CN110862856A - 一种柴油机油 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及润滑油技术领域，公开了一种柴油机油，包括以下组分：基础油68‑92重量份；抗磨剂0.2‑3重量份；抗氧剂0.2‑2重量份；无灰分散剂1‑12重量份；降凝剂0.01‑4重量份；粘指剂0.1‑17重量份；清净剂0.5‑8重量份；其中，所述清净剂由重量比为6‑7：3‑4的磺酸钙盐和磺酸镁盐组成。能够解决现有的柴油机油清净剂含量高，造成油品总体成本高，并有发动机油泥沉积现象，机油消耗高，存在烧机油的现象的问题。

Description

一种柴油机油
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域，具体涉及一种柴油机油。
背景技术
柴油机油是柴油发动机使用的润滑油，目前社会市场现有的柴机油配方采用基础油和复合添加剂混配而成。
目前国内外市场主流清净剂采用磺酸钙型，清净剂作为油品配方中的重要成分，对油品的换油里程具有直接影响，现有的复合添加剂普遍采用磺酸钙或水杨酸钙型清净剂和OCP线型粘指剂调合而成，满足APICK-4(HTHS高温高剪切黏度大于3.5mPa·s)。
申请号200910088516.5名为《低排放柴油发动机润滑油组合物》的发明专利公开了一种由磺酸钙盐清净剂调和的柴机油，存在灰分高、活塞清净性差的问题。
另外，现有的复合添加剂中采用磺酸钙或水杨酸钙型清净剂使用的比例较高约为3％左右，因此也会导致采用该清净剂调和的油品成本也较高。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种柴油机油，能够解决现有地柴油机油清净剂含量高，造成成本高，并有发动机油泥沉积现象，机油消耗高，存在烧机油的现象的问题。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
本发明提供一种柴油机油，包括以下组分：
基础油68-92重量份；
抗磨剂0.2-3重量份；
抗氧剂0.2-2重量份；
分散剂1-12重量份；
降凝剂0.01-4重量份；
粘指剂0.1-17重量份；
清净剂0.5-3重量份，
其中，所述清净剂由重量比为6-7：3-4的磺酸钙盐和磺酸镁盐组成。
在上述方案的基础上，所述粘指剂为异戊二烯苯乙烯星性共聚物，含量为4.7-4.9重量份。
在上述方案的基础上，所述异戊二烯苯乙烯星性共聚物具有以下通式：
Figure BDA0002296664670000021
m＝3-10，n＝5-15。
在上述方案的基础上，所述抗氧剂由重量比为2：1的二烷基二硫代磷酸锌和位阻酚组成。
在上述方案的基础上，所述二烷基二硫代磷酸锌具有以下通式：
Figure BDA0002296664670000022
R4＝C2-C14烷基，R5＝C3-C13烷基。
在上述方案的基础上，所述位阻酚化学式为：
Figure BDA0002296664670000031
在上述方案的基础上，所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺。
在上述方案的基础上，所述聚异丁烯丁二酰亚胺具有以下通式：
Figure BDA0002296664670000032
其中，R3＝C6-C14烷基，l＝5-10。
在上述方案的基础上，所述抗磨剂为二烷基二硫代氨基甲酸锌，其通式为：
Figure BDA0002296664670000033
其中R2＝C2-C10烷基。
在上述方案的基础上，所述基础油为二类基础油，并且其含量为75-85重量份。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用磺酸钙盐和磺酸镁盐的混合物作为清净剂代替现有产品单一的用磺酸钙盐作为清净剂，在保证产品性能相当的前提下实现清净剂加剂量下降50％以上，降低了油品的实物成本，具有更好的经济效益。另外，粘指剂采用异戊二烯苯乙烯星型共聚物为星型共聚物粘指剂取代传统的线型共聚物OCP，具有更好的增稠能力以及剪切稳定性，星型共聚物有着更好的抗剪切性能，使粘指剂加剂量从9.6重量份减少至4.8重量份，使产品具有更好的剪切稳定性、低温性能以及减少发动机油泥沉积。由于采用星型粘指剂和/或采用磺酸钙盐和磺酸镁盐的混合物作为清净剂，均可以加大重组分基础油比例以减少油品挥发度，从而减少机油消耗，减少烧机油的现象。
附图说明
图1为本发明实施例中星型共聚物与线型共聚物的结构对比图；
图2为本发明实施例中全磺酸镁柴油机油和全磺酸钙柴油机油的总碱值对比图；
图3为本发明实施例中全磺酸镁柴油机油和全磺酸钙柴油机油的换油期内磨损元素平均含量对比图；
图4为本发明实施例中全磺酸镁柴油机油和全磺酸钙柴油机油的发动机评分对比图；
图5为本发明实施例中实施例3的路试监测数据图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
本发明采用磺酸钙、磺酸镁复配的清净剂及星型的粘指剂，清净剂为磺酸钙盐、高碱化磺酸镁盐两者的混合物，重量占比为0.5-3.0％；分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺，重量占比为1.0-12.0％；抗氧剂为二烷基二硫代磷酸锌和位阻酚的混合物，重量占比为0.2-2.0％；抗磨剂为二烷基二硫代氨基甲酸锌，重量占比为0.2-3.0％；粘度指数改进剂，含量为0.1-17.0％；降凝剂为聚甲基丙烯酸酯(PMA)，重量占比为0.01-4.0％；基础油，重量占比为68.0－92.0％。表1为本发明产品柴机油产品配方：
表1本发明产品柴机油产品配方
Figure BDA0002296664670000051
按上述配方，试配出以下3种实施例配方以及一种社会产品的配方。如表2所示：
表2试验对比配方表
Figure BDA0002296664670000061
本发明包含3个实施例(实施例1-3)，并与一种社会产品(实施例4)作对比，其中实施例1清净剂为纯磺酸钙盐，粘指剂为SV星型粘指剂；实施例2清净剂为磺酸钙盐+磺酸镁盐的混合物，粘指剂为OCP线型粘指剂；实施例3清净剂为磺酸钙盐+磺酸镁盐，粘指剂为SV星型粘指剂，其余组分比如抗磨剂、抗氧剂、分散剂、基础油基本保持一致；实施例4采用纯磺酸钙盐，加剂量相比本发明高50％左右，粘指剂为OCP线型粘指剂，加剂量相比本发明高50％左右，本发明产品相比社会产品加剂量低，具有成本优势，具体参见以下的试验结果。
对上述3个实施例和社会产品中的柴油机油进行理化性质测试，测试结果如表3所示：
表3理化指标测试
Figure BDA0002296664670000071
参见实施例2和实施例4所示，实施例2中清净剂采用1.5％的磺酸钙盐+磺酸镁盐的混合物，实施例4中的清净剂采用3％的磺酸钙盐，其他的添加物和基础油都基本一致。测试结果显示实施例2的总碱值为12.6mg(KOH)/g，实施例4的总碱值为10.5mg(KOH)/g。其他的性能参数没有发生明显的变化。
参见实施例1和实施例3所示，实施例1中清净剂采用3％的磺酸钙盐，实施例3中的清净剂采用1.5％的磺酸钙盐+磺酸镁盐的混合物，其他的添加物和基础油都基本一致。测试结果显示实施例1的总碱值为10.6mg(KOH)/g，实施例3的总碱值为12.7mg(KOH)/g。其他的性能参数没有发生明显的变化。因此，采用磺酸钙盐+磺酸镁盐的混合物作为清净剂相比于采用磺酸钙盐作为清净剂，减少了清净剂的含量，但提高了TBN值，而TBN是决定换油里程的重要因素，TBN高对延缓油品衰败，提升换油里程很重要。
参见实施例2和实施例3所示，实施例2中粘指剂采用9.6％的OCP线型粘指剂(乙烯、丙烯共聚物)，实施例3中的粘指剂采用4.8％的SV星型粘指剂(异戊二烯苯乙烯星型共聚物)，其他的添加物和基础油都基本一致。测试结果显示实施例2的粘度指数为137，实施例3的粘度指数为145。其他的性能参数没有发生明显的变化。实施例3采用了比实施例2添加量少的粘指剂，但实施例3保证了与实施例2相当的TBN，并提高了粘度指数。而且粘度指数较高可使产品具有更好的剪切稳定性、低温性能以及减少发动机油泥沉积。
参见实施例3和实施例4所示，实施例3中的粘指剂采用4.8％的SV星型粘指剂(异戊二烯苯乙烯星型共聚物)，清净剂采用1.5％的磺酸钙盐+磺酸镁盐的混合物，实施例4中粘指剂采用9.6％的OCP线型粘指剂(乙烯、丙烯共聚物)，清净剂采用3％的磺酸钙盐，试验结果显示，实施例3的粘度指数为145，总碱值为12.7mg(KOH)/g，实施例4的粘度指数为130，总碱值为10.5mg(KOH)/g，其他的性能参数没有发生明显的变化。
从上测试结果可见，由于采用星型粘指剂和/或采用磺酸钙盐和磺酸镁盐的混合物作为清净剂，均可保证性能不变或者增强的情况下，加大重组分基础油比例，基础油的比例增多可减少油品挥发度，从而减少机油消耗，减少烧机油的现象。路试机油消耗量数据对比见表4。
表4路试机油消耗量数据对比
Figure BDA0002296664670000091
分析上述路试结果可知，实施例1、2、3和4的基础油比例分别为81.0％、77.7％、82.5％以及76.2％，机油的消耗量分别为1.52、1.49、1.44和2.12。实施例1、2和3相对于社会产品增大了基础油的比例，减少了机油的消耗量。
图1为本发明实施例中星型共聚物与线型共聚物的结构对比图，如图1所示，从星型粘指剂和线形粘指剂的结构对比可以看出，星型粘指剂具有更好的抗剪稀释式能力，因此相对于线形粘指剂可提高油品的粘度指数。
另外，本发明还对清净剂同样为15重量份其他组分相同的全磺酸镁柴油机油和全磺酸钙柴油机油进行了实验对比，图2为本发明实施例中全磺酸镁柴油机油和全磺酸钙柴油机油的总碱值对比图；图3为本发明实施例中全磺酸镁柴油机油和全磺酸钙柴油机油的换油期内磨损元素平均含量对比图；图4为本发明实施例中全磺酸镁柴油机油和全磺酸钙柴油机油的发动机评分对比图。如图2至图4所示：实验结果表明全磺酸镁柴油机油的总碱值、换油期内磨损元素平均含量和发动机评分均优于全磺酸钙的清净剂。
但如清净剂全部使用磺酸镁，需要添加性能更强的抗氧剂，存在相溶性问题，而且油品成本会上升，综合油品的性价比考虑，采用磺酸钙、磺酸镁复配清净剂技术是最为合适的。本发明产品相比社会产品油品总体实物成本能降低10％左右，具有更好的经济效益。
除理化指标测试外，本发明的产品还通过API标准台架以及道路试验验证测试实际使用效果，新配方在各方面的表现均优于(或相当于)社会现有产品。
(1)本发明、社会产品均能满足API FA-4(ASTM 4485标准)限值要求，但是本发明产品总体评分相比社会产品好，以实施例3中的柴油机油和上述社会产品为例，详见表5。
表5本发明产品与API FA-4标准对比
Figure BDA0002296664670000101
Figure BDA0002296664670000111
(2)路试，采用实施例3中的柴油机油进行路试，图5为本发明实施例中实施例3的路试监测数据图，如图5所示，实验结果表明，柴油机油的烟炱、运动粘度含量及变化情况正常；油品总碱值衰减及总酸值的上升幅度均较小，本发明产品中实施例3的柴油机油各项监测指标均正常，通过3万公里路试考核。
本发明不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柴油机油，其特征在于，包括以下组分：
基础油68-92重量份；
抗磨剂0.2-3重量份；
抗氧剂0.2-2重量份；
分散剂1-12重量份；
降凝剂0.01-4重量份；
粘指剂0.1-17重量份；
清净剂0.5-3量份，
其中，所述清净剂由重量比为6-7：3-4的磺酸钙盐和磺酸镁盐组成。
2.如权利要求1所述的一种柴油机油，其特征在于：所述粘指剂为异戊二烯苯乙烯星性共聚物，含量为4.7-4.9重量份。
3.如权利要求2所述的一种柴油机油，其特征在于：所述异戊二烯苯乙烯星性共聚物具有以下通式：
Figure FDA0002296664660000011
m＝3-10，n＝5-15。
4.如权利要求1所述的一种柴油机油，其特征在于：所述抗氧剂由重量比为2：1的二烷基二硫代磷酸锌和位阻酚组成。
5.如权利要求4所述的一种柴油机油，其特征在于，所述二烷基二硫代磷酸锌具有以下通式：
Figure FDA0002296664660000021
R4＝C2-C14烷基，R5＝C3-C13烷基。
6.如权利要求4所述的一种柴油机油，其特征在于，所述位阻酚化学式为：
Figure FDA0002296664660000022
7.如权利要求1所述的一种柴油机油，其特征在于：所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺。
8.如权利要求1所述的一种柴油机油，其特征在于：所述聚异丁烯丁二酰亚胺具有以下通式：
Figure FDA0002296664660000023
其中，R3＝C6-C14烷基，l＝5-10。
9.如权利要求1所述的一种柴油机油，其特征在于：所述抗磨剂为二烷基二硫代氨基甲酸锌，其通式为：
Figure FDA0002296664660000024
其中R2＝C2-C10烷基。
10.如权利要求1所述的一种柴油机油，其特征在于：所述基础油为二类基础油，其含量为75-85重量份。
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