CN110724583A - 甲醇发动机润滑油组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种甲醇发动机润滑油组合物及其制备方法，润滑油组合物包括以下占所述润滑油组合物重量百分比计的组分：粘度指数改性剂：5％‑7％；抗氧抗腐剂：2％‑3％；摩擦改进剂：1％‑2.5％；清净剂：3％‑6％；破乳剂：1％‑3％；和主要量的基础油；其中，所述粘度指数改性剂为乙烯丙烯共聚物，所述摩擦改进剂为有机钼盐类摩擦改进剂，所述清净剂为高碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂，所述破乳剂为聚醚类改性剂。本发明的甲醇发动机润滑油组合物，具有良好的抗氧抗腐和抗磨性能，能够有效维持润滑油组合物的碱值的稳定型，增强润滑油的品质，延长润滑油的更换周期。

Description

甲醇发动机润滑油组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油制备技术领域，特别是涉及一种甲醇发动机润滑油组合物及其制备方法。
背景技术
甲醇作为能源燃料在汽车上使用，与新能源动力电池动力相比，不仅可以解决环保和能源问题，而且能够保证汽车动力的可靠性。甲醇发动机可以不受环境、工况、温度、里程的限制，并且甲醇发动机的可维护和保养性都比较高，成本也较低。因而，甲醇在汽车特别是重卡上的使用更贴合实际需求。甲醇相对于传统柴油、CNG燃料[压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)]，因其燃料特性和燃烧产物等对发动机的影响，致使甲醇发动机的润滑油也不同于传统燃油的发动机润滑油。
对于传统燃料的柴油、CNG润滑油，应用于重型甲醇发动机上，由于甲醇燃料是一种有机溶剂，不仅不会形成类似于柴油的润滑油膜，反而更容易破坏油膜，造成甲醇发动机磨损加剧。另一方面，当发动机机油温度较低时，未燃甲醇以及燃烧产物如甲酸、乙酸等进入机油中，致使润滑油中的抗氧化抗腐添加剂失效加速。此外，甲醇发动机燃烧后形成的水含量较高，对于重型机更易于凝结，致使润滑油乳化加快，形成油泥等一系列问题，从而造成润滑油更换周期变短，机油失效加快。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种具有较强的抗氧抗腐性、分散性、抗乳化性润滑油组合物，增加润滑油的品质，延长润混油的更换周期。
特别地，本发明提供了一种甲醇发动机润滑油组合物，包括以下占所述润滑油组合物重量百分比计的组分：
粘度指数改性剂：5％-7％；
抗氧抗腐剂：2％-3％；
摩擦改进剂：1％-2.5％；
清净剂：3％-6％；
破乳剂：1％-3％；和
主要量的基础油；
其中，所述粘度指数改性剂为乙烯丙烯共聚物，所述摩擦改进剂为有机钼盐类摩擦改进剂，所述清净剂为高碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂，所述破乳剂为聚醚类改性剂。
进一步地，所述抗氧抗腐剂为二烷基二硫代磷酸锌，所述摩擦改进剂为二烷基二硫代磷酸钼，所述清净剂中所述水杨酸镁盐占所述润滑油组合物重量的0.3％-0.8％，所述破乳剂为聚丙烯酸聚醚改性剂，所述基础油为第三类基础油。
进一步地，所述润滑油组合物还包括以下占所述润滑油组合物重量百分比计的组分：
金属减活剂：0.2％-0.5％；
分散剂：7％-8％；
抗氧剂：0.5％-1.5％。
进一步地，所述金属减活剂为苯三咗衍生物，所述分散剂为双烯基丁二酰亚胺，所述抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚和苯基-α-萘胺的复合物。
进一步地，所述润滑油组合物还包括以下占所述润滑油组合物重量百分比计的组分：
降凝剂：0.2％-1％；
防锈剂：0.2％-0.5％；
抗泡剂：0.2％-0.5％。
进一步地，所述降凝剂为聚α-烯烃类化合物，所述防锈剂为烯基丁二酸半酯，所述抗泡剂为聚丙烯酸酯与甲基硅油的共聚物。
本发明还提供一种甲醇发动机润滑油组合物的制备方法，包括以下步骤：
将基础油置于容器中，在40℃-60℃的条件下加热并搅拌1h-3h；
将粘度指数改性剂作为添加剂加入所述容器中并继续加热和搅拌1h-3h，以形成所述粘度指数改性剂和所述基础油的第一均相溶液；
向所述第一均相混合液中依次加入清净剂、分散剂、抗氧抗腐剂、破乳剂、抗氧剂、摩擦改进剂、金属减活剂、降凝剂、防锈剂和抗泡剂，并继续加热和搅拌5h-7h，以形成第二均相溶液；
停止加热和搅拌，静置所述第二均相溶液并冷却至常温，以形成甲醇发动机润滑油组合物。
进一步地，停止加热和搅拌，静置所述第二均相溶液并冷却至常温，以形成甲醇发动机润滑油组合物的步骤还包括：
判断冷却至常温的所述第二均相溶液是否存在沉淀现象，若存在，则向所述第二均相溶液中添加所述基础油，并继续加热和搅拌，直至所述第二均相溶液不存在沉淀现象；若不存在，则完成所述甲醇发动机润滑油组合物的制备。
进一步地，所述基础油占所述润滑油组合物的重量百分比为70％-72％，所述基础油为第三类基础油，所述粘度指数改性剂占所述润滑油组合物重量百分比为5％-7％，所述粘度指数改性剂为乙烯丙烯共聚物。
进一步地，所述清净剂、所述分散剂、所述抗氧抗腐剂、所述破乳剂、所述抗氧剂、所述摩擦改进剂、所述金属减活剂、所述降凝剂、所述防锈剂和所述抗泡剂分别占所述润滑油组合物重量百分比为：抗氧抗腐剂：2％-3％；摩擦改进剂：1％-2.5％；清净剂：3％-6％；破乳剂：1％-3％；金属减活剂：0.2％-0.5％；分散剂：7％-8％；抗氧剂：0.5％-1.5％；降凝剂：0.2％-1％；防锈剂：0.2％-0.5％；
抗泡剂：0.2％-0.5％；
其中，所述抗氧抗腐剂为二烷基二硫代磷酸锌，所述摩擦改进剂为有机钼盐类摩擦改进剂，所述清净剂为高碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂，所述破乳剂为聚醚类改性剂，所述金属减活剂为苯三咗衍生物，所述分散剂为双烯基丁二酰亚胺，所述抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚和苯基-α-萘胺的复合物，所述降凝剂为聚α-烯烃类化合物，所述防锈剂为烯基丁二酸半酯，所述抗泡剂为聚丙烯酸酯与甲基硅油的共聚物。
本发明的甲醇发动机润滑油组合物，通过添加抗氧抗腐剂和有机钼盐类的摩擦改进剂，提高润滑油组合物的抗氧抗腐和抗磨性能。通过添加高碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂，降低灰分的含量，维持润滑油组合物的碱值的稳定型。通过添加以聚醚类改性剂作为的破乳剂，有效防止润滑油乳化加快，形成油泥等问题，便于甲醇发动机燃烧后形成的水溶入机油，有效增加润滑油的品质，延长润混油的更换周期。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明实施例的甲醇发动机润滑油组合物的制备流程图；
具体实施方式
本发明的甲醇发动机润滑油组合物，包括以下占润滑油组合物重量百分比计的组分：
粘度指数改性剂：5％-7％；
抗氧抗腐剂：2％-3％；
摩擦改进剂：1％-2.5％；
清净剂：3％-6％；
破乳剂：1％-3％；和
主要量的基础油；
其中，粘度指数改性剂为乙烯丙烯共聚物，摩擦改进剂为有机钼盐类摩擦改进剂，清净剂为高碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂，破乳剂为聚醚类改性剂。
本发明的甲醇发动机润滑油组合物可以应用在重型甲醇发动机上，由于甲醇燃料是一种有机溶剂，不仅不会形成类似与柴油的润滑油膜，反而会破坏油膜造成甲醇发动机磨损加剧。本发明通过添加2％-3％的抗氧抗腐剂(优选2.5％)和1％-2.5％的有机钼盐类摩擦改进剂，很好地解决了因甲醇燃料腐蚀而引起的发动机腐蚀和磨损加快的问题。并且，通过添加3％-6％高碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂，在发动机温度较低，未燃甲醇以及燃烧产物如甲酸、乙酸等进入机油时，碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂可以有效降低灰分的含量，维持润滑油组合物的碱值的稳定型，防止润滑油中的抗氧化抗腐添加剂失效加速。另外，由于甲醇发动机燃烧后的水含量较高，特别对于重型甲醇燃料发动机来说，更容易出现凝结现象，致使润滑油乳化加快，形成油泥等问题，导致润滑油更换周期变短，机油失效加快。针对甲醇发动机燃烧后形成的高含量水份问题，本发明的甲醇发动机润滑油组合物，通过添加1％-3％的聚醚类改性剂作为破乳剂，其目的是让水能够溶入机油，既亲水又亲油，不会出现油水分离和乳化的现象，有效提高润滑油的品质，延长润滑油的更换周期。
在本发明的一些优选实施例中，抗氧抗腐剂为二烷基二硫代磷酸锌，摩擦改进剂为二烷基二硫代磷酸钼。通过以二烷基二硫代磷酸锌作为抗氧抗腐剂和以二烷基二硫代磷酸钼作为摩擦改进剂，可以有效提高甲醇发动机抗氧抗腐和抗磨的性能，延长甲醇发动机的使用寿命。清净剂中水杨酸镁盐占润滑油组合物重量的0.3％-0.8％(优选0.5％)，可以有效降低灰分的含量，维持碱值的稳定性。破乳剂可以优选聚丙烯酸聚醚改性剂，聚丙烯酸聚醚改性剂有利于让水溶入机油，既亲水又亲油，不会出现油水分离和乳化的现象，有效提高润滑油的品质，延长润滑油的更换周期。基础油可以采用第三类基础油，基础油占润滑油组合物重量百分比为70％-72％，通过采用第三类基础油可以提高基础油的抗氧化性，有利于提高润滑油的整体品质。
根据本发明的一个实施例，润滑油组合物还包括以下占润滑油组合物重量百分比计的组分：
金属减活剂：0.2％-0.5％；
分散剂：7％-8％；
抗氧剂：0.5％-1.5％。
具体地，金属减活剂可以采用苯三咗衍生物，分散剂可以采用双烯基丁二酰亚胺，分散剂占润滑油组合物重量百分比优选为7.5％，通过添加双烯基丁二酰亚胺作为分散剂，可以有效解决甲醇发动机低温零件位置易于形成乳化物和油泥的问题。抗氧剂可以采用2，6-二叔丁基对甲酚和苯基-α-萘胺的复合物，通过采用2，6-二叔丁基对甲酚和苯基-α-萘胺的复合物作为抗氧剂有效提高抗氧性的同时且无灰分的增加，有利于维持碱值的稳定性。
根据本发明的一个实施例，润滑油组合物还包括以下占润滑油组合物重量百分比计的组分：
降凝剂：0.2％-1％；
防锈剂：0.2％-0.5％；
抗泡剂：0.2％-0.5％。
具体地，降凝剂可以采用聚α-烯烃类化合物，有效提高机油的低温性能。防锈剂可以采用烯基丁二酸半酯，抗泡剂可以采用聚丙烯酸酯与甲基硅油的共聚物。
本发明的甲醇发动机润滑油组合物，通过添加抗氧抗腐剂和有机钼盐类的摩擦改进剂，提高润滑油组合物的抗氧抗腐和抗磨性能。通过添加高碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂，降低灰分的含量，维持润滑油组合物的碱值的稳定型。通过添加以聚醚类改性剂作为的破乳剂，有效防止润滑油乳化加快，形成油泥等问题，便于甲醇发动机燃烧后形成的水溶入机油，有效增加润滑油的品质，延长润混油的更换周期。
本发明还提供一种甲醇发动机润滑油组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1、将基础油置于容器中，在40℃-60℃的条件下加热并搅拌1h-3h；
S2、将粘度指数改性剂作为添加剂加入容器中并继续加热和搅拌1h-3h，以形成粘度指数改性剂和基础油的第一均相溶液；
S3、向第一均相混合液中依次加入清净剂、分散剂、抗氧抗腐剂、破乳剂、抗氧剂、摩擦改进剂、金属减活剂、降凝剂、防锈剂和抗泡剂，并继续加热和搅拌5h-7h，以形成第二均相溶液；
S4、停止加热和搅拌，静置第二均相溶液并冷却至常温，以形成甲醇发动机润滑油组合物。
具体来说，参见图1，在本发明的甲醇发动机润滑油组合物的制备方法中，首先，可以将基础油加入容器中，在40℃-60℃的条件下加热并搅拌1h-3h，搅拌的时间可以优选为2h。该过程搅拌完成后，向容器中添加粘度指数改性剂，并继续加热和搅拌1h-3h，搅拌的时间可以优选为2h，待搅拌完成后，溶液大致形成粘稠状且溶解均匀的液体，表示形成粘度指数改性剂和基础油的第一均相溶液。然后对其他添加剂依次加入第一均相溶液中，并继续加热和搅拌5h-7h，优选为6h，搅拌完成后形成第二均相溶液。然后停止搅拌，并静置冷却至常温，便可以得到甲醇发动机润滑油。
在停止加热和搅拌，静置第二均相溶液并冷却至常温，以形成甲醇发动机润滑油组合物的步骤还包括：
S5、判断冷却至常温的第二均相溶液是否存在沉淀现象，若存在，则向第二均相溶液中添加基础油，并继续加热和搅拌，直至第二均相溶液不存在沉淀现象；若不存在，则完成甲醇发动机润滑油组合物的制备。
也就是说，参见图1，在停止加热和搅拌，静置第二均相溶液并冷却至常温的过程中国，如果冷却至常温的第二均相溶液是存在沉淀现象(有不溶物)，可以补加一定的基础油，加热搅拌使其完全溶解后，停止加热，并静置冷却至常温，就可以得到甲醇发动机润滑油组合物。
在本发明的甲醇发动机润滑油组合物的制备方法中，基础油占润滑油组合物的重量百分比为70％-72％，优选为72％，基础油采用第三类基础油，通过采用第三类基础油可以提高基础油的抗氧化性，有利于提高润滑油的整体品质。粘度指数改性剂占润滑油组合物重量百分比为5％-7％，优选6％，粘度指数改性剂采用乙烯丙烯共聚物。向第一均相溶液添加的清净剂、分散剂、抗氧抗腐剂、破乳剂、抗氧剂、摩擦改进剂、金属减活剂、降凝剂、防锈剂和抗泡剂分别占润滑油组合物重量百分比为：
清净剂：3％-6％；分散剂：7％-8％；抗氧抗腐剂：2％-3％；破乳剂：1％-3％；抗氧剂：0.5％-1.5％；摩擦改进剂：1％-2.5％；金属减活剂：0.2％-0.5％；降凝剂：0.2％-1％；防锈剂：0.2％-0.5％；抗泡剂：0.2％-0.5％；
其中，抗氧抗腐剂为二烷基二硫代磷酸锌，摩擦改进剂为有机钼盐类摩擦改进剂，通过以二烷基二硫代磷酸锌作为抗氧抗腐剂和以二烷基二硫代磷酸钼作为摩擦改进剂，可以有效提高甲醇发动机抗氧抗腐和抗磨的性能，延长甲醇发动机的使用寿命。清净剂为高碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂，通过添加3％-6％高碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂，在发动机温度较低，未燃甲醇以及燃烧产物如甲酸、乙酸等进入机油时，碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂可以有效降低灰分的含量，维持润滑油组合物的碱值的稳定型，防止润滑油中的抗氧化抗腐添加剂失效加速。破乳剂为聚醚类改性剂，聚丙烯酸聚醚改性剂有利于让水溶入机油，既亲水又亲油，不会出现油水分离和乳化的现象，有效提高润滑油的品质，延长润滑油的更换周期。金属减活剂为苯三咗衍生物，分散剂为双烯基丁二酰亚胺，抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚和苯基-α-萘胺的复合物。通过添加双烯基丁二酰亚胺作为分散剂，可以有效解决甲醇发动机低温零件位置易于形成乳化物和油泥的问题。通过采用2，6-二叔丁基对甲酚和苯基-α-萘胺的复合物作为抗氧剂，有效提高抗氧性的同时且无灰分的增加，有利于维持碱值的稳定性。降凝剂为聚α-烯烃类化合物，防锈剂为烯基丁二酸半酯，抗泡剂为聚丙烯酸酯与甲基硅油的共聚物。
在本发明的一个优选实施例中，甲醇发动机润滑油组合物的制备方法中，加入的组分以占润滑油组合物重量百分比计，首先可以将72％的第三类基础油加入容器，并在40℃-60℃的温度下加热搅拌2小时后，加入6％黏度指数添加剂，然后继续搅拌2小时至油样形成粘稠状溶解均匀的液体(第一均相溶液)，该过程完成后，对其他添加剂逐次加入进行溶解，加入的顺序为：加入5.0％清净剂、7.5％的分散剂、2.5％抗氧抗腐剂、1.5％破乳剂、1.5％抗氧剂、2.0％摩擦改进剂、0.5％金属减活剂、0.5％抗凝剂、0.5％防锈剂、0.5％抗泡剂，充分均匀搅拌加热6h，使其完全溶解不出现沉淀。若一直持续搅拌后仍有微量不溶物，可以补加微量基础油，使其完全溶解。然后停止加热，静置冷却至常温，便得到重型甲醇发动机润滑油。
因此，通过本发明的甲醇发动机润滑油组合物的制备方法制备的润滑油组合物，具有良好的抗氧抗腐和抗磨性能，能够有效维持润滑油组合物的碱值的稳定型，增强润滑油的品质，延长润滑油的更换周期。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种甲醇发动机润滑油组合物，其特征在于，包括以下占所述润滑油组合物重量百分比计的组分：
粘度指数改性剂：5％-7％；
抗氧抗腐剂：2％-3％；
摩擦改进剂：1％-2.5％；
清净剂：3％-6％；
破乳剂：1％-3％；和
主要量的基础油；
其中，所述粘度指数改性剂为乙烯丙烯共聚物，所述摩擦改进剂为有机钼盐类摩擦改进剂，所述清净剂为高碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂，所述破乳剂为聚醚类改性剂。
2.根据权利要求1所述的甲醇发动机润滑油组合物，其特征在于，
所述抗氧抗腐剂为二烷基二硫代磷酸锌，所述摩擦改进剂为二烷基二硫代磷酸钼，所述清净剂中所述水杨酸镁盐占所述润滑油组合物重量的0.3％-0.8％，所述破乳剂为聚丙烯酸聚醚改性剂，所述基础油为第三类基础油。
3.根据权利要求1所述的甲醇发动机润滑油组合物，其特征在于，所述润滑油组合物还包括以下占所述润滑油组合物重量百分比计的组分：
金属减活剂：0.2％-0.5％；
分散剂：7％-8％；
抗氧剂：0.5％-1.5％。
4.根据权利要求3所述的甲醇发动机润滑油组合物，其特征在于，
所述金属减活剂为苯三咗衍生物，所述分散剂为双烯基丁二酰亚胺，所述抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚和苯基-α-萘胺的复合物。
5.根据权利要求3所述的甲醇发动机润滑油组合物，其特征在于，所述润滑油组合物还包括以下占所述润滑油组合物重量百分比计的组分：
降凝剂：0.2％-1％；
防锈剂：0.2％-0.5％；
抗泡剂：0.2％-0.5％。
6.根据权利要求5所述的甲醇发动机润滑油组合物，其特征在于，
所述降凝剂为聚α-烯烃类化合物，所述防锈剂为烯基丁二酸半酯，所述抗泡剂为聚丙烯酸酯与甲基硅油的共聚物。
7.一种甲醇发动机润滑油组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将基础油置于容器中，在40℃-60℃的条件下加热并搅拌1h-3h；
将粘度指数改性剂作为添加剂加入所述容器中并继续加热和搅拌1h-3h，以形成所述粘度指数改性剂和所述基础油的第一均相溶液；
向所述第一均相混合液中依次加入清净剂、分散剂、抗氧抗腐剂、破乳剂、抗氧剂、摩擦改进剂、金属减活剂、降凝剂、防锈剂和抗泡剂，并继续加热和搅拌5h-7h，以形成第二均相溶液；
停止加热和搅拌，静置所述第二均相溶液并冷却至常温，以形成甲醇发动机润滑油组合物。
8.根据权利要求7所述的甲醇发动机润滑油组合物的制备方法，其特征在于，停止加热和搅拌，静置所述第二均相溶液并冷却至常温，以形成甲醇发动机润滑油组合物的步骤还包括：
判断冷却至常温的所述第二均相溶液是否存在沉淀现象，若存在，则向所述第二均相溶液中添加所述基础油，并继续加热和搅拌，直至所述第二均相溶液不存在沉淀现象；若不存在，则完成所述甲醇发动机润滑油组合物的制备。
9.根据权利要求7所述的甲醇发动机润滑油组合物的制备方法，其特征在于，
所述基础油占所述润滑油组合物的重量百分比为70％-72％，所述基础油为第三类基础油，所述粘度指数改性剂占所述润滑油组合物重量百分比为5％-7％，所述粘度指数改性剂为乙烯丙烯共聚物。
10.根据权利要求7所述的甲醇发动机润滑油组合物的制备方法，其特征在于，所述清净剂、所述分散剂、所述抗氧抗腐剂、所述破乳剂、所述抗氧剂、所述摩擦改进剂、所述金属减活剂、所述降凝剂、所述防锈剂和所述抗泡剂分别占所述润滑油组合物重量百分比为：
抗氧抗腐剂：2％-3％；摩擦改进剂：1％-2.5％；清净剂：3％-6％；破乳剂：1％-3％；金属减活剂：0.2％-0.5％；分散剂：7％-8％；抗氧剂：0.5％-1.5％；降凝剂：0.2％-1％；防锈剂：0.2％-0.5％；抗泡剂：0.2％-0.5％；
其中，所述抗氧抗腐剂为二烷基二硫代磷酸锌，所述摩擦改进剂为有机钼盐类摩擦改进剂，所述清净剂为高碱值硫化烷基酚钙和水杨酸镁盐的复合清净剂，所述破乳剂为聚醚类改性剂，所述金属减活剂为苯三咗衍生物，所述分散剂为双烯基丁二酰亚胺，所述抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚和苯基-α-萘胺的复合物，所述降凝剂为聚α-烯烃类化合物，所述防锈剂为烯基丁二酸半酯，所述抗泡剂为聚丙烯酸酯与甲基硅油的共聚物。
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