CN111676088A - 一种环保型合成冷冻机油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种环保型合成冷冻机油,由多元醇酯和添加剂组成,添加剂包括抗氧剂、降凝剂、酸捕捉剂、极压抗磨剂、清净分散剂、消泡剂和金属减活剂。还提供了一种环保型合成冷冻机油的制备方法,环保型合成冷冻机油的基础油是通过采用多元醇单酯与脂肪酸经酯化反应所合成的一种或者多种多元醇酯,然后将酯化反应所合成的一种或者多种多元醇酯进行混合并进行粘度及互溶性调配作为基础油,再往调配好的基础油中添加多种添加剂混合搅拌,得到环保型合成冷冻机油。本发明所得合成冷冻机油与各添加剂之间具有良好的相容性,可以广泛应用在氨系、氯氟烃、氢氯氟烃或异丁烷为制冷剂的冷冻机。本发明同时还具有良好的化学稳定性、润滑性、热稳定性和氧化安定性。
Description
技术领域
本发明属于化工领域,涉及一种润滑油,具体来说是一种环保型合成冷冻机油及其制备方法。
背景技术
冷冻机油是制冷系统中压缩装置的专用润滑油,是决定和影响制冷系统的制冷功能和效果的重要组成部分。制冷系统在工作过程中,依靠制冷剂的减压蒸发获得低温,冷冻机油则对制冷装置的工作部件进行润滑和冷却。在制冷系统中制冷剂需要与冷冻机油配合使用来实现系统运行,而冷冻机油的选择是以制冷剂为参考,需要与制冷剂相匹配。具体的,制冷系统通常至少包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四部分,为了保证制冷系统的正常稳定运行,通常要求冷冻机油与制冷剂在较宽的温度范围内均不发生相分离,二者能够以均相形式在制冷系统内循环流动;若冷冻机油与制冷剂在制冷循环系统中发生相分离,则对制冷系统的制冷效率及使用寿命等各方面都会产生不良影响。
目前随着国家的发展,科技的进步,国家对于人民生活质量的提高提出了很多要求,节能减排和环保则是重中之重。这些变化和发展促进了冷冻机油研制及生产往更加环保的方向发展,同时也对冷冻机油的性能和品质提出了更高的要求,特别是要求具有更高的“环保性”和“长寿命性”等性能。冷冻机油的热化学稳定性与冷冻设备使用的效率与寿命有着密切关系。冷冻机油热化学稳定性差的产品,在高温和金属的催化下会生产腐蚀性的酸、油泥等产物,导致制冷系统堵塞、腐蚀金属绝缘材料致使压缩机不能正常工作。因此,开发具有无污染,氧化安定性好,积炭倾向小,可超过普通矿物油的温度范围进行润滑,使用寿命长,抑制磨损的低摩擦和更稳定的环保型合成冷冻机油成了必然的要求。
目前制冷行业对于制冷剂的选择都倾向于环保型制冷剂,之前我们日常生活中常用的制冷机,里面用的冷媒是氟氯碳化物(R12或者R22),但是这些制冷机所使用的冷媒对臭氧层有破坏、并且存在温室效应,现已经属于国际和国家禁止使用的冷媒物质。所以现在都选择对臭氧层无危害、无温室效应的制冷剂,如氨系、氯氟烃、氢氯氟烃或异丁烷这些制冷剂。
对于使用氨系、烃类和二氟甲烷等制冷剂的制冷系统来说,通过国内外专利及文献查询,发现一种常用冷冻机油技术,例如CN 111117737 A涉及一种抗燃且油溶性强的冷冻机油,其使用环烷基油作为冷冻机油组合物的主要成分,但是环烷基基础油与极性添加剂的互溶性一般,在制冷系统可能会发生添加剂析出,而且环烷基油的闪点相比于多元醇酯来说低了很多,这样在使用的过程中会有烟雾或者积碳产生,影响冷冻机油和冷冻机的使用寿命。环烷基基础油在换油的过程中,由于该基础油不溶于水且不能生物降解,需要专业的收购危废品的公司来处理,这样就增加了企业成本也增加了环境负担。不过环烷基基础油有着明显的价格优势,生产环烷基基础油的炼厂有很多,比如新疆克拉玛依、盘锦北方沥青、辽河石化以及中海油气泰州炼厂。但是随着环保节能的趋势越来越明显,制冷压缩机越来越追求高能效比,对于冷冻机油的要求越来越高,因此,开发具有无污染,氧化安定性好,积炭倾向小,可超过普通矿物油的温度范围进行润滑,使用寿命长,抑制磨损的低摩擦和更稳定的环保型合成冷冻机油成了必然的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型的合成冷冻机油及其制备方法,所述的环保型的合成冷冻机油及其制备方法要解决现有技术中的合成冷冻机油化学稳定性、润滑性、热稳定性和氧化安定性不佳的技术问题。
本发明提供了一种环保型合成冷冻机油,由多元醇酯和添加剂组成,所述添加剂包括抗氧剂、降凝剂、酸捕捉剂、极压抗磨剂、清净分散剂、消泡剂和金属减活剂;其中,所述多元醇酯的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的94%~98%、所述抗氧剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.1%~4%、所述降凝剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.1%~1%、所述酸捕捉剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.01%~1%、所述极压抗磨剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.5%~2%、所述清净分散剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.1%~2%、所述消泡剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.01%~0.8%、所述金属减活剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.01%~1%。
进一步的,所述的多元醇酯为多元醇苯甲酸酯、季戊四醇酯有机酯(双酯)、双季戊四醇酯、聚亚烷基二醇或者磷酸酯中的任意一种或两种的组合物。
进一步的,所述的多元醇酯由多元醇与脂肪酸经酯化反应所得;其中,所述的多元醇为季戊四醇或者双季戊四醇中的任意一种,所述的脂肪酸为C4-C9的脂肪酸。
进一步的,所述的抗氧剂选自胺类抗氧剂或者酚类抗氧剂中的任意一种或者两种任意比例的组合。
进一步的,所述多元醇单酯包括至少一种C4-C5脂肪酸多元醇单酯和至少一种C8-C9的脂肪酸多元醇单酯。
所述二元醇为乙二醇或丙二醇,所述三元醇为三羟甲基丙烷,所述四元醇为季戊四醇,所述组合物为双季戊四醇或三季戊四醇。脂肪C6酸为己酸;所述脂肪C7酸为庚酸,所述脂肪C8酸为正辛酸或异辛酸,所述脂肪C9酸为壬酸或异壬酸。
所述多元醇为二元醇,所述脂肪酸为脂肪C4酸、脂肪C5酸、脂肪C9酸中的一种或两种的组合物。
进一步的,所述的酸捕捉剂为苯基缩水甘油醚型环氧化合物、烷基缩水甘油醚型环氧化合物或者烷基环氧乙烷化合物中的任意一种或者两种以上任意比例的组合。
进一步的,所述极压抗磨剂选自含硫抗磨剂或者含磷抗磨剂中的任意一种或者两种任意比例的组合。
进一步的,所述的清净分散剂为无灰分散剂、高碱值类分散剂或者聚异丁烯类化合物中的任意一种或者两种任意比例的组合。
进一步的,所述的消泡剂为有机硅类抗泡剂、聚醚类抗泡剂或者复合型抗泡剂中的任意一种或者两种任意比例的组合。
进一步的,所述金属减活剂选自苯并三唑衍生物或者噻二唑衍生物中的任意一种或者两种任意比例的组合。
具体的,所述抗氧剂为酚类抗氧剂或胺类抗氧剂;
所述酸捕捉剂为苯基缩水甘油醚型环氧化合物、烷基缩水甘油醚型环氧化合物、烷基环氧乙烷化合物中的一种或几种的混合物;
所述极压抗磨剂为磷酸酯或亚磷酸酯。
所述的清净分散剂为无灰分散剂和高碱值类分散剂中的一种或几种。
所述的消泡剂为二甲基硅氧烷、烷基甲基丙烯基酯或其他烷基丙烯基酯中的中种或几种。
所述极压抗磨剂为磷酸酯或亚磷酸酯;所述的消泡剂为二甲基硅氧烷、烷基甲基丙烯基酯或其他烷基丙烯基酯中的中种或几种。
所述金属减活剂选自苯并三唑衍生物和噻二唑衍生物中的一种或几种。
所述酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4,4-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)中的一种或两种的混合物;
所述胺类抗氧剂为单辛基二苯胺、苯基-2-萘胺中的一种或两种的混合物;
所述磷酸酯极压抗磨剂为磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三壬酯中的一种或几种的混合物;所述亚磷酸酯极压抗磨剂为亚磷酸二丁酯、亚磷酸二戊酯、亚磷酸二辛酯中的一种或几种的混合物;
所述苯基缩水甘油醚环氧化合物为苯基缩水甘油醚、烷基苯基缩水甘油醚中的一种或两种的混合物;所述烷基缩水甘油醚型环氧化合物为叔丁基苯基缩水甘油醚、己基苯基缩水甘油醚中的一种或两种的混合物;所述烷基环氧乙烷化合物为1,2-环氧丁烷、1,2-环氧戊烷、1,2-环氧辛烷中的一种或几种的混合物。将以上的多元醇单酯,进行混合并进行粘度及互溶性调配作为基础油,还添加抗氧剂、降凝剂、酸捕捉剂、抗磨剂、清净分散剂、消泡剂和金属减活剂并进行适当配比。
本发明还提供了上述的环保型合成冷冻机油的制备方法,包括如下步骤:
1)按照质量百分比称取各反应物质;
2)将多元醇与脂肪酸经酯化反应所得的多元醇酯加入到反应釜内,加热至液体温度为50~60℃,在该温度下搅拌20~30min;
3)将步骤2)所得的多元醇酯升温至60~70℃,加入降凝剂,在该温度下搅拌20~30min;
4)将极压抗磨剂和金属减活剂加入到步骤3)的混合反应釜内得混合液体,将所得混合液体升温至60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
5)将酸捕捉剂和清净分散剂加入到步骤4)的混合反应釜内得混合液体,混合液体温度保持在60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
6)将步骤5)的混合液体降温55~60℃,加入抗氧剂,在该温度下搅拌20~30min;
7)将步骤6)的混合液体降温50~55℃,加入抗泡剂,在该温度下搅拌20~30min;
8)将步骤7)的混合液体移送至降温沉淀釜内,沉淀降温至30~40℃,然后经过过滤包装,制得成品冷冻机油。
本发明所述的环保型合成冷冻机油的基础油是通过采用多元醇单酯与脂肪酸经酯化反应所合成的一种或者多种多元醇酯,然后将酯化反应所合成的一种或者多种多元醇酯进行混合并进行粘度及互溶性调配作为基础油,再往调配好的基础油中添加多种添加剂混合搅拌,得到环保型合成冷冻机油。其添加剂包括;抗氧剂、降凝剂、酸捕捉剂、极压抗磨剂、清净分散剂、消泡剂和金属减活剂。所得合成冷冻机油与各添加剂之间具有良好的相容性,可以广泛应用在氨系、氯氟烃、氢氯氟烃或异丁烷为制冷剂的冷冻机。所述的环保型合成冷冻机油具有良好的化学稳定性、润滑性、热稳定性和氧化安定性,还具有良好的低温性能和粘温性能等物理性能,无积碳,水解稳定性好,可生物降,且无污染。
本发明和已有技术相比,其技术效果是积极和明显的。本发明所述的混合型冷冻机油,通过采用多元醇及单羧酸进行一对一单酯合成两比,最终制备得到的混合型冷冻机油,具有最佳润滑效果,可根据不同机型进行调节从而进行性能匹配,与不同型号的冷媒具有较好的相容性,能适应不同机型。本发明同时具有无污染,氧化安定性好,积炭倾向小,可超过普通矿物油的温度范围进行润滑,使用寿命长,抑制磨损的低摩擦和更稳定的产品。
进一步的,本发明所采用多元醇酯为基础油,充分体现出了该多元醇酯基础油与石蜡基基础油或者环烷基基础油在制备冷冻机油时的优越性能。该多元醇酯基础油具有:极高的热氧化安定性、高粘度指数、优异的低温性能、高闪点、挥发度低、具有较高的抗乳化性能、水解稳定性好、可生物降解。
进一步的,抗氧化剂是一种确保冷冻机油在储存及使用过程中不让冷冻机油氧化或仅仅缓慢氧化的重要添加剂,传统的冷冻机油为了降低成本,基本不使用抗氧剂或仅仅使用单一抗氧化剂,效果不明显,冷冻机油在使用过程中容易变黄、使用寿命缩短。本发明采用不同型号的抗氧化剂复合使用,充分发挥了苯氨基抗氧剂、酚酯型抗氧剂二者复合使用时更有效提高抗氧效果的特性,确保该冷冻机油在使用过程中不易变黄、增加其使用寿命。
进一步的,降凝剂剂是一种确保冷冻机油在储存及使用过程中,遇到极寒的低温气候,能让冷冻机油正常流动和工作的重要添加剂,传统的冷冻机油为了降低成本,使用单一抗氧化剂,甚至有的都不加降凝剂,导致冷冻机在极寒的低温气候中工作的时候负荷较大,机器本身的散热效果不佳,从而导致机器的使用寿命缩短。本发明采用不同型号的降凝剂复合使用,充分发挥了聚α烯烃、聚甲基丙烯酸脂二者复合使用时更有效提高降凝效果的特性,提高油品的粘度指数,而且能够提高油品的高温剪切性能,使得该冷冻机油在任何极端的高低温气候下都能正常的流动和工作。能够起到保护正在工作过程中的冷冻机,增加机器的使用寿命。
进一步的,冷冻机油在工作过程中会有酸性物质产生,降低油品的使用寿命。本发明所采用的酸捕捉剂为:苯基缩水甘油醚型环氧化合物、烷基缩水甘油醚型环氧化合物、烷基环氧乙烷化合物中的一种或任意两种的混合物在冷冻机油中从而降低这些物质的酸度或者使用其长期不产生酸性,而且该添加剂还具有杀菌作用,对金属不腐蚀,无残留气味
进一步的,冷冻机在工作过程中会有一定的压力和摩擦产生,这使得对油品的极压抗磨性有着很高的要求。本发明中所采用的极压抗磨剂为含硫抗磨剂或者含磷抗磨剂中的任意一种或者两种任意比例的组合,能够增加油品的粘附性,大大的提升了该冷冻机油的抗磨和极压性能。
进一步的,冷冻机油中由于各添加剂可以发挥自身的功能外,也会有不良影响,就是会增加冷冻机油原液在工作中的阻塞系数,为解决此问题,本发明特地选用无灰分散剂、高碱值类分散剂和聚异丁烯类化合物的混合物作为分散剂,一方面用它作为清净分散剂配置的冷冻机油的阻塞系数较低,另一方面也具有较高的耐温性能和润滑性能。
进一步的,冷冻机油在使用过程中温度会升高,容易产生气泡现象,这种气泡的产生对冷冻机的制冷效果和油品的均匀分散造成重要影响,消泡剂在原液中对控制气泡产生、确保冷冻机在过程中制冷效果的正常发挥起到了重要的作用。在现有产品生产过程中消泡剂往往都是单一使用的,但是这种添加方式导致消泡效果不明显,或者加剂量偏大,导致成本增加。本发明选用的甲基硅油和非硅复合抗泡剂复合使用,该添加剂复配具有突出的使用效果,能确保有效控制冷冻机油在使用中的良好消泡效果,生产成本相对与单一消泡剂不会增加。
进一步的,冷冻机油在机器使用过程中,油品与机器金属面接触,会与游离在金属表面的金属离子产生化学反应,对金属产生腐蚀或者影响油品质量。所以我们要在油品生产过程中添加金属减活剂来抑制该反应的发生。本发明中所使用的金属减活剂为苯并三唑衍生物和噻二唑衍生物中的一种或两种的组合物。该添加剂能在金属表面形成惰性保护膜或与金属离子生成螯合物,从而抑制了金属或其离子对油品氧化的催化作用,对铜腐蚀具有优良的抑制作用。该添加剂与抗氧剂复配具有突出的使用效果,也降低了抗氧剂的使用量。
与已有技术相比,本发明的合成环保型冷冻机油具有以下积极和明显的优点。
(1)本发明所采用的基础油为环保型合成基础油,该基础油具有极高的热氧化安定性、高粘度指数、优异的低温性能、高闪点、挥发度低、具有较高的抗乳化性能、水解稳定性好、可生物降解。
(2)本发明所使用的添加剂多为复合添加剂,与单一添加剂相比较而言,这样经过两种添加剂的复配,大大提高了添加剂的使用功效。
(3)本发明的冷冻机油具有良好的耐低温和耐热性能。采用GB/T3535法测得产品的倾点为-50℃,传统产品的倾点为-35℃。采用GB/T3536法测得产品的开口闪点为240~260℃,传统产品闪点为220~240℃。具有良好的离散与粘附性能,使得油品在机器中均匀的分散和粘附,降低机器间的摩擦,从而起到保护机器的作用。
(4)油品具有高度的稳定性能。在冷冻机工作过程中性能稳定,具有优良的稀释稳定性和剪切稳定性。
(5)冷冻机油具有优良的环保性能。产品中所采用的基础油水解稳定性好、可生物降解,可以广泛应用在氨系、氯氟烃、氢氯氟烃或异丁烷为制冷剂的冷冻机中,符合国家环保要求和出口标准。
具体实施方式
本实施方式所采用的基础油为季戊四醇酯。季戊四醇酯是由季戊四醇和高、低碳脂肪酸反应而成的饱和多元醇酯POE。该基础油的技术指标为:100℃运动粘度在6.5mm2/s,倾点在-54℃,粘度指数在110,闪点在250℃。
实施例1
(1)将季戊四醇和高、低碳脂肪酸经酯化反应所得的混合基础油季戊四醇酯加入到反应釜内,加热至液体温度为50~60℃,在该温度下搅拌20~30min;
(2)将步骤(1)所得的基础油升温至60~70℃,加入降凝剂,在该温度下搅拌20~30min;
(3)将极压抗磨剂和金属减活剂加入到步骤(2)所述的反应釜内得到混合液体,将所得混合液体升温至60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(4)将酸捕捉剂A与B的混合液体和清净分散剂A与B的混合液体共同加入到步骤(3)所述的反应釜内得到混合液体,将混合液体温度保持在60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(5)将步骤(4)的混合液体降温55~60℃,加入抗氧剂,在该温度下搅拌20~30min;
(6)将步骤(5)的混合液体降温50~55℃,加入消泡剂A与B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(7)将步骤(6)的混合液体移送至降温沉淀釜内,沉淀降温至30~40℃,然后经过过滤包装,制得成品冷冻机油。
所述的季戊四醇酯在所述的冷冻机油中的质量百分比为97.62%,
所述的抗氧剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.4%,
所述的降凝剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的酸捕捉剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.1%,
所述的酸捕捉剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.1%,
所述的极压抗磨剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的清净分散剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的清净分散剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的消泡剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.01%,
所述的消泡剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.02%,
所述的金属减活剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.15%,
进一步的,所述的抗氧剂为T-501 2,6—二叔丁基对甲酚。
进一步的,所述的降凝剂为T-803B聚α烯烃(兰炼)。
进一步的,所述的酸捕捉剂A为烷基缩水甘油醚型化合物。
进一步的,所述的酸捕捉剂B为苯基缩水甘油醚型化合物
进一步的,所述的极压抗磨剂为T-306磷酸三甲酚酯。
进一步的,所述的清净分散剂A为T-151单丁二酰亚胺无灰分散剂。
进一步的,所述的清净分散剂B为T-154聚异丁烯多丁二酰亚胺。
进一步的,所述的消泡剂A为2#非硅复合抗泡剂。
进一步的,所述的消泡剂B为机硅类抗泡剂
进一步的,所述的金属减活剂为2-甲基-苯并三氮唑。
各项物理化学指标见表1所示
实施例2
(1)将季戊四醇和高、低碳脂肪酸经酯化反应所得的混合基础油季戊四醇酯加入到反应釜内,加热至液体温度为50~60℃,在该温度下搅拌20~30min;
(2)将步骤(1)所得的基础油升温至60~70℃,加入降凝剂A与B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(3)将极压抗磨剂A与B的混合液体和金属减活剂加入到步骤(2)所述的反应釜内得到混合液体,将所得混合液体升温至60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(4)将酸捕捉剂和清净分散剂加入到步骤(3)所述的反应釜内得到混合液体,将混合液体温度保持在60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(5)将步骤(4)的混合液体降温55~60℃,加入抗氧剂A与B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(6)将步骤(5)的混合液体降温50~55℃,加入消泡剂,在该温度下搅拌20~30min;
(7)将步骤(6)的混合液体移送至降温沉淀釜内,沉淀降温至30~40℃,然后经过过滤包装,制得成品冷冻机油。
所述的季戊四醇酯在所述的冷冻机油中的质量百分比为97.43%,
所述的抗氧剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.15%,
所述的抗氧剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.2%,
所述的降凝剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.2%,
所述的降凝剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.2%,
所述的酸捕捉剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.15%,
所述的极压抗磨剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的极压抗磨剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的清净分散剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的消泡剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.02%,
所述的金属减活剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.15%,
进一步的,所述的抗氧剂A为T-512酚酯型抗氧剂。
进一步的,所述的抗氧剂B为T-501 2,6—二叔丁基对甲酚。
进一步的,所述的降凝剂A为T-803D聚α烯烃。
进一步的,所述的降凝剂B为T-602HB聚甲基丙烯酸脂。
进一步的,所述的酸捕捉剂为烷基缩水甘油醚型化合物。
进一步的,所述的极压抗磨剂A为T-306磷酸三甲酚酯。
进一步的,所述的极压抗磨剂B为T-301氯化石蜡。
进一步的,所述的清净分散剂为T-106高碱值合成磺酸钙。
进一步的,所述的消泡剂为2#非硅复合抗泡剂。
进一步的,所述的金属减活剂为2-甲基-苯并三氮唑。
各项物理化学指标见表1所示
实施例3
(1)将季戊四醇和高、低碳脂肪酸经酯化反应所得的混合基础油季戊四醇酯加入到反应釜内,加热至液体温度为50~60℃,在该温度下搅拌20~30min;
(2)将步骤(1)所得的基础油升温至60~70℃,加入降凝剂A与B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(3)将极压抗磨剂A与B的混合液体和金属减活剂A与B的混合液体共同加入到步骤(2)所述的反应釜内得到混合液体,将所得混合液体升温至60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(4)将酸捕捉剂和清净分散剂加入到步骤(3)所述的反应釜内得到混合液体,将混合液体温度保持在60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(5)将步骤(4)的混合液体降温55~60℃,加入抗氧剂A与B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(6)将步骤(5)的混合液体降温50~55℃,加入消泡剂,在该温度下搅拌20~30min;(7)将步骤(6)的混合液体移送至降温沉淀釜内,沉淀降温至30~40℃,然后经过过滤包装,制得成品冷冻机油。
所述的季戊四醇酯在所述的冷冻机油中的质量百分比为97.23%,
所述的抗氧剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的抗氧剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的降凝剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.35%,
所述的降凝剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.35%,
所述的酸捕捉剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.15%,
所述的极压抗磨剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.35%,
所述的极压抗磨剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.25%,
所述的清净分散剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的消泡剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.02%,
所述的金属减活剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.1%,
所述的金属减活剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.1%,
进一步的,所述的抗氧剂A为T-512酚酯型抗氧剂。
进一步的,所述的抗氧剂B为T-501 2,6—二叔丁基对甲酚。
进一步的,所述的降凝剂A为T-803D聚α烯烃。
进一步的,所述的降凝剂B为T-803B聚α烯烃(兰炼)。
进一步的,所述的酸捕捉剂为烷基缩水甘油醚型化合物。
进一步的,所述的极压抗磨剂A为T-301氯化石蜡。
进一步的,所述的极压抗磨剂B为T-306磷酸三甲酚酯。
进一步的,所述的清净分散剂为T-106高碱值合成磺酸钙。
进一步的,所述的消泡剂为2#非硅复合抗泡剂。
进一步的,所述的金属减活剂A为2-甲基-苯并三氮唑。
进一步的,所述的金属减活剂B为2-甲基-苯并三氮唑。
各项物理化学指标见表1所示
实施例4
(1)将季戊四醇和高、低碳脂肪酸经酯化反应所得的混合基础油季戊四醇酯加入到反应釜内,加热至液体温度为50~60℃,在该温度下搅拌20~30min;
(2)将步骤(1)所得的基础油升温至60~70℃,加入降凝剂A与B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(3)将极压抗磨剂和金属减活剂加入到步骤(2)所述的反应釜内得到混合液体,将所得混合液体升温至60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(4)将酸捕捉剂A与B的混合液体和清净分散剂A与B的混合液体共同加入到步骤(3)所述的反应釜内得到混合液体,将混合液体温度保持在60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(5)将步骤(4)的混合液体降温55~60℃,加入抗氧剂,在该温度下搅拌20~30min;
(6)将步骤(5)的混合液体降温50~55℃,加入消泡剂A与B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(7)将步骤(6)的混合液体移送至降温沉淀釜内,沉淀降温至30~40℃,然后经过过滤包装,制得成品冷冻机油。
所述的季戊四醇酯在所述的冷冻机油中的质量百分比为96.82%,
所述的抗氧剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的降凝剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的降凝剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的酸捕捉剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.15%,
所述的酸捕捉剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.15%,
所述的极压抗磨剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为1%,
所述的清净分散剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的清净分散剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的消泡剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.015%,
所述的消泡剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.015%,
所述的金属减活剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.15%,
进一步的,所述的抗氧剂为T-512酚酯型抗氧剂。
进一步的,所述的降凝剂A为T-803D聚α烯烃。
进一步的,所述的降凝剂B为T-602HB聚甲基丙烯酸脂。
进一步的,所述的酸捕捉剂A为烷基缩水甘油醚型环氧化合物。
进一步的,所述的酸捕捉剂B为苯基缩水甘油醚型环氧化合物。
进一步的,所述的极压抗磨剂为T-309硫代磷酸三苯酯。
进一步的,所述的清净分散剂A为T-106高碱值合成磺酸钙。
进一步的,所述的清净分散剂B为T-154A聚异丁烯丁二酰亚胺
进一步的,所述的消泡剂A为1#非硅复合抗泡剂。
进一步的,所述的消泡剂B为2#非硅复合抗泡剂。
进一步的,所述的金属减活剂为苯并三氮唑(BTA)。
各项物理化学指标见表1所示
实施例5
(1)将季戊四醇和高、低碳脂肪酸经酯化反应所得的混合基础油季戊四醇酯加入到反应釜内,加热至液体温度为50~60℃,在该温度下搅拌20~30min;
(2)将步骤(1)所得的基础油升温至60~70℃,加入降凝剂,在该温度下搅拌20~30min;
(3)将极压抗磨剂和金属减活剂A与B的混合液体加入到步骤(2)所述的反应釜内得到混合液体,将所得混合液体升温至60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(4)将酸捕捉剂和清净分散剂A与B的混合液体加入到步骤(3)所述的反应釜内得到混合液体,将混合液体温度保持在60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(5)将步骤(4)的混合液体降温55~60℃,加入抗氧剂A与B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(6)将步骤(5)的混合液体降温50~55℃,加入消泡剂,在该温度下搅拌20~30min;
(7)将步骤(6)的混合液体移送至降温沉淀釜内,沉淀降温至30~40℃,然后经过过滤包装,制得成品冷冻机油。
所述的季戊四醇酯在所述的冷冻机油中的质量百分比为96.77%,
所述的抗氧剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的降凝剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.6%,
所述的酸捕捉剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的极压抗磨剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为1%,
所述的清净分散剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的清净分散剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的消泡剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.03%,
所述的金属减活剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.1%,
所述的金属减活剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.1%,
进一步的,所述的抗氧剂为L-557高温抗氧剂。
进一步的,所述的降凝剂为T-602HB聚甲基丙烯酸脂。
进一步的,所述的酸捕捉剂为烷基环氧乙烷化合物。
进一步的,所述的极压抗磨剂为T-321硫化异丁烯。
进一步的,所述的清净分散剂A为T-106A超碱值合成磺酸钙盐。
进一步的,所述的清净分散剂B为T-154A聚异丁烯丁二酰亚胺。
进一步的,所述的消泡剂为2#非硅复合抗泡剂。
进一步的,所述的金属减活剂A为苯并三氮唑(BTA)。
进一步的,所述的金属减活剂B为噻二唑衍生物。
各项物理化学指标见表1所示
实施例6
(1)将季戊四醇和高、低碳脂肪酸经酯化反应所得的混合基础油季戊四醇酯加入到反应釜内,加热至液体温度为50~60℃,在该温度下搅拌20~30min;
(2)将步骤(1)所得的基础油升温至60~70℃,加入降凝剂A和B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(3)将极压抗磨剂A和B的混合液体和金属减活剂加入到步骤(2)所述的反应釜内得到混合液体,将所得混合液体升温至60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(4)将酸捕捉剂和清净分散剂加入到步骤(3)所述的反应釜内得到混合液体,将混合液体温度保持在60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(5)将步骤(4)的混合液体降温55~60℃,加入抗氧剂A和B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(6)将步骤(5)的混合液体降温50~55℃,加入消泡剂A和B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(7)将步骤(6)的混合液体移送至降温沉淀釜内,沉淀降温至30~40℃,然后经过过滤包装,制得成品冷冻机油。
所述的季戊四醇酯在所述的冷冻机油中的质量百分比为95.77%,
所述的抗氧剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的抗氧剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的降凝剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.45%,
所述的降凝剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的酸捕捉剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.35%,
所述的极压抗磨剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.7%,
所述的极压抗磨剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的清净分散剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的消泡剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.015%,
所述的消泡剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.015%,
所述的金属减活剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.2%,
进一步的,所述的抗氧剂A为T-512酚酯型抗氧剂。
进一步的,所述的抗氧剂B为L-557高温抗氧剂。
进一步的,所述的降凝剂A为T-803D聚α烯烃。
进一步的,所述的降凝剂B为T-602HB聚甲基丙烯酸脂。
进一步的,所述的酸捕捉剂为烷基环氧乙烷化合物。
进一步的,所述的极压抗磨剂A为T-306磷酸三甲酚酯。
进一步的,所述的极压抗磨剂B为T-309硫代磷酸三苯酯。
进一步的,所述的清净分散剂为T-107超碱值合成磺酸镁。
进一步的,所述的消泡剂A为T-901甲基硅油。
进一步的,所述的消泡剂B为2#非硅复合抗泡剂。
进一步的,所述的金属钝化剂为苯并三氮唑(BTA)。
各项物理化学指标见表1所示
实施例7
进一步的,本实例5中所采用的降凝剂、抗氧剂、极压抗磨剂和消泡剂均是进口添加剂。
(1)将季戊四醇和高、低碳脂肪酸经酯化反应所得的混合基础油季戊四醇酯加入到反应釜内,加热至液体温度为50~60℃,在该温度下搅拌20~30min;
(2)将步骤(1)所得的基础油升温至60~70℃,加入降凝剂A和B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(3)将极压抗磨剂和金属减活剂A和B的混合液体加入到步骤(2)所述的反应釜内得到混合液体,将所得混合液体升温至60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(4)将酸捕捉剂和清净分散剂A和B的混合液体加入到步骤(3)所述的反应釜内得到混合液体,将混合液体温度保持在60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
(5)将步骤(4)的混合液体降温55~60℃,加入抗氧剂A和B的混合液体,在该温度下搅拌20~30min;
(6)将步骤(5)的混合液体降温50~55℃,加入消泡剂,在该温度下搅拌20~30min;(7)将步骤(6)的混合液体移送至降温沉淀釜内,沉淀降温至30~40℃,然后经过过滤包装,制得成品冷冻机油。
所述的季戊四醇酯在所述的冷冻机油中的质量百分比为95.88%,
所述的抗氧剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.2%,
所述的抗氧剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.8%,
所述的降凝剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.5%,
所述的降凝剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.2%,
所述的酸捕捉剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的极压抗磨剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为1.2%,
所述的清净分散剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.3%,
所述的清净分散剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.4%,
所述的消泡剂在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.02%,
所述的金属减活剂A在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.1%,
所述的金属减活剂B在所述的冷冻机油中的质量百分比为0.1%,
进一步的,所述的抗氧剂A为L-57高温抗氧剂(进口剂兰州博润)。
进一步的,所述的抗氧剂B为T-501 2,6—二叔丁基对甲酚。
进一步的,所述的降凝剂A为V8-310聚甲基丙烯酸酯(进口剂兰州博润)。
进一步的,所述的降凝剂B为VPL1-248降凝剂(进口剂莱茵化学)。
进一步的,所述的酸捕捉剂为烷基缩水甘油醚型化合物。
进一步的,所述的极压抗磨剂为RC-9300(进口剂莱茵化学)。
进一步的,所述的清净分散剂A为高碱值合成磺酸钙。
进一步的,所述的清净分散剂B为T-154A聚异丁烯丁二酰亚胺。
进一步的,所述的消泡剂为14-520抗泡剂(进口剂兰州博润)。
进一步的,所述的金属减活剂A为苯并三氮唑(BTA)。
进一步的,所述的金属减活剂B为噻二唑衍生物。
各项物理化学指标见表1所示
将实施例1-7得到的环保型合成冷冻机油进行相关指标检测,检测数据如下表1:
表1:
实施例1-7环保型合成冷冻机油检测数据表和市场上其他产品对比
由表1可见本发明与市场上现有的几家公司所生产的冷冻机油部分数据对比。充分的体现出了本发明环保型合成冷冻机油具有良好的化学稳定性、润滑性、热稳定性和氧化安定性,还具有良好的低温性能和粘温性能等物理性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明的有益效果在于:第一,本发明充分发挥了产品结构中所使用的多元醇酯为基础油,克服了传统生产冷冻机油采用单一组分矿物油所带来的缺点,大大提高了冷冻机油的润滑性能和环保要求;第二,本发明采用复合添加剂,使油品在各种温度、不同冷媒的条件下均具有优良的使用性能;第三,本发明充分发挥了苯并三唑衍生物和噻二唑衍生物与抗氧剂复合使用时更有效提高抗氧效果的特性,该添加剂与抗氧剂复配具有突出的使用效果,也降低了抗氧剂的使用量;第四,本发明产品还在产品储存的稳定性、解决使用过程中的多气泡问题、以及长寿命性能上都具有优良性能。
Claims (10)
1.一种环保型合成冷冻机油,其特征在于:由多元醇酯和添加剂组成,所述添加剂包括抗氧剂、降凝剂、酸捕捉剂、极压抗磨剂、清净分散剂、消泡剂和金属减活剂;其中,所述多元醇酯的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的94%~98%、所述抗氧剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.1%~4%、所述降凝剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.1%~1%、所述酸捕捉剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.01%~1%、所述极压抗磨剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.5%~2%、所述清净分散剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.1%~2%、所述消泡剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.01%~0.8%、所述金属减活剂的质量百分含量为所述冷冻机油总质量的0.01%~1%。
2.根据权利要求1所述的环保型合成冷冻机油,其特征在于:所述的多元醇酯为多元醇苯甲酸酯、季戊四醇酯有机酯(双酯)、聚亚烷基二醇或者磷酸酯中的任意一种或两种的组合物。
3.根据权利要求1或2所述的环保型合成冷冻机油,其特征在于:所述的多元醇酯由多元醇与脂肪酸经酯化反应所得;其中,所述的多元醇为季戊四醇或者双季戊四醇中的任意一种,所述的脂肪酸为C4-C9的脂肪酸。
4.根据权利要求1所述的环保型合成冷冻机油,其特征在于:所述的抗氧剂选自胺类抗氧剂或者酚类抗氧剂中的任意一种或者两种任意比例的组合。
5.根据权利要求1所述的环保型合成冷冻机油,其特征在于:所述的酸捕捉剂为苯基缩水甘油醚型环氧化合物、烷基缩水甘油醚型环氧化合物或者烷基环氧乙烷化合物中的任意一种或者两种以上任意比例的组合。
6.根据权利要求1所述的环保型合成冷冻机油,其特征在于:所述极压抗磨剂选自含硫抗磨剂或者含磷抗磨剂中的任意一种或者两种任意比例的组合。
7.根据权利要求1所述的环保型合成冷冻机油,其特征在于:所述的清净分散剂为无灰分散剂、高碱值类分散剂或者聚异丁烯类化合物中的任意一种或者两种任意比例的组合。
8.根据权利要求1所述的环保型合成冷冻机油,其特征在于:所述的消泡剂为有机硅类抗泡剂、聚醚类抗泡剂或者复合型抗泡剂中的任意一种或者两种任意比例的组合。
9.根据权利要求1所述的环保型合成冷冻机油,其特征在于:所述金属减活剂选自苯并三唑衍生物或者噻二唑衍生物中的任意一种或者两种任意比例的组合。
10.权利要求1-9中任一项所述的环保型合成冷冻机油的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
1)按照质量百分比称取各反应物质;
2)将多元醇与脂肪酸经酯化反应所得的多元醇酯加入到反应釜内,加热至液体温度为50~60℃,在该温度下搅拌20~30min;
3)将步骤2)所得的多元醇酯升温至60~70℃,加入降凝剂,在该温度下搅拌20~30min;
4)将极压抗磨剂和金属减活剂加入到步骤3)的混合反应釜内得混合液体,将所得混合液体升温至60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
5)将酸捕捉剂和清净分散剂加入到步骤4)的混合反应釜内得混合液体,混合液体温度保持在60~70℃,在该温度下搅拌20~30min;
6)将步骤5)的混合液体降温55~60℃,加入抗氧剂,在该温度下搅拌20~30min;
7)将步骤6)的混合液体降温50~55℃,加入抗泡剂,在该温度下搅拌20~30min;
8)将步骤7)的混合液体移送至降温沉淀釜内,沉淀降温至30~40℃,然后经过过滤包装,制得成品冷冻机油。
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