CN112442413A - 一种高清净性发动机油组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机用发动机油技术领域，具体涉及一种高清净性发动机油组合物及其制备方法。本发明提供的高清净性发动机油组合物包含基础油、发动机油复合剂和抗氧剂；所述抗氧剂包含酚酯型抗氧剂以及选自酚型抗氧剂和烷基化二苯胺抗氧剂中的至少一种；所述发动机油组合物符合API SN质量标准。本发明提供的发动机油组合物可用于汽油发动机轿车，具有优异的抗氧化性能和清净性能。

Description

一种高清净性发动机油组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及内燃机用发动机油技术领域，具体涉及一种高清净性发动机油组合物及其制备方法。
背景技术
发动机油的性能和质量与汽车发动机的设计和制造息息相关，而随着当前环保问题的日渐严重，日益严格的排放法规对汽车发动机的节能排放要求不断提高，使得发动机的工作条件越发苛刻，热负荷和机械负荷越来越高，这对发动机油的黏度增长、沉积物控制的要求也越来越高。与此同时，由于排放法规的不断严格化，为保护发动机后处理设备，在API SN规格中，对发动机油中的磷含量、硫含量做出了新的限制，这进一步限制了传统抗氧剂ZnDDP等的使用；而缺乏低磷、低硫且抗氧化性能优越的抗氧剂使得发动机油的清净性能较差，进而使得发动机活塞和活塞环处的沉积物增多，产品的用户体验不佳。因此，亟需开发具有高清净性且符合API SN规格的发动机油。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种发动机油组合物，该发动机油组合物具有较高的清净性能，且符合API SN规格，主要应用于汽油发动机轿车。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种高清净性发动机油组合物，包含基础油、发动机油复合剂和抗氧剂；所述抗氧剂包含酚酯型抗氧剂以及选自酚型抗氧剂和烷基化二苯胺抗氧剂中的至少一种；所述发动机油组合物符合API SN质量标准。
含磷、硫元素的传统抗氧剂具有优越的抗氧化和清净性能，但是，为符合API SN质量标准，发动机油组合物中的含磷、硫组分的应用受到严格限制，本发明在研发严格控制磷、硫含量、符合API SN质量标准的发动机油组合物时发现，添加单一组分的低磷、硫抗氧剂，发动机油组合物的抗氧化和清净性能较差，而很多低磷、硫抗氧剂即便复配使用添加也无法获得较优异的上述性能，经大量研发，本发明创造性地发现，将具有特定结构的酚酯型抗氧化剂与酚型抗氧化剂或烷基化二苯胺抗氧剂复配使用，所得发动机油组合物能够获得十分优异的抗氧化和清净性能。
优选地，所述发动机油组合物包含如下重量份的组分：
发动机油复合剂 10～30份；
基础油 60～90份；
抗氧剂 0.05～2份。
优选地，所述的基础油为黏度指数大于110的高黏度指数基础油；更优选为II类基础油。
优选地，所述发动机油复合剂符合API SN质量标准和ILSAC GF-5质量标准。
本发明进一步发现，对于黏度指数大于110的高黏度指数II类基础油，采用特定比例的酚酯型抗氧剂与酚型抗氧剂或烷基化二苯胺抗氧剂复配使用，可使得各组分之间具有优良的协同效应，更有效地改善油品的抗氧化性能，减少发动机油使用过程中高温沉积物的生成。
优选地，所述发动机油组合物包含如下重量份的组分：
Figure BDA0002186169400000021
所述酚酯型抗氧剂与酚型抗氧剂或烷基化二苯胺抗氧剂的质量比为5:1～1:5。更优选为3:1～1:1。
优选地，所述酚酯型抗氧剂选自T512、KT5135、Irganox L135中的一种。所述酚型抗氧剂选自T501、Ethanox E4702、Ethanox E4710、BET中的一种。所述烷基化二苯胺抗氧剂选自T531、LZ5150、Irganox L67、Hitech 4793中的一种。
优选地，所述II类基础油为II4和/或II6。更优选为II4和II6。
优选地，符合API SN质量标准和ILSAC GF-5质量标准的发动机油复合剂为润英联公司生产的P5706、SV260和罗曼克斯公司生产的VX1-248。
作为本发明的优选方案之一，所述的发动机油组合物包含如下重量份的组分：
Figure BDA0002186169400000031
所述酚酯型抗氧剂与酚型抗氧剂的质量比为1:1；
所述酚酯型抗氧剂为T512、KT5135或Irganox L135；所述酚型抗氧剂为T501、Ethanox E4702、Ethanox E4710或BET。
作为本发明的另一优选方案，所述的发动机油组合物包含如下重量份的组分：
Figure BDA0002186169400000032
所述酚酯型抗氧剂与烷基化二苯胺抗氧剂的质量比为1:1；所述酚酯型抗氧剂为Irganox L135；所述烷基化二苯胺抗氧剂为Irganox L67。
本发明所述的发动机油组合物中，还可根据需要加入抗泡剂。
所述抗泡剂在发动机油组合物中所占比例为10ppm～100ppm。所述抗泡剂包括但不限于2号复合抗泡剂。
本发明还提供所述发动机油组合物在汽油发动机轿车中的应用。
本发明还提供所述发动机油组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将抗氧剂按比例混合后再与部分基础油混合，充分溶解抗氧剂；
(2)将剩余基础油与发动机油复合剂按比例混合后，加入步骤(1)的混合物，在45～60℃的加热反应釜中，充分搅拌混匀。
优选地，将上述步骤(1)中将抗氧剂按比例与基础油按照1:10的比例进行混合溶解。
本发明的有益效果在于：本发明提供的发动机油组合物的清净性能和抗氧化性能显著提升，TEOST MHT试验中沉积物生成量由46.8mg降低至12.5mg，旋转氧弹试验中氧化诱导时间由198min提高至326min。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的发动机油组合物的具体实施方式、特征及其功效作详细说明,但不用来限制本发明的范围。
以下各实施例所使用的II类基础油均购自中国石化。
以下各实施例的发动机油组合物均满足API SN质量标准的5W-30牌号要求。
本发明各实施例所使用的发动机油复合剂为符合API SN质量标准和ILSAC GF-5质量标准的复合剂。
抗氧剂L67和Irganox L135购自巴斯夫公司，抗氧剂Ethanox E4702购自SI公司，抗氧剂T501购自锦州石化公司，T512购自北京兴普精细化工技术开发有限公司。
以下实施例和对比例中，发动机油复合剂为P5706、SV260和VX1-248以6:3.5:0.5的质量比组成；II类基础油为II4和II6以45:55的质量比组成。
实施例1～4和对比例2的发动机油组合物均由以下步骤制备而成：(1)将抗氧剂按比例混合后，再与基础油按1:10的比例混合，使得抗氧剂充分溶解；(2)将剩余基础油与发动机油复合剂按比例混合后，加入步骤(1)的混合物，在60℃的加热反应釜中，充分搅拌混匀。
实施例1
本实施例提供一种发动机油组合物，由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA0002186169400000051
实施例2
本实施例提供一种发动机油组合物，由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA0002186169400000052
实施例3
本实施例提供一种发动机油组合物，由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA0002186169400000053
Figure BDA0002186169400000061
实施例4
本实施例提供一种发动机油组合物，由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA0002186169400000062
对比例1
本对比例提供的发动机油组合物由如下重量百分比的组分组成：
发动机油复合剂 15.8％；
进口III类基础油 84.2％；
该发动机油组合物满足API SN质量标准的5W-30牌号要求。
对比例2
本对比例提供一种发动机油组合物，由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA0002186169400000063
该发动机油组合物满足API SN质量标准的5W-30牌号要求。
实验例1
采用发动机油热氧化模拟试验机TEOST对发动机油组合物的高温清净性能进行测试。TEOST是一种新型的发动机油高温清净性评定设备，已作为评价油品高温清净性能的模拟试验指标列入API/ILSAC规格。TEOST MHT方法是克莱斯勒公司开发的一个中等温度模拟发动机油高温沉积物生成的评定方法，该方法将发生在发动机中的油品氧化过程模拟为两个连续的试验：(1)用反应室模拟在发动机中温度较高的油底壳和其他加热区域中发生的氧化前驱体的生成；(2)用沉积棒模拟发动机活塞处由高温诱导的氧化沉积物的生成。TEOST MHT能够模拟发动机活塞环区的机油工况，用来预测发动机油在活塞环带和活塞顶部区域的沉积趋势，与评定沉积物生成的TU3M Peugeot发动机试验具有很好的关联性，试验结果能在一定程度上反映油品的高温清净性。
实施例1～4和对比例1～2的发动机油组合物的TEOST MHT检测和旋转氧弹实验结果如表1所示。
表1发动机油模拟试验数据
Figure BDA0002186169400000071
从表1可以看出，与对比例1和2的发动机油组合物相比，实施例1～4的发动机油组合物具有显著提高的抗氧化性能和清净性能，能够更有效地减少发动机油在使用过程中高温沉积物的生成，是一款优异的满足API SN质量标准的高清净性发动机油。

Claims (10)

1.一种高清净性发动机油组合物，其特征在于，包含基础油、发动机油复合剂和抗氧剂；所述抗氧剂包含酚酯型抗氧剂以及选自酚型抗氧剂和烷基化二苯胺抗氧剂中的至少一种；
所述发动机油组合物符合API SN质量标准。
2.根据权利要求1所述的发动机油组合物，其特征在于，包含如下重量份的组分：
发动机油复合剂 10～30份；
基础油 60～90份；
抗氧剂 0.05～2份。
3.根据权利要求1或2所述的发动机油组合物，其特征在于，所述基础油为黏度指数大于110的高黏度指数基础油；优选为II类基础油。
4.根据权利要求1～3任一项所述的发动机油组合物，其特征在于，所述发动机油复合剂符合APISN质量标准和ILSAC GF-5质量标准。
5.根据权利要求1～4任一项所述的发动机油组合物，其特征在于，包含如下重量份的组分：
Figure FDA0002186169390000011
所述酚酯型抗氧剂与酚型抗氧剂或烷基化二苯胺抗氧剂的质量比为5:1～1:5；优选为3:1～1:1。
6.根据权利要求1～5任一项所述的发动机油组合物，其特征在于，所述酚酯型抗氧剂选自T512、KT5135、Irganox L135中的一种；
所述酚型抗氧剂选自T501、Ethanox E4702、Ethanox E4710、BET中的一种；
所述烷基化二苯胺抗氧剂选自T531、LZ5150、Irganox L67、Hitech 4793中的一种。
7.根据权利要求1～6任一项所述的发动机油组合物，其特征在于，所述基础油为II4和/或II6。
8.根据权利要求1～7任一项所述的发动机油组合物，其特征在于，所述发动机油复合剂为P5706、SV260和VX1-248。
9.权利要求1～8任一项所述发动机油组合物在汽油发动机轿车中的应用。
10.权利要求1～8任一项所述的发动机油组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将所述抗氧剂按比例混合后再与所述基础油的一部分混合，充分溶解抗氧剂；
(2)将剩余基础油与发动机油复合剂按比例混合后，加入步骤(1)的混合物，在45～60℃的加热反应釜中，充分搅拌混匀。
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