CN115074174A - 一种低黏度节能型发动机油组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低黏度节能型发动机油，所述低黏度节能型发动机油含有：煤制基础油、发动机油复合剂、摩擦改进剂、黏度指数改进剂和降凝剂；相对于1重量份的所述降凝剂，所述煤制基础油的含量80‑9000重量份，所述发动机油复合剂的含量为0.5‑1100重量份，所述摩擦改进剂的含量为0.01‑100重量份，所述黏度指数改进剂的含量为0.001‑1000重量份。本公开通过使用煤制基础油的技术明显提升了发动机油的节能效果。本公开所述低黏度节能型发动机油不仅可有效降低润滑油的摩擦系数，提高发动机的燃油经济性，同时对抗磨损性能没有明显的负面影响。
Description
技术领域
本申请涉及发动机油领域，特别涉及一种低黏度节能型发动机油组合物 及其制备方法。
背景技术
近年来，提升燃油经济性成为最为重要的研究项目，而且要求油品在获 得更优节能效果的同时，对油品其他性能也提出了更严格的要求。
低黏度发动机油可以有效提升油品的节能性。发动机油主要由基础油和 添加剂(包括黏度指数改进剂等)组成，通过降低黏度指数改进剂(简称黏 指剂)加入量或者不加入黏指剂，能够显著降低发动机油黏度。但是发动机 油维持足够的润滑作用，需要在发动机零部件上保持一定的油膜厚度，采用 此种方式降低黏度可能造成油膜厚度不够，从而有加剧零部件摩擦磨损的风 险。在黏指剂加入量水平不变的情况下，以现有的原材料组合技术无法降低 油品黏度，提升油品节能效果。
发明内容
本公开的目的在于提供一种新型低黏度发动机油组合物，提高油品的节 能性，同时对油品的其他性能不会产生明显的负面影响。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供了一种低黏度节能型发动机 油，其特征在于，所述低黏度节能型发动机油含有：煤制基础油、发动机油 复合剂、摩擦改进剂、黏度指数改进剂和降凝剂；
相对于1重量份的所述降凝剂，所述煤制基础油的含量80-9000重量份， 所述发动机油复合剂的含量为0.5-1100重量份，所述摩擦改进剂的含量为 0.01-100重量份，所述黏度指数改进剂的含量为0.001-1000重量份。
可选地，相对于1重量份的所述降凝剂，所述煤制基础油的含量为 200-415重量份，所述发动机油复合剂的含量为22.5-55重量份，所述摩擦改 进剂的含量为2-5重量份，所述黏度指数改进剂的含量为15-45重量份。
可选地，所述煤制基础油为烃类化合物；且所述烃类化合物中的链烷烃 含量为99.5-100重量％。
可选地，所述发动机油复合剂为SN/GF-5发动机油复合剂。
可选地，所述摩擦改进剂为二烷基二硫代氨基甲酸钼。
可选地，所述黏度指数改进剂为PMA型黏度指数改进剂，具有如下结 构通式：
式中，R＝C1～C20的烷基。
可选地，所述降凝剂为PAMA型降凝剂。
可选地，所述低黏度节能型发动机油的黏度为6.9-8.5mm2/s，黏度指数 在210以上。
可选地，当温度为-35℃时，所述低黏度节能型发动机油的低温动力黏 度在3800mPa·s以下。
本公开第二方面提供一种第一方面所述低黏度节能型发动机油的制备 方法，其特征在于：将所述煤制基础油与发动机油复合剂、摩擦改进剂、黏 度指数改进剂和降凝剂按既定比例混合，在加热反应釜中搅拌形成均匀混合 物；
所述形成混合物的条件为：温度为50-70℃，搅拌时间为1-2h。
通过上述技术方案，本公开提供的低黏度发动机油相比于现有的原材料 组合技术，具有提高节能效果的作用，在摩擦模拟试验中能够显著降低摩擦 部件之间的摩擦系数,在发动机节能试验中能够提升扭矩下降率，达到节能的 目的；同时对油品的摩擦磨损性能不会产生明显的负面影响。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本发明第一方面所述低黏度节能型发动机油含有：煤制基础油、发动机 油复合剂、摩擦改进剂、黏度指数改进剂和降凝剂；
相对于1重量份的所述降凝剂，所述煤制基础油的含量80-9000重量份， 所述发动机油复合剂的含量为0.5-1100重量份，所述摩擦改进剂的含量为 0.01-100重量份，所述黏度指数改进剂的含量为0.001-1000重量份。
本公开中，所述煤制基础油是以煤炭为原料，经过化学加工而生产的烃 类化合物。相比于一般低黏度发动机油中使用的石油炼制基础油，本公开使 用的烃类化合物的特点是链烷烃含量较高，接近100％。优选地，相对于1 重量份的所述降凝剂，所述煤制基础油的含量为200-415重量份，所述发动 机油复合剂的含量为22.5-55重量份，所述摩擦改进剂的含量为2-5重量份， 所述黏度指数改进剂的含量为15-45重量份。
另外，本公开所述的煤制基础油在100℃时运动黏度4.198mm2/s，黏度指 数140。在本公开所述的煤制基础油中，优选地，使用黏度牌号为4号或更低 牌号的煤制基础油(4号基础油的100℃运动黏度典型值为4.20)。
根据本公开，所述发动机油复合剂为SN/GF-5发动机油复合剂。
根据本公开，所述摩擦改进剂为二烷基二硫代氨基甲酸钼。
本公开中，所述二烷基二硫代氨基甲酸钼具有良好的减摩擦性能和抗氧 化性能。
根据本公开，所述黏度指数改进剂为PMA型黏度指数改进剂，具有如 下结构通式：
式中，R＝C1～C20的烷基。
本公开中，所述PMA型黏度指数改进剂具有较好的低温性能、热氧化 安定性和增粘性。
根据本公开，所述降凝剂为PAMA型降凝剂。
根据本公开，所述低黏度节能型发动机油的黏度为6.9-8.5mm2/s，黏度 指数在210以上。当温度为-35℃时，所述低黏度节能型发动机油的低温动 力黏度在3800mPa·s以下。
本公开第二方面提供第一方面所述低黏度节能型发动机油的制备方法， 其特征在于：将所述煤制基础油与发动机油复合剂、摩擦改进剂、黏度指数 改进剂和降凝剂按既定比例混合，在加热反应釜中搅拌形成均匀混合物；
所述形成混合物的条件为：温度为50-70℃，搅拌时间为1-2h。
本公开制备的发动机油满足API SN及ILSAC GF-5规格要求，包含但不 局限于0W-20润滑油。
以下通过实施例进一步详细说明本公开，但是本公开并不因此而受到任 何限制。实施例中所用到的原材料均可通过商购途径获得。
实施例1
本实施例所述用于发动机油的煤制基础油，按重量份计，包括如下组分： 将本实施例所述用于发动机油的煤制基础油80.9wt％，PMA型黏指剂A 7.4wt％，发动机油复合剂B10.5wt％，摩擦改进剂0.9wt％，降凝剂0.3wt％ 的加入量，经调合而制成一种0W-20黏度级别发动机油。
实施例2
本实施例所述用于发动机油的煤制基础油，按重量份计，包括如下组分： 将本实施例所述用于发动机油的煤制基础油81.1wt％，PMA型黏指剂C 8.2wt％，发动机油复合剂D9.5wt％，摩擦改进剂0.9wt％，降凝剂0.3wt％的 加入量，经调合而制成一种0W-20黏度级别发动机油。
实施例3
本实施例所述用于发动机油的煤制基础油，按重量份计，包括如下组分： 将本实施例所述用于发动机油的煤制基础油82.8wt％，PMA型黏指剂C 6.5wt％，发动机油复合剂D9.5wt％，摩擦改进剂0.9wt％，降凝剂0.3wt％的 加入量，经调合而制成一种0W-16黏度级别发动机油。
对比例1
参照实施例1的制备方法，其区别仅在于，0W-20发动机油的基础油为 石油炼制基础油1#(来自厂家A，黏度牌号为4)。
对比例2
参照实施例1的制备方法，其区别仅在于，0W-20发动机油的基础油为 石油炼制基础油2#(来自厂家B，黏度牌号为4)。
上述0W-20发动机油满足API/ILSAC SN/GF-5规格要求，实施例和对 比例的理化参数比较见表1。
表1
由表1可以看出，本发明所述的煤制基础油加入发动机油产品中，在基 础油黏度本身较高的情况下，可以达到组合物黏度更低的效果，同时油品摩 擦改进剂组分含量不变。实施例和对比例配方验证结果区别仅与基础油不同 有关。
测试例1
节能效果：采用某国内市场主流车型的发动机，开展发动机节能试验， 测试实施例和对比例的扭矩节约率，扭矩节约率越高则油品节能效果越好。 发动机试验程序为：温度：80℃；转速：600～2400r/min，每20min将转速调 高200r/min；运行周期：2h。试验结果列于表2。表2数据结果。
表2
| 转速，r/min | 实施例1 | 对比例1 | 对比例2 |
| 600 | 0.08％ | -0.65％ | 0.23％ |
| 800 | 1.03％ | 0.16％ | 0.22％ |
| 1000 | 1.21％ | 0.01％ | 0.15％ |
| 1200 | 0.48％ | 0.04％ | -0.31％ |
| 1400 | 0.21％ | 0.04％ | -0.44％ |
| 1600 | 0.34％ | -0.06％ | -0.32％ |
| 1800 | 0.01％ | -0.25％ | -0.39％ |
| 2000 | -0.08％ | -0.17％ | -0.30％ |
| 2200 | 0.02％ | -0.24％ | -0.18％ |
| 2400 | -0.07％ | -0.15％ | -0.18％ |
表2的数据表明，在发动机台架试验中，实施例1的整体扭矩节约率明 显优于对比例1和对比例2。本发明所述将煤制基础油用于发动机油中，在 发动机试验中可以实现明显的节能效果。
测试例2
减摩性能：采用SRV摩擦磨损试验机和高频往复(HFRR)试验机验证 本发明所述用于发动机油的新型减摩剂的减摩节能性能。
SRV试验条件为：温度：80℃；负荷：200N；频率：50Hz；振幅：1.0mm； 运行周期：2h；
HFRR试验条件为：温度：80℃；负荷：400g；频率：50Hz；振幅：1.0mm； 运行周期：90min。
按上述试验条件对实验组与对照组进行分析，根据节能效果有好到坏分 为如下三个等级：★★★、★★、★。结果列于表3。
表3
| 组别 | SRV平均摩擦系数 | HFRR平均摩擦系数 | 节能效果 |
| 实施例1 | 0.039 | 0.07 | ★★★ |
| 对比例1 | 0.047 | 0.09 | ★★ |
| 对比例2 | 0.045 | 0.09 | ★★ |
SRV和HFRR的差别在于，SRV的试验条件更加苛刻，主要模拟边界 润滑状态，HFRR主要模拟混合润滑状态。表3的数据表明，在SRV试验中， 实施例1的摩擦系数要优于选用石油炼制基础油的发动机油15.2％；在HFRR 试验中，其摩擦系数要优于未加入所发明减摩剂的发动机油22.2％。辅助说 明本发明所述将煤制基础油用于发动机油具有优异的节能效果。
测试例3
抗磨损性能：采用SRV摩擦磨损试验机和四球磨斑直径验证本发明所 述用于发动机油的新型减摩剂的抗磨损性能。
SRV试验条件为：温度：80℃；负荷：200N；频率：50Hz；振幅：1.0mm； 运行周期：2h；
四球磨斑直径试验条件为：温度：80℃；转速：1500r/min；负荷：392N； 运行周期：60min。
按上述试验条件对实验组与对照组进行分析，结果列于表4。
表4
| 组别 | SRV磨斑直径，mm | 四球磨斑直径，mm | 抗磨效果 |
| 实施例1 | 0.40 | 0.32 | ★★★ |
| 对比例1 | 0.41 | 0.33 | ★★★ |
| 对比例2 | 0.39 | 0.32 | ★★★ |
表4的数据表明，对实施例1，在SRV试验和四球试验中，油品磨斑直 径与两个对照组均保持在同一水平。本发明所述将煤制基础油用于发动机油 中，在实现节能的同时对油品的抗磨损性能没有明显影响。
以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实 施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方 案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特 征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必 要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其 不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种低黏度节能型发动机油，其特征在于，所述低黏度节能型发动机油含有：煤制基础油、发动机油复合剂、摩擦改进剂、黏度指数改进剂和降凝剂；
相对于1重量份的所述降凝剂，所述煤制基础油的含量80-9000重量份，所述发动机油复合剂的含量为0.5-1100重量份，所述摩擦改进剂的含量为0.01-100重量份，所述黏度指数改进剂的含量为0.001-1000重量份。
2.根据权利要求1所述的低黏度节能型发动机油，其中，相对于1重量份的所述降凝剂，所述煤制基础油的含量为200-415重量份，所述发动机油复合剂的含量为22.5-55重量份，所述摩擦改进剂的含量为2-5重量份，所述黏度指数改进剂的含量为15-45重量份。
3.根据权利要求1所述的低黏度节能型发动机油，其中，所述煤制基础油为烃类化合物；且所述烃类化合物中的链烷烃含量为99.5-100重量％。
4.根据权利要求1所述的低黏度节能型发动机油，其中，所述发动机油复合剂为SN/GF-5发动机油复合剂。
5.根据权利要求1所述的低黏度节能型发动机油，其中，所述摩擦改进剂为二烷基二硫代氨基甲酸钼。
6.根据权利要求1所述的低黏度节能型发动机油，其中，所述黏度指数改进剂为PMA型黏度指数改进剂，具有如下结构通式：
式中，R＝C1～C20的烷基。
7.根据权利要求1所述的低黏度高效节能型发动机油，其中，所述降凝剂为PAMA型降凝剂。
8.根据权利要求1所述的低黏度节能型发动机油，其中，所述低黏度节能型发动机油的黏度为6.9-8.5mm2/s，黏度指数在210以上。
9.根据权利要求8所述的低黏度节能型发动机油，其中，当温度为-35℃时，所述低黏度节能型发动机油的低温动力黏度在3800mPa·s以下。
10.权利要求1-9中任一项所述低黏度节能型发动机油的制备方法，其特征在于：将所述煤制基础油与发动机油复合剂、摩擦改进剂、黏度指数改进剂和降凝剂按既定比例混合，在加热反应釜中搅拌形成均匀混合物；
所述形成混合物的条件为：温度为50-70℃，搅拌时间为1-2h。
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210602374.5A Pending CN115074174A (zh) | 2022-05-30 | 2022-05-30 | 一种低黏度节能型发动机油组合物及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115074174A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120245063A1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Dibiase Stephen Augustine | Functionalized monomers and polymers |
| US20150087567A1 (en) * | 2013-09-23 | 2015-03-26 | Chevron Japan Ltd. | Fuel economy engine oil composition |
| CN105524689A (zh) * | 2014-10-21 | 2016-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种低黏度高效节能型发动机油及其制备工艺 |
| JP2017171864A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 出光興産株式会社 | 潤滑油組成物、内燃機関、及び内燃機関の潤滑方法 |
| CN111019743A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-17 | 山西潞安矿业(集团)有限责任公司 | 一种煤基全合成低温液压油及其制备方法 |
| CN111979023A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-24 | 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 | 调和内燃机油及其制备方法和应用 |
| CN113416594A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种降低pm和pn值的发动机油组合物、发动机油及其制备方法 |
-
2022
- 2022-05-30 CN CN202210602374.5A patent/CN115074174A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120245063A1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Dibiase Stephen Augustine | Functionalized monomers and polymers |
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Non-Patent Citations (4)
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|---|
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| 宁李谱: "低黏度机油对汽油机摩擦性能的影响", 《传动技术》 * |
| 欧风: "石油产品应用技术手册", 中国石化出版社 * |
| 马跃锋等: "茂金属催化体系下煤制α-烯烃制备低黏度PAO基础油的工艺研究", 《石油炼制与化工》 * |
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