CN113512450B - 二冲程发动机润滑油组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种二冲程发动机润滑油组合物及其制备方法。本发明的二冲程发动机润滑油组合物，包括以下组分：(A)酚类化合物；(B)聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和/或硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂；(C)防锈剂；(D)主要量的润滑油基础油；其中所述酚类衍生物的结构如通式(I)所示：

Description

二冲程发动机润滑油组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种润滑油，尤其涉及一种二冲程发动机润滑油组合物及其制备方法。
背景技术
近年来二冲程内燃机朝高转速、大功率方向发展，有些已达1000kW/L以上，转速提高到6000～7000r/min，水冷二冲程内燃机甚至可能高达7000～11000r/min以上，使发动机苛刻度增加，因此要求使用具有更加优良的燃烧清净性、高温清净性、抗早燃和低烟排放等性能的二冲程油。由于二冲程内燃机工作方式和工作条件比较苛刻，比功率大、转速高、工作温度高，因此二冲程内燃机油必须具备下列一些性能：润滑油应具有良好的高温清净性和润滑性，即能保持发动机干净，能抑制火花塞、活塞环槽、排气口等处积碳的形成，以及在燃料与润滑油稀释比为50:1和100:1的情况下，具有足够的抗擦伤能力，从而减少活塞环和气缸磨损，防止活塞烧结，有效地润滑发动机轴承，以免产生发动机的磨损。因此二冲程发动机的润滑油对使用的润滑油添加剂提出了更高的要求，具有改善清净性能、应用新型添加剂的二冲程发动机油配方成为科研人员的努力方向。
发动机润滑油的清净性一直是油品规格中的一个重要指标，燃料油和基础油中的不饱和烯烃、芳烃及含硫化合物在氧气作用下形成胶质，并最终形成积碳沉积物，尤其在活塞、燃烧室等关键部位会加速发动机沉积物的生成，严重影响发动机的工作性能，导致发动机启动困难、怠速不稳、驾驶性差、加速性差、功率损失严重等问题。另外，发动机的磨损不仅会严重缩短发动机的寿命，而且一些关键部位如活塞的磨损在很大程度上也影响发动机的工况性能。近些年，相当多的工作用于开发有效抑制沉积物生成和抗磨损的润滑油添加剂，虽然在燃料沉积物控制上做了改进，但是开发有效控制内燃机沉积物的添加剂仍是本领域人员的研发重点。
抗氧剂是润滑油、燃料油及塑料橡胶加工行业中必不可少的添加剂，它的种类很多，主要包括酚型、胺型、酚酯型、硫代酯型、亚磷酸酯型等。其中受阻酚类抗氧剂因为其优良的抗氧化作用，被广泛应用。目前被广泛用于润滑油、燃料油等领域的受阻酚型抗氧剂是对称型受阻酚抗氧剂，相关专利也很多，如CN1611563A提供了一种对称型受阻酚抗氧剂，具有凝点低、抗氧化性能强的特点，但其存在对称型受阻酚抗氧剂普遍存在的分子结构中空间位阻效应较强的不足。
发明内容
本发明提出了一种二冲程发动机润滑油组合物及其制备方法。
本发明的二冲程发动机润滑油组合物，包括以下组分：
(A)酚类化合物，占组合物总质量的0.1％～15％(优选0.5％～10％)；
(B)聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和/或硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂，占组合物总质量的0.5％～10％(优选1.5％～8％)；
(C)防锈剂，占组合物总质量的0.01％～5％(优选0.02％～3％)；
(D)主要量的润滑油基础油；其中所述酚类衍生物的结构如通式(I)所示：
Figure BDA0002444200890000021
在通式(I)中，各基团R1、R2、R3、R4、R5彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烃基(优选C1-30直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)、通式(II)所示的基团，前提是各基团R1、R2、R3、R4、R5中的至少一个基团是通式(II)所示的基团；
Figure BDA0002444200890000022
在通式(II)中，基团R1'选自单键、C1-20直链或支链的亚烷基(优选选自单键和C1-4直链或支链的亚烷基)；n个重复单元中的基团R2'彼此相同或不同，各自独立地选自单键、C1-20直链或支链的亚烷基(优选各自独立地选自单键、C1-4直链或支链的亚烷基)；n个重复单元中的基团R3'彼此相同或不同，各自独立地选自单键、C1-20直链或支链的亚烷基(优选各自独立地选自单键、C1-4直链或支链的亚烷基)；基团R4'选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选选自氢、C1-4直链或支链烷基)；n个重复单元中的基团R5'彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基)；n个重复单元中的基团R6'彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基)；n为正整数(优选1～3之间的正整数)。
在本发明的上下文中，所述直链或支链烃基可以为直链或支链烷基，也可以为包含一个或多个(例如1～5个、1～4个、1～3个、1～2个)碳碳双键的直链或支链烯基，也可以为包含一个或多个(例如1～5个、1～4个、1～3个、1～2个)碳碳叁键的直链或支链炔基，也可以为包含一个或多个(例如1～5个、1～4个、1～3个、1～2个)碳碳双键和碳碳叁键的直链或支链烃基。
在通式(I)中，优选地，基团R1、R3、R5彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基，基团R1、R3、R5中的至少一个基团选自C1-4直链或支链烷基；基团R2、R4彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烷基(优选C1-30直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)、通式(II)所示的基团，其中至少一个基团选自通式(II)所示的基团。
在通式(I)中，进一步优选地，基团R1、R5中的一个基团选自C1-4直链或支链烷基，另一个基团选自氢；基团R3选自氢、C1-4直链或支链烷基；基团R2、R4中的一个基团选自通式(II)所示的基团，另一个基团选自氢。
在通式(I)中，更优选地，基团R1选自C1-4直链或支链烷基，R5选自氢；基团R3选自氢、C1-4直链或支链烷基；基团R2选自氢，R4选自通式(II)所示的基团。
本发明的酚类衍生物可以为如通式(I)结构的单一化合物，也可以为如通式(I)结构的混合物；所述酚类衍生物为如通式(I)结构的混合物时，其中每一种化合物的每一个基团中n的值可以相同，也可以不同，每种化合物中n的总和可以相同，也可以不同。
本发明的酚类衍生物选自以下的具体化合物或其任意比例的混合物：
Figure BDA0002444200890000041
本发明的酚类衍生物的制备方法，包括使通式(X)所示的酚化合物发生环氧化反应的步骤，
Figure BDA0002444200890000042
通式(X)中，各基团R1”、R2”、R3”、R4”、R5”彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烃基(优选C1-30直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)、通式(Y)所示的基团，其中至少一个基团选自通式(Y)所示的基团；
Figure BDA0002444200890000043
其中基团R1”'选自单键、C1-20直链或支链的亚烷基(优选选自单键和C1-4直链或支链的亚烷基)；m个重复单元中的基团R2”'彼此相同或不同，各自独立地选自单键、C1-20直链或支链的亚烷基(优选各自独立地选自单键、C1-4直链或支链的亚烷基)；基团R3”'选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选选自氢、C1-4直链或支链烷基)；m个重复单元中的基团R4”'彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基)；m个重复单元中的基团R5”'彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基)；m为正整数(优选1～10之间的正整数，更优选1～3之间的正整数)。
根据本发明的酚类衍生物的制备方法，在通式(X)中，优选地，基团R1”、R3”、R5”彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基，基团R1”、R3”、R5”中的至少一个基团选自C1-4直链或支链烷基；基团R2”、R4”彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烷基(优选C1-30直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)，其中至少一个基团选自C1-300直链或支链烷基(优选C1-30直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)。
根据本发明的酚类衍生物的制备方法，在通式(X)中，进一步优选地，基团R1”、R5”中的一个基团选自C1-4直链或支链烷基，另一个基团选自氢；基团R3”选自氢、C1-4直链或支链烷基；基团R2”、R4”中的一个基团选自通式(II)所示的基团，另一个基团选自氢。
根据本发明的酚类衍生物的制备方法，在通式(X)中，更优选地，基团R1”选自C1-4直链或支链烷基，R5”选自氢；基团R3”选自氢、C1-4直链或支链烷基；基团R2”选自氢，R4”选自通式(II)所示的基团。
根据本发明的酚类衍生物的制备方法，所述环氧化反应是将通式(X)所示的酚化合物与环氧化剂发生反应。所述环氧化剂优选过氧化物，例如可以选用双氧水、过氧化甲酸、过氧乙酸、过氧磺酸、间氯过氧苯甲酸、叔丁基过氧化氢、过氧乙酸叔丁酯、过氧化甲基乙基酮、过氧化二苯甲酰和过氧化环己酮中的一种或多种。所述通式(X)所示的酚化合物与环氧化剂的摩尔比优选1：1～10，更优选1：2～5。所述环氧化反应的温度为0℃～100℃，优选10℃～80℃；通常来说，反应时间越长，转化率越高，综合反应的转化率与反应的经济性，反应的时间一般为0.5～10h，优选3～5h。
根据本发明的酚类衍生物的制备方法，在所述环氧化反应中可以加入催化剂，也可以不加入催化剂，优选加入催化剂。所述催化剂优选无机酸，例如可以选用硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、杂多酸和固体酸中的一种或多种。所述催化剂的质量为通式(X)所示的酚化合物质量的0.01％～3％，优选0.2％～0.6％。
根据本发明的酚类衍生物的制备方法，在所述环氧化反应结束后，可以对反应产物进行提纯处理，提纯处理的方法包括水洗、蒸馏、过滤、干燥和重结晶方法中的一种或多种，并没有特别的限定；当在环氧化反应中加入了无机酸催化剂后，提纯处理的方法包括碱洗、水洗、蒸馏、过滤、干燥和重结晶方法中的一种或多种。
根据本发明的酚类衍生物的制备方法，优选地，当通式(X)所示的酚化合物中的基团R1”、R3”、R5”中的至少一个基团为氢时，可以使通式(X)所示的酚化合物发生环氧化反应、再发生烷基化反应(优选叔丁基化反应)，收集产物。使通式(X)所示的酚化合物发生环氧化反应的反应条件同前所述。所述烷基化反应(优选叔丁基化反应)是将通式(X)所示的酚化合物发生环氧化反应的反应产物与烷基化剂(叔丁基化剂)发生反应。所述烷基化剂选自卤代烃、脂肪醇和烯烃，优选选自C1-4的卤代烷和C2-4的烯烃，例如可以选用叔丁基氯、叔丁基溴、异丙烯和异丁烯中的一种或多种(所述叔丁基化剂优选叔丁基氯、叔丁基溴和异丁烯中的一种或多种)。所述通式(X)所示的酚化合物发生环氧化反应的反应产物与所述的烷基化剂之间的摩尔比优选1：1～5，更优选1：1～2.5；反应的温度为优选20℃～100℃，更优选40℃～80℃；通常来说，反应时间越长，转化率越高，综合反应的转化率与反应的经济性，反应的时间优选0.5h～10h，更优选3h～5h。在所述烷基化反应中可以加入催化剂，也可以不加入催化剂，优选加入催化剂；所述催化剂包括金属氯化物、无机酸、有机酸和路易斯酸中的一种或多种，优选选用金属氯化物、无机酸，例如可以选用氯化锌、氯化铝、氯化锡、浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、三氟化硼和杂多酸中的一种或多种。所述催化剂的质量优选为通式(X)所示的酚化合物质量的0.1％～10％，更优选1％～6％。在所述烷基化反应结束后，可以对反应产物进行提纯处理，提纯处理的方法包括水洗、蒸馏、过滤、干燥和重结晶方法中的一种或多种，并没有特别的限定；当在环氧化反应中加入了金属氯化物催化剂后，提纯处理的方法包括碱洗、水洗、蒸馏、过滤、干燥和重结晶方法中的一种或多种。
本发明通式(X)所示的酚化合物优选来源于天然植物腰果，在腰果壳中含有大量的腰果壳油，其主要成分为间位酚，通常称其为腰果酚，其结构为：
Figure BDA0002444200890000061
其中，R为C15H31+x，x为0，-2，-4或-6。
本发明的酚类衍生物的制备方法简单、绿色，产物收率高、纯度高。本发明的酚类衍生物具有优异的抗氧化性能，可以用作抗氧剂，能够应用于润滑油、润滑脂、燃料油及塑料橡胶中。
根据本发明，所述组分(B)为聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和/或硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂。所述聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂中聚异丁烯(PIB)部分的数均分子量为800-4000，优选900-3000，更优选1000-2400，可以选用无锡南方添加剂公司生产的T162，锦州石化分公司添加剂厂生产的T161A、T161B，路博润兰炼添加剂有限公司生产的LZLl57，路博润公司生产的LZ6418、LZ6420，雅富顿公司生产的Hitec646等。所述硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂中聚异丁烯部分的数均分子量为500-4000，优选700-2500，更优选1000-2300，可以选用AgipPetroli公司生产的MX3316，雅富顿公司生产的Hitec648、Hitec7714以及路博润公司生产的LZ935等。所述组分(B)优选聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的混合物，二者质量比例优选在1:1至3:1之间。
根据本发明，所述组分(C)为防锈剂，优选选自咪唑类和/或烯基丁二酸酯类防锈剂，例如可以选用4,5-二氢咪唑、烯基咪唑啉丁二酸盐、烯基丁二酸酯，十二烯基丁二酸，常见的商品牌号包括锦州康泰润滑油添加剂有限公司生产的T746、T703、T747。
根据本发明，所述组分(D)为主要量的润滑油基础油，可以选自矿物油和/或合成润滑油。所述矿物油在粘度上可以从轻馏分矿物油到重馏分矿物油，包括液体石蜡油和加氢精制的、溶剂处理过的链烷、环烷和混合链烷-环烷型矿物润滑油，通常分为I、II、III类基础油，常见的商品牌号包括I类150SN、600SN，II类100N、150N、600N等。所述合成润滑油包括聚合烃油、烷基苯及其衍生物、酯类油、费托法合成烃油。所述聚合烃油具体的例子包括但不限于聚丁烯、聚丙烯、丙烯-异丁烯共聚物、氯化的聚丁烯、聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)，常见的商品牌号包括PAO-4、PAO-6、PAO-8、PAO-10、PAO-40等；所述烷基苯及其衍生物具体的例子包括但不限于十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二(2-乙基己基)苯；所述烷基苯的衍生物包括烷基化的二苯醚和烷基化的二苯硫及其衍生物、类似物和同系物；所述酯类油包括二羧酸(如苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸和烯基琥珀酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、反丁烯二酸、己二酸、亚油酸二聚物、丙二酸，烷基丙二酸、烯基丙二酸)与醇(如丁醇、己醇、十二烷基醇、2-乙基己基醇、乙二醇、丙二醇)发生缩合反应生成的酯或复合酯，具体例子包括但不限于己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、反丁烯二酸酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二异辛酯、壬二酸二异癸酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸酯、癸二酸二(廿烷基)酯、亚油酸二聚物的2-乙基己基二酯；所述费托法合成烃油包括对费托法合成的烃油进行了加氢异构、加氢裂化、脱蜡等工艺制得的润滑油基础油。所述组分(D)优选粘度指数大于80、饱和烃含量大于90％(质量分数)、硫含量小于0.03％(质量分数)的润滑油基础油。所述组分(D)优选构成本发明所述组合物的主要成分。
根据本发明，所述的二冲程发动机润滑油组合物的制备方法包括将上述组分混合的步骤。所述混合的温度优选40～90℃，所述混合的时间优选1～6h。
本发明的二冲程发动机润滑油组合物具有优良的抗氧化性能、高温清净性能、抗磨性能，能够显著减少活塞环和气缸磨损，防止活塞烧结，抑制沉积物生成，有效地润滑发动机轴承，降低发动机的磨损。本发明的二冲程发动机润滑油组合物能够满足二冲程内燃发动机润滑油的JASO FC和FD规格要求。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步说明，但不构成对本发明的限制。
所用主要原料如下：
腰果酚，上海物竞化工科技有限公司，工业品
所述腰果酚的结构为
Figure BDA0002444200890000081
其中R为C15H31-X，X＝0，2，4或6。
浓硫酸，国药集团化学试剂有限公司，分析纯
双氧水(30％)，国药集团化学试剂有限公司，分析纯
氯化锌，国药集团化学试剂有限公司，分析纯
碳酸氢钠，国药集团化学试剂有限公司，分析纯
氢氧化钾，国药集团化学试剂有限公司，分析纯
甲酸，国药集团化学试剂有限公司，分析纯
叔丁基氯，国药集团化学试剂有限公司，分析纯
异丁烯，中国石化燕山分公司，工业品
2-辛基十二烷醇，百灵威化学试剂公司，化学纯
(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯，石油化工科院研究院兴普公司，工业品
对比抗氧剂T501，石油化工科院研究院兴普公司，工业品
对比抗氧剂T511，石油化工科院研究院兴普公司，工业品
对比抗氧剂T512，石油化工科院研究院兴普公司，工业品
Hitic 648，雅富顿公司，工业品
T162，无锡南方添加剂公司，工业品
T746，锦州康泰润滑油添加剂有限公司，工业品
PAO4和PAO6，美孚石油公司，工业品
丙酮，国药集团化学试剂有限公司，分析纯
无水乙醇，国药集团化学试剂有限公司，分析纯
石油醚，国药集团化学试剂有限公司，分析纯
实施例1环氧化腰果酚的制备
取100g腰果酚、8g甲酸、0.3g硫酸、200g双氧水，加入带有机械搅拌、回流冷凝器及温控的三口烧瓶中，开启搅拌、加热。维持反应温度为70℃，反应3小时。反应结束后降温，得到棕红色透明液体。将反应产物过滤后用5％KOH溶液进行碱洗，然后用蒸馏水水洗至中性，将有机相在100Pa、150℃条件下减压蒸馏1h，除去水分及没反应的原料，得到橙红色透明液体，产物转化率为96.2％，环氧化腰果酚纯度大于98％。
实施例2环氧化腰果酚的制备
取100g腰果酚加入带有机械搅拌、回流冷凝器及温控的三口烧瓶中，开启搅拌、加热。维持反应温度为12℃，缓慢加入150g间氯过氧苯甲酸，反应5小时。反应结束后降温，得到棕红色透明液体。将反应产物过滤后用5％KOH溶液进行碱洗，然后用蒸馏水水洗至中性，将有机相在100Pa、150℃条件下减压蒸馏1h，除去水分及没反应的原料，得到橙红色透明液体，产物转化率为97.6％，环氧化腰果酚纯度大于98％。
实施例3 2-叔丁基-4-环氧十五烷基酚的制备
将35g实施例1制备的环氧化腰果酚溶入100ml丙酮中，溶好后放入250ml三口反应烧瓶中，加入0.9g氯化锌催化剂，开启搅拌、加热，维持反应温度为60℃。将9.5g叔丁基氯缓慢滴加入反应烧瓶，滴加完毕后继续反应3小时。反应结束后降温，得到棕红色透明液体。将反应产物过滤后用5％KOH溶液进行碱洗，然后用蒸馏水水洗至中性，在1000Pa、120℃条件下减压蒸馏1h，除去溶剂、水分及没反应的原料，得到深棕红色粘稠液体，产物转化率为81.6％。
实施例4 2-叔丁基-4-环氧十五烷基酚的制备
将35g实施例2制备的环氧化腰果酚溶入100ml丙酮中，溶好后放入250ml三口反应烧瓶中，加入0.4g浓硫酸催化剂，开启搅拌、加热，维持反应温度为50℃。将12g叔丁基氯缓慢滴加入反应烧瓶，滴加完毕后继续反应4小时。反应结束后降温，得到棕红色透明液体。将反应产物过滤后用5％碳酸氢钠溶液进行碱洗，然后用蒸馏水水洗至中性，在1000Pa、120℃条件下减压蒸馏1h，除去溶剂、水分及没反应的原料，得到深棕红色粘稠液体，产物转化率为82.1％。
实施例5 2-叔丁基-4-环氧十五烷基酚的制备
将35g实施例1制备的环氧化腰果酚溶入100ml丙酮中，溶好后放入250ml三口反应烧瓶中，加入2g浓硫酸催化剂，开启搅拌、加热，维持反应温度为70℃。将14g异丁烯缓慢通入反应烧瓶，通入完毕后继续反应5小时。反应结束后降温，得到棕红色透明液体。将反应产物过滤后用5％KOH溶液进行碱洗，然后用蒸馏水水洗至中性，在1000Pa、120℃条件下减压蒸馏1h，除去溶剂、水分及没反应的原料，得到深棕红色粘稠液体，产物转化率为90.5％。
比较例1
将0.5mol(149g)2-辛基十二烷醇和0.5mol(143g)的(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯放入500ml三口反应烧瓶中，加入1.25gLiOH催化剂，搅拌、加热。减压至0.085Mpa、160℃，反应4.2小时。得到浅黄色液体，升温260℃，减压蒸馏除去没反应的原料，得到黄色透明液体。反应转化率为92.3％。
实施例6
分别将实施例3、4、5的2-叔丁基-4-环氧十五烷基酚以及比较例1产物、对比抗氧剂溶入矿物油S6中，配成0.5％(质量分数)的组合物，并分别对这些组合物进行抗氧化性能测试，测试仪器为美国TA公司的DSC测试仪，其型号为TA5000，测试条件为：190℃，氧压0.5MPa，升温速度10℃/min。测得的氧化诱导期结果见表1。
表1
Figure BDA0002444200890000111
由表1可知，本发明提供的酚类衍生物能够显著提高氧化诱导期，优于常规酚型抗氧剂。
实施例7
将实施例3制备的产物进行红外谱图分析，分析结果见表2。
表2实施例3产物的红外分析结果
Figure BDA0002444200890000112
二冲程摩托车发动机润滑油组合物的实施例8～12和比较例2～5
二冲程摩托车发动机润滑油组合物的实施例8～12以及比较例2～5的配方组成见表3。将各组分按比例加入到调合容器中，在60℃加热搅拌2小时，分别配制得到满足JASOFC级别的二冲程摩托车发动机润滑油组合物。
表3
Figure BDA0002444200890000121
对上述润滑油组合物分别进行了模拟活塞沉积物的发动机曲轴箱成焦模拟试验和抗氧化试验。成焦模拟试验是将300ml油样加入成焦板模拟仪，加热到150℃，采用向铝板溅油30s、停2min的循环模式进行试验，试验5h后称量铝板上生成的焦量，模拟活塞上的沉积物。成焦量越高，代表此油品的活塞清净性越差。各油品成焦模拟试验沉积物的结果同见表3。采用美国科勒公司的旋转氧弹仪进行抗氧化测试氧化诱导期试验，测试条件为：160℃，氧压0.6MPa，氧化诱导期的测试结果同见表3。
对实施例8-12以及比较例2-5的组合物采用PCS公司的MTM2微牵引力仪测试油品的高温摩擦系数。摩擦试验的试验件参数与试验条件见表4。
表4
Figure BDA0002444200890000131
MTM2高温摩擦试验的结果见表5。从表5可以看出，采用本发明的润滑油组合物具有较低的摩擦系数，节能效果较好。
表5
油样 摩擦系数
实施例8 0.078
实施例9 0.081
实施例10 0.074
实施例11 0.072
实施例12 0.071
比较例2 0.087
比较例3 0.093
比较例4 0.088
比较例5 0.087

Claims (3)

1.一种二冲程发动机润滑油组合物，包括以下组分：
(A)酚类衍生物，占组合物总质量的0.1％～15％；
(B)聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和/或硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂，占组合物总质量的0.5％～10％；
(C)防锈剂，占组合物总质量的0.01％～5％；
(D)主要量的润滑油基础油；
其中所述酚类衍生物的制备方法为：使通式(X)所示的酚化合物发生环氧化反应、再与烷基化剂发生烷基化反应，收集产物，
Figure FDA0004022696200000011
通式(X)所示的酚化合物为腰果酚；所述通式(X)所示的酚化合物发生环氧化反应的反应产物与所述的烷基化剂之间的摩尔比为1：1～5，反应的温度为20℃～100℃，反应的时间为0.5h～10h；所述的烷基化剂选自叔丁基氯、叔丁基溴和异丁烯中的一种或多种；
在所述组分(B)中，所述聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂中聚异丁烯部分的数均分子量为800-4000，所述硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂中聚异丁烯部分的数均分子量为500-4000；所述组分(C)为咪唑类和/或烯基丁二酸酯类防锈剂；所述组分(D)选自矿物油和/或合成润滑油。
2.按照权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述酚类衍生物占组合物总质量的0.5％～10％；所述聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和/或硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂占组合物总质量的1.5％～8％；所述防锈剂占组合物总质量的0.02％～3％。
3.二冲程发动机润滑油组合物的制备方法，包括将权利要求1～2之一的组合物中各组分混合的步骤。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009116082A1 (en) * 2008-03-17 2009-09-24 Council Of Scientific & Industrial Research A composition of biodegradable gear oil
CN103374454A (zh) * 2012-04-26 2013-10-30 中国石油化工股份有限公司 燃气发动机油组合物及其制造方法
CN109844079A (zh) * 2016-10-12 2019-06-04 雪佛龙奥伦耐技术有限责任公司 船用柴油机润滑油组合物

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103666650B (zh) * 2012-09-25 2015-03-18 中国石油化工股份有限公司 磷酸酯液压油组合物
CN104059717B (zh) * 2013-03-22 2019-02-01 中国石油化工股份有限公司 抗氧剂组合物、润滑油组合物及提高润滑油抗氧性能的方法
CN106146550B (zh) * 2015-04-02 2019-01-29 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 腰果酚及其衍生物基硫代磷酸的金属盐衍生物、其制备方法及应用
CN105219458A (zh) * 2015-09-11 2016-01-06 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种环氧腰果酚作为生物基受阻酚型抗氧剂的应用
CN106590833B (zh) * 2015-10-19 2019-11-15 中国石油化工股份有限公司 二冲程发动机润滑油组合物及其制造方法
CN107935867B (zh) * 2016-12-12 2020-05-12 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 腰果酚基抗氧剂、其制备方法及应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009116082A1 (en) * 2008-03-17 2009-09-24 Council Of Scientific & Industrial Research A composition of biodegradable gear oil
CN103374454A (zh) * 2012-04-26 2013-10-30 中国石油化工股份有限公司 燃气发动机油组合物及其制造方法
CN109844079A (zh) * 2016-10-12 2019-06-04 雪佛龙奥伦耐技术有限责任公司 船用柴油机润滑油组合物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
魏克成 ; 陈晓伟 ; .利用腰果酚合成新结构抗氧剂.润滑油.2020,(03),全文. *

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