KR102111500B1 - Special additives for lubricating oil to improve extreme pressure and improve soot - Google Patents

Special additives for lubricating oil to improve extreme pressure and improve soot Download PDF

Info

Publication number
KR102111500B1
KR102111500B1 KR1020190124368A KR20190124368A KR102111500B1 KR 102111500 B1 KR102111500 B1 KR 102111500B1 KR 1020190124368 A KR1020190124368 A KR 1020190124368A KR 20190124368 A KR20190124368 A KR 20190124368A KR 102111500 B1 KR102111500 B1 KR 102111500B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
extreme pressure
sulfur
test
reaction
weight
Prior art date
Application number
KR1020190124368A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강용근
Original Assignee
강용근
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강용근 filed Critical 강용근
Priority to KR1020190124368A priority Critical patent/KR102111500B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102111500B1 publication Critical patent/KR102111500B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M129/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen
    • C10M129/02Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M129/68Esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M125/00Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
    • C10M125/22Compounds containing sulfur, selenium or tellurium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/50Emission or smoke controlling properties
    • C10N2230/06
    • C10N2230/50

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

The present invention relates to a special lubricant additive to enhance extreme pressure and reduce smoke. More specifically, the present invention relates to a special lubricant additive to enhance extreme pressure and reduce smoke. By providing special additives added to various engine oils and transmission oils, it is possible to maintain excellent extreme pressure and wear resistance, and also to further improve the performance of the lubricant by forming a strong coating film on an inner wall of a cylinder. In addition, the special lubricant additive can contribute to lifespan extension and smooth operation of a device and reduce exhaust gas because no harmful substances such as particulate metal and heavy metal are included.

Description

극압성 향상 및 매연 개선을 위한 윤활유 특수첨가제{Special additives for lubricating oil to improve extreme pressure and improve soot}Special additives for lubricating oil to improve extreme pressure and improve soot}

본 발명은 극압성 향상 및 매연 개선을 위한 윤활유 특수첨가제에 관한 것이다. 보다 상세하게는 각종 엔진오일이나 변속기유 등에 첨가하는 특수첨가제를 제공함으로써 실린더 내벽에 강한 코팅막을 형성하여 우수한 극압성과 내마모성을 유지할 수 있도록 하고, 윤활유의 성능을 보다 향상시킬 수 있도록 하며, 장치의 원활한 작동유지와 수명연장에 기여할 수 있도록 하고, 미립자 금속, 중금속 등 유해물질이 포함되지 않아 배출가스를 저감할 수 있도록 하는 극압성 향상 및 매연 개선을 위한 윤활유 특수첨가제에 관한 것이다. The present invention relates to a lubricant additive for improving extreme pressure and soot. More specifically, by providing a special additive to be added to various engine oils or transmission oils, etc., a strong coating film is formed on the inner wall of the cylinder to maintain excellent extreme pressure and abrasion resistance, and the performance of the lubricant can be further improved. It relates to a special additive for lubricating oil to improve extreme pressure and to improve soot so as to contribute to maintaining operation and extending the service life, and to reduce emissions by not containing harmful substances such as particulate metal and heavy metal.

자동차에서 핵심적인 부품 중 하나인 엔진은 수많은 자동차 부품들 중 고온, 고압, 고마찰 등에 의해 가장 열악한 환경에 노출되어 있다. 이러한 악조건에 맞서 엔진을 보호하기 위해 사용되는 것이 엔진오일이다. The engine, which is one of the core parts of automobiles, is exposed to the harshest environment due to high temperature, high pressure, and high friction among numerous automotive parts. Engine oil is used to protect the engine against these adverse conditions.

엔진오일은 엔진 내부에 수용되어 펌프에 의해 엔진 전체를 순환하며 다양한 역할을 수행하게 된다. The engine oil is accommodated inside the engine and circulates the entire engine by a pump to perform various roles.

특히, 자동차 엔진오일은 윤활작용을 비롯하여 냉각작용, 밀봉작용, 응력분산작용, 청정분산작용, 정화작용 등의 기능을 수행하지만 그 외에도 엔진오일 자체로의 기본적인 성능이 요구된다. In particular, automotive engine oil performs functions such as lubrication, cooling, sealing, stress dispersing, clean dispersing, and purifying, but in addition, basic performance as the engine oil itself is required.

이러한 성능은 궁극적으로 오일의 수명연장으로 인한 비용 절감과 엔진을 보호하는 중요한 기능을 가지게 된다. This performance ultimately has the important function of protecting the engine and reducing the cost of extending the life of the oil.

한편, 최근 들어 미세먼지가 사회적 이슈로 급부상하고 있다. 미세먼지는 대기 중에 떠다니는 입자상 물질로, 석탄, 석유 등의 화석연료를 태우거나 공장, 자동차의 배출가스에서 발생된다. 미세먼지에는 대부분 중금속이 포함된 화학물질이 수증기와 공기 중에서 반응하여 형성되는 데, 이러한 미세먼지는 체내 유입 시 화학물질로 작용하여 인체에 유해한 영향을 끼친다.Meanwhile, in recent years, fine dust has emerged as a social issue. Fine dust is a particulate matter that floats in the atmosphere. It is generated from fossil fuels such as coal and oil, or from exhaust gas from factories and automobiles. Most of the fine dust contains chemicals containing heavy metals, which are formed by reaction in water vapor and air. When these particles enter the body, they act as chemicals and have a harmful effect on the human body.

이에 따라, 정부, 지방자치단체에서는 미세먼지를 저감하기 위한 각종 사후 대책을 내어놓기는 하나, 근본적으로 해결하기에는 한계가 있으므로, 실질적인 오염물질을 발생시키는 배출원의 관리가 무엇보다 중요하다고 할 것이다. Accordingly, the government and local governments have issued various post-measures to reduce fine dust, but since there are fundamental limitations, management of emission sources that generate actual pollutants is most important.

따라서, 자동차의 각종 엔진오일이나 변속기유 등에 첨가하여 장치의 원활한 작동유지와 수명연장은 물론 미세먼지의 주 원인이 되는 배출가스를 저감할 수 있는 첨가제의 개발이 요구된다. Accordingly, there is a need to develop additives capable of reducing the exhaust gas, which is the main cause of fine dust, as well as maintaining the smooth operation of the device and extending the life of the device by adding to various engine oils or transmission oils of automobiles.

선행기술문헌 : KR 등록특허공보 제1261880호(2013.5.8.공고)Prior Art Literature: KR Registered Patent Publication No. 1261880 (2013.5.8.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 우수한 극압성과 내마모성을 유지할 수 있도록 하고, 윤활유의 성능을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 극압성 및 매연개선 향상을 위한 윤활유 특수첨가제를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, in particular to provide excellent extreme pressure and abrasion resistance, and to provide a lubricant additive for improving extreme pressure and soot improvement to further improve the performance of the lubricant. It has its purpose.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 극압성 및 매연개선 향상을 위한 윤활유 특수첨가제는 돈지와 메탄올을 반응시켜 에스테르화한 지방산 에스테르 생성물 90 중량%에 황 10 중량%를 첨가하여 반응시킨 특수 첨가제에 있어서, 상기 특수 첨가제는 윤활유 100 중량%에 대하여, 3.5 중량% 투입되는 것을 특징으로 할 수 있다. To achieve the above object, the lubricant additive for improving extreme pressure and soot improvement according to the present invention devised is a special reaction by adding 10% by weight of sulfur to 90% by weight of fatty acid ester product esterified by reacting donji and methanol. In the additive, the special additive may be characterized in that 3.5% by weight based on 100% by weight of the lubricant.

또한, 특수첨가제는 돈지와 메탄올을 1:2 ~ 1:3 몰비로 혼합하고 촉매 하에서 일정 온도 및 교반속도로 에스테르화 반응을 실시하여 원료를 준비하고, 준비된 지방산 에스테르를 반응기에 투입하고 120℃까지 승온시켜 탈수시키며, 120℃에 도달하면 황을 전체 조성물 함량 대비 10 중량% 이하로 투입하고 승온시키며, 2차 승온단계 이후 지속적으로 승온하여 130℃에 도달하면 서서히 승온시키고, 150℃에 도달하면 5분 간격으로 1℃씩 승온시키며, 170℃에 도달하면 반응을 종결하는 과정을 거쳐 제조되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, special additives are prepared by mixing raw paper and methanol in a molar ratio of 1: 2 to 1: 3 and subjecting the catalyst to esterification reaction at a constant temperature and stirring speed to prepare raw materials, and introducing the prepared fatty acid ester into the reactor to 120 ° C. It is dehydrated by heating, and when it reaches 120 ℃, sulfur is added to 10% by weight or less based on the total composition content, and then heated. After the second heating step, the temperature is continuously raised to gradually increase when it reaches 130 ℃, and when it reaches 150 ℃, 5 The temperature may be increased by 1 ° C in minute intervals, and when it reaches 170 ° C, it may be characterized in that it is manufactured through a process of terminating the reaction.

또한, 촉매는 인산, 티타늄, PTSA(Para-Toluenesulfonic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the catalyst may be characterized in that at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, titanium, and PTSA (Para-Toluenesulfonic acid).

본 발명에 의하면 각종 엔진오일이나 변속기유 등에 첨가함으로써 실린더 내벽에 강한 코팅막을 형성함으로써 우수한 극압성과 내마모성을 유지할 수 있도록 하고, 엔진오일의 성능을 보다 향상시킬 수 있도록 하며, 장치의 원활한 작동유지와 수명연장에 기여할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다.According to the present invention, by adding various engine oils or transmission oils, etc., a strong coating film is formed on the inner wall of the cylinder to maintain excellent extreme pressure and abrasion resistance, to further improve the performance of the engine oil, and to maintain smooth operation and life of the device. It is effective in making contributions to extensions.

또한, 본 발명에 의하면 각종 엔진오일이나 변속기유 등에 첨가함으로써 미립자 금속, 중금속 등 유해물질이 포함되지 않은 친환경 특수첨가제를 제공하여 미세먼지의 주 원인이 되는 배출가스를 저감할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다. In addition, according to the present invention, by adding various engine oils or transmission oils, etc., it provides an eco-friendly special additive that does not contain harmful substances such as particulate metals and heavy metals, so that it can reduce the exhaust gas that is the main cause of fine dust. There is.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 극압성 향상 및 매연 개선을 위한 윤활유 특수첨가제의 제조방법 순서도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 극압성 향상 및 매연 개선을 위한 윤활유 특수첨가제의 첨가 전후에 따른 배기가스 분석 결과를 나타낸 시험성적서이다.
1 is a flow chart of a method for manufacturing a lubricant additive for improving extreme pressure and improving soot according to a preferred embodiment of the present invention.
2 to 5 is a test report showing the results of exhaust gas analysis before and after the addition of a special lubricant additive for improving extreme pressure and soot improvement according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, when adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known structures or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, although preferred embodiments of the present invention will be described below, the technical spirit of the present invention is not limited to or limited thereto, and can be variously implemented by a person skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 극압성 향상 및 매연 개선을 위한 윤활유 특수첨가제의 제조방법 순서도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 극압성 향상 및 매연 개선을 위한 윤활유 특수첨가제의 첨가 전후에 따른 배기가스 분석 결과를 나타낸 시험성적서이다. 1 is a flow chart of a method for manufacturing a lubricant additive for improving extreme pressure and soot according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are for improving extreme pressure and improved soot according to a preferred embodiment of the present invention. This is a test report showing the results of exhaust gas analysis before and after the addition of a special lubricant additive.

윤활이란 기계적 메카니즘에 의해 힘의 전달 또는 방향전환 할 때 상대적으로 움직이는 두 면에서 필연적으로 발생하는 마찰을 감소시키는 작용을 뜻하며 이러한 목적으로 사용되는 윤활유의 기능은 크게 나누어 보면 냉각기능, 마찰 및 마모기능, 융착 억제기능, 밀봉기능, 발청기능 등으로 분류할 수 있다. 그 중 윤활유에 있어서는 마찰, 마모기능이 매우 중요한 기능으로서 마찰, 마모를 방지해주는 첨가제로서는 마모, 극압첨가제로 두 마찰면 사이에서 유막이 유지되어 두 마찰면이 직접 마찰되거나 마모되는 것을 방지할 수 있도록 거칠은 마찰면에 막을 형성 유지시켜주는 역할을 한다. 그러나 하중이 증가하고 마찰면에서 온도가 상승하게 되면 유막이 얇아지며 심한 경우 유막이 파괴되어 두 마찰면에 직접 접촉하게 된다. 이러한 윤활 조건 하에서는 마모가 심하게 발생하게 되며 심한 경우 두 마찰면이 융착하게 된다. 이러한 경우 극압첨가제는 마찰표면에 무기 코팅막을 형성시켜 마모의 진행을 중지시키고 융착현상을 방지하는 작용을 한다. Lubrication refers to the action of reducing friction that occurs inevitably on two relatively moving surfaces when transferring or redirecting force by a mechanical mechanism, and the functions of lubricant used for this purpose are largely divided into cooling, friction and wear functions. , It can be classified into fusion suppression function, sealing function, anti-rusting function. Among them, the friction and abrasion functions are very important functions in lubricants. As additives to prevent friction and abrasion, an oil film is maintained between the two friction surfaces with abrasion and extreme pressure additives to prevent the two friction surfaces from directly rubbing or being worn. It serves to keep the film formed on the rough friction surface. However, when the load increases and the temperature rises on the friction surface, the oil film becomes thin and, in severe cases, the oil film is destroyed and comes into direct contact with the two friction surfaces. Under such lubricating conditions, abrasion occurs severely, and in severe cases, two friction surfaces are fused. In this case, the extreme pressure additive forms an inorganic coating film on the friction surface, thereby stopping the progress of wear and preventing fusion.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 극압성 향상 및 매연 개선을 위한 윤활유 특수첨가제는 지방산에스테르(Neopentyl polyol ester)에 황화지방산을 혼합하여 제조하는 것으로, 일반 광유계와 비교할 때 우수한 극압성과 윤활성을 지니고 있다. Lubricant special additive for improving extreme pressure and improving soot according to a preferred embodiment of the present invention is prepared by mixing sulfuric acid with fatty acid ester (Neopentyl polyol ester), and has excellent extreme pressure and lubricity compared to general mineral oil. .

일반적으로, 자동차 엔진오일이나 산업용 윤활유 등의 윤활유는 특수한 경우를 제외하고는 대부분 광유계의 윤활기유를 사용한다. 이는 합성유에 비해 광유계가 가격이 매우 저렴하기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 합성유를 반드시 사용할 경우가 있는 데, 이는 광유계가 가지고 있는 단점을 합성유로서 보완이 가능하기 때문이다. Generally, lubricating oils such as automobile engine oils and industrial lubricating oils mostly use mineral oil-based lubricating base oils except for special cases. This is because mineral oil is very cheaper than synthetic oil. Nevertheless, there is a case where synthetic oils are necessarily used because it is possible to supplement the disadvantages of the mineral oil system with synthetic oils.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 극압성 향상 및 매연 개선을 위한 윤활유 특수첨가제는 돈지와 메탄올을 반응시켜 에스테르화한 지방산 에스테르 생성물 90 중량%에 황 10 중량%를 첨가하여 반응시킨 황계 극압첨가제를 제공한다. A lubricant additive for improving extreme pressure and improving soot according to a preferred embodiment of the present invention provides a sulfur-based extreme pressure additive reacted by adding 10% by weight of sulfur to 90% by weight of fatty acid ester product esterified by reacting pork and methanol. do.

돈지는 동식물유 중 가장 내마모성과 윤활성이 우수하여 유성향상제로서의 기능이 탁월하므로, 본 발명에서는 돈지를 이용하여 유성향상제의 기능을 극대화하도록 하였다. Because of its excellent wear resistance and lubricity among animal and vegetable oils, it has an excellent function as an oil-based improver, so it is intended to maximize the function of the oil-based improver using pig paper.

또한, 황은 금속계인 철과 반응하여 금속염인 황화철피막을 생성하여 금속표면(예컨대, 실린더 내벽)에 코팅막을 형성하여 금속과 금속이 맞닿을 경우 발생하는 마찰과 마모를 줄여주는 역할을 하므로 이상적인 윤활형태인 유체윤활을 형성하게 된다. In addition, sulfur reacts with iron, a metal system, to form an iron sulfide film, which is a metal salt, to form a coating film on a metal surface (for example, the inner wall of a cylinder), thereby reducing friction and wear that occurs when metal and metal come into contact, making it an ideal lubricant type Phosphorus fluid lubrication is formed.

황의 함량은 전체 조성물 대비 10 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다. 황의 함량이 10 중량% 미만이면 극압성이 떨어지며, 황의 함량이 10 중량% 초과하여도 극압성의 유의적 변화가 없으므로, 황의 함량은 10 중량%로 하는 것이 바람직하다. The content of sulfur is preferably added 10% by weight relative to the total composition. If the sulfur content is less than 10% by weight, the extreme pressure decreases, and even if the sulfur content exceeds 10% by weight, there is no significant change in extreme pressure, so the sulfur content is preferably 10% by weight.

* 자동차 엔진오일의 제조 Formulation* Formulation of automobile engine oil

1. Lubrizol사의 5W30(API SN)의 제조처방1. Lubrizol 5W30 (API SN) manufacturing prescription

자동차 엔진오일의 제조처방은 각 제조사 마다 다소의 차이가 있으나 여기서는 일반적으로 많이 사용되고 있는 다국적기업인 Lubrizol 사에서 추천한 제조처방에 따라 시험한 결과를 아래의 표 1 내지 표 2에 나타내었다.The manufacturing prescription of automobile engine oil is somewhat different for each manufacturer, but the results of testing according to the manufacturing prescription recommended by Lubrizol, a multinational company that is generally used, are shown in Tables 1 to 2 below.

Lubrizol사의 5W30(API SN)의 제조처방 Prescription for manufacturing Lubrizol 5W30 (API SN) 원부재료명Raw material name 사용용도purpose of use 배합율Mixing rate GS Caltex GroupⅢ Base 1GS Caltex GroupⅢ Base 1 Base Oil 4cStBase Oil 4cSt 16.6 Vol %16.6 Vol% GS Caltex GroupⅢ Base 2GS Caltex GroupⅢ Base 2 Base Oil 6cStBase Oil 6cSt 66.41 Vol %66.41 Vol% Lubrizol PV600 Lubrizol PV600 Friction ModifierFriction Modifier 0.25 wt % 0.25 wt% Lubrizol PV611Lubrizol PV611 Friction ModifierFriction Modifier 0.16 wt %0.16 wt% Lubrizol 7075K Lubrizol 7075K Viscocity IndexViscocity Index 8.06 wt %8.06 wt% Lubrizol PV1127KLubrizol PV1127K Package AdditivePackage Additive 8.52 wt %8.52 wt% system -- 100 Vol %100 Vol%

Lubrizol사의 5W30(API SN)의 제조처방에 따른 시험결과Test result of Lubrizol's 5W30 (API SN) according to the manufacturing prescription 시험항목Test Items 규격(KS M2121)Standard (KS M2121) 시험결과Test result 인화점(℃) Flash point (℃) 170 이상More than 170 204204
동점도(㎟ / s)

Kinematic viscosity (㎟ / s)
40℃40 ℃ -- 66.966.9
100℃100 ℃ 3.8 이상3.8 or more 11.011.0 점도지수 Viscosity index 85 이상85 or more 155155 점도지수저온 점도 특성(-30℃, Pa.s) Viscosity index Low-temperature viscosity characteristics (-30 ℃, Pa.s) 6.60 이하6.60 or less 6.266.26 유동점(℃) Pour point (℃) -30 이하-30 or less -39-39 전알카리가(mgKOH/g) Total alkalinity (mgKOH / g) -- 7.77.7 전산가(mgKOH/g) Computational value (mgKOH / g) -- 2.12.1 황산회분(%) Sulfuric acid ash (%) -- 0.90.9 산화안정도
(165.5℃/24h)
Oxidation stability
(165.5 ℃ / 24h)
점도비Viscosity ratio 1.2 이하1.2 or less 1.051.05
전산값 증가(㎎KOH/g)Increase in computational value (mgKOH / g) 2.0 이하2.0 or less 0.240.24 래커도Lacquer 부착 없음No attachment 부착없음No attachment

※ 상기 시험의 규격과 방법은 한국산업규격(KS M 2121 : 내연기관용윤활유)에 따른다.※ The standard and method of the test are in accordance with the Korean Industrial Standard (KS M 2121: Lubricant for internal combustion engines).

2. 본 발명에 따라 제조된 첨가제를 사용한 5W30(API SN)의 제조처방2. Preparation of 5W30 (API SN) using additives prepared according to the present invention

Lubrizol사의 5W30(API SN)의 제조처방에다 본 발명에 따른 황계 극압첨가제를 일정량 첨가하였다. 이에 대한 제조시방서와 시험결과를 표 3 과 표 4에 나타내었다.  A certain amount of the sulfur-based extreme pressure additive according to the present invention was added to the preparation of Lubrizol 5W30 (API SN). Table 3 and Table 4 show the manufacturing specifications and test results.

극압첨가제를 사용한 5W30(API SN)의 제조처방Prescription for manufacturing 5W30 (API SN) using extreme pressure additive 원부재료명Raw material name 사용용도purpose of use 배합율Mixing rate GS Caltex Kixxlubo 4cStGS Caltex Kixxlubo 4cSt GroupⅢ Base Base OilGroupⅢ Base Base Oil 15.1 Vol %15.1 Vol% GS Caltex Kixxlubo 6cStGS Caltex Kixxlubo 6cSt GroupⅢ Base Base OilGroupⅢ Base Base Oil 64.41 Vol %64.41 Vol% Lubrizol PV600 Lubrizol PV600 Friction ModifierFriction Modifier 0.25 wt % 0.25 wt% Lubrizol PV611Lubrizol PV611 Friction ModifierFriction Modifier 0.16 wt %0.16 wt% Lubrizol 7075K Lubrizol 7075K Viscocity ModifierViscocity Modifier 8.06 wt %8.06 wt% Lubrizol PV1127KLubrizol PV1127K Package AdditivePackage Additive 8.52 wt %8.52 wt% ★본 발명에 따른 첨가제★ Additive according to the invention 극압향상 및 매연개선용For extreme pressure improvement and soot improvement 3.5 wt %3.5 wt% system -- 100 Vol %100 Vol%

표 3을 참조하면, 본 발명에 따른 특수 첨가제는 윤활유 100 중량%에 대하여, 3.5 중량% 투입되는 것을 특징으로 한다. Referring to Table 3, the special additive according to the present invention is characterized in that it is added with respect to 100% by weight of lubricant, 3.5% by weight.

상기 함량보다 과량이 투입되면 황으로 인한 부식을 초래할 가능성이 있고, 이보다 낮은 함량이 투입되면 극압성이나 내마모성이 떨어져 연비나 매연저감의 효과를 기대하기 어려우므로, 본 발명에 따른 특수 첨가제는 윤활유 100 중량%에 대하여, 3.5 중량% 투입하는 것이 바람직하다. When the excess amount is added, there is a possibility of causing corrosion due to sulfur, and when the lower content is added, it is difficult to expect the effect of reducing fuel efficiency or reducing smoke due to extreme pressure or abrasion resistance. It is preferable to add 3.5 weight% with respect to the weight%.

극압첨가제를 첨가한 5W30(API SN)의 제조처방에 따른 시험결과Test result according to the manufacturing prescription of 5W30 (API SN) added with extreme pressure additive 시험항목Test Items 규격(KS M2121)Standard (KS M2121) 시험결과Test result 인화점(℃) Flash point (℃) 170 이상More than 170 206206
동점도(㎟ / s)

Kinematic viscosity (㎟ / s)
40℃40 ℃ -- 69.069.0
100℃100 ℃ 3.8 이상3.8 or more 11.211.2 점도지수 Viscosity index 85 이상85 or more 155155 점도지수저온 점도 특성(-30℃, Pa.s) Viscosity index Low-temperature viscosity characteristics (-30 ℃, Pa.s) 6.60 이하6.60 or less 6.206.20 유동점(℃) Pour point (℃) -30 이하-30 or less -39-39 전알카리가(mgKOH/g) Total alkalinity (mgKOH / g) -- 7.67.6 전산가(mgKOH/g) Computational value (mgKOH / g) -- 2.22.2 황산회분(%) Sulfuric acid ash (%) -- 1.11.1 산화안정도
(165.5℃/24h)
Oxidation stability
(165.5 ℃ / 24h)
점도비Viscosity ratio 1.2 이하1.2 or less 1.061.06
전산값 증가(㎎KOH/g)Increase in computational value (mgKOH / g) 2.0 이하2.0 or less 0.270.27 래커도Lacquer 부착 없음No attachment 부착없음No attachment

※ 상기 시험의 규격과 방법은 한국산업규격(KS M 2125)에 따른다.※ The standard and method of the test are in accordance with the Korean Industrial Standards (KS M 2125).

3. 극압첨가제의 첨가 유무에 따른 시험결과 분석3. Analysis of test results with and without the addition of extreme pressure additives

상기 시험에 있어서 Lubrizol사의 5W30(API SN)의 제조처방에 본 발명의 특수첨가제를 첨가한 것과 하지 않은 것에 대한 시험결과는 첨가한 제품에 있어서 황산회분의 양이 조금 증가하였을 뿐 기타 시험항목에 있어서는 첨가 전, 후의 시험결과가 크게 다르지 않았다. 이에 따라, Lubrizol사의 5W30(API SN)의 제품에 본 발명에 따른 특수첨가제를 약 3.5% 첨가하였을 경우, KS M 2121(내연기관용 윤활유)에서 지정한 규격과 일반 물성시험에는 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.   In the above test, the test result of adding or not adding the special additive of the present invention to the preparation of Lubrizol 5W30 (API SN) was only slightly increased in the amount of sulfuric acid ash in the added product. The test results before and after addition were not significantly different. Accordingly, it was found that when the special additive according to the present invention was added to the product of Lubrizol 5W30 (API SN) by about 3.5%, the specifications specified in KS M 2121 (lubricant oil for internal combustion engines) and general physical properties tests were not significantly affected. Could.

4. 원료의 성분과 성상4. Ingredients and properties of raw materials

원료명Raw material name 성분과 기능Ingredients and functions 일반적 성상General constellation GS Caltex
Kixxlubo 4cSt
GS Caltex
Kixxlubo 4cSt
Paraffins계의 탄화수소 혼합물
(탄소수20~45)

GroupⅢ Base oil
Hydrocarbon mixture of paraffins
(20 to 45 carbon atoms)

GroupⅢ Base oil
비중(15/4℃) 0.842
동점도(40℃) 19.7cSt
인화점 227℃
유동점 -18℃
Specific gravity (15/4 ℃) 0.842
Kinematic viscosity (40 ℃) 19.7 cSt
Flash point 227 ℃
Pour point -18 ℃
GS Caltex
Kixxlubo 6cSt
GS Caltex
Kixxlubo 6cSt
비중(15/4℃) 0.850
동점도(40℃) 36.0cSt
인화점 238℃
유동점 -18℃
Specific gravity (15/4 ℃) 0.850
Kinematic viscosity (40 ℃) 36.0cSt
Flash point 238 ℃
Pour point -18 ℃
Lubrizol PV600 Lubrizol PV600 금속계 혼합물
Friction Modifier
Metal-based mixture
Friction Modifier
비중(15/4℃) 0.934
동점도(40℃) 50.0cSt
인화점 197℃
유동점 -6℃
Specific gravity (15/4 ℃) 0.934
Kinematic viscosity (40 ℃) 50.0cSt
Flash point 197 ℃
Pour point -6 ℃
Lubrizol PV611Lubrizol PV611 금속계 혼합물
Friction Modifier
Metal-based mixture
Friction Modifier
비중(15/4℃) 0.934
동점도(40℃) 43.0cSt
인화점 206℃
유동점 0℃
Specific gravity (15/4 ℃) 0.934
Kinematic viscosity (40 ℃) 43.0cSt
Flash point 206 ℃
Pour point 0 ℃
Lubrizol 7075K Lubrizol 7075K Non-dispersant
olefin copolymer
Non-dispersant
olefin copolymer
비중(15/4℃) 0.850
동점도(40℃) 5000cSt
인화점 229℃
유동점 -12℃
Specific gravity (15/4 ℃) 0.850
Kinematic viscosity (40 ℃) 5000cSt
Flash point 229 ℃
Pour point -12 ℃
Lubrizol PV1127KLubrizol PV1127K 금속계 혼합물
Package Additive
Metal-based mixture
Package Additive
비중(15/4℃) 0.976
동점도(40℃) 2900cSt
인화점 148℃
유동점 -12℃
Specific gravity (15/4 ℃) 0.976
Kinematic viscosity (40 ℃) 2900cSt
Flash point 148 ℃
Pour point -12 ℃
본 발명에 따른 특수첨가제Special additives according to the invention 황화지방산
+고급지방산에스테르
Sulfurized fatty acid
+ High-grade fatty acid ester
비중(15/4℃) 1.3
동점도(40℃) 260cSt
인화점 204℃
유동점 -20.0℃
Specific gravity (15/4 ℃) 1.3
Kinematic viscosity (40 ℃) 260cSt
Flash point 204 ℃
Pour point -20.0 ℃

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 황계 극압첨가제의 원료인 지방산 에스테르 제조방법을 설명한다. Hereinafter, a method for preparing a fatty acid ester as a raw material for a sulfur-based extreme pressure additive according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

실시예Example 1. 지방산 에스테르 제조방법 1. Fatty acid ester production method

돈지와 메탄올을 일정 몰비로 혼합하여 투입하고, 촉매하에서 600rpm의 교반속도로 반응온도 80℃ 하에서 에스테르화 반응을 실시하는 단계(S110), 1차 반응이 완료되면 30℃ 이하로 냉각하고 수세한 다음 산가를 측정하고, 산가가 기 목표치 값에 도달하지 않으면 2차 반응을 실시하는 단계(S120), 2차 반응이 완료되면, 냉각 및 수세한 후 산가를 측정하는 단계(S130), 산가가 목표치인 0.5~1.5로 떨어진 것을 확인하면 이후 KOH로 산가가 0.5 이하가 되도록 소량 투입하여 중화시키는 단계(S140), 중화가 완료되면 탈수과정을 거쳐 보관하는 단계(S150)를 포함한다.After mixing the donji and methanol at a constant molar ratio, and performing an esterification reaction under a reaction temperature of 80 ° C at a stirring speed of 600 rpm under the catalyst (S110), when the first reaction is completed, cool to 30 ° C or lower and wash with water. Measuring the acid value, if the acid value does not reach the target value, performing a secondary reaction (S120), when the secondary reaction is completed, cooling and washing with water to measure the acid value (S130), the acid value is the target value When it is confirmed that it has dropped to 0.5 to 1.5, it is then neutralized by adding a small amount of acid value to less than 0.5 with KOH (S140), and when the neutralization is completed, it is stored through a dehydration process (S150).

S110은 돈지와 메탄올의 몰비는 1:2~1:3 인 것을 특징으로 한다. 보다 바람직하게는 돈지와 메탄올의 몰비는 1:2.5 인 것이 바람직하다. S110 is characterized in that the molar ratio of donji and methanol is 1: 2 ~ 1: 3. More preferably, the molar ratio of donji and methanol is 1: 2.5.

S110에서 촉매는 인산, 티타늄, PTSA(Para-Toluenesulfonic acid)를 포함하는 군에서 선택된 어느 하나를 투입한다. 보다 바람직하게는 인산 촉매를 투입하는 것이 바람직하다. In S110, the catalyst is injected with any one selected from the group containing phosphoric acid, titanium, and PTSA (Para-Toluenesulfonic acid). More preferably, it is preferable to add a phosphoric acid catalyst.

S110에서 투입되는 촉매량은 지방산인 돈지의 0.5 중량%를 투입하는 것이 바람직하다. The amount of catalyst to be injected in S110 is preferably 0.5% by weight of the fatty acid pig.

S140에서 KOH은 촉매에 대한 중화 기능을 수행하며, KOH의 투입량은 물에 희석하여 촉매의 양에 따라 투입하되, 소량씩 복수 회에 걸쳐 투입하는 것이 바람직하다. 반응 초반부터 많은 양을 일괄적으로 과도하게 투입하게 되면 원료의 지방산과 KOH가 비누화 반응을 일으켜 최종 수득물의 점도가 높아져 뻑뻑해질 우려가 있으므로, 반응과정을 살펴보면서 소량씩 복수 회에 걸쳐 투입하도록 한다. 보다 바람직하게는 KOH의 함량은 0.2 중량%씩 복수회에 거쳐 투입하는 것이 바람직하다. In S140, KOH performs a neutralizing function for the catalyst, and the input amount of KOH is diluted with water and added according to the amount of the catalyst, but it is preferable to input a small amount over a plurality of times. If a large amount is excessively added from the beginning of the reaction, the fatty acid and KOH of the raw material may cause saponification reaction, and the viscosity of the final product may increase, resulting in stiffness. More preferably, the content of KOH is preferably added 0.2 times by weight multiple times.

S150은 산화를 방지할 수 있도록 대기 중의 산소를 차단할 수 있는 환경 상태에서 보관하는 것이 바람직하다. S150 is preferably stored in an environment that can block oxygen in the atmosphere to prevent oxidation.

상기 실시예 1에서 1차 반응시간은 8~10시간, 2차 반응시간은 6~8시간, 3차 반응시간은 4~6시간으로 유지하도록 한다. In Example 1, the first reaction time is 8-10 hours, the second reaction time is 6-8 hours, and the third reaction time is maintained at 4-6 hours.

실시예Example 2.  2. 황계Yellow 극압첨가제Extreme pressure additive 제조방법 Manufacturing method

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 황계 극압첨가제 제조방법은 원료준비단계(S100), 1차 승온 및 탈수단계(S200), 2차 승온단계(S300), 3차 승온단계(S400), 4차 승온단계(S500), 반응종결단계(S600)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a sulfur-based extreme pressure additive according to a preferred embodiment of the present invention includes a raw material preparation step (S100), a first temperature raising and dehydration step (S200), a second temperature raising step (S300), and a third temperature raising step ( S400), a fourth temperature raising step (S500), and a reaction termination step (S600).

원료준비단계(S100)는 본 발명의 실시예 1의 방법으로 제조된 원료를 준비한다. 본 발명의 황계 극압첨가제를 제조하기 위해 이용되는 원료는 돈지와 메탄올을 혼합하여 반응을 거쳐 제조된 지방산 에스테르이다. The raw material preparation step (S100) prepares a raw material prepared by the method of Example 1 of the present invention. The raw material used to prepare the sulfur-based extreme pressure additive of the present invention is a fatty acid ester prepared through a reaction by mixing pork and methanol.

1차 승온 및 탈수단계(S200)는 S100에서 준비한 지방산 에스테르(1000ml)를반응기에 투입하고 120℃까지 승온시켜 탈수시키는 단계이다. The primary heating and dehydration step (S200) is a step in which the fatty acid ester prepared in S100 (1000 ml) is introduced into a reactor and heated to 120 ° C. to dehydrate.

2차 승온단계(S300)는 120℃에 도달하면 황을 소정량 취하여 반응기에 투입하고 승온시키는 단계이다. The second heating step (S300) is a step in which a predetermined amount of sulfur is taken into the reactor and heated up when it reaches 120 ° C.

S300은 황계를 투입하여 우수한 극압성을 제공함과 동시에 매연을 줄여 줄 수 있도록 한다. S300 provides excellent extreme pressure by introducing sulfuric acid, and at the same time reduces soot.

2차 승온단계(S300)는 황의 함량은 전체 반응물 중량 대비 최소 2 중량% 내지 10 중량%를 투입하는 것이 바람직하다. 황을 지방산에스테르에 상술한 범위를 초과하여 반응시킬 경우 장시간 반응을 하여도 황의 일부가 완전히 용해되지 않아, 일부 미반응 황이 잔여하게 되고, 미반응 황으로 인해 황 특유의 냄새가 발생될 수 있고, 장시간 반응으로 인한 열화현상으로 반응물의 색상이 다소 진하게 변질될 수 있을 뿐만 아니라, 동판부식시험에 있어서도 동판에 심한 부식을 일으키는 결과값으로 나타나, 기타 금속에 있어 유리황으로 인한 부식을 초래할 수 있다. In the second heating step (S300), the content of sulfur is preferably added at least 2% to 10% by weight based on the total reactant weight. When the sulfur is reacted with the fatty acid ester in a range exceeding the above-mentioned range, even after a long reaction, a part of the sulfur is not completely dissolved, and some unreacted sulfur remains, and unreacted sulfur may cause a peculiar smell of sulfur. Not only the color of the reactants may be slightly darkened due to the deterioration caused by the long-term reaction, but also a result of severe corrosion on the copper plate in the copper plate corrosion test, which may cause corrosion due to free sulfur in other metals.

또한, 황의 함량이 2 중량%에서 점차적으로 증가할수록 극압성이 점차 우수하게 되는 것을 알 수 있으며, 본 실험에서의 극압성은 간이식 팀켄시험기로 측정하였을 때 황의 함량이 10 중량%를 초과하여 투입하여도 미반응 유리황의 영향으로 인해 더 이상 극압성이 증대되지 않음을 알 수 있었다. In addition, it can be seen that as the content of sulfur gradually increases from 2% by weight, the extreme pressure gradually increases, and the extreme pressure in this experiment is measured by a simple type Timken tester, and the sulfur content exceeds 10% by weight. It was also found that the extreme pressure was no longer increased due to the effect of unreacted free sulfur.

황의 함량이 전체 반응물 중량 대비 10 중량%일 경우 색상, 냄새, 동활성도, 및 극압성에 있어서 가장 좋은 결과를 나타내었으므로, 상기 함량을 투입하는 것이 가장 바람직하다. When the content of sulfur is 10% by weight based on the total reactant weight, it shows the best results in color, odor, activity, and extreme pressure, so it is most preferable to add the content.

3차 승온단계(S400)는 2차 승온단계(S300) 이후 지속적으로 승온하여 130℃에 도달하면 서서히 승온시키는 단계이다. The third heating step (S400) is a step of gradually raising the temperature after the second heating step (S300) and gradually raising the temperature when reaching 130 ° C.

4차 승온단계(S500)는 150℃에 도달하면 5분 간격으로 1℃씩 승온시키는 단계이다. The fourth heating step (S500) is a step of raising the temperature by 1 ° C at 5 minute intervals when reaching 150 ° C.

S200 내지 S500과 같이 수차례에 걸쳐 반응을 실시하는 것은 반응이 충분히 이루어지지 않을 경우 에스테르화 과정에서 발생되는 물이 덜 나오게 되고, 이 경우 산가에도 영향을 미치므로 충분한 반응을 실시하여 목표 산가에 도달하기 위하여 반응을 수행하게 된다. Reacting several times, such as S200 to S500, results in less water generated during the esterification process when the reaction is not sufficiently performed, and in this case, it also affects the acid value. In order to carry out the reaction.

반응종결단계(S600)는 170℃에 도달하면 반응을 종결하는 단계이다. The reaction termination step (S600) is a step of terminating the reaction when 170 ° C is reached.

실험예Experimental Example 1.  One. 몰비에In moby 따른  Follow 에스테르화Esterification 실험  Experiment

아래의 표 6은 올레인산, 돈지, 팜유를 각각 메탄올과 혼합하는 과정에서 각각 몰비를 달리 설정하여 실시예 1의 방법에 따라 에스테르화 반응을 실시하여 산가를 측정한 결과를 나타낸 표이다. Table 6 below is a table showing the results of measuring the acid value by performing an esterification reaction according to the method of Example 1 by setting different molar ratios in the process of mixing oleic acid, pork and palm oil with methanol, respectively.

원료명Raw material name 시험결과(3차반응 이후의 산가)Test result (acid value after the 3rd reaction) 올레인산Oleic acid 돈지Money 팜유palm oil 올레인산Oleic acid 돈지Money 팜유palm oil 1 : 2.01: 2.0 1 : 2.01: 2.0 1 : 2.01: 2.0 2.72.7 2.02.0 2.42.4 1 : 2.51: 2.5 1 : 2.51: 2.5 1 : 2.51: 2.5 1.01.0 0.80.8 0.90.9 1 : 3.01: 3.0 1 : 3.01: 3.0 1 : 3.01: 3.0 1.01.0 0.80.8 0.90.9

표 6을 참조하면, 올레인산, 돈지, 팜유를 각각 메탄올과 혼합하여 본 발명의 실시예 1에 따라 에스테르화 반응을 실시하고, 이후 산가를 측정한 결과, 가장 안정된 산가를 나타낸 것은 돈지 임을 확인할 수 있었다. Referring to Table 6, oleic acid, pork, palm oil, respectively, was mixed with methanol to carry out an esterification reaction according to Example 1 of the present invention, and as a result of measuring the acid value, it was confirmed that the most stable acid value was the donji. .

또한, 표 6을 참조하면, 올레인산, 돈지, 팜유를 각각 메탄올과 1: 2.0, 1: 2.5, 1:3.0 으로 몰비를 달리하여 반응을 시킨 결과, 몰비가 1:2.5 내지 1:3.0 에서 안정적인 산가를 나타냄을 알 수 있었다. In addition, referring to Table 6, as a result of reacting oleic acid, pork and palm oil with methanol in a molar ratio of 1: 2.0, 1: 2.5, and 1: 3.0, respectively, the molar ratio is a stable acid value at 1: 2.5 to 1: 3.0. It was found that indicates.

실험예Experimental Example 2. 반응시간에 따른  2. Depending on the reaction time 에스테르화Esterification 실험 Experiment

아래의 표 7은 본 발명의 실시예1에 따라 올레인산, 돈지, 팜유를 각각 메탄올과 에스테르화 반응을 실시하되, 각 반응시간에 따라 실시한 후 산가를 측정한 결과값을 나타낸 표이다. 반응시간은 1차, 2차, 3차 별로 반응시간을 각각 달리 설정하여 에스테르화 반응을 실시하였다. Table 7 below is a table showing the result of measuring the acid value after performing an esterification reaction of oleic acid, pork, and palm oil with methanol, respectively, according to each reaction time according to Example 1 of the present invention. The reaction time was set differently for each of the 1st, 2nd, and 3rd phases, and the esterification reaction was performed.

원료명Raw material name 시험결과(3차반응 이후의 산가)Test result (acid value after the 3rd reaction) 올레인산Oleic acid 돈지Money 팜유palm oil 올레인산Oleic acid 돈지Money 팜유palm oil 1차:8, 2차:6, 3차:4시간1st: 8, 2nd: 6, 3rd: 4 hours 1.21.2 0.80.8 1.01.0 1차:10, 2차:8, 3차:6시간1st: 10, 2nd: 8, 3rd: 6 hours 1.11.1 0.90.9 1.01.0

표 7을 참조하면, 반응시간에 따른 산가를 측정한 결과, 1, 2, 3차 각 8,6,4시간과 10,8,6 시간에 대해 유의적 변화가 나타나지 않았다. Referring to Table 7, as a result of measuring the acid value according to the reaction time, there was no significant change for the 8th, 6th, 4th and 10th, 8th and 6th hours of the 1st, 2nd and 3rd order, respectively.

따라서, 1차 반응시간은 8~10시간, 2차 반응시간은 6~8시간, 3차 반응시간은 4~6시간으로 유지하도록 하나, 특히, 돈지와 메탄올과의 반응에서는 1차 반응시간은 8시간, 2차 반응시간은 6시간, 3차 반응시간은 4시간으로 진행하는 것이 가장 안정된 산가를 나타냄을 확인할 수 있었다. Therefore, the first reaction time is 8 to 10 hours, the second reaction time is 6 to 8 hours, and the third reaction time is to be maintained at 4 to 6 hours. In particular, in the reaction between donji and methanol, the first reaction time is It was confirmed that the 8 hour, 2nd reaction time was 6 hours, and the 3rd reaction time was 4 hours.

3) 촉매에 따른 에스테르 실험결과3) Ester test results by catalyst

원료명Raw material name 시험결과(3차반응 이후의 산가)Test result (acid value after the 3rd reaction) 올레인산Oleic acid 돈지Money 팜유palm oil 올레인산Oleic acid 돈지Money 팜유palm oil 인산 촉매Phosphoric acid catalyst 1.11.1 0.70.7 0.80.8 티타늄 촉매Titanium catalyst 1.21.2 0.80.8 1.01.0 PTSA 촉매PTSA catalyst 1.21.2 0.80.8 1.11.1

표 8을 참조하면, 촉매에 따른 반응 이후의 산가를 측정하였을 때, 티타늄과 PTSA 촉매에 있어서 거의 같은 수준의 결과가 나왔으며, 인산 촉매를 사용한 경우 3차 반응 이후의 산가가 가장 안정적인 수치를 나타내는 것으로 확인되었다. Referring to Table 8, when the acid value after the reaction according to the catalyst was measured, almost the same result was obtained for the titanium and PTSA catalysts, and when the phosphoric acid catalyst was used, the acid value after the third reaction represents the most stable value. Was confirmed.

이상의 시험결과에 따라, 촉매는 인산, 티타늄, PTSA 중 선택된 어느 하나를 사용하여도 무방하나, 보다 바람직하게는, 인산을 사용하는 것이 가장 안정된 산가를 나타냄을 알 수 있었다. According to the above test results, the catalyst may be any one selected from phosphoric acid, titanium, and PTSA, but more preferably, it was found that the use of phosphoric acid shows the most stable acid value.

실험예Experimental Example 3. 황의 함량에 따른  3. According to the content of sulfur 반응여부Reaction 및 시험결과  And test results

본 발명의 실시예 2에서 황의 함량에 따른 반응여부를 확인하고자, 황의 함량에 따라 반응을 실시하고, 시험결과를 아래의 표 9 내지 표 10으로 나타내었다. In Example 2 of the present invention, in order to confirm whether or not the reaction was performed according to the content of sulfur, the reaction was performed according to the content of sulfur, and the test results are shown in Tables 9 to 10 below.

1) 황의 함량에 따른 반응여부 1) Whether to react according to the content of sulfur

황의 함량(%)Sulfur content (%) 반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 총 반응시간Total reaction time 반응결과Reaction result 22


130~170




130 ~ 170

4~5시간4-5 hours 황이 완전 용해됨Sulfur is completely dissolved
55 4~5시간4-5 hours 황이 완전 용해됨 Sulfur is completely dissolved 77 5~6시간5-6 hours 황이 완전 용해됨Sulfur is completely dissolved 1010 6~7시간6-7 hours 황이 완전 용해됨Sulfur is completely dissolved 1212 10시간 이상10 hours or more 황의 잔량이 소량 남아 있음A small amount of sulfur remains 1515 10시간 이상10 hours or more 황의 잔량이 소량 남아 있음A small amount of sulfur remains

2) 위 반응에 대한 시험결과2) Test result for the above reaction

황 함량(%)Sulfur content (%) 냄새
(후각)
smell
(smell)
색(ASTM)
(KS M2106)
Color (ASTM)
(KS M2106)
동판부식시험
(KS M2018)
Copper plate corrosion test
(KS M2018)
마찰,마모극압시험
(간이식 팀켄시험기)
Friction and wear extreme pressure test
(Simple Transplant Timken Tester)
22 양호Good 연황색Light yellow 1a1a 0.5 M pa 0.5 M pa 55 양호Good 연황색Light yellow 1a1a 0.9 M pa 0.9 M pa 77 양호Good 연황색Light yellow 1b1b 1.2 M pa 1.2 M pa 1010 양호Good 연황색Light yellow 1b1b 1.5 M pa 1.5 M pa 1212 약한 냄새A weak odor 진한갈색Dark brown 2a2a 1.6 M pa 1.6 M pa 1515 약한 냄새A weak odor 진한갈색Dark brown 3c3c 1.7 M pa 1.7 M pa

* 동판부식시험 : KS M ISO2160에 규정된 것으로, 규정된 동판을 샘플에 넣어 100℃에서 3시간 방치하여 이후 동판부식비교판과 비교하여 변색을 확인하는 시험방식임. * Copper plate corrosion test: As specified in KS M ISO2160, this method is to test the discoloration by comparing the copper plate corrosion comparison plate by placing the specified copper plate in a sample and standing at 100 ° C for 3 hours.

1a : 변색이 없는 상태(양호) 1a: No discoloration (good)

1b: 변색은 없으나 동판부식이 아주 약하게 발생된 상태1b: No discoloration, but copper plate corrosion is very weak

2a : 중간정도의 변색이 발생된 상태2a: Moderate discoloration occurred

3c : 심한 변색이 발생된 상태 3c: Severe discoloration occurred

(a는 비교적 연하게 변색되는 것을 뜻하며, b는 변색정도가 중간정도로 변색되는 것을 뜻하며, c는 변색 정도가 가장 강함을 뜻함)(a means relatively discolored, b means discolored to medium, and c means discolored is the strongest)

표 10을 참조하면, 황을 지방산 에스테르에 12 중량% 를 초과하여 반응시킬 경우 장시간 반응을 진행하여도 황의 일부가 완전히 용해되지 않아 일부 미반응 황이 잔여하게 되고, 잔여한 황으로 인해 황 특유의 냄새가 발생되며, 장시간 반응으로 인한 열화현상으로 반응물의 색상이 다소 진하게 변질됨을 확인할 수 있었다. Referring to Table 10, when the sulfur is reacted with fatty acid ester in excess of 12% by weight, some unreacted sulfur remains because some of the sulfur is not completely dissolved even after a long reaction, and the sulfur has a characteristic odor due to the residual sulfur. Was generated, and it was confirmed that the color of the reactant was slightly darkened due to the deterioration caused by the long-time reaction.

또한, 동판부식시험에 있어서도, 황을 지방산 에스테르에 12 중량%를 초과하여 반응시킬 경우 2a, 3c로 나타나 동판에 과도한 부식을 일으키므로, 기타 금속에 있어 유리황으로 인한 부식을 초래할 가능성이 높은 것으로 나타났다. In addition, in the copper plate corrosion test, when sulfur is reacted with fatty acid ester in excess of 12% by weight, it appears as 2a, 3c, causing excessive corrosion to the copper plate, and thus it is highly likely to cause corrosion due to free sulfur in other metals. appear.

또한, 황의 함량이 증가할수록 극압성이 점차 뛰어나게 됨을 알 수 있는 데, 본 실험예 3에서 극압성은 간이식 팀켄시험기로 측정하였을 때, 황의 함량이 10 중량%를 초과할 경우 황의 함량을 증가시켜도 미반응된 유리황의 영향으로 인해 극압성이 증대되지 않음을 알 수 있었다. In addition, it can be seen that as the content of sulfur increases, the extreme pressure gradually increases. In Experimental Example 3, the extreme pressure was determined by a simple-type Timken tester, but the sulfur content was increased even if the sulfur content exceeded 10% by weight. It was found that the extreme pressure was not increased due to the influence of the reacted free sulfur.

따라서, 황의 함량은 10 중량% 이하일 때, 색상, 냄새, 동활성도, 극압성에 있어서 가장 우수한 결과를 나타냄을 알 수 있었다. Therefore, it was found that when the content of sulfur is 10% by weight or less, it shows the best results in color, odor, dynamic activity, and extreme pressure.

실험예Experimental Example 4.  4. 동활성도Dynamic activity 시험 exam

올레인산, 돈지, 팜유를 각각 메탄올과 반응시켜 에스테르화 반응을 실시하고, 여기에 황을 첨가한 후 동활성도를 확인하기 위해 KS M2018의 동판부식시험방법에 의거하여 동활성도를 측정하였으며, 그 결과는 아래의 표 11에 나타내었다. Oleic acid, pork, and palm oil were reacted with methanol, respectively, to perform an esterification reaction, and after adding sulfur, copper activity was measured according to the copper plate corrosion test method of KS M2018 to confirm the activity. It is shown in Table 11 below.

NoNo 황함량(%)Sulfur content (%) 반응조건Reaction conditions 사용원료에 따른 동활성도Dynamic activity according to raw materials used 몰비Mole ratio 반응시간 Reaction time 촉매catalyst 올레인산Oleic acid 돈지 Money 팜유palm oil 1One 1515 1 : 2.51: 2.5 1,2,3차 18h1,2,3rd 18h PTSA or 인산PTSA or phosphoric acid 4a4a 3c3c 3c3c 22 1212 1 : 2.51: 2.5 1,2,3차 18h1,2,3rd 18h PTSA or 인산PTSA or phosphoric acid 3b3b 2a2a 3b3b 33 1010 1 : 2.51: 2.5 1,2,3차 18h1,2,3rd 18h PTSA or 인산PTSA or phosphoric acid 3a3a 1b1b 3a3a 44 99 1 : 2.51: 2.5 1,2,3차 18h1,2,3rd 18h PTSA or 인산PTSA or phosphoric acid 2b2b 1b1b 2c2c 55 88 1 : 2.51: 2.5 1,2,3차 18h1,2,3rd 18h PTSA or 인산PTSA or phosphoric acid 2b2b 1b1b 2b2b 66 77 1 : 2.51: 2.5 1,2,3차 18h1,2,3rd 18h PTSA or 인산PTSA or phosphoric acid 2b2b 1b1b 2b2b 77 66 1 : 2.51: 2.5 1,2,3차 18h1,2,3rd 18h PTSA or 인산PTSA or phosphoric acid 2b2b 1b1b 2a2a 88 55 1 : 2.51: 2.5 1,2,3차 18h1,2,3rd 18h PTSA or 인산PTSA or phosphoric acid 2a2a 1a1a 2a2a 99 44 1 : 2.51: 2.5 1,2,3차 18h1,2,3rd 18h PTSA or 인산PTSA or phosphoric acid 2a2a 1a1a 2a2a 1010 33 1 : 2.51: 2.5 1,2,3차 18h1,2,3rd 18h PTSA or 인산PTSA or phosphoric acid 2a2a 1a1a 1c1c

표 11을 참조하면, 시험결과, 돈지와 합성한 지방산에스테르는 황의 함량이 증가하여도 동활성도가 크게 변하지 않는 것으로 나타났지만, 황을 12 중량% 첨가한 이후부터는 동판에 부식이 발생하는 것으로 나타났다. Referring to Table 11, as a result of the test, the fatty acid ester synthesized with pork belly showed that the copper activity did not change significantly even when the sulfur content increased, but after 12% by weight of sulfur was added, corrosion was observed in the copper plate.

또한, 올레인산과 팜유로 합성한 지방산에스테르는 황 함량이 증가함에 따라 동활성도가 비교적 좋지 않은 것으로 나타났으며, 황의 함량이 낮음에도 불구하고 동활성도가 크게 나아지지 않음을 알 수 있었다. In addition, fatty acid esters synthesized with oleic acid and palm oil showed relatively poor copper activity as the sulfur content increased, and it was found that the copper activity was not significantly improved despite the low sulfur content.

따라서, 이상의 시험에서 나타난 바와 같이, 돈지로 합성한 지방산에스테르에 황을 10 중량% 이하로 첨가하는 것이 동활성도에 있어 가장 안정적인 것으로 확인되었다. Therefore, as shown in the above test, it was confirmed that the addition of sulfur to the fatty acid ester synthesized with pork fat in an amount of 10% by weight or less was the most stable in the activity.

실험예Experimental Example 5. (시험방법 :  5. (Test method: 극압성과Extreme pressure 마모, 마찰특성 평가)  Wear and friction characteristics evaluation)

1. 시험방법 1. Test method

이하, 고기능성 특수첨가제로의 성능 중 주 요소인 내모마성과 극압성에 대한 시험방법에 대해서 설명한다. Hereinafter, a test method for wear resistance and extreme pressure, which are the main elements of the performance as a high-functional special additive, will be described.

일반적 윤활유의 마찰마모 특성을 살펴보기 위한 마찰 시험은 영국 Cameron plint 사 제품인 Four-ball test machin을 사용하였으며 테스트 볼은 SKF사의 제품으로 1/2인치 직경을 가진 AISI 52100계열의 표준시험 베어링(강구)을 사용하였다. The friction test for examining the frictional wear characteristics of general lubricants was a four-ball test machin manufactured by Cameron plint, UK. The test ball was manufactured by SKF, and is a standard test bearing (steel ball) of AISI 52100 series with 1/2 inch diameter. Was used.

시험기와 베어링의 세척은 n-hexane으로 매 시험 전후에 실시함으로써 전시험오일의 잔존물이나 외부오염을 제거하도록 하였다. 3개의 시험용 강구(이하 '고정구'로 지칭함)를 시료용기에 고정시켜 놓고 그 위에 한 개의 시험용 강구(이하, '회전구'로 지칭함)를 부하상태에서 1760으로 회전시킨다. 시료의 유온은 18~35℃로 하고 10초 간격으로 부하를 증가시키면서 융착이 일어날 때까지 시험을 계속한다.(점차 더 높은 하중을 걸어 시험을 계속 되풀이하되 매번 측정한 흠지름을 기입하고 한 번 사용한 시험구는 버리고 결국 융착이 일어나 때까지 되풀이 한다). 10회의 하중에서 융착이 일어나지 않거나 그 부하에서 마모의 흔적이 보정선의 5% 이내일 때에는 더 이상 시험하지 않는다. 마찰시험이 끝난 후 베어링에 나타난 마모의 직경의 크기를 광학현미경으로 ㎜까지 정확하게 측정하고 세 개의 베어링에 대한 장경과 단경을 모두 측정한 후 평균값을 시험 윤활유의 마모직경(WSD : Wear Scar diameter)으로 비교하였다.Cleaning of the tester and bearings was performed before and after each test with n-hexane to remove residues or external contamination of the entire test oil. Three test steel balls (hereinafter referred to as 'fixing balls') are fixed to the sample container, and one test steel ball (hereinafter referred to as 'rotating balls') is rotated to 1760 under load. The oil temperature of the sample is set to 18 ~ 35 ℃, and the test is continued until the fusion occurs while increasing the load at 10 second intervals. (The test is repeated repeatedly by applying a higher load, but the measured flaw is recorded once. Discard the used test sphere and repeat until fusion finally occurs). No further fusion test is performed at 10 loads, or when there is no evidence of wear at that load within 5% of the calibration line. After the friction test is over, the diameter of the wear on the bearing is accurately measured to ㎜ with an optical microscope, and the long and short diameters of all three bearings are measured, and the average value is measured as the wear diameter of the test lubricant (WSD: Wear Scar diameter). Compared.

2. 시험조건2. Test conditions

위 시험방법은 KS M 2026에 규정된 방법이나 본 시험에 있어서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 첨가제의 내마모성을 평가하기 위하여 다음과 같이 Lubrizol사의 5W30(API SN) 엔진오일을 사용하여 비교시험을 하였다. The above test method is the method specified in KS M 2026, but in this test, a comparative test using Lubrizol's 5W30 (API SN) engine oil as follows to evaluate the wear resistance of the additive produced according to the preferred embodiment of the present invention. Did.

1) 시험방법 : KS M 2026의 4-ball wear test  1) Test method: 4-ball wear test of KS M 2026

2) 시험하중 : 80㎏  2) Test load: 80㎏

3) 시험온도 : 25℃  3) Test temperature: 25 ℃

4) 시험속도 : 1760rpm  4) Test speed: 1760rpm

5) 시험시료 : Lubrizol사의 5W30(API SN)엔진오일  5) Test sample: Lubrizol 5W30 (API SN) engine oil

3. 시험내용3. Test contents

본 발명에 따라 제조된 첨가제의 첨가유무에 따른 Shell식 4-ball 시험결과Shell-type 4-ball test results with and without the addition of additives prepared according to the invention 시험항목 / 시료구분 Test Items / Sample Classification 첨가하지 않은 것Not added 첨가한 것Added 내마모시험(㎜)Abrasion test (㎜) 0.780.78 0.550.55 극압성시험(kg)Extreme pressure test (kg) 8080 200200

4. 시험결과4. Test results

본 시험은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 황계 극압첨가제를 Lubrizol사의 5W30(API SN) 엔진오일에 일정량 첨가한 것과 전혀 첨가하지 않은 것의 두 시료에 대해 Shell식 4-ball test를 통해 내마모성과 극압성을 시험한 결과이며, 표 12에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제를 첨가하지 않은 엔진오일보다 첨가한 엔진오일이 내마모성이나 극압성에 있어서 매우 우수하게 나옴을 확인할 수 있었다. This test is abrasion resistance through a shell type 4-ball test for two samples of a certain amount of sulfur-based extreme pressure additive prepared according to a preferred embodiment of the present invention in a 5W30 (API SN) engine oil of Lubrizol and none at all. As a result of testing the extreme pressure resistance, as shown in Table 12, it was confirmed that the added engine oil than the engine oil to which the sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention was not added has excellent wear resistance and extreme pressure resistance.

이 시험의 시료는 Lubrizol사의 5W30(API SN) 엔진오일을 사용하였지만 본 시험의 결과를 볼 때 일반 엔진오일에 있어서도 본 발명의 실시예에 따라 제조된 황계 극압첨가제를 첨가하게 되면 본 시험결과처럼 더욱 월등한 내마모성과 극압성을 나타냄으로써 장치 내의 각종 부품들의 하중을 덜어 주고 마찰을 줄여줌과 동시에 원활한 윤활작동을 일으켜 완전한 유체윤활의 체제를 갖추게 되어 궁극적으로 연비와 배출가스가 절감이 되는 것으로 확인되었다. As a sample of this test, Lubrizol's 5W30 (API SN) engine oil was used, but when the results of this test were added, the addition of the sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the embodiment of the present invention was further observed as in the results of this test. By showing superior wear resistance and extreme pressure, it is confirmed that the load of various parts in the device is reduced, friction is reduced, and a smooth lubrication operation is achieved, thereby establishing a complete fluid lubrication system, ultimately reducing fuel consumption and exhaust gas. .

실험예Experimental Example 6. 배출가스특성 6. Characteristics of exhaust gas

1. 배출가스조사1. Emissions investigation

이상의 시험에 있어서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 황계 극압첨가제를 엔진오일에 일정량 투입하여 사용할 경우 마찰 및 마모 특성이 현저하게 양호해져 연비나 배출가스가 개선되는 것을 본 배출가스 조사시험결과를 통해 알 수 있었다. In the above test, when a certain amount of the sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the preferred embodiment of the present invention is added to the engine oil and used, friction and abrasion characteristics are remarkably good, improving fuel efficiency and exhaust gas. You could see through.

또한, 실제 차량에 투입하여 운행을 해 보기로 하고 다음과 같이 가솔린 차량과 디젤차량에 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 황계 극압첨가제를 일정량(300㎖ : 4ℓ에 대한 3.5%)을 투입하여 황계 극압첨가제를 투입하기 전과 후의 배출가스에 대한 조사를 실시하였다. 그리고 검사결과를 아래에 나타내었다.In addition, a certain amount (300 ml: 3.5% for 4 liter) of sulfur-based extreme pressure additive prepared according to a preferred embodiment of the present invention is added to a gasoline vehicle and a diesel vehicle as follows. The exhaust gas before and after the sulfur-based extreme pressure additive was added was investigated. And the test results are shown below.

2. 배기가스 분석결과2. Exhaust gas analysis result

차량모델Vehicle model 무첨가No additives 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제 3.5%첨가 3.5% addition of sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention



A
(가솔린차량)




A
(Gasoline vehicle)
ITEMSITEMS MEASMEAS UNITUNIT ITEMSITEMS MEASMEAS UNITUNIT
HCHC 9191 ppmppm HCHC 00 ppmppm COCO 0.140.14 %% COCO 0.060.06 %% CO2CO2 13.5013.50 %% CO2CO2 12.9712.97 %% O2O2 0.330.33 %% O2O2 0.310.31 %% NONO 107107 ppmppm NONO 00 ppmppm SOSO -- ppmppm SOSO -- ppmppm LAMLAM 1.011.01 %% LAMLAM 1.021.02 %% AFRAFR 14.6914.69 -- AFRAFR 14.7314.73 -- RPHRPH 00 rpmrpm RPHRPH 00 rpmrpm OILOIL 0.00.0 degdeg 0.00.0 degdeg

차량모델Vehicle model 무첨가No additives 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제 3.5%첨가3.5% addition of sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention




B
(가솔린차량)





B
(Gasoline vehicle)
ITEMSITEMS MEASMEAS UNITUNIT ITEMSITEMS MEASMEAS UNITUNIT
HCHC 115115 ppmppm HCHC 66 ppmppm COCO 0.540.54 %% COCO 0.070.07 %% CO2CO2 13.1713.17 %% CO2CO2 13.1713.17 %% O2O2 0.210.21 %% O2O2 0.160.16 %% NONO 4949 ppmppm NONO 55 ppmppm SOSO -- ppmppm SOSO -- ppmppm LAMLAM 0.990.99 %% LAMLAM 1.001.00 %% AFRAFR 14.4214.42 -- AFRAFR 14.6214.62 -- RPHRPH 00 rpmrpm RPHRPH 00 rpmrpm OILOIL 0.00.0 degdeg 0.00.0 degdeg

차량모델Vehicle model 무첨가 No additives 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제 3.5%첨가3.5% addition of sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention



C
(가솔린차량)




C
(Gasoline vehicle)
ITEMSITEMS MEASMEAS UNITUNIT ITEMSITEMS MEASMEAS UNITUNIT
HCHC 166166 ppmppm HCHC 3030 ppmppm COCO 0.720.72 %% COCO 0.070.07 %% CO2CO2 10.2610.26 %% CO2CO2 11.9511.95 %% O2O2 3.023.02 %% O2O2 1.251.25 %% NONO 6262 ppmppm NONO 6565 ppmppm SOSO -- ppmppm SOSO -- ppmppm LAMLAM 1.231.23 %% LAMLAM 1.091.09 %% AFRAFR 16.8316.83 -- AFRAFR 15.5215.52 -- RPHRPH 00 rpmrpm RPHRPH 00 rpmrpm OILOIL 0.00.0 degdeg 0.00.0 degdeg

3. 무 부하상태 시험(Free Acceleration Test) 조사결과)3. Results of Free Acceleration Test)

차량vehicle 무첨가 No additives 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제 3.5%첨가3.5% addition of sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention

경유차량


Diesel vehicle
NoNo Opacity
(%)
Opacity
(%)
RpmRpm OilOil NoNo Opacity
(%)
Opacity
(%)
RpmRpm OilOil
1One 20.020.0 00 0.00.0 1One 13.813.8 00 0.00.0 22 37.737.7 00 0.00.0 22 12.312.3 00 0.00.0 33 27.727.7 00 0.00.0 33 5.75.7 00 0.00.0

4. 배출가스(매연)검사결과4. Exhaust gas (soot) inspection result

아래의 표 17 내지 표 19는 본 발명에 따른 황계극압첨가제의 첨가여부에 따른 배출가스(매연) 검사 결과를 나타낸 것이다. Tables 17 to 19 below show exhaust gas (fume) test results depending on whether or not the sulfur-based pressure additive is added according to the present invention.

차량모델Vehicle model 무첨가No additives 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제 3.5%첨가3.5% addition of sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention
D
(경유차량)

D
(Vehicle)
검사
항목
inspection
Item
측정치Measure 허용
기준
permit
standard
판정Judgment 검사
항목
inspection
Item
측정치Measure 허용
기준
permit
standard
판정Judgment
매연smoke 69.00
%
69.00
%
25.00
%
25.00
%
부적합incongruity 매연smoke 13.00
%
13.00
%
25.00
%
25.00
%
적합fitness

차량모델Vehicle model 무첨가No additives 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제 3.5%첨가3.5% addition of sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention
E
(경유차량)

E
(Vehicle)
검사
항목
inspection
Item
측정치Measure 허용
기준
permit
standard
판정Judgment 검사
항목
inspection
Item
측정치Measure 허용
기준
permit
standard
판정Judgment
매연smoke 34.0
%
34.0
%
25.00
%
25.00
%
부적합incongruity 매연smoke 5.0
%
5.0
%
25.00
%
25.00
%
적합fitness

차량모델Vehicle model 무첨가No additives 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제 3.5%첨가3.5% addition of sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention
F
(경유 차량)

F
(Via vehicle)
검사
항목
inspection
Item
측정치Measure 허용
기준
permit
standard
판정Judgment 검사
항목
inspection
Item
측정치Measure 허용
기준
permit
standard
판정Judgment
매연smoke 34.0
%
34.0
%
25.00
%
25.00
%
부적합incongruity 매연smoke 10.0
%
10.0
%
25.00
%
25.00
%
적합fitness

표 17 내지 표 19를 살펴보면, 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제의 첨가여부에 따른 배출가스(매연) 검사를 실시한 결과, 상기 황계 극압첨가제를 첨가하지 않은 경우에 비해 첨가한 경우 배출가스의 측정치가 감소한다는 것을 알 수 있었다. Looking at Table 17 to Table 19, the exhaust gas (fume) test according to the addition of the sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention, as a result, compared to the case where the sulfur-based extreme pressure additive is not added, the measured value of the exhaust gas It was found that decreases.

이상과 같이 각 차량에 대해 배기가스 분석결과와 free acceleration test, 배출가스(매연)의 검사결과에서 전반적으로 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제를 첨가하기 전보다 첨가한 엔진오일이 전반적으로 상당히 개선된 수치의 결과가 나오는 것으로 확인되었다.As described above, in the exhaust gas analysis result, free acceleration test, and exhaust gas (soot) inspection results for each vehicle, the overall engine oil added was significantly improved compared to before adding the sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention. It was confirmed that the result of the numerical value was produced.

도 2 내지 도 5는 가솔린 차량과 경유 차량에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 극압성 향상 및 매연 개선을 위한 윤활유 특수첨가제를 첨가 전후에 따른 배기가스 분석에 관한 시험을 실시한 결과이며, 가솔린 차량 3대와 경유 차량 2대에 대해 각각 총 3회에 거쳐 시험을 실시하였다. 2 to 5 are the results of conducting a test for the analysis of exhaust gas before and after adding a special lubricant additive for improving extreme pressure and improving soot according to a preferred embodiment of the present invention in gasoline vehicles and diesel vehicles, gasoline vehicles 3 Tests were conducted on three vehicles and two diesel vehicles, each three times.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 가솔린 차량에 대해 시험을 실시한 결과, 본 발명에 따른 윤활유 특수첨가제를 첨가하기 전에 비해 첨가한 후에 CH, CO, CO2, NO를 포함하는 오염가스(배기가스 중에 섞여 있는 대기오염물질)이 현저히 감소하였음을 확인할 수 있었다. Referring to Figures 2 to 4, as a result of conducting a test on a gasoline vehicle, a contaminant gas containing CH, CO, CO 2 , NO after addition compared to before adding the lubricant additive according to the present invention (in exhaust gas It was confirmed that the mixed air pollutants) were significantly reduced.

도 5를 참조하면, 경유 차량에 대해 시험을 실시한 결과, 본 발명에 따른 윤활유 특수첨가제를 첨가하기 전에 비해, 첨가한 후에 매연가스에 광을 투과시켜 가스의 불투명도(Opacity)를 측정한 결과 불투명도가 감소하였음을 확인할 수 있었다. Referring to FIG. 5, as a result of conducting a test on a diesel vehicle, the opacity of the gas was measured by transmitting light through the flue gas after addition, compared to before adding the lubricant additive according to the present invention. It was confirmed that it decreased.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 황계 극압첨가제는 차량의 주행성, 연비, 및 배출가스와 직접적으로 관계되는 내마모성과 마찰특성을 유지할 수 있도록 한다. The sulfur-based extreme pressure additive prepared according to a preferred embodiment of the present invention is capable of maintaining abrasion resistance and friction characteristics directly related to driving performance, fuel efficiency, and exhaust gas of a vehicle.

또한, 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제는 우수한 내하중성능으로 엔진장치 내 피스톤, 실린더, 밸브를 포함하는 각종 부품의 원활한 윤활작용이 유지될 수 있도록 한다. In addition, the sulfur-based extreme pressure additive manufactured according to the present invention has excellent load-bearing performance so that smooth lubrication of various parts including pistons, cylinders, and valves in the engine device can be maintained.

또한, 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제는 방청첨가제 및 부식방지첨가제가 투입됨으로써 장기간 사용에 따라 오일의 산화생성물과 수분 등의 혼입으로 인한 베어링 부식이나 각종 부위에 녹발생의 우려가 방지될 수 있도록 한다. In addition, the sulfur-based extreme pressure additive prepared in accordance with the present invention may be prevented from corrosion of bearings or rust in various parts due to mixing of oil oxidation products and moisture with long-term use by adding an antirust additive and a corrosion inhibitor additive. To make.

또한, 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제는 부품의 각 부분에 사용되고 있는 고무씰에 대해 팽윤, 수축, 경화 등에 영향을 미치지 않도록 한다. In addition, the sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention does not affect the swelling, shrinking, curing, etc. for the rubber seal used in each part of the part.

또한, 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제는 금속표면과 화학적으로 반응하여 안정된 피막을 형성하여 금속표면을 보호하고 강화시킬 수 있도록 한다. In addition, the sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention chemically reacts with the metal surface to form a stable film to protect and strengthen the metal surface.

또한, 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제는 청정분산제를 투입함으로써 장치 내의 부품을 청결하게 유지시키며 에너지 손실을 줄일 수 있도록 한다. In addition, the sulfur-based extreme pressure additive prepared in accordance with the present invention allows the components in the device to be kept clean and energy loss reduced by introducing a clean dispersant.

또한, 본 발명에 따라 제조된 황계 극압첨가제는 인체에 무해하며, 일부 에스터 등의 원료는 환경친화적인 제품을 생산할 수 있도록 한다. In addition, the sulfur-based extreme pressure additive prepared according to the present invention is harmless to the human body, and raw materials such as some esters can produce environmentally friendly products.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments and the accompanying drawings disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the scope of the technical spirit of the present invention. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

S100 - 원료준비단계 S200 - 1차 승온 및 탈수단계
S300 - 2차 승온단계 S400 - 3차 승온단계
S500 - 4차 승온단계 S600 - 반응종결단계
S100-Raw material preparation step S200-1st heating and dehydration step
S300-2nd heating stage S400-3rd heating stage
S500-4th heating step S600-Reaction termination step

Claims (3)

돈지와 메탄올을 반응시켜 에스테르화한 지방산 에스테르 생성물 90 중량%에황 10 중량%를 첨가하여 반응시킨 특수 첨가제에 있어서,
상기 특수 첨가제는 윤활유 100 중량%에 대하여, 3.5 중량% 투입되는 것을 특징으로 하고,
상기 특수첨가제는
돈지와 메탄올을 1:2 ~ 1:3 몰비로 혼합하고 촉매 하에서 일정 온도 및 교반속도로 에스테르화 반응을 실시하여 준비된 지방산 에스테르를 반응기에 투입하고 120℃까지 승온시켜 탈수시키며, 120℃에 도달하면 황을 전체조성물 함량 대비 10 중량% 이하로 투입하고 승온시키며, 2차 승온단계 이후 지속적으로 승온하여 130℃에 도달하면 서서히 승온시키고, 150℃에 도달하면 5분 간격으로 1℃씩 승온시키며, 170℃에 도달하면 반응을 종결하는 과정을 거쳐 제조되는 것
을 특징으로 하며,
상기 촉매는 인산, 티타늄, PTSA(Para-Toluenesulfonic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것
을 특징으로 하고,
상기 지방산 에스테르는
돈지와 메탄올을 1:2 내지 1:3의 몰비로 혼합하여 촉매하에서 600rpm의 교반속도로 반응온도 80℃ 하에서 에스테르화 반응을 실시한 후, 1차 반응이 완료되면 30℃ 이하로 냉각하고 수세한 다음 산가를 측정하고, 산가가 기 지정된 목표치에 도달하면 냉각 및 수세한 후 산가를 측정하여 산가가 목표치인 0.5~1.5mg KOH/g로 떨어진 것으로 확인하고, KOH를 투입하여 산가가 0.5mgKOH/g 이하가 되도록 중화시킨 후 탈수과정을 거쳐 제조되는 것
을 특징으로 하는 극압성 향상 및 매연 개선을 위한 윤활유 특수첨가제.




In the special additive reacted by adding 10% by weight of sulfur to 90% by weight of the fatty acid ester product esterified by reacting pork and methanol,
The special additive is characterized in that, based on 100% by weight of lubricant, 3.5% by weight is added,
The special additive is
After mixing the donji and methanol in a molar ratio of 1: 2 to 1: 3 and conducting an esterification reaction under a catalyst at a constant temperature and agitation rate, the prepared fatty acid ester is introduced into the reactor and heated to 120 ° C to dehydrate, and when it reaches 120 ° C Sulfur is added and heated up to 10% by weight or less compared to the total composition content, and after the second heating step, the temperature is continuously raised to gradually increase the temperature when it reaches 130 ° C, and when it reaches 150 ° C, the temperature is increased by 1 ° C every 5 minutes, 170 It is manufactured through the process of terminating the reaction when it reaches ℃.
Characterized by,
The catalyst is at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, titanium, and PTSA (Para-Toluenesulfonic acid)
Characterized by,
The fatty acid ester
After mixing the donji and methanol in a molar ratio of 1: 2 to 1: 3, an esterification reaction was carried out under a catalyst at a stirring speed of 600 rpm under a reaction temperature of 80 ° C, and after the first reaction was completed, the mixture was cooled to 30 ° C or lower and washed with water. After measuring the acid value, when the acid value reaches a predetermined target value, after cooling and washing with water, the acid value is measured to confirm that the acid value has dropped to the target value of 0.5 to 1.5 mg KOH / g, and the acid value of 0.5 mgKOH / g or less by adding KOH After being neutralized so as to be manufactured through dehydration
Lubricant special additive for improving extreme pressure and soot.




삭제delete 삭제delete
KR1020190124368A 2019-10-08 2019-10-08 Special additives for lubricating oil to improve extreme pressure and improve soot KR102111500B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190124368A KR102111500B1 (en) 2019-10-08 2019-10-08 Special additives for lubricating oil to improve extreme pressure and improve soot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190124368A KR102111500B1 (en) 2019-10-08 2019-10-08 Special additives for lubricating oil to improve extreme pressure and improve soot

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102111500B1 true KR102111500B1 (en) 2020-05-15

Family

ID=70678822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190124368A KR102111500B1 (en) 2019-10-08 2019-10-08 Special additives for lubricating oil to improve extreme pressure and improve soot

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102111500B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100961215B1 (en) * 2008-06-13 2010-06-03 한국에너지기술연구원 Biodiesel production from oils and fats with free fatty acids
KR101305076B1 (en) * 2013-03-19 2013-09-11 그린루브 주식회사 Manufacture method of extreme-pressure additive for lubricant using sulfur
KR20150013877A (en) * 2013-03-15 2015-02-05 리뉴어블 에너지 그룹, 인크. Dual catalyst esterification
KR101542787B1 (en) * 2015-03-19 2015-08-07 그린루브 주식회사 Play oil, sulfur extreme pressure, polymer and non-water-soluble cutting oil with a lubricating additive

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100961215B1 (en) * 2008-06-13 2010-06-03 한국에너지기술연구원 Biodiesel production from oils and fats with free fatty acids
KR20150013877A (en) * 2013-03-15 2015-02-05 리뉴어블 에너지 그룹, 인크. Dual catalyst esterification
KR101305076B1 (en) * 2013-03-19 2013-09-11 그린루브 주식회사 Manufacture method of extreme-pressure additive for lubricant using sulfur
KR101542787B1 (en) * 2015-03-19 2015-08-07 그린루브 주식회사 Play oil, sulfur extreme pressure, polymer and non-water-soluble cutting oil with a lubricating additive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mobarak et al. The prospects of biolubricants as alternatives in automotive applications
Madanhire et al. Mitigating environmental impact of petroleum lubricants
Maleque et al. Vegetable‐based biodegradable lubricating oil additives
Tulashie et al. The potential of castor, palm kernel, and coconut oils as biolubricant base oil via chemical modification and formulation
KR101575692B1 (en) Cylinder lubricant for a two-stroke marine engine
CN106497654A (en) A kind of graphene-containing lubricating oil and preparation method thereof
RU2667063C2 (en) Lubricant for marine engine
Pawar et al. Recent advancements in synthesis, rheological characterization, and tribological performance of vegetable oil-based lubricants enhanced with nanoparticles for sustainable lubrication
CN101389739A (en) Nitrogen-containing dispersant as an ashless tbn booster forlubricants
EP3746529B1 (en) Lubricant composition
Kumar et al. Tribological and emission studies on two stroke petrol engine lubricated with sunflower methyl ester
Rajendiran et al. Antiwear study on petroleum base oils with esters
U Dabai et al. Assessment of quality parameters of ecofriendly biolubricant from waste cooking palm oil
CA2468527C (en) Lubricating oil having enhanced resistance to oxidation, nitration and viscosity increase
CN109863235A (en) Motorcycle lubrication fluid composition
KR20190055817A (en) Lubricant compositions for marine or stationary engines
US7601677B2 (en) Triglyceride based lubricant
Mukhortov et al. Studying the possibility of using complex esters as AW/EP additives
KR102111500B1 (en) Special additives for lubricating oil to improve extreme pressure and improve soot
US20060105920A1 (en) Performance-enhancing additives for lubricating oils
CN105296062B (en) A kind of preparation method of oxidation resistant natural gas engine oil
US11111454B2 (en) Lubricant formulation comprising friction modifier additive
Singh et al. Effect of phyllanthus emblica biodiesel based lubricant on cylinder liner and piston ring
KR101336294B1 (en) Lubricant composition and method of producing the same
CN105658779B (en) For protecting the lubricant oil composite of the silver-colored bearing in medium speed diesel engines

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant