CN111205910A - 一种ab型复合功效发动机润滑油组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明为AB型复合功效发动机润滑油组合物，由A和B两组分混合而成，所述A组分包括下述重量百分比的组分：金属清净剂2.5‑3.5%，无灰分散剂2‑3%，抗氧抗磨剂2‑2.5%，油性剂0.1‑0.3%，辅助抗氧剂0.4‑0.6%，粘度指数改进剂5.5‑8%，MPAO 40‑60%，聚酯为10‑15%，余量为基础油；所述B组分包括下述重量百分比的组分：钨钼剂4%，金属清净剂1.5‑2%，无灰分散剂2‑3%，抗氧抗磨剂1‑1.5%，辅助抗氧剂0.4‑0.6%，粘度指数改进剂5.5‑7.5%，MPAO 40‑60%，聚酯为10‑15%，余量为基础油。本发明所配比的添加剂碱性金属系列清净分散剂、抗氧抗磨剂、无灰分散剂、辅助抗氧剂、粘度指数改进剂复配在一起，相互起到了协同效应，特别是钨钼核心技术添加剂与油性剂的复合效应，具有良好的减摩性、清净性，油泥控制力强，抗磨损性能优异。

Description

一种AB型复合功效发动机润滑油组合物
技术领域
本发明涉及一种润滑油领域，尤其是一种AB型复合功效发动机润滑油组合物。
背景技术
现在全球的汽油发动机车辆逐年在大量增加，主机厂的发动机种类也繁多，对润滑油的要求也各有不同，多种发动机润滑油品种对生产厂家及销售管理也带来诸多的不便，同时生产管理及运输管理，销售管理上的费用也大大增加，虽然现在汽油发动机的润滑油产品粘度标准在统一化的进程中，但是在线使用车辆的复杂化也随之加剧，再者由于国家环保的要求，汽车排放也受到了限制。
现有的发动机用润滑油在抗磨性、减摩性上表现不够突出，发动机长周期运行的过程中抗氧性能和动力性能等表现差强人意，进而这些因素会影响发动机的使用寿命。未来发动机的润滑油粘度(SAE)要求以XW20、XW30为主，同时也对油品HTHS(高温高剪切)、NOACK(诺亚克蒸发损失)的要求也相对苛刻！新型发动机的润滑油箱也会越来越小，这对润滑油品的质量要求也随之增大！长周期换油也是未来润滑油产品的发展方向。基于此条件下，本公司发明了一种通用型的汽车机润滑油混合物，来满足目前市场要求，同时也满足未来发动机润滑油的要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种AB型复合功效发动机润滑油组合物，该组合物以A组分和B组分两种混合物混合在一起的发动机用润滑油组合物。
一种AB型复合功效发动机润滑油组合物，由A和B两组分混合而成，所述A组分包括下述重量百分比的组分：金属清净剂2.5-3.5％，无灰分散剂2-3％，抗氧抗磨剂2-2.5％，油性剂0.1-0.3％，辅助抗氧剂0.4-0.6％，粘度指数改进剂5.5-8％，MPAO 40-60％，聚酯为10-15％，余量为基础油；所述B组分包括下述重量百分比的组分：钨钼剂4％，金属清净剂1.5-2％，无灰分散剂2-3％，无灰分散剂2-3％，抗氧抗磨剂1-1.5％，辅助抗氧剂0.4-0.6％，粘度指数改进剂5.5-7.5％(SSI≦10)，MPAO 40-60％，聚酯为10-15％，余量为基础油。
所述A组分和所述B组分中包含的所述金属清新剂组分均为碱值在400-600之间的磺酸钙、磺酸镁、环烷酸钙、硫化烷基酚钙中的一种或其中几种的混合物。
所述A组分和所述B组分中包含的所述无灰分散剂组分均为聚异烯丁基丁二酰亚胺或双烯基丁二酰亚胺。
所述A组分和所述B组分中包含的所述抗氧抗磨剂均为ZDDP二烷基二硫代磷酸锌；辅助抗氧剂为T534抗氧剂、L-57抗氧剂或屏蔽酚类L-135抗氧剂的一种或其中几种的混合物。
所述A组分和所述B组分中包含的所述MPAO和所述聚酯均为100℃下运动粘度4-6mm2/s。
所述A组分和所述B组分中包含的所述其他基础油为Ⅲ类基础油，所述Ⅲ类基础油为100℃下运动粘度4-8mm2/s的深度加氢油。
本发明所具有的有益效果是：本发明所配比的添加剂碱性金属系列清净分散剂、抗氧抗磨剂、无灰分散剂、辅助抗氧剂、粘度指数改进剂复配在一起，相互起到了协同效应，特别是钨钼核心技术添加剂与油性剂的复合效应，具有良好的减摩性、清净性，油泥控制力强，抗磨损性能优异，基础油用的合成基础油与Ⅲ类基础油达到了汽油发动机润滑所要求。本发明润滑油与SN0W30润滑油进行了行车试验、台架试验，结果表明：本发明能更好的保护好发动机，其抗磨损性能、减摩性能及发动机的动力性能都有较好的提升，延长了发动机的使用寿命。确认了该发明更适合汽油发动机的润滑作用。
具体实施方式
一种AB型复合功效发动机润滑油组合物，由A和B两组分混合而成，一种发动机用润滑油组合物，由A和B两组分混合而成，所述A组分包括下述重量百分比的组分：金属清净剂2.5-3.5％，无灰分散剂2-3％，抗氧抗磨剂2-2.5％，油性剂0.1-0.3％，辅助抗氧剂0.4-0.6％，粘度指数改进剂5.5-8％，MPAO 40-60％，聚酯为10-15％，余量为基础油；所述B组分包括下述重量百分比的组分：钨钼剂4％，金属清净剂1.5-2％，无灰分散剂2-3％，无灰分散剂2-3％，抗氧抗磨剂1-1.5％，辅助抗氧剂0.4-0.6％，粘度指数改进剂5.5-7.5％，MPAO40-60％，聚酯为10-15％，余量为基础油。
所述A组分和所述B组分中包含的所述金属清新剂组分均为碱值在400-600之间的磺酸钙、磺酸镁、环烷酸钙、硫化烷基酚钙中的一种或其中几种的混合物。
所述A组分和所述B组分中包含的所述无灰分散剂组分均为聚异烯丁基丁二酰亚胺或双烯基丁二酰亚胺。
所述A组分和所述B组分中包含的所述抗氧抗磨剂均为ZDDP二烷基二硫代磷酸锌；辅助抗氧剂为T534抗氧剂、L-57抗氧剂或屏蔽酚类L-135抗氧剂的一种或其中几种的混合物。
所述A组分和所述B组分中包含的所述MPAO和所述聚酯均为100℃下运动粘度4-6mm2/s。
所述A组分和所述B组分中包含的所述其他基础油为Ⅲ类基础油，所述Ⅲ类基础油为100℃下运动粘度4-8mm2/s的加氢油。
所述金属清净剂为碱值在400-600的超高碱值合成磺酸钙、合成磺酸镁；碱值为200-400的环烷酸钙、硫化烷基酚钙中的一种或其中几种的混合物。
所述无灰分散剂为聚异烯丁基丁二酰亚胺或双烯丁基二酰亚胺；抗氧抗磨剂为低灰的ZDDP二烷基二硫代磷酸锌或长链二烷基二硫代磷酸锌。
所述油性剂为液体苯三唑脂肪酸盐，辅助抗氧剂为T534、L-57或屏蔽酚类L-135的一种或其中几种的混合物。
所述Ⅲ类基础油为本领域的常用深度加氢基础油，如100℃粘度为4-5mm2/s。
所述钨钼剂是由有机钨酸酯，通过所述分散剂聚异丁基丁二酰来胺分散到油品里，所述钨钼剂与所述油性剂苯三唑脂肪酸盐的混合后，在发动机温度的环境下，发生协合作用，酯键与脂肪酸键协合作用，两种键在同一平面上sp轨道上，形成了π键及少部分σ键，这样就达到了双重减摩效果。钼剂氨基甲酯钼也有较好的减摩效果，与金属表面形成油膜，减少磨损，减少摩擦，综合后其减摩效果由唯突出！发动机动力增强。所述钨钼剂和所述油性剂的协和作用同时，与其他添加剂配伍效果。
所述硫化烷基酚钙具有良好的高温清净性较强的酸中和能力，并有一定的抗氧化、抗磨损性能；所述金属清净剂中磺酸盐(磺酸钙、磺酸镁)作为添加剂，以酸中和作用和分散作用为主，同时具有增溶和清洗作用，可以减少发动机零件上的漆膜，保持活塞的清净性。另外磺酸盐添加剂还具有一定的防锈作用。所述无灰分散剂中的聚异烯丁基丁二酰亚胺或双烯丁基二酰亚胺分散剂具有优良的增溶作用、胶溶作用和分散作用，并有一定的中和能力和吸附能力。
本发明涉及的润滑油组合物配置情况如下,并通过配置方法1(配方1)和配置方法2(配方2)的组合物与对比油做各项性能参数对比。对比油为同行业同领域的顶级品牌。本发明所用的基础油为本领域常用基础油,添加剂为本领域内常用的添加剂,聚酯为多元醇聚酯，如,所用的粘度指数改进剂为乙丙共聚物或苯乙烯-异戊二烯共聚物等。
配置方法1
A液：首先将100℃粘度为4-6mm2/s的MPAO48％、多元醇聚酯100℃运动粘度4-6mm2/s的基础油10％投入到调合釜中，进行加热到70℃,然后依次加入，金属清净剂环烷酸钙2％、聚异烯丁基丁二酰亚胺(高氮)2.5％、ZDDP二烷基二硫代磷酸锌2.5％、油性剂0.15％，T534抗氧剂0.4％、粘度指数改进剂6％，余下的加入Ⅲ类加氢基础油进行脉冲调合60分钟得到本发明A。上述百分比为重量百分比。
B液：首先将100℃粘度为4-6mm2/s的MPAO48％、多元醇聚酯100℃运动粘度4-6mm2/s的基础油10％投入到调合釜中，进行加热到70℃,然后依次加入钨钼剂4％，环烷酸钙1.5％、聚异烯丁基丁二酰亚胺(高氮)2.5％、ZDDP二烷基二硫代磷酸锌1.5％、T534抗氧剂0.4％、粘度指数改进剂6％，余下的加入Ⅲ类加氢基础油，进行脉冲调合60分钟得到本发明B。上述百分比为重量百分比。
配置方法2
A液：首先将100℃粘度为4-6mm2/s的MAPO58％、多元醇聚酯100℃运动粘度大于4-6mm2/s的基础油10％投入到调合釜中，进行加热到70℃然后依次加入，金属清净剂磺酸镁2.5％、聚异烯丁基丁二酰亚胺(高氮)1.5％、双烯丁基二酰亚胺1％，ZDDP二烷基二硫代磷酸锌2.5％、油性剂0.3％，T534抗氧剂0.3％、L-57抗氧剂0.1％、粘度指数改进剂7％，余下的加入Ⅲ类加氢基础油，进行脉冲调合60分钟得到本发明A。上述百分比为重量百分比。
B液：首先将100℃粘度为4-6mm2/s的MAPO58％、多元醇聚酯100℃运动粘度4-6mm2/s的基础油10％投入到调合釜中，进行加热到70℃然后依次加入钨钼剂4％，金属清净剂磺酸镁2％、聚异烯丁基丁二酰亚胺(高氮)2.5％、ZDDP二烷基二硫代磷酸锌1.5％、T534抗氧剂0.3％、L-35抗氧剂0.2％，粘度指数改进剂7％，余下的加入Ⅲ类加氢基础油，进行脉冲调合60分钟得到本发明B。上述百分比为重量百分比。
上述两种配方A液+B液，1:1比例混合后润滑油为本发明的最终产品，任意比例混合后液体稳定，清澈透明。
对配置方法1和配置方法2分别进行抗氧抗磨性实验、清净分散性及防锈性实验、腐蚀性能评定法(CBT)实验，并将实验数据与对比油进行比较，性能评定见表1、表2和表3。
表1：抗氧抗磨性评定结果
项目 配方1 配方2 对比油 试验方法
氧化诱导期(PDSC)/min 26.87 27.16 20.33 RH 02ZB.0013
PB值/N 766 918 582 GB/T 3412
长时磨损/mm 0.44 0.27 0.51 GB/T 3412
硫酸盐灰分％ 0.64 0.64 0.80 GB/T 2433
从表1数据可以看出：对比油的磨损值是配方2的近2倍，长时磨损数值越大，代表抗磨性越差，进而体现本发明的抗磨减摩效果突出，同时氧化诱导期值配方1和配方2均优于对比油，说明本发明的抗氧性表现优异。
表2：清净分散性及防锈性实验
项目 配方1 配方2 对比油 试验方法
成漆板试验 3.2 2.6 3.6 SH/T 0300
成焦板试验 93.5 96.6 96.1 SH/T 0300
液相锈蚀(合成海水) 无锈 无锈 无锈 GB/T 11143
从表2数据可以看出：配方1和配方2的清净分散性及防锈性都很好，采用硫化烷基酚钙/磺酸盐/聚异烯丁基二酰亚胺或双烯丁基二酰亚胺复配体系可有效解决油品的高温清净分散性及防锈性能。
表3:腐蚀性能的评定法(CBT)实验
Figure BDA0002360450990000051
从表3数据可以看出：配方1和配方2铜、铅、锡的相对含量较对比油少，说明腐蚀性较对比油好。
综上，结合配方1和配方2的数据可以看出，配方2在抗氧抗磨性、清净分散性及防锈性实验、抗腐蚀性上表现更优异。
为了验证本发明的实际使用性能，使用配方2的润滑油调兵山市沈调出租公司的40台轿车中选出两台车进行行车试验，行驶公里数为3000公里、5000公里、9000公里、11000公里分别取一次发动机油进行检测。
实验地点：调兵山市；本发明油品编号：2#；宝马320LI xDrive发动机型号B48B20C、别克君越Avenir发动机型号LTG；行车实验时间：2018年9月
表4:运行3000公里检测结果
项目 B48B20C LTG
运动粘度(100℃)mm2.s-1 10.02 10.18
运动粘度(40℃)mm2.s- 53.26 54.18
低温动力粘度(-35℃) 5120 5259
内窥微镜看发动机附属件情况 清洁，无磨损 清洁无磨损
闪点 214 215
碱值/mgKOH.g-1 6.32 6.11
蒸发损失(250℃，1h)，％ 10 10
硫酸盐灰分,％ 0.64 0.71
表5：运行5000公里检测结果
项目 B48B20C LTG
运动粘度(100℃)mm2.s-1 10.00 10.15
运动粘度(40℃)mm2.s- 53.31 54.20
低温动力粘度(-35℃) 5304 5381
内窥微镜看发动机附属件情况 清洁，无磨损 清洁无磨损
闪点 213 215
碱值/mgKOH.g-1 6.88 6.85
蒸发损失(150℃，1h)，％ 9.5 9.7
硫酸盐灰分，％ 0.90 0.92
表6：运行9000公里的检测结果
项目 B48B20C LTG
运动粘度(100℃)mm2.s-1 9.85 9.66
运动粘度(40℃)mm2.s- 54.25 55.11
低温动力粘度(-35℃) 5620 5688
内窥微镜看发动机附属件情况 清洁，无磨损 清洁无磨损
闪点 211 209
碱值/mgKOH.g-1 6.12 6.08
蒸发损失(250℃，1h)，％ 9.8 9.9
硫酸盐灰分，％ 0.95 0.96
表7：运行11000公里的检测结果
Figure BDA0002360450990000061
Figure BDA0002360450990000071
通过以上行车数据可以看出本发明完全可以满足高级轿车发动机组的正常运行。
表9：对比油SN0W30的检测结果
项目 质量指标 实测值
运动粘度(100℃)mm2.s-1 9.3-12.5 10.23
低温动力粘度(-35℃)不大于mPa.s 6200 5961
倾点℃ -40 -45
闪点℃ 200 211
碱值/mgKOH.g-1不小于 6.5 7.08
水分(质量分数)％ 痕迹 痕迹
蒸发损失(250℃，1h)，％ 13 12
硫酸盐灰分，％ 报告 0.84
液相锈蚀试验(合成海水) 无锈 无锈
试验结果表明，本发明的产品具有突出的减摩性能及超强的抗磨损性能，良好的清净分散性、抗氧化、抗腐蚀性，可以满足高级轿车发动机长周期运行的使用要求。
本发明所具有的有益效果是：本发明所配比的添加剂碱性金属系列清净分散剂、抗氧抗磨剂、无灰分散剂、辅助抗氧剂、粘度指数改进剂复配在一起，相互起到了协同效应，特别是钨钼核心技术添加剂与油性剂的复合效应，具有良好的减摩性、清净性，油泥控制力强，抗磨损性能优异，基础油用的合成基础油与Ⅲ类基础油达到了汽油发动机润滑所要求。本发明润滑油与SN0W30润滑油进行了行车试验、台架试验，结果表明：本发明能更好的保护好发动机，其抗磨损性能、减摩性能及发动机的动力性能都有较好的提升，延长了发动机的使用寿命。确认了该发明更适合汽油发动机的润滑作用。
领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

Claims (6)

1.一种AB型复合功效发动机润滑油组合物，由A和B两组分混合而成，其特征在于，所述A组分包括下述重量百分比的组分：金属清净剂2.5-3.5%，无灰分散剂2-3%，抗氧抗磨剂2-2.5%，油性剂0.1-0.3%，辅助抗氧剂0.4-0.6%，粘度指数改进剂5.5-8%，MPAO 40-60%，聚酯为10-15%，余量为基础油；所述B组分包括下述重量百分比的组分：钨钼剂4%，金属清净剂1.5-2%，无灰分散剂 2-3%，无灰分散剂2-3%，抗氧抗磨剂1-1.5%，辅助抗氧剂0.4-0.6%，粘度指数改进剂5.5-7.5%，MPAO 40-60%，聚酯为10-15%，余量为基础油。
2.根据权利要求1所述的一种AB型复合功效发动机润滑油组合物，其特征在于，所述A组分和所述B组分中包含的所述金属清净剂组分均为碱值在400-600之间的磺酸钙、磺酸镁、环烷酸钙、硫化烷基酚钙中的一种或其中几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种AB型复合功效发动机润滑油组合物，其特征在于，所述A组分和所述B组分中包含的所述无灰分散剂组分均为聚异烯丁基丁二酰亚胺或双烯基丁二酰亚胺。
4.根据权利要求1所述的一种AB型复合功效发动机润滑油组合物，其特征在于，所述A组分和所述B组分中包含的所述抗氧抗磨剂均为ZDDP二烷基二硫代磷酸锌；辅助抗氧剂均为T534抗氧剂、L-57抗氧剂或屏蔽酚类L-135抗氧剂的一种或其中几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种AB型复合功效发动机润滑油组合物，其特征在于，所述A组分和所述B组分中包含的所述MPAO和所述聚酯均为100℃下运动粘度为4-6mm2/s。
6.根据权利要求1所述的一种AB型复合功效发动机润滑油组合物，其特征在于，所述A组分和所述B组分中包含的所述其他基础油为Ⅲ类基础油，所述Ⅲ类基础油为100℃下运动粘度4-8mm2/s的深度加氢基础油。
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