CN110373253A - 一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油及其制备方法,低粘度耐磨节能润滑油包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油20‑40份、单酯类基础油35‑55份、醚类基础油10‑30份、抗氧化剂0.1‑0.8份、抗磨减磨剂0.05‑0.08份、清净分散剂4‑10份。通过采用多种酯类基础油复配,在温度为100℃的零负荷条件下,其油膜的厚度变薄,润滑油粘度超低,流动性极大提高,散热性能好,且润滑油的耐高低温性能优异,油温可控,阻力小;而在温度为150℃、转速为106转/S的高负荷条件下,由于润滑油吸附能力强,油膜不容易被压力被挤出金属表面,抗磨减磨性能优异,尤其适用于长途高转的驾驶情况、赛车类等极端环境下的激烈驾驶情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机润滑油技术,尤其涉及一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油及其制备方法。
背景技术
发动机是汽车的心脏,发动机内有许多相互摩擦运动的金属表面,这些部件运动速度快、环境差,工作温度可达400℃至600℃。发动机润滑油被誉为汽车的“血液”。发动机润滑油(即机油)渗透在活塞和气缸之间、轴与轴瓦之间,能对发动机起到润滑减磨、辅助冷却降温、密封防漏、防锈防蚀、减震缓冲等作用。机油由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分,决定着润滑油的基本性质,添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足,赋予某些新的性能,是润滑油的重要组成部分。
现有发动机润滑油存在以下缺陷:
(1)润滑油渗透在活塞和气缸之间、轴与轴瓦之间,在金属零件与金属零件之间形成一层油膜,油膜具有抵抗压力不破裂,并能保持足够油膜厚度,从而防止磨擦面直接接触的能力。油膜强度反映了在活塞和气缸之间、轴与轴瓦之间的润滑油的附着能力。传统发动机润滑油在温度为100℃的零负荷条件下,其油膜相对厚,但润滑油粘度高、流动性差、散热慢,且润滑油不耐高温导致油温容易升高,阻力大;而在温度为150℃、转速为106转/S的高负荷条件下,由于有压力油膜容易被挤出金属表面,产生磨损,而发动机内的润滑油粘度大,流动性差,不能及时补充上来,磨损更大;尤其经常激烈驾驶、长途高转的情况,比如经常4000转以上行驶,对油膜强度的要求更加高,只有油膜不破才能保护好发动机,如果运转中油膜薄,油膜破裂,发动机磨损会更加大。
(2)传统发动机润滑油内会添加抗磨减磨剂来提高润滑油的抗磨减磨性能,但是现有添加的抗磨减磨剂会发生化学反应,抗磨减磨性能会衰退,让润滑阻力增大;
(3)同时由于机油中往往含有硫、磷等元素,会促使某种零件的腐蚀磨损,尾气排放不友好。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油。
本发明的目的之二在于提供一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油的制备方法。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现:一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油20-40份、单酯类基础油35-55份、醚类基础油10-30份、抗氧化剂0.1-0.8份、抗磨减磨剂0.05-0.08份、清净分散剂4-10份。
进一步地,所述的满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油25-35份、单酯类基础油40-50份、醚类基础油15-25份、抗氧化剂0.3-0.6份、抗磨减磨剂0.05-0.08份、清净分散剂5-9份。。
进一步地,所述多元醇酯类基础油选自三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯中的一种。
进一步地,所述单酯类基础油由天然油脂衍生的直链脂肪酸和直链脂肪醇或支链脂肪醇酯化得到的酯。
进一步地,所述醚类基础油选自油溶性聚醚。
进一步地,所述抗氧化剂为无灰复配氧化剂,该无灰复配氧化剂由质量比为1:(0.8-1.5)的苯胺类抗氧化剂与萘胺类抗氧化剂组成。
进一步地,所述抗磨减磨剂选自石墨烯抗磨润滑添加剂。
进一步地,所述清净分散剂选自烷基酚盐、磺酸盐、水杨酸盐、丁二酰亚胺、丁二酸酯中的一种或两种以上的混合物。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现:一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油的制备方法,包括如下步骤:
配制酯类基础油:将配方量的多元醇酯类基础油、单酯类基础油、醚类基础油边搅拌,边加热升温,混合均匀,得到混合酯类基础油;
加入添加剂:依次将抗氧化剂、抗磨减磨剂、清净分散剂加入至混合酯类基础油中,搅拌均匀,边搅拌边保温;自然冷却,即得低粘度耐磨节能润滑油。
进一步地,在配制酯类基础油步骤中,所述搅拌的速度为8-35转/s,搅拌时间为35-55min;所述加热升温至60-65℃;
在加入添加剂步骤中,所述搅拌的速度为10-35转/s,搅拌时间为15-25 min。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
(1)润滑油的油膜厚度能够适配不同驾驶条件:与现有的润滑油相比,通过采用多种酯类基础油复配,在温度为100℃的零负荷条件下,其油膜的厚度变薄,润滑油粘度超低(100℃运动粘度的粘度大小为5-6mm2/s),流动性极大提高,散热性能好,且润滑油的耐高低温性能优异,油温可控,阻力小;而在温度为150℃、转速为106转/S的高负荷条件下,由于多种酯类基础油复配使润滑油吸附能力强,油膜不容易被压力被挤出金属表面,抗磨减磨性能优异,尤其适用于长途、高转的驾驶情况、赛车类等极端环境下的激烈驾驶情况。
(2)润滑油100℃运动粘度自始至终不变:采用多种酯类基础油复配,多元醇酯类基础油的耐高温极限性能好,单酯类基础油与发动机密封件相容性非常好,醚类基础油具有很好的承载能力,抗磨性能是一般基础油(如一至四类基础油)的3倍,可以提高润滑油的抗磨性能,三者按照一定比例的混合,减少了对粘度添加剂的依赖,使润滑油具有超强的抵抗粘度衰退能力,从汽车换油开始到下次换油前,一直保持最佳节能粘度(节能粘度大小为5-6mm2/s),一直保持正常的动力输出,在整个换油期内粘度变化非常小,近乎达到0%粘度剪切损失。
(3)润滑油的摩擦阻力低:传统发动机润滑油的基础油通常采用一至四类基础油混合而成,由于一至四类基础油的分子结构不规整,让润滑阻力增大,摩擦阻力增大。本发明采用全为酯类基础油作为基础油,其分子具有规整的分子结构,让润滑油阻力大幅度减少,显著降低摩擦阻力,调整最佳的摩擦系数;且选用的添加剂上含硫、磷等元素极少,不会对安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置三元催化器产生影响,尾气排放友好。
(4)润滑油抗磨性能自始至终优异:本发明的润滑油添加抗磨减磨剂来提高润滑油的抗磨减磨性能,而石墨烯抗磨减磨剂的加入是物理混合,并不产生化学过程,因而抗磨减磨剂不存在损耗,润滑油自始至终抗磨性能优异,将滑动摩擦变成滚动摩擦,摩擦系数更低,不会腐蚀磨损零件。而现有添加的抗磨减磨剂多数会发生化学反应,导致抗磨减磨剂随着润滑油使用时间增长,抗磨性能逐渐下降。另外,该石墨烯抗磨减磨剂在本发明基础油内的溶解性好,不会产生沉积,提高了润滑油的使用寿命。
(5)润滑油的使用寿命长:在市区内开开停停的驾驶环境下,汽车发动机油换油期从5000公里延长至2-3万公里;在全程高速驾驶的理想环境下,汽车发动机油换油期从5000公里延长至6-8万公里。
(6)润滑油的燃油经济性高:在市区内开开停停的驾驶环境下,可以节省燃油10-20%。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本发明中,若非特指,所有的份、百分比均为重量单位,所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油20-40份、单酯类基础油35-55份、醚类基础油10-30份、抗氧化剂0.1-0.8份、抗磨减磨剂0.05-0.08份、清净分散剂4-10份。
作为进一步优选方案,满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油25-35份、单酯类基础油40-50份、醚类基础油15-25份、抗氧化剂0.3-0.6份、抗磨减磨剂0.05-0.08份、清净分散剂5-9份。
作为进一步优选方案,所述多元醇酯类基础油选自三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯中的一种。在本发明中,多元醇酯类基础油的粘度指数很高,具有很好的耐高低温极限性能,优选参数100℃粘度为5-6mm2/s、倾点为-(30-60)℃、闪点为200-265℃的多元醇酯类基础油,如购自法国布伦泰格公司生产的多元醇酯类基础油、英国禾大公司生产的Priolube1428、Priolube 2720、Priolube 3970的多元醇酯类基础油、莹口星火化工公司生产的型号为TMP607、TMP108A、TMP108B、TMP108C、TMP108D三羟甲基丙烷酯和型号为PE108、PE321、PE304、PE343、PE451DE 季戊四醇酯多元醇酯类基础油中的一种。
作为进一步优选方案,所述单酯类基础油由天然油脂衍生的直链脂肪酸和直链脂肪醇或支链脂肪醇酯化得到的酯。在本发明中,单酯类基础油与发动机密封件相容性非常好,且具有价格便宜、粘度指数高、生物降解性高等优点,但低温流动性差,抗氧化性能差,需要复配其他酯类基础油改善其自身缺点。优选地,酯类基础油购自英国禾大公司生产的Priolube 6813、Priolube 1415、Priolube1976的单酯类基础油中的一种。多元醇酯类基础油与单酯类基础油的复合,可以改善单酯类基础油的低温流动性差的问题,另外,酯类基础油其抗氧化性能差的问题通过加入无灰抗氧化剂进行复配与调和,一方面弥补抗氧化性能差的缺陷,另一方面,解决基础油之间相容性问题,使润滑油能够与发动机密封材料之间形成很好的相容性。
作为进一步优选方案,所述醚类基础油选自油溶性聚醚,属于五类基础油中的一种。在本发明中,油溶性聚醚具有很好的承载能力,抗磨性能是一般基础油(如一至四类基础油)的3倍,可以提高润滑油的抗磨性能,如购自德国沙索公司型号为MARLOWET M的油溶性聚醚PAG、陶氏化工公司型号为OSP的油溶性聚醚的醚类基础油中的一种。
油溶性聚醚PAG由环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)聚合而成,通过控制聚合形式和聚合度以及在分子设计中引入不同的功能性元素,官能团实现特定的功能,根据聚合度的不同,可以得到不同粘度范围的醚类聚合物。目前有100多种油溶性聚醚PAG应用在润滑油中,在本发明中,选用的醚类基础油其承载能力高,抗磨性能优异,高低温性能优异,100℃的粘度低,与单酯类和多元醇酯类基础油复合,与上述两种酯类基础油具有很好的相容性,且能够出色地提高抗磨减磨性能,同时防止三种基础油沉积,使整体基础油的流动性能更加优异。
在本发明中,多元醇酯类基础油、单酯类基础油和醚类基础油按照一定比例复配,基础油会在两接触面间形成一层连续的油膜,这层油膜起着液态润滑的作用,即防止金属与金属间直接接触,从而减少摩擦;尤其在高负荷条件下,由于多种酯类基础油复配使润滑油吸附能力强,油膜不容易被压力被挤出金属表面,抗磨减磨性能优异,尤其适用于长途高转的驾驶情况、赛车类等极端环境下的激烈驾驶情况。
作为进一步优选方案,所述抗氧化剂为无灰复配氧化剂,该无灰复配氧化剂由质量比为1:(0.8-1.5)的苯胺类抗氧化剂与萘胺类抗氧化剂组成。其中,苯胺类抗氧化剂选自丁/辛基二苯胺、二壬基二苯胺、二辛基二苯胺、改性苯基二苯胺中的一种,所述萘胺类抗氧化剂选自苯基α萘胺、烷基化苯基-α萘胺中的一种。
本发明的无灰复配氧化剂为避免润滑油在储存和使用过程中,由于接触氧气、热量、光或金属等引起润滑油氧化降解的关键组分,可有效抑制润滑油的氧化降解,尤其能够显著提高酯类基础油的氧化降解,显著辅助抑制酯类基础油因氧化引起的粘度变化,延长润滑油的使用时间,且本发明复配的抗氧化剂与发动机密封材料之间具有很好的相容性,无灰分产生,广泛适用于各种汽车尾气处理系统的保护。作为进一步优选的复配氧化剂,本发明选用质量比为1:1的对,对′-二辛基二苯胺和的烷基化(N-)苯基-α-萘胺的无灰复配氧化剂,N-苯基-α-萘胺的高温抗氧化效果好,可达325℃的操作温度,N-苯基-α-萘胺比对,对′-二辛基二苯胺有着更好的抗氧化效果,但却易生成沉淀,将对,对′-二辛基二苯胺和的烷基化(N-)苯基-α-萘胺组合在一起,不但氧化诱导期有明显提高,而且残渣量也降低很多。
另外,随着轿车发动机油GF-5 规格的实施,对发动机油中硫和磷含量的限制将更加严格,同时对油品的抗氧、抗磨和减摩性能将提出更高要求。在这个大背景下,石墨烯的抗磨减摩性能以及它与无灰复配氧化剂的抗氧化协同作用,无疑将成为发动机油添加剂配方的亮点,极大提高油品的抗氧、抗磨和减摩性能。
作为进一步优选方案,所述抗磨减磨剂选自石墨烯抗磨润滑添加剂。优选采用自行调配的石墨烯抗磨润滑添加剂,在本发明中,石墨烯抗磨润滑添加剂是由石墨烯、基础油、分散剂以质量比为1:(4-8):0.6复合调制而成,基础油优选为本发明的复配酯类基础油,分散剂为常规分散剂或本发明的清净分散剂;复合调制的石墨烯抗磨润滑添加剂质量与性能稳定,用于调制各种极压抗磨及润滑性能优良的润滑油,与本发明的抗氧化剂复配使用,有相辅相成作用。由于石墨烯独特的二维结构,超强的导电、导热、润滑、耐腐性能,超大的比表面积和超强的结构和热稳定性等,使产品具有在高温下仍保持其基本性能不变,尤其是在高温的环境下,其优异的润滑性、耐磨性、抗氧化性在发动机润滑油的使用中得以极好的体现,如,有效地避免发生高温氧化、延长换油周期;在摩擦面形成抗磨石墨烯膜而具有超强的润滑性;显著提高润滑油的耐磨性和抗压性,减少机械的摩擦损失;大幅减少摩擦系数和磨损率,特别是高载荷下的机械摩擦因数,提高抗磨能力;减少机械震动、降低机械噪音;降低机械摩擦面的工作温度、保持润滑油粘度;机械启动性能大幅提高,降低机械启停磨损;提高机械功效,延长机械使用寿命。
作为进一步优选方案,所述清净分散剂选自烷基酚盐、磺酸盐、水杨酸盐、丁二酰亚胺、丁二酸酯中的一种或两种以上的混合物。优选地,清净分散剂选自烷基酚镁盐与磺酸镁盐以质量比为1:(0.2-0.6)复配的清净分散剂,该清净分散剂灰分少,环保,能够在润滑油中起到很好的分散和增溶作用,尤其是将润滑油氧化后生成的胶状物、积炭等不溶物或悬浮物,在油中形成稳定的胶体状态而不易沉积在部件上;另一方面,该清净分散剂具有表面活性的能力,将吸附已沉积在发动机部件上的胶状物、积炭等固体颗粒污染物,并使污染物悬浮于油的表面,以确保参加润滑循环的油是清净的,以减少高温与漆膜的形成。
上述满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油的制备方法,包括如下步骤:
配制酯类基础油:将配方量的多元醇酯类基础油、单酯类基础油、醚类基础油边搅拌,搅拌的速度为8-35转/s,搅拌时间为35-55 min,边加热升温至60-65℃,混合均匀,得到混合酯类基础油;
加入添加剂:依次将抗氧化剂、抗磨减磨剂、清净分散剂加入至混合酯类基础油中,搅拌均匀,边搅拌边保温,搅拌的速度为10-35转/s,搅拌时间为15-25 min;自然冷却,即得低粘度耐磨节能润滑油。
以下是本发明具体的实施例,在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1:
一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油20份、单酯类基础油35份、醚类基础油10份、抗氧化剂0.1份、抗磨减磨剂0.05份、清净分散剂4份。
其中,多元醇酯类基础油购自英国禾大公司生产的Priolube 1428多元醇酯类基础油,单酯类基础油购自英国禾大公司生产的Priolube 6813单酯类基础油,醚类基础油购自德国沙索公司型号为MARLOWET M的油溶性聚醚PAG的醚类基础油,抗氧化剂选自质量比为1:1的对,对′-二辛基二苯胺和的烷基化(N-)苯基-α-萘胺的无灰复配氧化剂,抗磨减磨剂选自石墨烯抗磨润滑添加剂,由石墨烯、基础油、分散剂以质量比为1:5:0.6复合调制而成,基础油优选为本发明的复配酯类基础油,分散剂为本发明的清净分散剂;清净分散剂选自烷基酚镁盐与磺酸镁盐以质量比为1:0.4复配的清净分散剂。
实施例2:
一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油30份、单酯类基础油40份、醚类基础油20份、抗氧化剂0.5份、抗磨减磨剂0.06份、清净分散剂6份。
其中,多元醇酯类基础油购自英国禾大公司生产的Priolube 2720多元醇酯类基础油,单酯类基础油购自英国禾大公司生产的Priolube 1415的单酯类基础油,醚类基础油购自德国沙索公司型号为MARLOWET M的油溶性聚醚PAG的醚类基础油,抗氧化剂选自质量比为1:1的对,对′-二辛基二苯胺和的烷基化(N-)苯基-α-萘胺的无灰复配氧化剂,抗磨减磨剂选自石墨烯抗磨润滑添加剂,由石墨烯、基础油、分散剂以质量比为1:5:0.6复合调制而成,基础油优选为本发明的复配酯类基础油,分散剂为本发明的清净分散剂;清净分散剂选自烷基酚镁盐与磺酸镁盐以质量比为1:0.4复配的清净分散剂。
实施例3:
一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油35份、单酯类基础油45份、醚类基础油25份、抗氧化剂0.6份、抗磨减磨剂0.06份、清净分散剂8份。
其中,多元醇酯类基础油购自英国禾大公司生产的Priolube 3970多元醇酯类基础油,单酯类基础油购自英国禾大公司生产的Priolube1976的单酯类基础油,醚类基础油购自德国沙索公司型号为MARLOWET M的油溶性聚醚PAG的醚类基础油,抗氧化剂选自质量比为1:1的对,对′-二辛基二苯胺和的烷基化(N-)苯基-α-萘胺的无灰复配氧化剂,抗磨减磨剂选自石墨烯抗磨润滑添加剂,由石墨烯、基础油、分散剂以质量比为1:5:0.6复合调制而成,基础油优选为本发明的复配酯类基础油,分散剂为本发明的清净分散剂;清净分散剂选自烷基酚镁盐与磺酸镁盐以质量比为1:0.4复配的清净分散剂。
实施例4:
一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油38份、单酯类基础油50份、醚类基础油15份、抗氧化剂0.4份、抗磨减磨剂0.07份、清净分散剂9份。
其中,多元醇酯类基础油购自莹口星火化工公司生产的型号为TMP607多元醇酯类基础油,单酯类基础油购自英国禾大公司生产的Priolube 1415的单酯类基础油,醚类基础油购自德国沙索公司型号为MARLOWET M的油溶性聚醚PAG醚类基础油,抗氧化剂选自质量比为1:1的对,对′-二辛基二苯胺和的烷基化(N-)苯基-α-萘胺的无灰复配氧化剂,抗磨减磨剂选自石墨烯抗磨润滑添加剂,由石墨烯、基础油、分散剂以质量比为1:5:0.6复合调制而成,基础油优选为本发明的复配酯类基础油,分散剂为本发明的清净分散剂;清净分散剂选自烷基酚镁盐与磺酸镁盐以质量比为1:0.4复配的清净分散剂。
实施例5:
一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油32份、单酯类基础油48份、醚类基础油23份、抗氧化剂0.8份、抗磨减磨剂0.08份、清净分散剂4份。
其中,多元醇酯类基础油购自莹口星火化工公司生产的型号为TMP607、TMP108A多元醇酯类基础油,单酯类基础油购自购自英国禾大公司生产的Priolube 1415单酯类基础油,醚类基础油购自陶氏化工公司型号为OSP的油溶性聚醚的醚类基础油,抗氧化剂选自质量比为1:1的对,对′-二辛基二苯胺和的烷基化(N-)苯基-α-萘胺的无灰复配氧化剂;抗磨减磨剂选自石墨烯抗磨润滑添加剂,由石墨烯、基础油、分散剂以质量比为1:5:0.6复合调制而成,基础油优选为本发明的复配酯类基础油,分散剂为本发明的清净分散剂;清净分散剂选自烷基酚镁盐与磺酸镁盐以质量比为1:0.4复配的清净分散剂。
上述实施例的满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,采用如下制备方法制备而得,具体包括如下步骤:
配制酯类基础油:将配方量的多元醇酯类基础油、单酯类基础油、醚类基础油边搅拌,搅拌的速度为8-35转/s,搅拌时间为35-55 min,边加热升温至60-65℃,混合均匀,得到混合酯类基础油;
加入添加剂:依次将抗氧化剂、抗磨减磨剂、清净分散剂加入至混合酯类基础油中,搅拌均匀,边搅拌边保温,搅拌的速度为10-35转/s,搅拌时间为15-25 min;自然冷却,即得低粘度耐磨节能润滑油。
效果评价及性能检测
1. 润滑油的性能参数
对实施例1-5的低粘度耐磨节能润滑油以及市售发动机润滑油的性能进行检测,检测项目及结果参见表1。检测项目参照汽油机油产品标准: GB 11121-2006,运动粘度(100℃)试验方法参见GB/T 265;蒸发损失(%)测试方法参照GB/T 7325;低温动力粘度CCS试验方法参见GB/T6538 ASTM D5293;摩擦系数、磨斑在四球摩擦试验中得到的参数;换油期的试验方法如下:通过对某汽车制造商的一批新车实际添加本发明的发动机润滑油作为出厂初装油,然后在相同试验条件下行驶后,对机油进行检测,对比换油标准决定是否达到换油期。节油率的测试方法如下:同一车辆,与0W40合成油相比,使用本发明润滑油后,耗油降低的百分比,在相同的行驶公里数、相同路况、相同行驶习惯上,耗油量的比较,其中市售发动机润滑油为美孚的0W40润滑油。
表1 为实施例1-5润滑油以及市售发动机润滑油的性能参数
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 市售产品 | |
SAE粘度 | 0W5 | 0W5 | 0W5 | 0W5 | 0W5 | 0W40 |
运动粘度(100℃)/(mm<sup>2</sup>/s) | 5.2 | 5.1 | 4.9 | 5.2 | 5.0 | 14.5 |
HFRR摩擦系数 | 0.06 | 0.07 | 0.05 | 0.07 | 0.05 | >0.1 |
磨斑(mm) | 0.33 | 0.44 | 0.31 | 0.38 | 0.42 | >0.5 |
蒸发损失(%) | 5.9% | 6.5% | 5% | 7% | 5.5% | 10-11% |
低温动力粘度CCS/(MPA.S) | 5500 | 5700 | 4450 | 5890 | 4610 | 6200 |
换油期(km) | 21000 | 24000 | 28000 | 23500 | 26000 | 10000 |
节油率% | 15% | 16% | 13% | 17% | 15.2% | 100% |
油品的蒸发损失(%),即油品在一定条件下通过蒸发而损失的量,用质量百分比表示,蒸发损失与油品的挥发度成正比,蒸发损失越大,实际应用中的油耗就越大,故对油品在一定条件下的蒸发损失量要有限制。美国石油协会API对蒸发损失要求小于15%。低温动力粘度是油品在低温、高剪切速率条件下所测得的内摩擦力大小的量度,在同一种低温条件下,测出的该粘度值越小,说明润滑油的冷启动性能越好;低温动力粘度可作为预示发送机在低温条件下能够顺利启动的粘度指标。摩擦系数、磨斑在四球摩擦试验中得到的参数。换油期(km)是指在市区内开开停停的环境下测试的换油期;节油率%是指与0W40合成油相比,耗油降低的百分比。
经过上述试验分析,运动粘度(100℃)粘度反映油品的内摩擦力,是表示油品油性和流动性的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下,粘度越大,油膜强度越高,流动性越差。本发明的配方其粘度非常低,流动性非常好,且油膜强度非常高,是一款抗磨高性能发动机润滑油。另外,摩擦系数越小,磨斑越小越耐磨,也进一步说明本发明润滑油具有优异的抗磨减磨性能。
油品的蒸发损失(%)的结果显示,本发明的润滑油蒸发损失小,因此实际应用中的油耗会降低,更加省油。
低温动力粘度的结果显示本发明润滑油的冷启动性能非常好,预热速度极短。
换油期的结果显示添加有本发明润滑油的汽车在市区内开开停停的环境下,在2万公里后的实际行车后发动机油还可以继续使用,还未到换油标准;与现有常规润滑油5W20, 5W30相比,常规润滑油在行驶5000公里后发动机油不能再继续使用,必须换油;与对比例市售产品0W40的润滑油,其为性能机油,虽然比常规润滑油的换油期有所增加,但是与本发明的润滑油相比,其换油期依然不长,表明了本发明发动机润滑油大大延长了汽车的换油期。
另外,本发明的发动机润滑油能大大延长发动机换油期,节省燃料。
最后,本发明实施例5采用多数为本国生产的原材料,其性能检测结果优异,有效减少对进口材料的依赖,能够代替外国品牌,具有极高的推广意义。
2. 润滑油的超强抵抗粘度衰退能力
以本发明实施例3以及市售带剪切的0W40润滑油为例,通过对某汽车制造商的一批新车实际添加本发明的发动机润滑油作为出厂初装油,然后在相同试验条件下行驶1万公里后,对机油100℃运动粘度进行检测,对比本发明的润滑油和市售润滑油的100℃运动粘度的衰减变化情况。其中市售发动机润滑油为美孚的0W40润滑油。
表2为本发明润滑油以及市售发动机润滑油的抵抗粘度衰退能力比较
经过上述试验分析,本发明使润滑油具有超强的抵抗粘度衰退能力,从汽车换油开始到下次换油前,一直保持最佳节能粘度;首先,由于采用多种酯类基础油复配,减少了对粘度添加剂的依赖,其次,由于本发明在分子规整的基础油上加入的石墨烯抗磨减磨剂、抗氧化剂等强度高、稳定性高的添加剂,令成品油一直保持很好的润滑性,保持正常的动力输出,抗磨耐磨性能极佳,不存在消耗,在整个换油期内粘度变化非常小,近乎达到0%粘度剪切损失。现有0W40润滑油需要添加粘度添加剂,来保证粘度变化幅度减少,因此该润滑油的粘度会呈现时高时低的不稳定状态,但整体粘度呈现降低趋势,从上述数据可见,市售0W40润滑油随着使用时间的增大,100℃运动粘度整体趋势逐渐增小,0W40润滑油使用初期100℃运动粘度大,不省油,存在较大的冷启动磨损,当100℃运动粘度下降至省油阶段,进入低磨损,润滑性能最佳,但当100℃运动粘度下降至油膜破裂阶段,则导致润滑性变差,摩擦阻力增大,磨损加剧,油耗变高。
3. 润滑油的环保性能
3.1对车龄为9年的小汽车,车型为BMW M3 PM91,使用本发明的润滑油后,送检至某市机动车检测部门进行《点燃式发动机汽车稳态工况法排气污染物检测》报告显示如下:
表3为某汽车《排气污染物检测报告》结果
本测试方法按照标准DB 44/592-2009 GB 18285-2018。
3.2对车龄为13年的小汽车,车型为WVWGJ31K48W,使用本发明的润滑油后,送检至某市机动车检测部门进行《点燃式发动机汽车稳态工况法排气污染物检测》报告显示如下:
表4为某汽车《排气污染物检测报告》结果
本测试方法按照标准GB 18285-2018。
3.3对车龄为11年的小汽车,车型为TRUDD28J181,使用本发明的润滑油后,送检至某市机动车检测部门进行《点燃式发动机汽车稳态工况法排气污染物检测》报告显示如下:
表5为某汽车《排气污染物检测报告》结果
本测试方法按照标准GB 18285-2018。
上述结果显示,本发明的润滑油其环保性能非常好,对于使用年限已久的小汽车,其污染物检测结果依然远远低于国标六标准中规定的排放限值,说明本发明的产品具有非常优异的环保性能,低排放,对环境污染小,具有广阔的市场价值和发展前景。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,其特征在于,包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油20-40份、单酯类基础油35-55份、醚类基础油10-30份、抗氧化剂0.1-0.8份、抗磨减磨剂0.05-0.08份、清净分散剂4-10份。
2.如权利要求1所述的满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,其特征在于,包括如下重量份数计的组分:多元醇酯类基础油25-35份、单酯类基础油40-50份、醚类基础油15-25份、抗氧化剂0.3-0.6份、抗磨减磨剂0.05-0.08份、清净分散剂5-9份。
3.如权利要求1或2所述的满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,其特征在于,所述多元醇酯类基础油选自三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯中的一种。
4.如权利要求1或2所述的满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,其特征在于,所述单酯类基础油由天然油脂衍生的直链脂肪酸和直链脂肪醇或支链脂肪醇酯化得到的酯。
5.如权利要求1或2所述的满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,其特征在于,所述醚类基础油选自油溶性聚醚。
6.如权利要求1或2所述的满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,其特征在于,所述抗氧化剂为无灰复配氧化剂,该无灰复配氧化剂由质量比为1:(0.8-1.5)的苯胺类抗氧化剂与萘胺类抗氧化剂组成。
7.如权利要求1或2所述的满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,其特征在于,所述抗磨减磨剂选自石墨烯抗磨润滑添加剂。
8.如权利要求1或2所述的满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油,其特征在于,所述清净分散剂选自烷基酚盐、磺酸盐、水杨酸盐、丁二酰亚胺、丁二酸酯中的一种或两种以上的混合物。
9.一种满足激烈驾驶的低粘度耐磨节能润滑油的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
配制酯类基础油:将配方量的多元醇酯类基础油、单酯类基础油、醚类基础油边搅拌,边加热升温,混合均匀,得到混合酯类基础油;
加入添加剂:依次将抗氧化剂、抗磨减磨剂、清净分散剂加入至混合酯类基础油中,搅拌均匀,边搅拌边保温;自然冷却,即得低粘度耐磨节能润滑油。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,在配制酯类基础油步骤中,所述搅拌的速度为8-35转/s,搅拌时间为35-55min;所述加热升温至60-65℃;
在加入添加剂步骤中,所述搅拌的速度为10-35转/s,搅拌时间为15-25 min。
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