CN111040841A - 汽油机油组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种汽油机油组合物及其制备方法。本发明的汽油机油组合物包括黏度指数改进剂、清净剂、抗氧剂、分散剂、油性剂和主要量的润滑基础油;所述黏度指数改进剂的结构如通式(I)或(II)所示:
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃机润滑油组合物,尤其涉及一种用于汽油机油组合物。
背景技术
汽油机车发动机的工作温度较低,在城市中长期处于开开停停的状态,容 易产生大量的低温油泥,从而使得发动机油的黏度增加,油路堵塞,发动机不 能正常工作。因此,汽油机油要求具有更好的低温油泥分散性,另外,随着尾 气排放要求的不断升级,要求发动机油的磷含量在0.08%以下。
CN101982534A介绍了一种节能型长寿命汽油机油,其组成包括:合成基 础油、复合抗氧剂、金属清净剂、无灰分散剂、纳米级摩擦改进剂、黏度指数 改进剂、降凝剂。该组合物能够满足API SM、ILSAC GF-4及SAEJ 300的要求。
CN1746280A公开了一种低硫、低磷和低灰分的润滑油组合物,其中硫含量 小于0.3wt%,磷含量小于0.08wt%,灰分小于0.8wt%,配方中使用了含硼的添加 剂和总碱值为200~400mgKOH/g的烷基水杨酸盐,其中无灰分散剂中的氮与硼 的质量比为3~5:1。该组合物具有降低润滑油黏度和提高活塞清净性的作用。
US6569818公开了一种润滑油组合物,组合物含有0.01%~0.3%的硫, 0.01%~0.1%的磷,0.1%~1%的硫酸盐灰分,0.2%~7%的金属盐,其中基础油的 硫含量小于0.1%,0.01%~0.3%的无灰分散剂(以氮原子含量计),金属清净剂选 自碱值为10~350mgKOH/g的非硫化的碱金属或碱土金属的烷基水杨酸盐,或非 硫化的具有曼尼奇碱结构的烷基酚衍生物的碱金属或碱土金属盐,0.01%~0.1% 的二烷基二硫代锌,0.01%~5%的选自含有胺和酚化合物的抗氧剂。
另外研究发现,在高档汽油机中得到广泛应用的涡轮增压直喷技术(TGDI), 虽然能提高发动机的热效率和动力性、降低发动机油耗、改进排放,但也带来了 低速早燃问题,低速早燃一般发生在燃烧室内排气门或积炭严重处,它的危害 较大,能够造成火花塞电极熔断、活塞环断裂、连杆弯曲,严重时可以导致缸 体破裂,损害发动机。现有的研究结果表明:发动机油的基础油类型、抗氧剂 及硫酸盐灰分含量对增压直喷发动机低速随机早燃的形成具有显著影响,采用 合适的基础油、添加抗氧剂或降低硫酸盐灰分含量均有助于减少低速早燃的发 生。
目前有许多关于低速早燃现象的专利文献,例如CN106232784《防止或减少 低速早燃的方法》提供了使用调配油作为润滑油防止或减少低速早燃的方法。 所述调配油具有包含润滑油基础油料作为主要组分、和至少一种清净剂作为次 要组分。所述清净剂包括至少一种有机酸的碱土金属盐,至少一种有机酸的镁 盐。CN 107820514提供了一种润滑油组合物和运行增压型内燃发动机的方法, 该组合物包括基础油、含钙的清净剂、含钛、钨化合物,可以减少发动机的低 速早燃。
以上专利报道的组合物中,尽管能满足各种汽油发动机油规格的要求,但 是有些配方中的性能不是最佳,现有的黏度指数改进剂作为内燃机油的主要成 分,添加量较大,一般在5%~10%,而且低速早燃现象并未彻底解决。对汽油 机油中使用的黏度指数改进剂进行结构改进,并引入其它组分,有可能为发动 机油减少低速早燃问题提供帮助,并使得产品的低温油泥分散性、清净性、抗 氧化性、抗磨性、防锈性满足要求。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出了一种汽油机油组合物及其制备方法。
本发明的汽油机油组合物,包括黏度指数改进剂、清净剂、抗氧剂、分散 剂、油性剂和主要量的润滑基础油;所述黏度指数改进剂的结构如通式(I)或 (II)所示:
在通式(I)中,m个重复单元彼此相同或不同,L为m价的C1~C20烃基(优 选C1~C20烷基);m为正整数(优选1~10之间的整数,更优选1~5之间的整数); 在通式(I)和通式(II)中,n个重复单元的x个子重复单元彼此相同或不同, n个重复单元的y个子重复单元彼此相同或不同;各R0彼此相同或不同,各自 独立地选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基)和C2~C4烯基;x个子重复单元 中的R1彼此相同或不同,各自独立地选自H和C1~C4烷基(优选H和甲基), x个子重复单元中的R2彼此相同或不同,各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基 (优选选自单键和C1~C4亚烷基),x个子重复单元中的A基团彼此相同或不同, 各自独立地选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基)、式(III-a)所示的基团和式 (III-b)所示的基团;y个子重复单元中的R3彼此相同或不同,各自独立地选 自H和C1~C4烷基(优选H和甲基),y个子重复单元中的R4彼此相同或不同, 各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基(优选选自单键和C1~C4亚烷基),y个 子重复单元中的A’基团彼此相同或不同,各自独立地选自H、C1~C4烷基(优 选H和甲基)和式(IV)所示的基团;n个重复单元中的R5彼此相同或不同, 各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基(优选选自单键和C1~C4亚烷基);
其中R’选自3价的C2~C6烃基(优选C2~C4烷基或烯基);R”选自H、C1~ C4烷基、苯基、C7~C10烷基苯基(优选H、甲基和苯基);x’为1~5之间的整 数(优选2或3);y’为0~5之间的整数(优选1~4之间的整数);z’为1~5之间 的整数(优选1、2或3);z’个R”’基团彼此相同或不同,各自独立地选自OH、 C1~C4烷基(优选H、羟基和甲基),其中至少一个R”’选自OH(优选位于与 苯环相连的氮原子的邻位或对位,最优选对位);
n个重复单元中的x彼此相同或不同,各自独立地选自0~10000的整数(优选10~5000的整数),n个重复单元中的y彼此相同或不同,各自独立地选自0~ 3000的整数(优选10~1000的整数);n选自1~3000的整数(优选10~1000 的整数);
至少在n个重复单元的一个重复单元中存在一个x大于0的子重复单元,且其 中的至少一个A基团选自式(III-a)所示的基团和式(III-b)所示的基团;
至少在n个重复单元的一个重复单元中存在一个y大于0的子重复单元,且其 中的至少一个A’基团选自式(IV)所示的基团。
根据本发明,所述黏度指数改进剂的重均分子量为10000~600000,优选为 50000~500000,更优选为80000~300000。
根据本发明,所述黏度指数改进剂为聚合物,其主链优选聚烯烃,所述聚 烯烃可以为单一的C2~20烯烃的聚合物,也可以为C2~20烯烃中的两种或多种(例 如3种、4种或5种)烯烃的共聚物。所述聚烯烃优选C2~20烯烃中的两种烯烃 的共聚物,最优选乙烯丙烯的共聚物(优选地,乙烯含量为20%~80%(更优选 为30%~70%),丙烯含量为20%~80%(更优选为40%~70%))。
本发明黏度指数改进剂的制备方法包括:使通式(I’)或(II’)所示的化合 物与卤化剂发生反应的第一步骤,再与式(IV’)发生反应的第二A步骤,然后 与式(III’-a’)、(III’-b’)所示的化合物和/或(III’-c’)所示的化合物发生反应的 第二B步骤;
在通式(I’)中,m个重复单元彼此相同或不同,L为m价的C1~C20烃基(优 选C1~C20烷基);m为正整数(优选1~10之间的整数,更优选1~5之间的整数); 在通式(I’)和通式(II’)中,n个重复单元的x个子重复单元彼此相同或不同, n个重复单元的y个子重复单元彼此相同或不同;各R0彼此相同或不同,各自 独立地选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基)和C2~C4烯基;x个子重复单元 中的R1彼此相同或不同,各自独立地选自H和C1~C4烷基(优选H和甲基), x个子重复单元中的R2彼此相同或不同,各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基(优选选自单键和C1~C4亚烷基),x个子重复单元中的A基团彼此相同或不同, 各自独立地选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基);y个子重复单元中的R3彼 此相同或不同,各自独立地选自H和C1~C4烷基(优选H和甲基),y个子重 复单元中的R4彼此相同或不同,各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基(优选选 自单键和C1~C4亚烷基),y个子重复单元中的A’基团彼此相同或不同,各自独 立地选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基);n个重复单元中的R5彼此相同或不同,各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基(优选选自单键和C1~C4亚烷基);
其中R’选自3价的C2~C6烷基(优选C2~C4烷基);R”选自H、C1~C4烷基 (优选H和甲基);x’为1~5之间的整数(优选2或3);y’为0~5之间的整数(优 选1~4之间的整数);z’为1~5之间的整数(优选1、2或3);z’个R”’基团彼此 相同或不同,各自独立地选自OH、C1~C4烷基(优选H和甲基),其中至少一 个R”’选自OH(优选位于与苯环相连的氮原子的邻位或对位,最优选对位); n个重复单元中的x彼此相同或不同,各自独立地选自0~10000的整数(优选 10~5000的整数),n个重复单元中的y彼此相同或不同,各自独立地选自0~ 3000的整数(优选10~1000的整数);
至少在n个重复单元的一个重复单元中存在一个x大于0的子重复单元,且其 中的至少一个A基团选自H;
至少在n个重复单元的一个重复单元中存在一个y大于0的子重复单元,且其 中的至少一个A’基团选自H。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,所述通式(I’)或(II’)所示的 化合物优选选自聚烯烃,所述聚烯烃可以为单一的C2~20烯烃的聚合物,也可以 为C2~20烯烃中的两种或多种(例如3种、4种或5种)烯烃的共聚物。所述聚 烯烃优选C2~20烯烃中的两种烯烃的共聚物,最优选乙烯丙烯的共聚物(优选地, 乙烯含量为20%~80%(更优选为30%~70%),丙烯含量为20%~80%(更优 选为40%~70%))。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,所述通式(I’)或(II’)所示化 合物的重均分子量为10000~6000000,优选为50000~500000,更优选为80000~ 300000。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,通式(III’-a’)所示的化合物可 以为C4~8烷基或烯基酸酐,优选C4~6烷基或烯基酸酐,具体可以选用马来酸酐、 戊酸酐、己酸酐、庚酸酐和辛酸酐中的一种或多种。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,通式(III’-b’)所示的化合物可 以选用C2~30多烯多胺,优选C2~10多烯多胺,具体可以选用已二胺、二乙烯三胺、 三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺中的一种或多种。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,通式(IV’)所示的化合物可以 选用C2~30羟基苯胺、C2~30的羟基二苯胺,优选C2~10羟基苯胺,具体可以选用 对羟基苯胺、邻羟基苯胺和间羟基苯胺中的一种或多种。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,所述卤化剂优选选自卤代琥珀 酰亚胺、卤素和C1~10的卤代烷,优选选自卤代琥珀酰亚胺和卤素,具体可以选 用N-氯代琥珀酰亚胺、N-溴代琥珀酰亚胺、氯气、溴水和碘单质中的一种或多 种。优选将所述的卤化剂溶解在氯代烃中,所述氯代烃优选C1~4的氯代烃,例 如可以选用氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳和1,1-二氯乙烷中的一种或多种, 所述氯代烃的量是卤化剂质量的50%~500%,优选100%~300%。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,在所述黏度指数改进剂的制备 方法中,所述第二步骤A在所述第一步骤结束之后进行。当所述第二A步骤在 所述第一步骤结束之后进行时,所述第一步骤的反应产物已经如前所述从所述 第一步骤的反应混合物中分离出来。或者,所述第一步骤的反应产物也可以不 经过该分离,而直接以所述第一步骤的反应混合物的形式用于进行所述第二A 步骤。或者,所述第二B步骤也可以在所述第二A步骤结束之后进行。当所述 第二B步骤在所述第二A步骤结束之后进行时,所述第二A步骤的反应产物已 经如本文所述从所述第二A步骤的反应混合物中分离出来。或者,所述第二A步骤的反应产物也可以不经过该分离,而直接以所述第二A步骤的反应混合物 的形式用于进行所述第二B步骤。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,在第二B步骤中,所述与式 (III’-a’)、(III’-b’)所示的化合物和/或(III’-c’)所示的化合物发生反应是指可 以与式(III’-a’)、(III’-b’)所示的化合物发生反应,也可以与(III’-c’)所示的 化合物发生反应,还可以与(III’-a’)、(III’-b’)、(III’-c’)所示化合物的混合物 发生反应。所述与式(III’-a’)、(III’-b’)所示的化合物发生反应是指可以先与 式(III’-a’)所示的化合物发生反应、再与式(III’-b’)所示的化合物发生反应。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,所述通式(I’)或(II’)所示的 化合物与卤化剂之间的摩尔比为1:10~200,优选1:50~150;所述通式(I’) 或(II’)所示的化合物与式(IV’)所示化合物之间的摩尔比为1:10~200,优 选1:50~150。所述通式(I’)或(II’)所示的化合物与式(III’-a’)所示化合物、 式(III’-b’)所示化合物之间的摩尔比为1:100~500:100~500,优选1:150~350: 150~350;所述通式(I’)或(II’)所示的化合物与式(III’-c’)所示化合物之间 的摩尔比为1:100~500,优选1:150~350。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,优选将通式(I’)或(II’)所示 的化合物溶解在润滑基础油中。所述的润滑基础油可以选用API I、II、III和IV 类润滑基础油中的一种或多种,优选API I类油和/或API II类油。所述的I类油 是馏份油(优选经过白土精制、溶剂精制得到的馏分油),其黏度指数在80~100 之间,其100℃运动黏度在2~10mm2/s之间;所述的II类油是馏分油(优选经 过加氢处理得到的馏分油),其黏度指数在100~120之间,其100℃运动黏度在 2~10mm2/s之间;所述的III类油是馏分油(优选经过加氢异构得到的馏分油), 其黏度指数在120以上,其100℃运动黏度在2~10mm2/s之间;所述的IV类油 优选α-烯烃聚合的合成油,其黏度指数在120~150之间,其100℃运动黏度在 2~10mm2/s之间。
按照本发明的黏度指数改进剂的制备方法,优选地,在80~250℃(优选 120~200℃)将通式(I’)或(II’)所示的化合物溶解在润滑基础油中,溶解时 间优选1~20小时(更优选2~10小时);优选在溶解过程中通入惰性气体(优 选通入氮气)。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,优选地,通式(I’)或(II’)所 示的化合物与卤化剂发生反应的温度为50~150℃(优选70~90℃),反应的时 间为1~10小时(优选1~5小时)。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,优选地,在通式(I’)或(II’) 所示的化合物与卤化剂的反应(第一步骤)中加入引发剂。所述引发剂优选偶 氮类化合物和/或过氧化物,例如可以选用偶氮二丁腈、偶氮二异丁腈、偶氮二 异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、 过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、 过氧化叔戊酸叔丁基酯和过氧化甲乙酮中的一种或多种(优选偶氮二异丁腈、 偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物和过氧化二异丙苯中的一种 或多种)。所述引发剂的加入量优选通式(I’)或(II’)所示化合物质量的1%~50%,优选为5~25%。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,通式(I’)或(II’)所示化合物 与卤化剂发生反应的产物(第一步骤的反应产物)即为通式(I’)或(II’)所示 化合物的卤化物。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,优选地,通式(I’)或(II’)所 示化合物的卤化物与式(IV’)所示的化合物发生反应的第二A步骤、然后与式 (III’-a’)、(III’-b’)所示化合物反应时,通式(I’)或(II’)所示化合物的卤化 物先与式(IV’)所示化合物反应后与式(III’-a’)所示化合物反应、然后与式 (III’-b’)所示化合物反应。通式(I’)或(II’)所示化合物的卤化物与(IV’) 所示化合物发生反应的温度为50℃~200℃(优选70℃~120℃),反应的时间 为10~200分钟(优选10~60分钟)。通式(I’)或(II’)所示化合物的卤化物 与式(IV’)所示的化合物发生第二A步骤反应后,即得第二A步骤的产物。 所述第二A步骤产物与式(III’-a’)所示化合物反应的温度为100℃~200℃(优 选140℃~180℃),反应的时间为1~5小时(优选2~4小时)。通式(I’)或(II’) 所示化合物的卤化物与式(IV’)、(III’-a’)所示化合物的反应产物(即为所述第 二A步骤产物与式(III’-a’)所示化合物的反应产物)与式(III’-b’)所示化合 物发生反应的温度为50℃~200℃(优选80℃~120℃),反应的时间为1~5小 时(优选2~4小时)。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,优选地,在第二A步骤中,与 (IV’)式化合物发生反应的温度为50℃~200℃(优选70℃~120℃),反应的 时间为10~200分钟(优选10~60分钟)。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,优选地,在第二A步骤中加入 引发剂。所述引发剂优选偶氮类化合物和/或过氧化物,例如可以选用偶氮二丁 腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒盐酸 盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙 苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯和过氧化甲乙酮中的一种或 多种(优选偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物 和过氧化二异丙苯中的一种或多种)。所述引发剂的加入量优选通式(I’)或(II’) 所示化合物质量的1%~50%,优选为5~25%。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,优选地,在第二B步骤中, (III’-a’)所示化合物反应的温度为100℃~200℃(优选140℃~180℃),反应 的时间为1~5小时(优选2~4小时),与式(III’-b’)所示化合物发生反应的 温度为50℃~200℃(优选80℃~120℃),反应的时间1~5小时(优选2~4 小时)。
按照本发明的黏度指数改进剂的制备方法,优选地,在反应过程中通入惰 性气体(优选通入氮气)。
根据本发明的黏度指数改进剂的制备方法,优选地,在反应结束后,可以 对反应产物进行提纯处理,提纯处理的方法包括过滤、离心、水洗、蒸馏、干 燥和重结晶方法中的一种或多种,并没有特别的限定。
根据本发明的汽油机油组合物,优选地,所述清净剂选自磺酸盐、硫化烷 基酚盐和水杨酸盐。所述清净剂优选选自磺酸盐和/或硫化烷基酚盐。所述磺酸 盐可以选用高碱值磺酸钙、高碱值磺酸铜钙复合盐、低碱值磺酸钙,优选磺酸 钙和/或磺酸铜钙复合盐,更优选碱值大于20mgKOH/g的磺酸钙和磺酸铜钙复 合盐的混合物,二者之间的质量比为1~3:3~1。
根据本发明的汽油机油组合物,优选地,所述磺酸钙选自碱值大于20 mgKOH/g的磺酸钙,可以选用的商品牌号为低碱值合成烷基苯磺酸钙T104、中 碱值合成烷基苯磺酸钙T105、高碱值合成烷基苯磺酸钙T106、高碱值石油磺酸 钙T103、超高碱值磺酸钙T107。
根据本发明的汽油机油组合物,优选地,所述高碱值磺酸铜钙复合盐是将 高碱值磺酸钙和羧酸铜反应而得,其中羧酸铜和磺酸钙的质量比为1~10:100, 反应温度为50~100℃,反应时间为0.5~3小时。所述羧酸铜优选C2~C20的烃 基羧酸铜,更优选C6~C18的烃基羧酸铜,例如可以选用壬酸铜、油酸铜。优选 在反应中加入溶剂和/或促进剂,所述溶剂的加入量是磺酸钙质量的50%~ 200%,所述促进剂的加入量是磺酸钙质量的2%~10%,所述溶剂和/或促进剂 可以在反应后脱除。所述溶剂可以选用溶剂汽油、C6~C10烷烃,例如可以选用 120号溶剂汽油、正辛烷。所述促进剂优选C1~C10胺,例如可以选用乙二胺、 正丁胺、正己胺。所述高碱值磺酸铜钙复合盐的铜含量为0.2%~2%,钙含量为 6%~10%。
根据本发明的汽油机油组合物,优选地,所述高碱值硫化烷基酚盐是碱值 在100mgKOH/g以上的硫化烷基酚盐,可以选用的商品牌号为中碱值硫化烷基 酚钙T115A、高碱值硫化烷基酚酚钙T115B、超高碱值硫化烷基酚钙T115C。
根据本发明的汽油机油组合物,优选地,所述抗氧剂选自胺型、硫代氨基 甲酸酯型、酚酯型、ZDDP和酚型抗氧剂中的一种或多种,例如可以选用2,6二 叔丁基对甲酚T501、二烷基二苯胺T534、N-苯基-ɑ-萘胺T531、β-(3,5-二叔丁 基-4-羟基苯基)丙酸辛酯T512,硫代氨基甲酸酯T323,ZDDP可以选用C2~C12烷基取代的二烷基二硫代磷酸锌,优选C4~C8烷基取代的二烷基二硫代磷酸锌, 最优选异己基二烷基二硫代磷酸锌。所述抗氧化剂优选胺型、ZDDP抗氧剂的混 合物,二者之间的比例为1:1~5,优选1:1~3,最优选1:1~2。
根据本发明的汽油机油组合物,优选地,所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚 胺无灰分散剂,其中聚异丁烯部分的数均分子量在500~4000之间;所述分散 剂优选单聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和/或双聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散 剂。
根据本发明的汽油机油组合物,优选地,所述的油性剂选自脂肪酸酯、硫 化棉籽油和硫代氨基甲酸盐中的一种或多种,例如可以选用油酸乙二醇酯、硫 化棉籽油、硫代氨基甲酸锌。
根据本发明的汽油机油组合物,优选地,以组合物总质量计,所述黏度指 数改进剂占组合物总质量的0.1%~15%,优选1%~10%;所述清净剂占组合物 总质量的0.5%~20%,优选1%~15%;所述抗氧化剂占组合物总质量的0.1%~ 3%,优选0.2%~2%;所述分散剂占组合物总质量的1%~20%,优选1%~15%; 所述油性剂占组合物总质量的0.05%~3%,优选0.1%~2.5%;所述润滑基础油 构成组合物的主要成分。
根据本发明的汽油机油组合物,优选地,所述清净剂优选为高碱值磺酸盐、 高碱值硫化烷基酚盐和低碱值磺酸盐的混合物,其中所述高碱值磺酸盐占组合 物总质量的0.1%~10%,所述高碱值硫化烷基酚盐占组合物总质量的0.1%~ 5%,所述低碱值磺酸盐占组合物总质量的0.1%~2%。
根据本发明的汽油机油组合物,所述润滑基础油为API I、II、III、IV和V 类润滑基础油中的一种或多种,优选API I、II、III类润滑基础油,最优选100℃ 黏度为3~20mm2/s的API II、III类润滑基础油。
本发明还提供了一种汽油机油组合物的制备方法,包括将其中的添加剂和 润滑基础油混合的步骤。
本发明的汽油机油组合物具有优异的高温清净性、低温分散性、抗氧化性 及抗磨性,可以满足API汽油机油的技术要求。本发明的汽油机油组合物能够 减少汽油机油的低速早燃现象,抗超级爆震能力得到提高。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细说明,但是需要指出的是,本发明 的保护范围并不受这些具体实施方式的限制,而是由附录的权利要求书来确定。
本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都引于此 供参考。除非另有定义,本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本领域技 术人员常规理解的含义。在有冲突的情况下,以本说明书的定义为准。
当本说明书以词头“本领域技术人员公知”、“现有技术”或其类似用语来导出 材料、物质、方法、步骤、装置或部件等时,该词头导出的对象涵盖本申请提 出时本领域常规使用的那些,但也包括目前还不常用、却将变成本领域公认为 适用于类似目的的那些。
在本说明书的上下文中,除了明确说明的内容之外,未提到的任何事宜或 事项均直接适用本领域已知的那些而无需进行任何改变。而且,本文描述的任 何实施方式均可以与本文描述的一种或多种其他实施方式自由结合,由此而形 成的技术方案或技术思想均视为本发明原始公开或原始记载的一部分,而不应 被视为是本文未曾披露或预期过的新内容,除非本领域技术人员认为该结合是 明显不合理的。
在本发明的上下文中,表述“卤”指的是氟、氯、溴或碘。
在本发明的上下文中,术语“烃基”具有本领域常规已知的含义,包括直 链或支链烷基、直链或支链烯基、直链或支链炔基、环烷基、环烯基、环炔基、 芳基或其组合基团,其中优选直链或支链烷基、直链或支链烯基、环烷基、环 烯基、芳基或其组合基团。作为所述烃基,具体比如可以举出C1-50烃基,包括 C1-50直链或支链烷基、C2-50直链或支链烯基、C2-50直链或支链炔基、C3-50环烷 基、C3-50环烯基、C3-50环炔基、C6-50芳基或其组合基团,其中优选C1-50直链或 支链烷基、C2-50直链或支链烯基、C3-50环烷基、C3-50环烯基、C6-50芳基或其组 合基团。所述组合基团包括选自直链或支链烷基、直链或支链烯基、直链或支 链炔基、环烷基、环烯基、环炔基和芳基中的一个或多个基团通过键合或取代 而得到的基团。所述键合指的是一个基团与另外的一个或多个基团形成化学键 (优选共价键)。所述取代指的是一个基团作为取代基取代了另一个基团中的氢 原子。作为所述组合基团,比如可以举出一个或多个C1-50直链或支链烷基(优 选一个或多个C1-20直链或支链烷基)与一个或多个C6-50芳基(优选一个或多个 苯基或萘基)通过键合或取代而获得的基团、一个或多个C1-50直链或支链烯基 (优选一个或多个C1-20直链或支链烯基)与一个或多个C6-50芳基(优选一个或 多个苯基或萘基)通过键合或取代而获得的基团、一个或多个C1-50直链或支链 烷基(优选一个或多个C1-20直链或支链烷基)与一个或多个C3-50环烷基(优选 一个或多个环丁基、环戊基或环己基)通过键合或取代而获得的基团、一个或 多个C1-50直链或支链烯基(优选一个或多个C1-20直链或支链烯基)与一个或多 个C3-50环烷基(优选一个或多个环丁基、环戊基或环己基)通过键合或取代而 获得的基团、一个或多个C1-50直链或支链烷基(优选一个或多个C1-20直链或支 链烷基)与一个或多个C3-50环烯基(优选一个或多个环丁烯基、环丁二烯基、环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基或环己二烯基)通过键合或取代而获得的基 团、一个或多个C1-50直链或支链烯基(优选一个或多个C1-20直链或支链烯基) 与一个或多个C3-50环烯基(优选一个或多个环丁烯基、环丁二烯基、环戊烯基、 环戊二烯基、环己烯基或环己二烯基)通过键合或取代而获得的基团。作为所 述组合基团,比如可以进一步举出一或多C1-50直链或支链烷基苯基、一或多苯 基C1-50直链或支链烷基或者一或多C1-50直链或支链烷基苯基键合的C1-50直链或 支链烷基等,其中更优选C1-50直链或支链烷基苯基(比如叔丁基苯基)、苯基 C1-50直链或支链烷基(比如苄基)或者C1-50直链或支链烷基苯基键合的C1-50直 链或支链烷基(比如叔丁基苄基)。
在本发明的上下文中,所谓“杂烃基”,指的是烃基分子结构内部(不包括该 烃基分子结构中主链或任何侧链的端部)的一个或多个(比如1至4个、1至3 个、1至2个或者1个)-CH2-基团被选自-O-、-S-、-N=N-和-NR'-(R'是H或 C1-4直链或支链烷基)之一的替代基团直接替代而获得的基团、或者烃基分子结 构内部(不包括该烃基分子结构中主链或任何侧链的端部)的一个或多个(比 如1至4个、1至3个、1至2个或者1个)-CH<基团被替代基团-N<直接替代 而获得的基团。显然,从结构稳定性的角度而言,在存在多个替代基团时,这 些替代基团之间并不直接键合;而仅在存在多个-S-时,这些-S-之间可以直接键 合。作为所述替代基团,优选-O-或-S-。另外,虽然该烃基的碳原子数因为基团 -CH2-或基团-CH<被替代而相应减少,但为了表述简便,依然用该替代之前所述 烃基的碳原子数指代所述杂烃基的碳原子数。所谓“杂烃基”包括直链或支链杂 烷基、直链或支链杂烯基、直链或支链杂炔基、直链或支链杂环基、直链或支 链杂环烯基、直链或支链杂环炔基、直链或支链杂芳基或其组合基团,其中优 选直链或支链杂烷基、直链或支链杂烯基、直链或支链杂环基、直链或支链杂 环烯基、直链或支链杂芳基或其组合基团。作为所述杂烃基,以直链或支链杂烷基举例,C4直链烷基比如(式中箭头所指示的基团未处 于分子结构内部,而是处于主链的端部)被一个替代基团-O-直接替代将获得 -CH2-O-CH2-CH3或-CH2-CH2-O-CH3,称之为C4直链杂烷基。或者,C4支链烷基比如(式中箭头所指示的基团未处于分子结构内部, 而是处于主链和侧链的端部)被一个替代基团-N<直接替代将获得 称之为C4支链杂烷基。根据本发明,作为杂烃基,比如可以举 出C3-50杂烃基,其中优选C3-20直链或支链杂烷基或者C3-6直链或支链杂烷基。
在本说明书的上下文中,表达方式“数字+价+基团”或其类似用语指的是 从该基团所对应的基础结构(比如链、环或其组合等)上除去该数字所代表的 数量的氢原子后获得的基团,优选指的是从该结构所含的碳原子(优选饱和碳 原子和/或非同一个碳原子)上除去该数字所代表的数量的氢原子后获得的基团。 举例而言,“3价直链或支链烷基”指的是从直链或支链烷烃(即该直链或支链 烷基所对应的基础链)上除去3个氢原子而获得的基团,而“2价直链或支链杂 烷基”则指的是从直链或支链杂烷烃(优选从该杂烷烃所含的碳原子,或者更 进一步,从非同一个碳原子)上除去2个氢原子而获得的基团。
在本说明书的上下文中,被取代基团取代的烃基或杂烃基或其类似用语指 的是取代基团取代了烃基或杂烃基中的氢原子而获得的烃基或杂烃基。所述取 代基团优选选自C1-20烷氧基、羟基、氨基和巯基。
在本说明书的上下文中,被一个或多个取代基团取代的烃基或杂烃基或其 类似用语指的是被一个或多个取代基团取代了烃基或杂烃基中的氢原子而获得 的烃基或杂烃基。
在本说明书的上下文中,任选被一个或多个(比如1至5个、1至4个、1 至3个、1至2个或者1个)取代基团取代的烃基或杂烃基或其类似用语指的是 可以选用被一个或多个取代基团取代了烃基或杂烃基中的氢原子而获得的烃基 或杂烃基,也可以选用未被取代基团取代的烃基或杂烃基。
在本说明书中,在基团的定义中有时使用术语“单键”。所谓“单键”,指的是 该基团不存在。举例而言,假定结构式-CH2-A-CH3,其中基团A被定义为选自 单键和甲基。鉴于此,若A是单键,则代表该基团A不存在,此时所述结构式 即被相应简化为-CH2-CH3。
在没有明确指明的情况下,本说明书内所提到的所有百分数、份数、比率 等都是以重量为基准的,除非以重量为基准时不符合本领域技术人员的常规认 识。
本发明所采用的重均分子量的测定方法为凝胶渗透色谱法,凝胶渗透色谱 仪(GPC)的型号为Waters1515,美国Waters公司;测试参数:7725手动进样器, 1515等度泵,2414示差折光检测器;Waters公司STYRAGEL色谱柱4根串联, 型号:HR0.5+HR1+HR2;流动相:四氢呋喃;流动时间:1mL/min;测试温度: 40℃。所使用的原料及来源如下:
高碱值合成烷基苯磺酸钙T 106,碱值为302mgKOH/g,无锡南方添加剂公 司生产;
低碱值合成烷基苯磺酸钙T 104,碱值为28mgKOH/g,无锡南方添加剂公 司生产;
单丁二酰亚胺无灰分散剂T 151,氮含量为2.0%,单丁二酰亚胺无灰分散 剂,碱值为50mgKOH/g,无锡南方添加剂公司生产;
双丁二酰亚胺无灰分散剂T 152,氮含量为1.25%,碱值为55mgKOH/g, 无锡南方添加剂公司生产;
高碱值硫化烷基酚钙T 122,硫含量为3.2%,碱值为265mgKOH/g,无锡 南方添加剂公司生产;
二烷基二硫代磷酸锌(T202),锌含量8.9质量%,硫含量15.8质量%, 磷含量7.9质量%,辽宁天合精细化工有限公司生产;
烷基化二苯胺T 534,氮含量为4.6%,碱值为179mgKOH/g,辽宁天合精 细化工有限公司生产;
酚酯抗氧剂T512,闪点(开口)224℃,密度(20℃)0.9628g/cm3,北京兴普精 细化工有限公司生产;
二烷基二硫代胺基甲酸酯T323,氮含量6.5%,硫含量29.8%,辽宁天合精 细化工有限公司生产;
油酸乙二醇酯T405,酸值25mgKOH/g,兰州路博润添加剂有限公司生产;
硫化烯烃棉仔油,100℃黏度为25mm2/s,硫含量为7.6%,长沙望城石化厂;
PMA型降凝剂,100℃运动黏度310mm2/s,密度(20)925.6kg/m3,国外 工业品;
国外分散型增黏剂FDOCP,氮含量:0.25%,重均分子量Mw=182500,Exxon 公司生产;
PMA型降凝剂,100℃运动黏度310mm2/s,密度(20℃)925.6kg/m3,北 京兴普精细化工有限公司生产;
稀释油,150SN,100℃运动黏度为5.66mm2/s,大连石化公司生产;
HVI 100N、HVI 500N、4号、10号加氢油(II类油)、150BS润滑基础油, 分别由茂名石化公司、大连石化公司生产。
实施例1乙丙共聚物黏度指数改进剂OCP的制备
在带有温控及水冷、搅拌的2000毫升三口烧瓶中,加入100克乙丙共聚 物(Mw=182000,乙烯含量55%,购自中国石油吉林石化公司),切成0.5cm3的小块,通入氮气保护,然后加入900克150SN(中国石化高桥石油公司生产), 升温到135℃,控制搅拌为300转/分钟,恒温5小时,得到1000克黏度指数改 进剂,分析其重均分子量Mw=116310,乙烯含量为55%。
实施例2分散型乙丙共聚物黏度指数改进剂DOCP1的制备
取实施例1制备的OCP黏度指数改进剂100克(0.000086mol),放入带有 温控及水冷、搅拌的250毫升三口瓶中,用氮气保护,并升温到85℃,然后加 入引发剂过氧化苯甲酰1.0克,加入N-溴代琥珀酰亚胺1.4克(0.0088mol,溶 解在6克四氯化碳中),控制反应温度为75℃,反应5小时,然后加入对羟基苯 胺1.0克(0.009mol),反应50分钟,然后过滤除去固体渣。
在以上得到的溴代增黏剂中加入偶氮二异丁腈1.5克,马来酸酐2.4克(0.024mol),在150℃下进行接枝反应2小时。反应后用氮气在150℃下吹扫2 小时,除去未反应的马来酸酐。然后控制温度在100℃、在15分钟内滴加二乙 烯三胺2.48克(0.024mol),在此温度下反应2小时,反应后通入氮气吹扫后得 到产品DOCP1,分析其重均分子量Mw=138200,氮含量为0.24%。
实施例3分散型乙丙共聚物黏度指数改进剂DOCP2的制备
取实施例1反应得到的黏度指数改进剂100克(0.000086mol),加入带有 温控及水冷、搅拌的250毫升三口烧瓶中,用氮气保护,并升温到85℃,然后 加入引发剂偶氮二异丁腈1.2克,并加入溴水0.8克(0.01mol),控制反应温度 为80℃,反应4小时,然后加入间羟基苯胺1.0克(0.009mol),反应30分钟, 然后过滤除去固体渣。
在以上溴代的增黏剂中加入过氧化苯甲酰1.2克,马来酸酐2.8克(0.0286mol),在150℃下进行接枝反应2小时。反应后用氮气在150℃下吹扫 2小时,除去未反应的马来酸酐。然后控制温度在110℃、在15分钟内滴加三 乙烯四胺3.6克(0.025mol),在此温度下反应3小时,反应后通入氮气吹扫后 得到产品DOCP2,分析其重均分子量Mw=143200,氮含量为0.23%。
实施例4分散型乙丙共聚物黏度指数改进剂DOCP3的制备
取实施例1制备的OCP黏度指数改进剂100克(0.000086mol),放入带有 温控及水冷、搅拌的250毫升三口瓶中,用氮气保护,并升温到85℃,然后加 入引发剂偶氮二异丁腈1.2克,加入N-氯代琥珀酰亚胺1.0克(0.0075mol,溶 解在3克四氯化碳中),控制反应温度为85℃,反应3小时,然后加入对羟基二 苯胺1.0克,反应50分钟,然后过滤除去固体渣。
在以上的氯代增黏剂中加入偶氮二异丁腈1.3克,马来酸酐2.2克 (0.022mol),在150℃下进行接枝反应2.5小时。反应后用氮气在150℃下吹扫 2小时,除去未反应的马来酸酐。然后控制温度在115℃、在15分钟内滴加二 乙烯三胺2.48克(0.024mol),在此温度下反应2小时,反应后通入氮气吹扫后 得到产品DOCP3,分析其重均分子量Mw=140500,氮含量为0.24%。
实施例5高碱值磺酸铜钙复合盐的制备Cu/Ca-1的制备
在带有电动机搅拌器及冷凝管的500毫升三口烧瓶中加入碱值为310 mgKOH/g的高碱值磺酸钙100克,120号溶剂汽油100克,乙二胺5克,油酸 铜9克,控制反应温度在65~80℃,中和反应1.5小时后,然后升温到150℃脱 汽油,然后放入医用离心机中,以转速4000rpm离心,将离心后的闪蒸物放入 带有减压设施的蒸馏瓶中,首先升温到120℃常压蒸馏,然后给系统进行减压蒸 馏,最后得到108克棕褐色的黏稠物,即为Cu/Ca-1产品,产品的碱值为 268mgKOH/g,钙含量为9.6%,铜含量为0.82%,产品100℃黏度为83.2mm2/s。
实施例6高碱值磺酸铜钙复合盐的制备Cu/Ca-2的制备
在带有电动机搅拌器及冷凝管的500毫升三口烧瓶中加入碱值为310 mgKOH/g的高碱值磺酸钙100克,正辛烷80克,正丁胺3克,癸酸铜7克, 控制反应温度在60~70℃,中和反应2.5小时后,然后升温到150℃脱正辛烷, 然后放入医用离心机中,以转速4000rpm离心,将离心后的闪蒸物放入带有减 压设施的蒸馏瓶中,首先升温到120℃常压蒸馏,然后给系统进行减压蒸馏,最 后得到109克棕褐色物质,即为Cu/Ca-2产品,产品的碱值为288mgKOH/g,钙 含量为9.9%,铜含量为1.01%,产品100℃黏度为97.5mm2/s。
汽油机油组合物的实施例7~10与对比例1~4
将4号加氢油、10号加氢油、150BS润滑基础油按57:38:5的质量比, 调制成5W-30级别的润滑基础油。
按照表1的配方组成,调制了SAE 0W/30级别的汽油机油组合物的实施例 7~10、对比例1~4。
分别对润滑油组合物的实施例7~10和对比例1~4进行了高温清净剂试 验、抗氧化PDSC试验、油泥分散试验、发动机锈蚀试验、低速早燃试验。
试验方法分别为:
评定高温清净性的方法是成漆和成焦板试验,该试验在L-1型板式成焦器 或L-A型清净性试验仪上进行。L-1型板式成焦器的的油滴速度为1.0ml/min, 成焦试验条件为:板温/油温=320℃/100℃,时间2小时,停/开时间=45秒/15秒, 成漆试验条件为:板温/油温=300℃/150℃,时间2小时,连续进行。L-A型清 净性试验仪的油滴速度为1.0ml/min,板温/油温=300℃/100℃,时间1小时,停 /开时间=40秒/20秒。
评定抗氧化安定性的方法是PDSC试验,该试验是在TA 5000DSC 2910热 分析仪上进行,试验条件:升温速度为100℃/min,恒温60min,3.5MPa。
评定分散性能的方法是将质量分数为2.5%的碳黑分散于润滑油中,高速搅 拌后,在50℃恒温18h,滴油,测定油泥圈和油圈的直径,计算二者比值,其 值越大表示分散性越好。
发动机球锈蚀试验采用汽油机油平均灰度值判定法,不小于100分,方法 号为SH/T 0763。
汽油发动机低速早燃(LSPI)试验:
试验汽油:京标92号汽油
2.0L直喷汽油机油发动机:
直列4缸,16气门,活塞尺寸:缸径:86mm,压缩比:10:1
工作条件:转速:1800rpm,扭矩:350N·m
单次喷射,喷油压力:10MPa,过量空气系数:1.0
1个试验单位:10000次循环,分别进行10个试验单位测试,计算每个试 验单位LSPI发生的次数。
试验结果见表2。
表1汽油机油组合物的实施例7~10和对比例1~4
表2 SAE 0W/30汽油机油组合物的性能评定结果
Claims (14)
1.一种汽油机油组合物,包括黏度指数改进剂、清净剂、抗氧剂、分散剂、油性剂和主要量的润滑基础油;所述黏度指数改进剂的结构如通式(I)或(II)所示:
在通式(I)中,m个重复单元彼此相同或不同,L为m价的C1~C20烃基(优选C1~C20烷基);m为正整数(优选1~10之间的整数,更优选1~5之间的整数);在通式(I)和通式(II)中,n个重复单元的x个子重复单元彼此相同或不同,n个重复单元的y个子重复单元彼此相同或不同;各R0彼此相同或不同,各自独立地选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基)和C2~C4烯基;x个子重复单元中的R1彼此相同或不同,各自独立地选自H和C1~C4烷基(优选H和甲基),x个子重复单元中的R2彼此相同或不同,各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基(优选选自单键和C1~C4亚烷基),x个子重复单元中的A基团彼此相同或不同,各自独立地选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基)、式(III-a)所示的基团和式(III-b)所示的基团;y个子重复单元中的R3彼此相同或不同,各自独立地选自H和C1~C4烷基(优选H和甲基),y个子重复单元中的R4彼此相同或不同,各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基(优选选自单键和C1~C4亚烷基),y个子重复单元中的A’基团彼此相同或不同,各自独立地选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基)和式(IV)所示的基团;n个重复单元中的R5彼此相同或不同,各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基(优选选自单键和C1~C4亚烷基);
其中R’选自3价的C2~C6烃基(优选C2~C4烷基或烯基);R”选自H、C1~C4烷基、苯基、C7~C10烷基苯基(优选H、甲基和苯基);x’为1~5之间的整数(优选2或3);y’为0~5之间的整数(优选1~4之间的整数);z’为1~5之间的整数(优选1、2或3);z’个R”’基团彼此相同或不同,各自独立地选自OH、C1~C4烷基(优选H、羟基和甲基),其中至少一个R”’选自OH(优选位于与苯环相连的氮原子的邻位或对位,最优选对位);
n个重复单元中的x彼此相同或不同,各自独立地选自0~10000的整数(优选10~5000的整数),n个重复单元中的y彼此相同或不同,各自独立地选自0~3000的整数(优选10~1000的整数);n选自1~3000的整数(优选10~1000的整数);
至少在n个重复单元的一个重复单元中存在一个x大于0的子重复单元,且其中的至少一个A基团选自式(III-a)所示的基团和式(III-b)所示的基团;
至少在n个重复单元的一个重复单元中存在一个y大于0的子重复单元,且其中的至少一个A’基团选自式(IV)所示的基团。
2.按照权利要求1所述的汽油机油组合物,其特征在于,所述黏度指数改进剂的重均分子量为10000~600000(优选为50000~500000,更优选为80000~300000)。
3.按照权利要求1所述的汽油机油组合物,其特征在于,所述黏度指数改进剂的制备方法包括:使通式(I’)或(II’)所示的化合物与卤化剂发生反应的第一步骤,再与式(IV’)所示的化合物发生反应的第二A步骤,然后与式(III’-a’)、(III’-b’)所示的化合物和/或(III’-c’)发生反应的第二B步骤;
在通式(I’)中,m个重复单元彼此相同或不同,L为m价的C1~C20烃基(优选C1~C20烷基);m为正整数(优选1~10之间的整数,更优选1~5之间的整数);在通式(I’)和通式(II’)中,n个重复单元的x个子重复单元彼此相同或不同,n个重复单元的y个子重复单元彼此相同或不同;各R0彼此相同或不同,各自独立地选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基)和C2~C4烯基;x个子重复单元中的R1彼此相同或不同,各自独立地选自H和C1~C4烷基(优选H和甲基),x个子重复单元中的R2彼此相同或不同,各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基(优选选自单键和C1~C4亚烷基),x个子重复单元中的A基团彼此相同或不同,各自独立地选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基);y个子重复单元中的R3彼此相同或不同,各自独立地选自H和C1~C4烷基(优选H和甲基),y个子重复单元中的R4彼此相同或不同,各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基(优选选自单键和C1~C4亚烷基),y个子重复单元中的A’基团彼此相同或不同,各自独立地选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基);n个重复单元中的R5彼此相同或不同,各自独立地选自单键和C1~C6亚烷基(优选选自单键和C1~C4亚烷基);
其中R’选自3价的C2~C6烷基(优选C2~C4烷基);R”选自H、C1~C4烷基(优选H和甲基);x’为1~5之间的整数(优选2或3);y’为0~5之间的整数(优选1~4之间的整数);z’为1~5之间的整数(优选1、2或3);z’个R”’基团彼此相同或不同,各自独立地选自OH、C1~C4烷基(优选H和甲基),其中至少一个R”’选自OH(优选位于与苯环相连的氮原子的邻位或对位,最优选对位);n个重复单元中的x彼此相同或不同,各自独立地选自0~10000的整数(优选10~5000的整数),n个重复单元中的y彼此相同或不同,各自独立地选自0~3000的整数(优选10~1000的整数);n选自1~3000的整数(优选10~1000的整数);
至少在n个重复单元的一个重复单元中存在一个x大于0的子重复单元,且其中的至少一个A基团选自H;
至少在n个重复单元的一个重复单元中存在一个y大于0的子重复单元,且其中的至少一个A’基团选自H。
4.按照权利要求3所述的汽油机油组合物,其特征在于,所述通式(I’)或(II’)所示的化合物选自聚烯烃(所述聚烯烃为单一的C2~20烯烃的聚合物或C2~20烯烃中的两种或多种(例如3种、4种或5种)烯烃的共聚物)。
5.按照权利要求3所述的汽油机油组合物,其特征在于,所述通式(I’)或(II’)所示化合物的重均分子量为10000~600000(优选为50000~500000,更优选为80000~300000)。
6.按照权利要求3所述的汽油机油组合物,其特征在于,通式(III’-a’)所示的化合物为C4~8烷基或烯基酸酐(优选C4~6烷基或烯基酸酐,具体可以选用马来酸酐、戊酸酐、己酸酐、庚酸酐和辛酸酐中的一种或多种);通式(III’-b’)所示的化合物为C2~30多烯多胺(优选C2~10多烯多胺,具体可以选用已二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺中的一种或多种);通式(IV’)所示的化合物为C2~30的羟基苯胺、C2~30的羟基二苯胺(优选C2~10的羟基苯胺,具体可以选用对羟基苯胺、邻羟基苯胺和间羟基苯胺中的一种或多种);所述卤化剂为卤代琥珀酰亚胺、卤素和C1~10的卤代烷(优选选自卤代琥珀酰亚胺和卤素,具体可以选用N-氯代琥珀酰亚胺、N-溴代琥珀酰亚胺、氯气、溴水和碘单质中的一种或多种)。
7.按照权利要求3所述的汽油机油组合物,其特征在于,所述通式(I’)或(II’)所示的化合物与卤化剂之间的摩尔比为1:10~200(优选1:50~150);所述通式(I’)或(II’)所示的化合物与式(IV’)所示化合物之间的摩尔比为1:10~200(优选1:50~150);所述通式(I’)或(II’)所示的化合物与式(III’-a’)所示化合物、式(III’-b’)所示化合物之间的摩尔比为1:100~500:100~500(优选1:150~350:150~350);所述通式(I’)或(II’)所示的化合物与式(III’-c’)所示化合物之间的摩尔比为1:100~500(优选1:150~350)。
8.按照权利要求3所述的汽油机油组合物,其特征在于,通式(I’)或(II’)所示的化合物与卤化剂发生反应的温度为50~150℃(优选70~90℃),反应的时间为1~10小时(优选1~5小时);在通式(I’)或(II’)所示的化合物与卤化剂的反应中加入引发剂(所述引发剂优选偶氮类化合物和/或过氧化物,例如可以选用偶氮二丁腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯和过氧化甲乙酮中的一种或多种)。
9.按照权利要求3所述的汽油机油组合物,其特征在于,通式(I’)或(II’)所示化合物的卤化物与式(IV’)、(III’-a’)、(III’-b’)所示化合物反应时,通式(I’)或(II’)所示化合物的卤化物与式(IV’)所示化合物反应后与式(III’-a’)所示化合物反应、然后与式(III’-b’)所示化合物反应;通式(I’)或(II’)所示化合物的卤化物与式(IV’)所示化合物发生反应的温度为50℃~200℃(优选70℃~120℃),反应的时间为10~200分钟(优选10~60分钟);通式(I’)或(II’)所示化合物的卤化物与式(IV’)所示化合物的产物与(III’-a’)所示化合物反应的温度为100℃~200℃(优选140℃~180℃),反应的时间为1~5小时(优选2~4小时);通式(I’)或(II’)所示化合物的卤化物与式(IV’)、(III’-a’)所示化合物的反应产物与式(III’-b’)所示化合物发生反应的温度为50℃~200℃(优选80℃~120℃),反应的时间为1~5小时(优选2~4小时);在第二A步骤中,反应的温度为50℃~200℃(优选70℃~100℃),反应的时间为10~200分钟(优选10~60分钟);在第二B步骤中加入引发剂(所述引发剂优选偶氮类化合物和/或过氧化物,例如可以选用偶氮二丁腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯和过氧化甲乙酮中的一种或多种);在第二B步骤中,与(III’-a’)所示化合物反应的温度为100℃~200℃(优选140℃~180℃),反应的时间为1~5小时(优选2~4小时);与式(III’-b’)所示化合物发生反应的温度为50℃~200℃(优选80℃~120℃),反应的时间1~5小时(优选2~4小时)。
10.按照权利要求1~9之一所述的汽油机油组合物,其特征在于,所述清净剂选自磺酸盐、硫化烷基酚盐和水杨酸盐;所述抗氧剂选自胺型、硫代氨基甲酸酯型、酚酯型、ZDDP和酚型抗氧剂中的一种或多种;所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂;所述的油性剂选自脂肪酸酯、硫化棉籽油和硫代氨基甲酸盐中的一种或多种;所述润滑基础油为APII、II、III、IV和V类润滑基础油中的一种或多种。
11.按照权利要求1~9之一所述的汽油机油组合物,其特征在于,以组合物总质量计,所述黏度指数改进剂占组合物总质量的0.1%~15%,优选1%~10%;所述清净剂占组合物总质量的0.5%~20%,优选1%~15%;所述抗氧化剂占组合物总质量的0.1%~3%,优选0.2%~2%;所述分散剂占组合物总质量的1%~20%,优选1%~15%;所述油性剂占组合物总质量的0.05%~3%,优选0.1%~2.5%;所述润滑基础油构成组合物的主要成分。
12.按照权利要求10所述的汽油机油组合物,其特征在于,所述磺酸盐为磺酸钙和/或磺酸铜钙复合盐(优选碱值大于20mgKOH/g的磺酸钙和磺酸铜钙复合盐的混合物,二者之间的质量比为1~3:3~1)。
13.按照权利要求10所述的汽油机油组合物,其特征在于,所述清净剂为高碱值磺酸盐、高碱值硫化烷基酚盐和低碱值磺酸盐的混合物,其中所述高碱值磺酸盐占组合物总质量的0.1%~10%,所述高碱值硫化烷基酚盐占组合物总质量的0.1%~5%,所述低碱值磺酸盐占组合物总质量的0.1%~2%。
14.权利要求1~13之一所述的汽油机油组合物的制备方法,包括将其中的添加剂和润滑基础油混合的步骤。
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