CN111892977B - 车用油泵磨合油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车用油泵磨合油及其制备方法，它的原料按质量百分比计由90～99％的调合基础油、0.1～9％的低锌极压抗磨剂、0.1～1.5％的酚类抗氧剂、0.02％～0.1％的抗乳化剂和0.00001～0.00002％的有机硅抗泡剂组成。该方法首先向调合基础油中加入酚类抗氧剂，于70～80℃下混合10～15min；升温至80～90℃，再加入低锌极压抗磨剂混合10～20min；升温至100～120℃，再加入抗乳化剂混合5～10min；最后加入有机硅抗泡剂混合15～20min。本发明将油泵出厂流量性能试验的油温控制在50℃以内，从而节约了因加热带来的电力消耗，杜绝了有害气体的排放，确保员工的健康。

Description

车用油泵磨合油及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油领域，具体涉及一种车用油泵磨合油及其制备方法。
背景技术
车用油泵的功能是提高润滑油压力，使润滑油在一定压力输送到汽车各个润滑油道和各运动件的摩擦表面，以保证其得到连续不断稳定可靠的润滑。因此，在油泵转速、压力恒定的情况下，油泵流量性能的稳定将决定汽车各部件润滑状态的好坏。
为了保证油泵产品满足使用需求，每台油泵出厂前都要在额定温度、转速和压力下检测油泵的流量，来判定油泵使用性能的优劣。
油泵出厂磨合试验台架使用的工作介质是各类油泵对应的总成原装油品，为了模拟车辆的实际使用工况，要将油温升至100℃ -120℃进行油泵流量的检测。然而，油品在高温下释放出的致癌物质(环烷芳烃、苯丙芘等)，这类油品在使用中产生的污染和能源消耗，不仅对人体健康造成危害，同时，加热油品也耗费了大量的电力能源；并且动力总成原装油品相对成本较高，油品在高温的作用下易氧化，使用寿命也将缩短，也增加了企业的生产成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种车用油泵磨合油及其制备方法，该磨合油作为油泵出厂性能试验的工作介质，解决了油泵出厂台架试验要高温加热试验用油的工艺环节，将试验工作温度从100℃-120℃降至40℃-50℃，从而节约了电力能源，杜绝了有害气体的排放，确保了员工的健康的问题。该磨合油具备优异的粘度抗剪切性、良好的氧化安定性、极压抗磨性、抗乳化性和抗泡沫性，能够替代原总成用油，满足各类油泵出厂磨合和性能试验的工艺要求。
为实现上述目的，本发明所设计一种车用油泵磨合油，所述车用油泵磨合油的原料按质量百分比计由90～99％的调合基础油、 0.1～9％的低锌极压抗磨剂、0.1～1.5％的酚类抗氧剂、0.02％～0.1％的抗乳化剂和0.00001～0.00002％的有机硅抗泡剂组成。
进一步地，所述车用油泵磨合油的原料按质量百分比计由92～ 98％的调合基础油、1～7％的低锌极压抗磨剂、0.5～1.5％的酚类抗氧剂、0.02％～0.07％的抗乳化剂和0.00001～0.00002％的有机硅抗泡剂组成。
再进一步地，所述调合基础油由50％～70％的HVI60N基础油和30％～50％的HVI150N基础油调合而成。
再进一步地，所述调合基础油由50％的HVI60N基础油和50％的HVI150N基础油调合而成。
再进一步地，所述低锌极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌和二烷基二硫代硫酸锌中的任意一种或二种。
再进一步地，所述抗乳化剂为环氧乙烷环氧丙烷共聚物，其分子量为800～1500。
再进一步地，所述酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚和苯基- α-萘胺中的任意一种或二种；
所述有机硅抗泡剂为二甲基硅油和三氟丙基甲基硅油中的任意一种或二种。
再进一步地，所述
车用油泵磨合油的原料按质量百分比计包括94～97％的、5％的低锌极压抗磨剂、1％的2,6-二叔丁基对甲酚、0.05％的分子量为 800～1500的环氧乙烷环氧丙烷共聚物和0.000015％的二甲基硅油，其余为调合基础油；其中，调合基础油由50％的HVI60N基础油和50％的HVI150N基础油调合而成；低锌极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌和二烷基二硫代硫酸锌按照质量比3:7调合而成。
本发明还提供了一种上述车用油泵磨合油的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述质量百分比称取调合基础油、低锌极压抗磨剂、酚类抗氧剂、抗乳化剂和有机硅抗泡剂；
2)油泵磨合油的制备：向调合基础油中加入酚类抗氧剂，于温度为70～80℃下混合10～15min；升温至80～90℃，再加入低锌极压抗磨剂混合10～20min；升温至100～120℃，再加入抗乳化剂混合5～10min；最后加入有机硅抗泡剂混合15～20min，即得到车用油泵磨合油。
作为优选方案，所述调合基础油由以下步骤制备而成：
a.按质量百分比称取50％～70％的HVI60N基础油和30％～ 50％的HVI150N基础油；
b.先将HVI60N基础油加热至60～80℃，再加入HVI150N基础油，升温至90～110℃混合10～20min；
c.然后保温脱水处理10～20min、降温至60～70℃，即得到调合基础油。
本发明的原理说明如下：
1.调合基础油：与单独采用HVI60N或HVI150N基础油相比，采用本发明所述的HVI60N、HVI150N基础油按质量比3:2调合配方能提供更好的极压抗磨性以及抗氧化性能。
2.调合基础油的制备步骤：先加热HVI60N基础油至60～80℃，在此温度下达到最佳效果。再加入HVI150N基础油，升温到90～110℃，使轻质原油挥发和去除低温下搅拌的气泡，并将油中的微量水分蒸发掉。不同添加剂的调和反应温度不一样，抗氧化剂在 70～80℃温度下能够充分溶解反应，极压抗磨剂在100～120℃温度下能够充分溶解反应，分阶段加入是让基础油和添加剂充分反应融合，有效的改善了油泵磨合油的极压抗磨性和氧化安定性，使抗乳化性和抗泡性能更加稳定。
本发明的有益效果：
本发明的车用油泵磨合油具备优异的粘度保持性、良好的极压抗磨性、氧化安定性、抗乳化性和抗泡沫性，并且该配方组合的油泵磨合油具有低粘度(16.0-17.8mm2/s)、磨斑直径(四球机法)不大于0.35mm、PB值(四球机法)不低于862N、氧化安定性(旋转氧弹法)不低于450min、抗乳化性不高于5min的特点，可以将油泵出厂流量性能试验的油温控制在50℃以内，从而节约了因加热带来的电力消耗，并且杜绝了有害气体的排放，确保了员工的健康。
附图说明
图1为CH-415W/40柴机油与油泵磨合油的流量对比曲线图；
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
实施例1
车用油泵磨合油1的制备方法，包括以下步骤：
1)调合基础油由以下步骤制备而成：
a.按质量百分比称取55％的HVI60N基础油和45％的HVI150N 基础油；
b.先将HVI60N基础油加热至70℃，再加入HVI150N基础油，升温至100℃混合20min；
c.然后保温脱水处理15min、降温至60℃，即得到调合基础油；
2)按质量百分比称取4％的低锌极压抗磨剂、0.95％的2,6-二叔丁基对甲酚、0.08％的分子量为800～1500的环氧乙烷环氧丙烷共聚物和0.000015％的有机硅抗泡剂，其余为调合基础油；其中，低锌极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌和二烷基二硫代硫酸锌按照质量比4:6调合而成；有机硅抗泡剂为二甲基硅油和三氟丙基甲基硅油按照质量比5:5调合而成；
3)油泵磨合油的制备：向调合基础油中加入2,6-二叔丁基对甲酚，于温度为65℃下混合10min；升温至90℃，再加入低锌极压抗磨剂混合15min；升温至100℃，再加入环氧乙烷环氧丙烷共聚物混合10min；最后加入有机硅抗泡剂混合20min，即得到车用油泵磨合油1。
实施例2
车用油泵磨合油2的制备方法，包括以下步骤：
1)调合基础油由以下步骤制备而成：
a.按质量百分比称取50％的HVI60N基础油和50％的HVI150N 基础油；
b.先将HVI60N基础油加热至70℃，再加入HVI150N基础油，升温至100℃混合20min；
c.然后保温脱水处理15min、降温至60℃，即得到调合基础油；
2)按质量百分比称取5％的低锌极压抗磨剂、1％的2,6-二叔丁基对甲酚、0.05％的分子量为800～1500的环氧乙烷环氧丙烷共聚物和0.000015％的二甲基硅油，其余为调合基础油；其中，低锌极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌和二烷基二硫代硫酸锌按照质量比3:7调合而成；
3)油泵磨合油的制备：向调合基础油中加入2,6-二叔丁基对甲酚，于温度为65℃下混合10min；升温至90℃，再加入低锌极压抗磨剂混合15min；升温至100℃，再加入环氧乙烷环氧丙烷共聚物混合10min；最后加入二甲基硅油混合20min，即得到车用油泵磨合油2。
实施例3车用油泵磨合油3的制备方法，包括以下步骤：
1)调合基础油由以下步骤制备而成：
a.按质量百分比称取70％的HVI60N基础油和30％的HVI150N 基础油；
b.先将HVI60N基础油加热至70℃，再加入HVI150N基础油，升温至100℃混合20min；
c.然后保温脱水处理15min、降温至60℃，即得到调合基础油；
2)按质量百分比称取0.1％的二烷基二硫代磷酸锌、1.5％的酚类抗氧剂、0.1％的分子量为800～1500的环氧乙烷环氧丙烷共聚物和0.00002％的二甲基硅油，其余为调合基础油；其中，所述低锌极压抗磨剂为；酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚和苯基-α-萘胺按照质量比5:5调合而成；
3)油泵磨合油的制备：向调合基础油中加入酚类抗氧剂，于温度为65℃下混合10min；升温至90℃，再加入二烷基二硫代磷酸锌混合15min；升温至100℃，再加入环氧乙烷环氧丙烷共聚物混合10min；最后加入二甲基硅油混合20min，即得到车用油泵磨合油3。
实施例4
车用油泵磨合油4的制备方法，包括以下步骤：
1)调合基础油由以下步骤制备而成：
a.按质量百分比称取60％的HVI60N基础油和40％的HVI150N 基础油；
b.先将HVI60N基础油加热至70℃，再加入HVI150N基础油，升温至100℃混合20min；
c.然后保温脱水处理15min、降温至60℃，即得到调合基础油；
2)按质量百分比称取9％的二烷基二硫代硫酸锌、0.1％的苯基-α-萘胺、0.02％的分子量为800～1500的环氧乙烷环氧丙烷共聚物和0.00001％的有机硅抗泡剂，其余为调合基础油；其中，有机硅抗泡剂为二甲基硅油和三氟丙基甲基硅油按照质量比4:6调合而成；
3)油泵磨合油的制备：向调合基础油中加入苯基-α-萘胺，于温度为65℃下混合10min；升温至90℃，再加入二烷基二硫代硫酸锌混合15min；升温至100℃，再加入环氧乙烷环氧丙烷共聚物混合10min；最后加入有机硅抗泡剂混合20min，即得到车用油泵磨合油4。
实施例5车用油泵磨合油5的制备方法，包括以下步骤：
1)调合基础油由以下步骤制备而成：
a.按质量百分比称取65％的HVI60N基础油和35％的HVI150N 基础油；
b.先将HVI60N基础油加热至70℃，再加入HVI150N基础油，升温至100℃混合20min；
c.然后保温脱水处理15min、降温至60℃，即得到调合基础油；
2)按质量百分比称取1％的低锌极压抗磨剂、0.1％的苯基-α- 萘胺、0.1％的分子量为800～1500的环氧乙烷环氧丙烷共聚物和 0.00002％的有机硅抗泡剂，其余为调合基础油；其中，低锌极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌和二烷基二硫代硫酸锌按照质量比5:5调合而成；有机硅抗泡剂为二甲基硅油和三氟丙基甲基硅油按照质量比2:8调合而成；
3)油泵磨合油的制备：向调合基础油中加入苯基-α-萘胺，于温度为65℃下混合10min；升温至90℃，再加入低锌极压抗磨剂混合15min；升温至100℃，再加入环氧乙烷环氧丙烷共聚物混合10min；最后加入有机硅抗泡剂混合20min，即得到车用油泵磨合油5。
为考察本发明性能，对上述实施例制备得到的油泵磨合油的理化性能进行如下测试，结果见表1：
Figure BDA0002609766040000081
通过表1的数据对比，可以清楚的显示本发明采用的调合配方，在油泵出厂磨合试验油品的粘度保持性、极压抗磨性、氧化安定性、抗乳化性和抗泡沫性等使用性能上有如下优势：
1、油泵在进行流量和压力测试时，油品处在高剪切力工作状态，需要油品具有较高的剪切安定性，才能有良好的粘度保持性。调和后的油泵磨合油的粘度指数和剪切安定性均优于原用的CH-4 柴机油，粘度变化率小于1％。
由于CH-4 15W40柴机油中需要加入粘指剂来增粘，所以抗剪切能力无法与不加粘指剂的油泵磨合油相比。
2、油泵通过出厂磨合试验可以改善零件摩擦表面品质及摩擦学特性,为零件摩擦表面承受载荷作好准备，需要磨合油具有优良的极压抗磨性。调和后的油泵磨合油的抗磨性，相对于CH-4 15W40 柴机油更优，磨斑直径不大于0.35mm。
3、调和后的油泵磨合油的氧化安定性大于520min,优于CH-4 15W40柴机油；另外，油泵磨合油的工作温度为40℃-50℃，而CH-4 15W40柴机油工作温度为100℃-120℃，由于油品在高温下氧化程度加剧，所以，油泵磨合油的实际使用寿命相对于CH-4 15W40柴机油将有大幅提高。
4、调和后的油泵磨合油的抗乳化性能不大于3～5min，大大的优于CH-4 15W40柴机油。
5、调和后的油泵磨合油的抗泡沫性能也明显优于CH-4 15W40 柴机油。
为考察本发明性能，对上述实施例制备得到的油泵磨合油的实际使用性能在内燃机油泵出厂性能试验台架进行了试验，结果见图 1和表2。
通过在内燃机油泵出厂性能试验台架上对车用油泵磨合油 (40℃温度)和CH-415W40柴机油(120℃温度)，进行了油泵出厂流量性能台架的比对试验结果来看：油泵转速为700RPM和 1400RPM时，两种油品流量曲线一致性好，流量平均值的差值小于3％，符合油泵出厂流量检测偏差不大于5％的技术要求。
表2 CH-4 15W/40柴机油与油泵磨合油的流量平均差值(选取最佳实施例2做对比)
Figure BDA0002609766040000091
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (6)

1.一种车用油泵磨合油，其特征在于：所述车用油泵磨合油的原料按质量百分比计由92～98%的调合基础油、1～7%的低锌极压抗磨剂、0.5～1.5%的酚类抗氧剂、0.02%～0.07%的抗乳化剂和0.00001～0.00002%的有机硅抗泡剂组成；其中，所述调合基础油由50%～70%的HVI60N基础油和30%～50%的HVI150N基础油调合而成，所述抗乳化剂为环氧乙烷环氧丙烷共聚物，其分子量为800～1500。
2.根据权利要求1所述车用油泵磨合油，其特征在于：所述调合基础油由50%的HVI60N基础油和50%的HVI150N基础油调合而成。
3.根据权利要求1所述车用油泵磨合油，其特征在于：所述低锌极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌和二烷基二硫代硫酸锌中的任意一种或二种。
4.根据权利要求1所述车用油泵磨合油，其特征在于：所述酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚；所述有机硅抗泡剂为二甲基硅油和三氟丙基甲基硅油中的任意一种或二种。
5.根据权利要求1所述车用油泵磨合油，其特征在于：所述车用油泵磨合油的原料按质量百分比计包括5%的低锌极压抗磨剂、1%的2,6-二叔丁基对甲酚、0.05%的分子量为800～1500的环氧乙烷环氧丙烷共聚物和0.000015%的二甲基硅油，其余为调合基础油；其中，调合基础油由50%的HVI60N基础油和50%的HVI150N基础油调合而成；低锌极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌和二烷基二硫代硫酸锌按照质量比3:7调合而成。
6.一种权利要求1或2所述车用油泵磨合油的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）按上述质量百分比称取调合基础油、低锌极压抗磨剂、酚类抗氧剂、抗乳化剂和有机硅抗泡剂；其中，所述调合基础油由以下步骤制备而成：
a.按质量百分比称取50%～70%的HVI60N基础油和30%～50%的HVI150N基础油；
b.先将HVI60N基础油加热至60～80℃，再加入HVI150N基础油，升温至90～110℃混合10～20min；
c.然后保温脱水处理10～20min、降温至60～70℃，即得到调合基础油；
2）油泵磨合油的制备：向调合基础油中加入酚类抗氧剂，于温度为70～80℃下混合10～15min；升温至80～90℃，再加入低锌极压抗磨剂混合10～20min；升温至100～120℃，再加入抗乳化剂混合5～10min；最后加入有机硅抗泡剂混合15～20min，即得到车用油泵磨合油。
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