滑油，以重量份数计，制成其有效成分的原料包括：
基础油83~96份，抗氧抗腐剂0.6~2.7份，清净剂0.5~2.5份，分散剂0.2~2份，锈蚀抑制剂0.2~1份，金属减活剂0.1~0.8份，抗乳化剂0.1~1份，降凝剂0.1~0.2份，纳米氮化硼1~1.5份，纳米硼酸镧1~1.5份。
作为限定，以重量份数计，其原料还包括：消泡剂0.1~0.8份，粘度指数改进剂0.1~3份；其中，所述消泡剂为丙烯酸与醚共聚物；所述粘度指数改进剂为丁二酰亚胺乙丙共聚物。
作为另一种限定，所述基础油由质量比为1:3~3:1的聚α-烯烃合成基础油与脂类油混合而成。
作为第三种限定，所述抗氧抗腐剂由质量比为1:1的二烷基二硫代磷酸锌和壬基二苯胺混合而成。
作为第四种限定，所述清净剂为石油磺酸钙。
作为第五种限定，所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺。
作为第六种限定，所述锈蚀抑制剂为烯基丁二酸酯；所述金属减活剂为噻二唑衍生物；所述抗乳化剂为聚环氧乙烷-环氧丙烷醚，所述降凝剂为聚α-烯烃。
作为第七种限定，所述纳米氮化硼粒径为20~80nm；所述纳米硼酸镧粒径为20~30nm。
本发明还提供了一种上述抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法，该制备方法按照以下步骤顺序进行：
(1)将83~96份基础油加入调合釜中，启动搅拌，升温至65~70℃，依次加入0.6~2.7份抗氧抗腐剂，0.5~2.5份清净剂，0.2~2份分散剂，0.2~1份锈蚀抑制剂，0.1~0.8份金属减活剂，0.1~1份抗乳化剂，0.1~0.2份降凝剂，1~1.5份纳米氮化硼及1~1.5份纳米硼酸镧；
(2)维持65~70℃继续搅拌120~180min，等待全部组份混合均匀后，冷却至常温，过滤，得到抗磨修复型节能环保润滑油。
作为限定，在加入抗氧抗腐剂后，加清净剂之前，还需加入0.1~0.8份消泡剂；加入纳米硼酸镧后，还需加入0.1~3份粘度指数改进剂。
本发明由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
（1）本发明制备的润滑油利用纳米硼酸镧改变了传统润滑油的抗磨损机理，利用纳米氮化硼增加了修复功能，能够修补摩擦表面的沟槽和缺陷，起到润滑自修复的功能；
（2）本发明制备的润滑油，对发动机在高温和极寒条件下的运转有极大的抗磨减磨能力，能够显著地减小摩擦系数，提高承载能力；
（3）本发明制备的润滑油，会在金属表面形成类陶瓷性物质的结构膜，杜绝了氧化，有效提高机体的润滑性，极大的延长润滑油的更换周期；
（4）本发明制备的润滑油无硫磷型抗磨剂成分的添加，在使用过程中不会产生相应的酸，减小了对发动机的损坏。
本发明适用于利用纳米氮化硼及纳米硼酸镧制备抗磨修复型节能环保润滑油。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本领域的技术人员应当理解，本发明并不限于以下实施例，任何在本发明具体实施例基础上做出的改进和变化都在本发明权利要求保护的范围之内。
实施例1-7 抗磨修复型节能环保润滑油
实施例1-7分别为一种抗磨修复型节能环保润滑油。原料包括：基础油、抗氧抗腐剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、抗乳化剂、消泡剂、粘度指数改进剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧。其中，基础油由质量比为1:3~3:1的聚α-烯烃合成基础油与脂类油混合而成，抗氧抗腐剂由质量比为1:1的二烷基二硫代磷酸锌与壬基二苯胺混合而成，清净剂为石油磺酸钙，分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺，锈蚀抑制剂为烯基丁二酸酯，金属减活剂为噻二唑衍生物，抗乳化剂为聚环氧乙烷-环氧丙烷醚，消泡剂为丙烯酸与醚共聚物，粘度指数改进剂为丁二酰亚胺乙丙共聚物，降凝剂为聚α-烯烃。其中，制成它们的原料具体组分、重量份数等参数如表1所示：
表1 实施例1-7原料组成表
实施例8　一种抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法
本实施例为一种抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法，该制备方法按以下步骤顺序进行：
(1)将基础油加入调合釜中，启动搅拌，升温至65℃，依次加入抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、抗乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂；其中，基础油、抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、防乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂选取实施例1-7中的任一项。
(2)维持加热温度，继续搅拌150min，等待全部组份混合均匀后，冷却至常温，过滤，得到抗磨修复型节能环保润滑油。
实施例9　抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法
本实施例为一种抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法，该制备方法按以下步骤顺序进行：
(1)将基础油加入调合釜中，启动搅拌，升温至70℃，依次加入抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、抗乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂；其中，基础油、抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、防乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂选取实施例1-7中的任一项。
(2)维持加热温度，继续搅拌120min，等待全部组份混合均匀后，冷却至常温，过滤，得到抗磨修复型节能环保润滑油。
实施例10　抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法
本实施例为一种抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法，该制备方法按以下步骤顺序进行：
(1) 将基础油加入调合釜中，启动搅拌，升温至68℃，依次加入抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、抗乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂；其中，基础油、抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、防乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂选取实施例1-7中的任一项。
(2)维持加热温度，继续搅拌180min，等待全部组份混合均匀后，冷却至常温，过滤，得到抗磨修复型节能环保润滑油。
实施例11　抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法
本实施例为一种抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法，该制备方法按以下步骤顺序进行：
(1) 将基础油加入调合釜中，启动搅拌，升温至66℃，依次加入抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、抗乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂；其中，基础油、抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、防乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂选取实施例1-7中的任一项。
(2)维持加热温度，继续搅拌175min，等待全部组份混合均匀后，冷却至常温，过滤，得到抗磨修复型节能环保润滑油。
实施例12　抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法
本实施例为一种抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法，该制备方法按以下步骤顺序进行：
(1) 将基础油加入调合釜中，启动搅拌，升温至67℃，依次加入抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、抗乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂；其中，基础油、抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、防乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂选取实施例1-7中的任一项。
(2)维持加热温度，继续搅拌132min，等待全部组份混合均匀后，冷却至常温，过滤，得到抗磨修复型节能环保润滑油。
实施例13　抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法
本实施例为一种抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法，该制备方法按以下步骤顺序进行：
(1) 将基础油加入调合釜中，启动搅拌，升温至69℃，依次加入抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、抗乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂；其中，基础油、抗氧抗腐剂、消泡剂、清净剂、分散剂、锈蚀抑制剂、金属减活剂、防乳化剂、降凝剂、纳米氮化硼、纳米硼酸镧及粘度指数改进剂选取实施例1-7中的任一项。
(2)维持加热温度，继续搅拌165min，等待全部组份混合均匀后，冷却至常温，过滤，得到抗磨修复型节能环保润滑油。
实施例14　抗磨修复型节能环保润滑油的润滑效果
本实施例执行美国ASTM D5183-95试验标准测试摩擦系数。执行ASTM D4172方法实验测试磨斑直径。
利用四球机测定，设定载荷(温度25℃，负荷392N，速度1200r/min，时间60min)下的极压和减摩抗磨性能，四球试验所用的钢球为直径12.7mm的GCR钢球。实施例1-7的承载性能和减摩抗磨性能如表2所示：
表2 实施例1-7润滑效果
对比实施例
为了检测本发明的承载性能和减摩抗磨性能，使用常规润滑油与实施例1-7进行对比。同样利用四球机测定，设定载荷(温度25℃，负荷392N，速度1200r/min，时间60min)下的极压和减摩抗磨性能，四球试验所用的钢球为直径12.7mm的GCR钢球。常规润滑油的承载性能和减摩抗磨性能如表3所示：
表3 常规润滑油润滑效果
对比可知本发明的承载性能和减摩抗磨性能较常规润滑油有极大的提升，具有较好的开发前景。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗磨修复型节能环保润滑油，其特征在于，以重量份数计，制成其有效成分的原料包括：
基础油83~96份，抗氧抗腐剂0.6~2.7份，清净剂0.5~2.5份，分散剂0.2~2份，锈蚀抑制剂0.2~1份，金属减活剂0.1~0.8份，抗乳化剂0.1~1份，降凝剂0.1~0.2份，纳米氮化硼1~1.5份，纳米硼酸镧1~1.5份。
2.根据权利要求1所述的抗磨修复型节能环保润滑油，其特征在于，以重量份数计，其原料还包括：消泡剂0.1~0.8份，粘度指数改进剂0.1~3份；其中，所述消泡剂为丙烯酸与醚共聚物；所述粘度指数改进剂为丁二酰亚胺乙丙共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的抗磨修复型节能环保润滑油，其特征在于：所述基础油由质量比为1:3~3:1的聚α-烯烃合成基础油与脂类油混合而成。
4.根据权利要求1或2所述的抗磨修复型节能环保润滑油，其特征在于：所述抗氧抗腐剂由质量比为1:1的二烷基二硫代磷酸锌与壬基二苯胺混合而成。
5.根据权利要求1或2所述的抗磨修复型节能环保润滑油，其特征在于：所述清净剂为石油磺酸钙。
6.根据权利要求1或2所述的抗磨修复型节能环保润滑油，其特征在于：所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺。
7.根据权利要求1或2所述的抗磨修复型节能环保润滑油，其特征在于：所述锈蚀抑制剂为烯基丁二酸酯；所述金属减活剂为噻二唑衍生物；所述抗乳化剂为聚环氧乙烷-环氧丙烷醚；所述降凝剂为聚α-烯烃。
8.根据权利要求1或2所述的抗磨修复型节能环保润滑油，其特征在于：所述纳米氮化硼粒径为20~80nm；所述纳米硼酸镧粒径为20~30nm。
9.一种如权利要求1至8中任意一项所述的抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法，其特征在于，按照以下步骤顺序进行：
(1)将83~96份基础油加入调合釜中，启动搅拌，升温至65~70℃，依次加入0.6~2.7份抗氧抗腐剂，0.5~2.5份清净剂，0.2~2份分散剂，0.2~1份锈蚀抑制剂，0.1~0.8份金属减活剂，0.1~1份抗乳化剂，0.1~0.2份降凝剂，1~1.5份纳米氮化硼及1~1.5份纳米硼酸镧；
(2)维持65~70℃继续搅拌120~180min，等待全部组份混合均匀后，冷却至常温，过滤，得到抗磨修复型节能环保润滑油。
10.根据权利要求9所述的抗磨修复型节能环保润滑油的制备方法，其特征在于：
在加入抗氧抗腐剂后，加清净剂之前，还需加入0.1~0.8份消泡剂；加入纳米硼酸镧后，还需加入0.1~3份粘度指数改进剂。
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