CN110951520B - 一种汽油车初装油防锈蚀抑制剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽油车初装油防锈蚀抑制剂及其制备方法。本发明将抗氧剂、缓蚀剂、防锈剂、分散剂、溶剂油以一定比例搭配，且控制缓蚀剂选自DT‑207、XGC‑7C和油溶性咪唑啉中的一种或几种；防锈剂选自苯并三氮唑、甲基苯并噻唑和T746中的一种或几种。上述特定组分之间协同作用，在发动机与燃油接触面处形成一种保护膜，能够有效减缓发动机的海水腐蚀，提高燃油的高温抗氧性和稳定性，满足汽车油初装油的性能指标。

Description

一种汽油车初装油防锈蚀抑制剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽油车初装油油品助剂领域，特别涉及一种汽油车初装油防锈蚀抑制剂及其制备方法。
背景技术
金属腐蚀或者生锈不仅改变金属工件本身的外形和光泽，还严重影响其物理性能，使其相应的制品质量下降，减少产品的寿命，进而造成巨大的经济损失。随着科学技术的不断发展，人们的环保意识不断增强，适用于特种需求的环保防锈抑制剂的开发己成为中外防锈方面学者的共识。
随着社会对防锈缓蚀的重视，环境友好防锈剂的研究、开发和利用已成为可持续发展战略的需要。目前使用中的防锈剂大多使用浓度高且效率低，导致防锈产品成本高，单一组分防锈效果都不好，开展高效、低成本、易生物降解防锈剂的研究和使用是以后发展的方向。
普通成品汽油钢腐蚀评价标准采用蒸馏水锈蚀实验，然而，新下线汽油车初装油，即汽油车第一桶燃油，由于其在发动机中存在的周期、环境等不确定性，必须保证燃油具有较高的防腐蚀性能、抗氧化性能，要求合成海水评价油品的钢腐蚀效果至少为中度锈蚀。因海水中含有大量阴离子，阴离子是钢铁的活化剂，由于阴离子的存在导致钢铁腐蚀速度加快，为油品质量提出了较高要求，且初装油的潜在胶质指标应尽可能小。同时，还要求防锈蚀剂不能影响燃油本身的性能，以免对发动机造成损害。
截至2018年底，我国汽车拥有量超过2.4亿辆。近年来，暴雨天气频发，涉水车车辆逐年增加。对于新下线汽油车燃油的防锈蚀性能提出了更严格的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种汽油车初装油防锈蚀抑制剂及其制备方法。本发明提供的汽油车初装油防锈蚀抑制剂能够有效提高防锈蚀效果，满足汽车油初装油的性能指标，且对基础油指标无不良影响。
本发明提供了一种汽油车初装油防锈蚀抑制剂，以质量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002339604640000021
所述缓蚀剂选自DT-207、XGC-7C和油溶性咪唑啉中的一种或几种；
所述防锈剂选自苯并三氮唑、甲基苯并噻唑和T746中的一种或几种。
优选的，所述抗氧剂选自T501、T502和N,N-二仲丁基对苯二胺中的一种或几种。
优选的，所述分散剂为聚丙二醇和/或聚乙二醇。
优选的，所述溶剂油选自重芳烃油、脱芳烃烷烃溶剂油和轻芳烃油中的一种或几种。
优选的，所述溶剂油选自二甲苯类芳烃油中的一种或几种。
优选的，所述溶剂油为芳烃油150和/或芳烃油200。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的汽油车初装油防锈蚀抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
a)将抗氧剂、缓蚀剂、防锈蚀剂和溶剂油混合，得到前混合物；
b)将所述前混合物与分散剂混合，得到汽油车初装油防锈蚀抑制剂。
优选的，所述步骤a)中，混合的温度为20～60℃，时间为2～6h。
优选的，所述步骤b)中，混合的温度为20～60℃，时间为2～6h。
优选的，在步骤a)得到前混合物后，静置一段时间，再进行步骤b)；
所述静置的时间为1～3h。
本发明将抗氧剂、缓蚀剂、防锈剂、分散剂、溶剂油以一定比例搭配，且控制缓蚀剂选自DT-207、XGC-7C和油溶性咪唑啉中的一种或几种；防锈剂选自苯并三氮唑、甲基苯并噻唑和T746中的一种或几种。上述特定组分之间协同作用，在发动机与燃油接触面处形成一种保护膜，能够有效减缓发动机的海水腐蚀，提高燃油的高温抗氧性和稳定性，满足汽车油初装油的性能指标。
试验结果表明，本发明提供的防锈蚀抑制剂的防锈性能不超过中度锈蚀，抗氧诱导期＞1000min，洗前潜在胶质含量在4.5mg/100mL以下，洗后潜在胶质含量在3.5mg/100mL以下。
具体实施方式
本发明提供了一种汽油车初装油防锈蚀抑制剂，以质量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002339604640000031
所述缓蚀剂选自DT-207、XGC-7C和油溶性咪唑啉中的一种或几种；
所述防锈剂选自苯并三氮唑、甲基苯并噻唑和T746中的一种或几种。
本发明中，上述各组分用量之和为100份。
本发明将抗氧剂、缓蚀剂、防锈剂、分散剂、溶剂油以一定比例搭配，且控制缓蚀剂选自DT-207、XGC-7C和油溶性咪唑啉中的一种或几种；防锈剂选自苯并三氮唑、甲基苯并噻唑和T746中的一种或几种。上述特定组分之间协同作用，在发动机与燃油接触面处形成一种保护膜，能够有效减缓发动机的海水腐蚀，提高燃油的高温抗氧性和稳定性，满足汽车油初装油的性能指标。
本发明中，所述抗氧剂选自T501、T502和N,N-二仲丁基对苯二胺中的一种或几种；优选为T502。采用上述特定种类的抗氧剂，能够与上述缓蚀剂及防锈剂之间产生协同作用，在改善防锈性的同时，提升抗氧性和稳定性，且不会影响燃油本身的性能指标、对发动机无损害；若替换为其它抗氧剂，则难以达到协同效果、或者影响燃油性能指标。其中，采用抗氧剂T502时效果最佳。本发明对所述抗氧剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可。
本发明中，所述抗氧剂的用量为2～5份。本发明中，所述抗氧剂的用量具体可为2质量份、3质量份、4质量份或5质量份。
本发明中，所述缓蚀剂选自DT-207、XGC-7C和油溶性咪唑啉中的一种或几种；优选为油溶性咪唑啉。相比于其它缓蚀剂，采用上述特定缓蚀剂能够与上述防锈剂及抗氧剂之间协同作用，有效改善抗氧性及防锈蚀性的同时，不会破坏燃油性能。其中，采用油溶性咪唑啉时综合性能最佳。本发明对所述缓蚀剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可。
本发明中，所述缓蚀剂的用量为5～10份。本发明中，所述缓蚀剂的用量具体可为5质量份、6质量份、7质量份、8质量份、9质量份或10质量份。
本发明中，所述防锈剂选自苯并三氮唑(BTA)、甲基苯并噻唑(TTA)和T746中的一种或几种；优选为T746。相比于其它防锈剂，采用上述特定防锈剂能够与上述缓蚀剂及抗氧剂之间协同作用，有效改善抗氧性及防锈蚀性的同时，不会破坏燃油性能。其中，采用T746时综合性能最佳。本发明对所述防锈剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可。
本发明中，所述防锈剂的用量为2.5～5份。本发明中，所述防锈剂的用量具体可为2.5质量份、3质量份、4质量份或5质量份。
本发明中，所述分散剂优选为聚丙二醇和/或聚乙二醇；更优选为聚丙二醇。采用上述种类的分散剂，能够与上述抗氧剂、防锈剂及缓蚀剂组分达到良好的分散结合状态，有利于组分性能的发挥。
本发明中，所述分散剂的用量为0～5份。本发明中，所述分散剂的用量具体可为0质量份、1质量份、2质量份、3质量份、4质量份或5质量份。
本发明中，所述溶剂油选自重芳烃油、脱芳烃烷烃溶剂油和轻芳烃油中的一种或几种；优选为二甲苯类芳烃油中的一种或几种；更优选为芳烃油150和/或芳烃油200。
本发明中，所述溶剂油的用量为77～88份。本发明中，所述溶剂油的用量具体可为77.5质量份、78质量份、79质量份、80质量份、81质量份、82质量份、83质量份、84质量份、85质量份、86质量份、87质量份或87.5质量份。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的汽油车初装油防锈蚀抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
a)将抗氧剂、缓蚀剂、防锈蚀剂和溶剂油混合，得到前混合物；
b)将所述前混合物与分散剂混合，得到汽油车初装油防锈蚀抑制剂。
其中，抗氧剂、缓蚀剂、防锈蚀剂、分散剂和溶剂油的种类及用量等均与上述技术方案中所述一致，在此不再一一赘述。
关于步骤a)：所述混合的温度优选为20～60℃；具体可为20℃、30℃、40℃、50℃或60℃。所述混合的时间优选为2～6h；具体可为2h、3h、4h、5h或6h。本发明中，所述混合优选在搅拌条件下进行。所述搅拌的速率优选为1000～3000rpm。
本发明中，所述步骤a)混合得到前混合物后，优选静置一段时间，再进行后续制备。本发明中，所述静置的时间优选为1～3h。
关于步骤b)：所述混合的温度优选为20～60℃；具体可为20℃、30℃、40℃、50℃或60℃。所述混合的时间优选为2～6h；具体可为2h、3h、4h、5h或6h。本发明中，所述混合优选在搅拌条件下进行。所述搅拌的速率优选为1000～3000rpm。经上述混合处理后，得到汽油车初装油防锈蚀抑制剂。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
1.1配方
Figure BDA0002339604640000051
1.2制备
S1、将抗氧剂T502、油溶性咪唑啉、防锈剂T746和溶剂油混合，于60℃、1500rpm的搅拌速率下混合3h；再静置3h；
S2、加入聚丙二醇，于60℃、1500rpm的搅拌速率下混合3h，得到防锈蚀抑制剂，室温储存。
实施例2
1.1配方
Figure BDA0002339604640000061
1.2制备
S1、将抗氧剂T502、油溶性咪唑啉、防锈剂T746和溶剂油混合，于60℃、1500rpm的搅拌速率下混合3h；再静置3h；
S2、加入聚丙二醇，于60℃、1500rpm的搅拌速率下混合3h，得到防锈蚀抑制剂，室温储存。
实施例3
1.1配方
Figure BDA0002339604640000062
1.2制备
S1、将抗氧剂T502、油溶性咪唑啉、防锈剂T746和溶剂油混合，于60℃、1500rpm的搅拌速率下混合3h；再静置3h；
S2、加入聚丙二醇，于60℃、1500rpm的搅拌速率下混合3h，得到防锈蚀抑制剂，室温储存。
实施例4
1.1配方
Figure BDA0002339604640000063
1.2制备
将抗氧剂T502、油溶性咪唑啉、防锈剂T746和溶剂油混合，于60℃、1500rpm的搅拌速率下混合3h；再静置3h；得到防锈蚀抑制剂，室温储存。
实施例5
1.1配方
Figure BDA0002339604640000071
1.2制备
S1、将抗氧剂T502、油溶性咪唑啉、防锈剂T746和溶剂油混合，于60℃、1500rpm的搅拌速率下混合3h；再静置3h；
S2、加入聚丙二醇，于60℃、1500rpm的搅拌速率下混合3h，得到防锈蚀抑制剂，室温储存。
实施例6
1.1防锈蚀抑制剂的防锈性能及稳定性能的检测
对实施例1～5所得防锈蚀抑制剂的防锈性能及稳定性能进行检测，结果参见表1。
其中，防锈性能由钢棒在特定条件下的锈蚀情况表征，参照国家标准GB/T11143《加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法》，以合成海水代替标准中的去离子水样，室温25℃下，钢棒在合成海水中搅拌浸泡5h，参照GB/T11143判断钢棒的锈蚀情况。初装油标准要求为不超过中度锈蚀。
初装油稳定性由抗氧性能、潜在胶质表征，抗氧性能测试参照《GBT 8018-2015汽油氧化安定性的测定》诱导期法，指标要求诱导期大于1000min；潜在胶质分为未洗潜在胶质和洗后潜在胶质，测定参照ASTM D873-12测定，指标分别要求为小于4.5mg/100ml、3.5mg/100ml。
表1实施例1-5所得防锈蚀抑制剂的性能测试结果
Figure BDA0002339604640000072
Figure BDA0002339604640000081
由表1测试结果可以看出，本发明实施例1-5所得防锈蚀抑制剂具有优异的防锈性及稳定性，满足初装油性能指标要求。
1.2对燃油性能的影响
向燃油中添加实施例1的防锈蚀抑制剂(添加量占燃油质量的0.02％)，对添加前、后的燃油性能进行检测，结果参见表2。
表2对燃油性能影响的测试结果
Figure BDA0002339604640000082
Figure BDA0002339604640000091
由表2测试结果可以看出，添加本发明提供的防锈蚀抑制剂前、后，燃油的各项性能相当，证明，本发明的防锈蚀抑制剂不会对燃油性能造成不良影响。
实施例7
按照实施例1的制备过程进行，不同的是，将抗氧剂T502替换为N,N-二仲丁基对苯二胺，将缓蚀剂油溶性咪唑啉替换为DT-207、将防锈剂T746替换为苯并三氮唑。
按照实施例6的测试方法对所得防锈蚀抑制剂的各项性能进行检测，并与实施例1进行对比，结果参见表3。
表3实施例7的性能检测结果
防锈性 诱导期 洗前潜在胶质(mg/100ml) 洗后潜在胶质(mg/100ml)
实例1 轻度锈蚀 ＞1000 4.0 2.5
实例7 重度锈蚀 936 6.0 3.0
由表3测试结果可以看出，实施例7的各项性能比实施例1低，证明，实施例1中采用优选抗氧剂、缓蚀剂及防锈剂，能够进一步提升产品的综合性能。
对比例1
按照实施例1的制备过程进行，不同的是，将抗氧剂T502替换为抗氧剂1010，将缓蚀剂油溶性咪唑啉替换为EDTA、将防锈剂T746替换为T701。
按照实施例6的测试方法对所得防锈蚀抑制剂的各项性能进行检测，并与实施例1进行对比，结果显示，对比例1的防锈性显示为重度锈蚀，不能达到良好的防锈蚀效果。证明，本发明采用特定种类的抗氧剂、缓蚀剂及防锈剂协同搭配，才能获得符合初装油性能指标要求的防锈蚀抑制剂。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种汽油车初装油防锈蚀抑制剂，其特征在于，以质量份计，包括以下组分：
Figure FDA0003451902790000011
所述缓蚀剂选自DT-207、XGC-7C和油溶性咪唑啉中的一种或几种；
所述防锈剂选自苯并三氮唑、甲基苯并噻唑和T746中的一种或几种；
所述分散剂为聚丙二醇和/或聚乙二醇。
2.根据权利要求1所述的防锈蚀抑制剂，其特征在于，所述抗氧剂选自T501、T502和N,N-二仲丁基对苯二胺中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的防锈蚀抑制剂，其特征在于，所述溶剂油选自重芳烃油、脱芳烃烷烃溶剂油和轻芳烃油中的一种或几种。
4.根据权利要求1或3所述的防锈蚀抑制剂，其特征在于，所述溶剂油选自二甲苯类芳烃油中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的防锈蚀抑制剂，其特征在于，所述溶剂油为芳烃油150和/或芳烃油200。
6.一种权利要求1～5中任一项所述的汽油车初装油防锈蚀抑制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将抗氧剂、缓蚀剂、防锈蚀剂和溶剂油混合，得到前混合物；
b)将所述前混合物与分散剂混合，得到汽油车初装油防锈蚀抑制剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，混合的温度为20～60℃，时间为2～6h。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中，混合的温度为20～60℃，时间为2～6h。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤a)得到前混合物后，静置一段时间，再进行步骤b)；
所述静置的时间为1～3h。
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