CN1110540C - 用于透平油的复合添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及两种用于透平油的复合添加剂，第一种包括50～90重%液体屏蔽酚型抗氧剂和10～50重%甲叉—双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)，该复合剂具有良好的抗氧化性能。第二种包括50～80重%液体屏蔽酚型抗氧剂10～30重%甲叉—双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)和3～20重%十二烯基丁二酸防锈剂，该复合剂不仅具有突出的抗氧化性能，还具有优良的防锈性能。

Description

用于透平油的复合添加剂
本申请是98117814.6的分案申请，申请日为98年8月27日，发明名称为“用于透平油的复合添加剂”。
本发明涉及两种润滑油添加剂组合物，确切地说是一种用于透平油的抗氧型复合添加剂和一种抗氧-防锈型复合添加剂。
透平油主要用在汽轮机和水轮机的轴承润滑上，一般透平润滑都采用循环方式，为保证透平长期运转不停，要求透平油连续耐用期不少于5年，因此要求透平油具有良好的安定性。另外，由于透平油不可避免地与水接触，因此还要求有良好的抗乳化性和防锈性，以防止乳化和锈蚀造成润滑性能下降和油泥不溶物的产生。
另外，随着石油产品添加剂的应用越来越广泛，复合添加剂的开发越来越受到人们的重视。复合添加剂使用方便、性能稳定，因而大有发展前景。但是复合添加剂并不是将各组分简单地混合即可得到，相反，调配复合添加剂时不仅要考虑到各组分的互溶性，还要考虑到它们之间的对抗性，因而需要对各组分的性质作深入研究。
EP0,735,128A2公开了一种含有抗氧防锈添加剂的润滑油组合物，其中抗氧剂为二烷基二硫代氨基甲酸酯和烷基苯基α-萘胺。
US4,880,551公开了一种用于润滑油的抗氧剂组合物，组成为(a)苯三唑衍生物；(b)选自二正丁基二硫代氨基甲酸酯，2，6-二叔丁基4-仲丁基酚，2，6-二叔丁基-4-甲基酚和叔丁基混合酚中的一种抗氧剂。
US4,125,479公开了一种含有抗氧剂的润滑油组合物，其组成为二丁基二硫代氨基甲酸酯和2，6-二叔丁基对甲酚。由于2，6二叔丁基对甲酚为固体，且二组分不互溶，因此只能分别加入到基础油中，不能调配成复合添加剂。
本发明的目的在于提供一种具有良好的抗氧性的用于透平油的抗氧型复合添加剂。
本发明的另一个目的在于提供一种具有良好的防锈性和突出的抗氧性的用于透平油的抗氧-防锈型复合添加剂。
本发明提供的用于透平油的抗氧型复合添加剂(下称复合剂)包括如下组分，以复合剂总重为基准，(1)50～90重％液体屏蔽酚型抗氧剂；(2)10～50重％甲叉-双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)。
所说的液体屏蔽酚是一种叔丁基酚的混合物，其中2，6-二叔丁基酚重量百分含量大于76％，其它是邻叔丁基酚、2，4-二叔丁基酚和2，4，6-三叔丁基酚。该液体屏蔽酚抗氧剂为市售商品，国内代号为T502，国外商品牌号有Ethyl4733等。这种抗氧剂常温下为液态，可以与其它添加剂组分互溶，形成均相的复合添加剂。该复合剂由于不含稀释油，使用方便，用量少，效果好。以复合剂总重为基准，液体屏蔽酚抗氧剂在复合剂中的含量可以是50～90重％，优选60～85重％。
本发明提供的抗氧型复合剂的组分(2)是甲叉-双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)，该产品也是液体，具有抗氧、抗磨性能，与液体屏蔽酚复合具有协同增效的作用。以复合剂总重为基准，该产品的含量可以是10～50％，优选15～40％。该产品的国外商品牌号有VL7723、LZ-5148等，国内产品代号为T323。
本发明提供的用于透平油的抗氧-防锈型复合添加剂(下称复合剂)包括如下组分，以复合剂总重为基准，(1)50～80重％液体屏蔽酚型抗氧剂；(2)10～30重％甲叉-双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)；(3)3～20重％十二烯基丁二酸防锈剂。
本发明提供的抗氧-防锈型复合剂的组分(1)为液体屏蔽酚型抗氧剂，其含量为50～80％，优选60～75％。本发明提供的抗氧-防锈型复合剂的组分(2)为甲叉-双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)，其含量为10～30％，优选15～25％。本发明提供的抗氧-防锈型复合剂的组分(3)为十二烯基丁二酸防锈剂，该防锈剂在复合剂中的含量为3～20％，优选5～16％。十二烯基丁二酸防锈剂与液体屏蔽酚和二烷基二硫代氨基甲酸酯复合使用时，不仅表现出良好的防锈性能，而且对复合剂的抗氧性能有进一步的提高。
另外，根据油品精制深度，本发明提供的两种复合剂中还可以选择性地加入抗泡剂、破乳剂等。例如，为防止泡沫产生，对于精制深度较低的油或者混炼油，可以加入非硅抗泡剂，如，丙烯酸酯醚共聚物，或它与硅油抗泡剂的复合物等。为防止乳化现象，也可以加入破乳剂，如T1001等。
本发明提供的两种复合剂适用的基础油为矿物润滑油，例如通过白土精制、中压加氢补充精制或高压加氢补充精制生产的100SN、150SN、200SN、350SN的透平油料，粘度等级可以是N22、N32、N46、N68等。随着基础油粘度的增加以及油品质量的提高，本发明提供的两种复合剂在基础油中的用量可以从0.3重％增至1.0重％。
本发明提供的两种复合剂的配制是采用常规的混合法，即将各添加剂组分混合，必要时可适当加热，搅拌均匀即可。
本发明提供的抗氧型复合剂由于充分利用了二组分间的协同作用，使其具有了突出的抗氧化性能。液体屏蔽酚抗氧剂具有终止游离基的作用，氨基甲酸酯具有分解氢过氧化物的作用，二者复合具有突出的增效作用。另外，由于液体屏蔽酚是液态，与氨基甲酸酯具有良好的互溶性，使得二组分很好后呈均相液态，因而其抗氧性能优于氨基甲酸酯与固态的2，6-二叔丁基对甲酚混合使用时的抗氧性能(氨基甲酸酯与2，6-二叔丁基对甲酚不互溶，不能形成复合剂)。例如，将含有21克氨基甲酸酯和64克液体屏蔽酚的复合剂以0.8％的剂量加入到150SN汽轮机油料中，旋转氧弹的试验时间为673分钟(见实例1和实例7)，而将相同剂量的氨基甲酸酯和2，6-二叔丁基对甲酚加入到相同的汽轮机油料中，旋转氧弹试验时间为429分钟，说明本发明提供的抗氧型复合剂具有更突出的抗氧化性能。
本发明提供的抗氧-防锈型复合剂由于在上述抗氧型复合剂中又加入了十二烯基丁二酸防锈剂，不仅使其具有了良好的防锈性能，还进一步提高了抗氧化性能，例如，在实例1所述的复合剂中加入15克十二烯基丁二酸防锈剂(见实例4)，再以相同的用量加入到相同的基础油中(见实例10)，旋转氧弹的试验时间为685分钟。
本发明提供的两种复合剂的另一个优点是各组分之间具有很好的互溶性，可以形成一个均匀的组合物，便于调配、使用和运输，提高了该组合物的经济性和实用性。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实例1～3为抗氧型复合剂的配制。实例1
在200ml烧杯中，加入21克二丁基二硫代氨基甲酸酯(T323，锦州石化公司化工二厂产品)、64克液体屏蔽酚型抗氧剂(T502，北京化工三厂产品)，于电炉上搅拌加热，控制温度50～60℃，维持30分钟，得到一均匀透明的褐色液体，该复合剂的物理性质见表1。实例2
在200ml烧杯中，加入24.5克二丁基二硫代氨基甲酸酯、68克液体屏蔽酚型抗氧剂、0.5克丙烯酸酯醚共聚物(上海高桥石化公司产品)与硅油的复合抗泡剂，于电炉上搅拌加热，控制温度50～60℃，维持30分钟，得到一均匀透明的褐色液体，该复合剂的物理性质见表1。实例3
在200ml烧杯中，加入15.6克二丁基二硫代氨基甲酸酯、72克液体屏蔽酚型抗氧剂，0.4克丙烯酸酯醚共聚物与硅油的复合抗泡剂，于电炉上搅拌加热，控制温度50～60℃，维持30分钟，得到一均匀透明的褐色液体，该复合剂的物理性质见表1。
实例4～6为抗氧-防锈型复合剂的配制。实例4
在200ml烧杯中，加入15克十二烯基丁二酸防锈剂(T746，无锡石油产品添加剂厂产品)、21克二丁基二硫代氨基甲酸酯(T323，锦州石化公司化工二厂产品)、64克液体屏蔽酚型抗氧剂(T502，北京化工三厂产品)，于电炉上搅拌加热，控制温度50～60℃，维持30分钟，得到一均匀透明的褐色液体，该复合剂的物理性质见表1。实例5
在200ml烧杯中，加入6.5克十二烯基丁二酸防锈剂、25克二丁基二硫代氨基甲酸酯、68克液体屏蔽酚型抗氧剂、0.5克丙烯酸酯醚共聚物与硅油的复合抗泡剂，于电炉上搅拌加热，控制温度50～60℃，维持30分钟，得到一均匀透明的褐色液体，该复合剂的物理性质见表1。实例6
在200ml烧杯中，加入11.6克十二烯基丁二酸防锈剂、16克二丁基二硫代氨基甲酸酯、72克液体屏蔽酚型抗氧剂，0.4克丙烯酸酯醚共聚物与硅油的复合抗泡剂，于电炉上搅拌加热，控制温度50～60℃，维持30分钟，得到一均匀透明的褐色液体，该复合剂的物理性质见表1。
表1
分析项目 实例1 实例2 实例3  实例4 实例5 实例6 试验方法
粘度(40℃)，mm2/s 18.7 20.1 15.0  35.2 25.16 29.97 GB/T 265
闪点(开口)，℃ 123 125 121  128 126 129 GB/T 2
密度(20℃)，g/cm3 0.9611 0.9627 0.9623  0.9658 0.9655 0.9647 GB/T 1884
酸值，mgKOH/g  ---  ---  ---  40.6 19.97 18.29 SH/T 0163
实例7～9为抗氧型复合剂在汽轮机油中的使用试验。实例7
将实例1制得的复合剂加入到150SN汽轮机油料中(上海高桥石化公司生产，40℃粘度为30.25mm2/s)中，用量为0.8重％，其评定结果见表2。实例8
将实例2制得的复合剂加入到150SN汽轮机油料(韩国生产，40℃粘度为30.15mm2/S)中，用量为0.4重％，其评定结果见表2。实例9
将实例3制得的复合剂加入到200SN汽轮机油料(上海高桥石化公司生产，40℃粘度为46.0mm2/S)中，用量为0.6重％，其评定结果见表2。
实例10～13为抗氧-防锈型复合剂在汽轮机油中的使用试验。实例10
将实例4制得的复合剂加入到150SN汽轮机油料中(上海高桥石化公司生产，40℃粘度为30.25mm2/s)中，用量为0.8重％，其评定结果见表2。实例11
将实例5制得的复合剂加入到150SN汽轮机油料(韩国生产，40℃粘度为30.15mm2/S)中，用量为0.4重％，其评定结果见表2。实例12
将实例6制得的复合剂加入到200SN汽轮机油料(上海高桥石化公司生产，40℃粘度为46mm2/S)中，用量为0.6重％，其评定结果见表2。实例13
将实例4制得的复合剂加入到150SN汽轮机油料中(大连石化公司生产，40℃粘度为30.52mm2/s)中，用量为0.8重％，其评定结果见表2。对比例1
参照US4,125,479，在99.2克150SN汽轮机油料中加入0.6克2，6-二叔丁基对甲酚，0.2克二丁基二硫代氨基甲酸酯，使其与实例7的剂量相同，旋转氧弹试验结果为429分钟。
通过对比可以看出，本发明提供的抗氧型复合剂由于采用了液体屏蔽酚、二烷基二硫代氨基甲酸酯复合的方式，二者产生了协同增效的作用，使其氧化性能优于US4,125,479所述配方的抗氧性能。
本发明提供的氧化和防锈型复合剂由于在上述氧化型复合剂的基础上又加入了十二烯基丁二酸，使其不仅具有了良好的防锈性能，而且氧化性能进一步提高。
表2
测试项目 实例7 实例8 实例9 实例10 实例11 实例12 实例13 GB11120-89规格要求
破乳化性(40-37-3ml，54℃) 4.23 4.51 4.62 5.12 5.01 4.92 6.01 N32，N46不大于15min，
起泡性试验，ml/ml前24℃、93℃、后24℃ 60/040/040/0 60/035/025/0 125/020/040/0 60/020/040/0 60/020/030/0 145/020/055/0 40/020/035/0 不大于450/0不大于100/0不大于450/0
氧化安定性D943，h 2456 2583 2216 2562 2633 2491 2041     见注
旋转氧弹，min 673 509 564 685 522 655 81 8     ——
液相锈蚀(人工海水) ----- ----- ----- 无锈 无锈 无锈 无锈     无锈
铜片腐蚀100℃，3h 1a 1a 1a 1a 1a 1a 1a     1级
空气释放值min，50℃ 3.85 3.34 3.80 2.01 3.18 3.70 1.91 N32不大于5N46不大于6
注：N32、N46一级品氧化安定性大于2000小时。

Claims (3)

1.一种用于透平油的抗氧-防锈型复合添加剂，其特征在于包括如下组分，以添加剂总重为基准，(1)50～80重％液体屏蔽酚型抗氧剂；(2)10～30重％甲叉-双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)；(3)3～20重％十二烯基丁二酸防锈剂。
2.按照权利要求1所述的复合添加剂，其特征在液体屏蔽酚的含量为60～75％，甲叉-双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)的含量为15～25％，十二烯基丁二酸防锈剂的含量为5～16％。
3.按照权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于所说的液体屏蔽酚是一种叔丁基酚的混合物，其中2，6-二叔丁基酚重量百分含量大于76％，其它是邻叔丁基酚、2，4-二叔丁基酚和2，4，6-三叔丁基酚。
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