CN1136300C - 一种柴油机油添加剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柴油机油添加剂组合物，属于以多种化合物的混合物做添加剂为特征的润滑组合物，是一种通用的柴油机油添加剂组合物。该添加剂组合物中含有：硫化烷基酚钙12.5～39.4%(重量)，磺酸钙10.7～29.5%(重量)，聚异丁烯丁二酰亚胺15.3～49.5%(重量)，二烷基二硫代磷酸锌10.0～17.3%(重量)，高粘度指数石蜡基基础油5.8～15.6%(重量)，采用本发明的添加剂组合物，只需调整组合物加入到石蜡基基础油中的比例，即可生产出各种不同粘度级别和质量级别的柴油机油，简化了柴油机油的制备工艺，降低了生产成本。

Description

一种柴油机油添加剂组合物
涉及领域
本发明涉及一种柴油机油添加剂组合物，属于以多种化合物的混合物做添加剂为特征的润滑组合物，是一种通用的柴油机油添加剂组合物。
背景技术
柴油机活塞头部温度在300℃以上，未完全燃烧的燃料、润滑油及润滑油的氧化产物等附着在上面，很容易生成积炭沉积物，对油品的高温清净性能和抗氧化腐蚀性能带来不利影响。而润滑油基础油本身并不具有清净分散性能。柴油机油的清净分散性能及抗氧化腐蚀等性能，是通过加入添加剂来获得的。现有技术中，由于各种添加剂组合物选用的化学成分和加入量不同，产生了许多不同的技术方案。但这些方案大多存在着一个共同的缺点，即必须通过改变添加剂组合物中各成分的加入量，才能调制出不同质量级别和粘度的级别的柴油机油。
中国专利CN 96109061.8公开了一种通用内燃机油组合物。特点是含有适量的二壬基二苯胺，提高了高温氧化性能，尤其对解决IIID发动机试验中机油高温变稠问题效果极佳。该组合物还含有适量的酯类无灰、磺酸盐、硫化烷基酚钙、聚异丁烯丁二酰亚胺、二烷基二硫代磷酸锌，使其在继续提高抗氧化性能的同时，改善高温清净性、分散性等性能。该内燃机油组合物虽然可用于生产柴油机油，但必须改变添加剂各成分的加入量，而不能将加入的各添加剂作为添加剂组合物，通过调整添加剂组合物的用量来生产不同质量级别的柴油机油，增加了柴油机油制备工艺的复杂性和生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过调整组合物的加入比例即可生产出各种不同粘度级别和质量级别的柴油机油的柴油机油添加剂组合物，以简化柴油机油制备工艺，降低生产成本。
本发明的目的是通过以下技术解决方案实现的。
一种柴油机油添加剂组合物，添加剂中含有：硫化烷基酚钙12.5～39.4％(重量)，磺酸钙10.7～29.5％(重量)，聚异丁烯丁二酰亚胺15.3～49.5％(重量)，二烷基二硫代磷酸锌10.0～17.3％(重量)，高粘度指数石蜡基基础油5.8～15.6％(重量)。
所述的硫化烷基酚钙包括高碱值硫化烷基酚钙、中碱值硫化烷基酚钙或它们的混合物。
所述的磺酸钙包括低碱石油磺酸钙、中碱值合成磺酸钙或它们的混合物。
本发明柴油机油添加剂组合物，根据各种不同质量级别和粘度的级别的柴油机油使用温度高、负荷大，油品易氧化生成积炭沉积物等共同特点，选择具有良好高温清净性能和一定抗氧化性能的硫化烷基酚钙和磺酸钙作为清净剂，较好地解决了发动机使用中的活塞充炭及漆膜问题。选择聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂以确保调制出的油品具有足够的油泥分散能力，减少氧化产物在发动机上的沉积。选择二烷基二硫代磷酸锌抗氧抗腐剂，通过其分解产物来阻止氧化的进行，大幅度提高油品的高温抗氧化能力及抗腐蚀和耐磨性能。同时，通过进行能够模拟内燃机实际使用工况的有效试验，平衡各添加剂之间的比例，使应用该添加剂组合物生产的各种不同质量级别和粘度的级别的柴油机油达到质量要求。
在对本发明添加剂各组分的比例进行选择的过程中，将以各种比例制成的添加剂组合物，以不同的比例加入到石蜡基基础油中，制成各种质量级别和粘度级别的CD级柴油机油和CC级柴油机油油品，然后采用下列方法进行试验，确定添加剂各组分的比例范围。(1)成焦板模拟评定试验(试验设备是L-1型板式成焦器，由兰州炼油化工总厂石油炼制研究所制造)，模拟活塞的高温清净性。试验条件是：试板温度320℃(CD级柴油机油)或310℃(CC级柴油机油)，试油温度100℃，运转15S，停45S，试验时间2小时。试验结果测试板表面生成沉积物量(mg)，沉积物少，表示试验油品高温清净性好，反之亦然。(2)热管氧化模拟评定试验(设备是中国科学院兰州物理化学研究所制造)。试验条件是：试验温度为320℃(CD级柴油机油)或310℃(CC级柴油机油)，试验时间4小时。试验完成后，评定试管等级，级别越低，油品清净性越好。
本发明与现有技术相比所具有的优点在于：采用本发明添加剂组合物，只需调整其加入到石蜡基基础油中的比例，即可生产出各种不同粘度级别和质量级别的柴油机油油品，简化了柴油机油的制备工艺，降低了生产成本。经实际测试表明：加入本发明添加剂组合物生产出的各种不同粘度级别和质量级别的柴油机油油品，完全符合GB11122-1997国家标准。另外，在添加剂中加入一定量的高粘度指数矿物油作为稀释油，以满足工艺的要求，使其制备更加容易。
具体实施
下面结合实施例对本发明进行详细论述。
实施例1：
本发明柴油机油添加剂组合物含有：
(A)硫化烷基酚钙12.5％(重量)，由碱值约为250mgKOH/g的高碱硫化烷基酚钙和碱值约为148mgKOH/g的中碱硫化烷基酚钙，以1∶1.5的比例混合而成；
(B)磺酸钙10.7％(重量)，由碱值为20～30mgKOH/g的低碱石油磺酸钙和碱值为148mgKOH/g的中碱值合成磺酸钙，以1∶2的比例混合而成；
(C)聚异丁烯丁二酰亚胺49.5％(重量)；
(D)二烷基二硫代磷酸锌17.3％(重量)；
(E)高粘度指数石蜡基基础油10.0％(重量)。
首先将作为稀释油的上述高粘度指数石蜡基基础油组分加入调合釜内，搅拌升温至60～70℃。然后加入其它组分，搅拌至混合物全部溶解，即可制备出本发明的柴油机油添加剂组合物。
将制备出的本发明柴油机油添加剂组合物分别以8.0％(重量)、7.2％(重量)、4.2％(重量)、3.8％(重量)的剂量加入大庆石蜡基基础油中，即可分别调试出10W/30CD级柴油机油、SAE30CD级柴油机油、10W/30CC级柴油机油和SAE30CC级柴油机油。所获各级别油品的性能见表1。
经表1中所列的各项模拟试验和发动机试验的评定结果表明，采用本发明柴油机油添加剂组合物调试出的10W/30CD、SAE30CD、10W/30CC和SAE30CC各级别柴油机油，均达到了各级油品所规定的性能指标要求。
实施例2：
本发明柴油机油添加剂组合物含有：
(A)硫化烷基酚钙20.6％(重量)，由碱值约为250mgKOH/g的高碱硫化烷基酚钙和碱值约为148mgKOH/g的中碱硫化烷基酚钙，以1∶2的比例混合而成；
(B)磺酸钙20.5％(重量)，由碱值为20～30mgKOH/g的低碱石油磺酸钙和碱值为148mgKOH/g的中碱值合成磺酸钙，以1∶1.5的比例混合而成；
(C)聚异丁烯丁二酰亚胺29.3％(重量)；
(D)二烷基二硫代磷酸锌14.0％(重量)；
(E)高粘度指数石蜡基基础油15.6％(重量)。
首先将作为稀释油的上述高粘度指数石蜡基基础油组分加入调合釜内，搅拌升温至60～70℃。然后加入其它组分，搅拌至混合物全部溶解，即可制备出本发明的柴油机油添加剂组合物。
将制备出的本发明柴油机油添加剂组合物分别以8.0％(重量)、7.2％(重量)、4.2％(重量)、3.8％(重量)的剂量加入大庆石蜡基基础油中，即可分别调试出10W/30CD级柴油机油、SEC30CD级柴油机油、10W30/CC级柴油机油和SEC30CC级柴油机油。所获各级别油品的性能见表2。
经表2中所列的各项模拟试验和发动机试验的评定结果表明，采用本发明柴油机油添加剂组合物调试出的10W/30CD、SAE 30CD、10W/30CC和SAE 30CC各级别柴油机油，均达到了各级油品所规定的性能指标要求。
实施例3：
本发明柴油机油添加剂组合物含有：
(A)硫化烷基酚钙39.4％(重量)，由碱值约为250mgKOH/g的高碱硫化烷基酚钙和碱值约为148mgKOH/g的中碱硫化烷基酚钙，以2∶1的比例混合而成；
(B)磺酸钙29.5％(重量)，由碱值为20～30mgKOH/g的低碱石油磺酸钙和碱值为148mgKOH/g的中碱值合成磺酸钙，以1.5∶1的比例混合而成；
(C)聚异丁烯丁二酰亚胺15.3％(重量)；
(D)二烷基二硫代磷酸锌10.0％(重量)；
(E)高粘度指数石蜡基基础油5.8％(重量)。
首先将作为稀释油的上述高粘度指数石蜡基基础油组分加入调合釜内，搅拌升温至60～70℃。然后加入其它组分，搅拌至混合物全部溶解，即可制备出本发明的柴油机油添加剂组合物。
将制备出的本发明柴油机油添加剂分别以8.0％(重量)、7.2％(重量)、4.2％(重量)、3.8％(重量)的剂量加入大庆石蜡基基础油中，即可分别调试出10W/30CD级柴油机油、SEC30CD级柴油机油、10W30/CC级柴油机油和SEC30CC级柴油机油。所获各级别油品的性能见表3。
经表3中所列的各项模拟试验和发动机试验的评定结果表明，采用本发明柴油机油添加剂组合物调试出的10W/30CD、SAE 30CD、10W/30CC和SAE30CC各级别柴油机油，均达到了各级油品所规定的性能指标要求。
当将本发明柴油机油添加剂组合物用于对多级油进行调试时，首先需根据多级油的粘度级别加入相应的降凝剂和粘度指数改进剂，然后将本发明柴油机油添加剂组合物以不同的比例加入，即可生产出各种不同粘度级别和质量级别的柴油机油油品。表1
  试验项目                         油品牌号
10W/30CD SAE30CD 10W/30CC SAE30CC
  运动粘度(100℃)mm2·s-1 11.06 11.28 11.36 11.95
  成焦板焦重mg 125.3 100.2 52.8 30.6
  热管氧化级 3.0 3.0 2.5 2.5
  剪切安定性100℃运动粘度/mm2·s-1 10.4 / 10.30 /
  轴瓦腐蚀试验(L-38法)轴瓦失重 24.5 20.5 27.0 23.5
  活塞裙部漆膜评分 9.5 9.5 9.5 9.5
  卡特皮勒1-G2试验顶环槽碳填充体积％ 75 40 32 10
  加权总评分     294.0     290.6     139.5     139.2
表2
  试验项目                          油品牌号
10W/30CD SAE30CD 10W/30CC SAE30CC
  运动粘度(100℃)mm2·s-1 11.02 11.20 11.27 11.80
  成焦板焦重mg 107.4 85.2 42.5 24.9
  热管氧化级 2.5 2.0 2.5 2.5
  剪切安定性100℃运动粘度/mm2·s-1 10.01 / 10.15 /
  轴瓦腐蚀试验(L-38法)轴瓦失重 22.4 15.5 23.0 19.7
  活塞裙部漆膜评分 9.5 9.5 9.5 9.5
  卡特皮勒1-G2试验顶环槽碳填充体积％ 65 35 27 12
  加权总评分     289.0     280.6     134.2     130.5
表3
  试验项目                         油品牌号
10W/30CD SAE30CD 10W/30CC SAE30CC
  运动粘度(100℃)mm2·s-1 11.78 11.95 11.46 11.70
  成焦板焦重mg 115.3 90.7 33.9 20.6
  热管氧化级 2.5 2.5 2.0 2.0
  剪切安定性100℃运动粘度/mm2·s-1 10.90 / 10.78 /
  轴瓦腐蚀试验(L-38法)轴瓦失重 19.5 14.7 20.0 22.5
  活塞裙部漆膜评分 9.5 9.5 9.5 9.5
  卡特皮勒1-G2试验顶环槽碳填充体积％ 72 30 29 14
  加权总评分     270.0     274.3     120.5     123.7

Claims (3)

1.一种柴油机油添加剂组合物，其特征在于添加剂组合物中含有：硫化烷基酚钙12.5～39.4％(重量)，磺酸钙10.7～29.5％(重量)，聚异丁烯丁二酰亚胺15.3～49.5％(重量)，二烷基二硫代磷酸锌10.0～17.3％(重量)，高粘度指数石蜡基基础油5.8～15.6％(重量)。
2.根据权利要求1所述的添加剂组合物，其特征在于所述的硫化烷基酚钙包括高碱值硫化烷基酚钙、中碱值硫化烷基酚钙或它们的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的添加剂组合物，其特征在于所述的磺酸钙包括低碱石油磺酸钙、中碱值合成磺酸钙或它们的混合物。
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