一种固液相复合型内燃机油的制作方法

专利名称：一种固液相复合型内燃机油的制作方法
技术领域：
本发明属润滑剂领域，具体地说涉及一种固液相复合型内燃机油。
背景技术：
润滑就是在相对运动的摩擦接触面之间加入润滑剂，使两接触表面之间形成润滑 膜，变干摩擦为润滑剂内部分子间的内摩擦，已达到减少摩擦，降低磨损，延长机械设备使 用寿命的目的。现代润滑剂大致可分为以下几大类1、液体润滑剂包括动植物油、矿物油、合成油、水基液体等。2、半固体润滑剂就是在常温、常压下呈半流体状态，并且有胶体结构的润滑材 料_润滑脂。3、固体润滑剂它包括金属化合物，如Pb0、CaF2, MoS2等；无机物，如石墨、氮化硼等；4、气体润滑剂包括空气、氦、氮、氢等。从润滑的作用和效果来分析上述诸类润滑剂(润滑方式)，每种润滑剂既有它的 润滑优势，也有它的不足。液体润滑的优势是润滑的流动性好，完全液体润滑的摩擦系数小，是应用比较广 泛的一种润滑方式。其不足是液体润滑剂的油膜强度不够高，在边界润滑或设备停止运转 时，液体润滑剂回流到油底壳(或油箱)，此时在摩擦副上的润滑膜厚度不足Ium(完全液体 润滑时油膜厚度应在2 IOum范围内，且要连续不断)，此厚度不能满足设备运转的要求。 特别是冷启动设备时，必然导致摩擦系数急剧升高，随之带来的结果就是产生大量的磨损。固体润滑剂(润滑方式)的优点是使用温度范围宽，承载能力强，粘附性好等。但 固体润滑剂单独使用时摩擦系数较大，没有冷却作用等。这就是说单一液体润滑剂或单一固体润滑剂在一定的应用场合和范围都存在润 滑局限性问题，它主要反映在两个方面，首先是不能更好的满足设备的正常运转要求，其次 是不可避免的会造成摩擦磨损的加剧，造成能源资源的浪费。近年来，在市场上应用的一种含有石墨的润滑油，包括内燃机油和车用齿轮油。以上这些产品虽然也是将固体与液体混合在一起，但只是简单的生产工艺，通过 物理混合，生产出含有单一或两种固体润滑材料混合的添加剂或润滑油。但它们均不能达 到勻一稳定的固液相胶体体系。稳定性极差，在存放过程中固液相体系最长也只能稳定在 三个月左右，就会发生固液分离，严重的固体发生沉淀，板结在容器的低部；使用中不能很 好的达到稳定的润滑效果，甚至会在金属表面生成沉淀，堵塞油路造成设备损坏。另外，由于没有针对不同应用场合合理的选择固体润滑材料的最佳粒度分布带以 及与其相适应的配套助剂配方(依据各种摩擦副表面粗糙度的不同)，致使在使用过程中， 润滑膜达不到相适应的最佳润滑效果，油膜强度达不到理想状态。现代内燃机油均为液体润滑剂，为了保证内燃发动机的正常运转，有良好的燃料经济性，较低的摩擦磨损及较长的使用寿命，内燃机油应具备如下的作用润滑与减摩作用；冷却发动机部件作用；密封燃烧室作用；保持润滑部件清洁作 用；防锈和抗腐蚀作用。这就要求内燃机油必须具有以下性能1粘度和粘温性能由于发动机在使用过程中，操作温度将从环境温度-40°C，到油槽温度100°C，再 到活塞顶下面的峰值300°C，内燃机油需要同时经受高、低温的考验。而内燃机油粘度是温 度的函数，因此粘度是内燃机油的一项重要指标，是发动机在任何润滑点上所形成承载膜 的一个量度。内燃机油的粘度分为运动粘度(Viscosity)、低温动力粘度(CCS)、低温泵送 粘度(MRV)、高温高剪切粘度(HTHS)。分别模拟了油品在高温、低温、高剪切、低剪切速率下 的流动性能。运动粘度是油品在重力作用下流动时内部阻力的量度，内燃机油中一般测试40°C 和100°C的运动粘度。运动粘度是发动机选油的一个重要指标，合适的粘度可以使油品保持 合适的油膜强度，在高低温下都能起到润滑作用；而过高的粘度，又使发动机运动过程中摩 擦损失增大，造成燃料的能量损失，影响燃料经济性指标；在启动过程中，摩擦表面还得不 到及时润滑，就会使磨损大大增加。而粘度太小，润滑表面油膜容易破坏，密封作用不好，不 但使机油耗量增大，也容易使摩擦表面产生磨损。油品的粘度指数则是运动粘度随着温度变化的一种性能，在内燃机油的测试过程 中，一般通过40°C和100°C运动粘度的数值，可知油品的粘度指数。粘度指数越高，油品运 动粘度随着温度变化越小，这对于内燃机油在高低温下保持一定的油膜较为有利。单级油 粘度指数一般在90 105，多级油中加入了粘度指数改进剂，粘度指数一般在120 180之 间，具有较高的粘度指数，这对于保证油品在高低温下都保持良好的润滑状态是非常有利 的。润滑油周围阻止他流动的机械作用，代表了它的剪切速率。如果润滑油流动的速 度增加，或者润滑油流过的截面积变小，其剪切速率就会升高。运动粘度中没有考虑到剪切 速率的因素。但是，一旦机械零件发生运动，就会存在剪切速率，发动机高速运转过程中必 然存在剪切速率，为此在内燃机油中引入动力粘度概念，动力粘度中考虑了温度和剪切速
率的影响。CCS又称冷启动模拟器，模拟发动机油在低温高剪切速率下的动力粘度，CCS数值 与发动机曲轴在低温下启动的性能有很好的相关性。如果在发动机启动温度较低的冬季或 者寒区，内燃机油在启动温度下太粘稠，将使运动部件滞动，使发动机曲轴转动达不到启动 的转速而启动不了。因此选择内燃机油时就必须考虑低温动力粘度，CCS是多级油的一个 重要指标，不同粘度等级的油品确保油品在不同低温下具有良好的启动性能。MRV又称微转筒粘度计，同时测量边界泵送温度和低温表观粘度，利用这种粘度计 可衡量发动机油的可泵送性，其测试温度比进行CCS测量时低，此时剪切速率低，模拟了内 燃机油在低温低剪切速率下的粘度性能。为确保发动机中正常的油循环，在冬季或寒区使 用的发动机油必须考虑油品的MRV数值，不同粘度等级的多级油可以满足不同温度下的使 用要求。另外，为确保内燃机油在使用过程中保持一定的低温泵送性，目前在高档内燃机油 中已经规定在程序III G、MACK T-IO台架试验后，MRV的数值也要满足指标要求。
HTHS, TBS (锥形轴承模拟器)-RAVENFIELD粘度计，测试油品高温高剪切动力粘 度，测量时剪切速率非常高，温度也高达150°C，因此模拟了内燃机油在高温高剪切作用下 的流动性能，确保发动机部件在高温下不被磨损。2清净分散性能清净分散性好的内燃机油能抑制氧化胶状物和积炭的生成，并能将其悬浮在油 中，使其不易沉积在润滑机件上。而且对沉积在机件上的沉积物能洗涤下来，悬浮在油中。 最后通过滤清器把它除掉，这样就减少活塞上漆膜和积炭生成倾向。清净分散剂是通过胶溶(P印tizing)作用、增溶作用(Solubilization)和酸中和 作用来抑制或减少各种内燃机油沉淀物的。◎胶溶作用主要是指清净分散剂吸附于烟灰、积炭和油泥表面使其不致聚集，而 保持分散、胶溶或悬浮状态，从而抑制或减少它们形成沉积物的倾向。金属清净剂吸附于较小颗粒(0 20nm)上形成长链烃基的吸附膜防止凝聚。无灰分散剂的作用在于分散剂分子与颗粒(0 50mm)键结合成厚膜防止凝聚。◎增溶作用主要是指他们可使润滑油氧化及燃料不完全燃烧所生成的非油溶性 胶质增溶解于油内。一般认为是由无灰分散剂与上述非油溶性胶质形成胶团，即分散剂分 子将胶质包围在胶团内。◎酸中和作用有两方面。其一为中和润滑油氧化和燃料不完全燃烧所生成的酸性氧化产物和酸性胶质，使 其失去活性，变为油溶性，而难以再缩聚成为漆膜沉积物。其二为中和含硫燃料燃烧后生成的S02、SO3及其后生成的硫酸，以抑制其促进氧 化生成沉积作用。内燃机油的清净分散性是一个综合的复杂性能。以上三方面的作用机理基本上概 括了清净分散剂的主要作用。3抗氧化性能内燃机油在使用条件下，由于温度、空气及金属的催化作用，油品往往容易氧化变 质。油品氧化后生成酸性化合物，易腐蚀发动机机件。氧化产物又将进一步氧化缩合生成 大分子胶质和浙青物质，使油品粘度增大影响正常使用。在传统的内燃机油配方中使用二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)及其它抗氧化剂来改 善内燃机油的抗氧化性能。但是随着排放法规的日益严格，对硫含量、磷含量不断限制，采 用酚型、胺型等抗氧剂来提高油品的抗氧化性能。在高温操作中，机油中烃类化合物与空气中的氧结合生成各种复杂的物质。这些 物质由于发动机的烘烤最终变成一种硬树脂状、类似漆膜的物质从油中析出。现代发动机油从三方面提高油品的抗氧化性能，生成最少的漆膜。◎改进炼制工艺，从油中除去原料油中能生成漆膜的物质。◎小心选择抗氧剂(化学添加剂)，阻止或延缓氧化过程。◎选用清净分散剂，能在很大程度上减少胶质和漆膜在发动机主要部件上积聚。4抗磨性能内燃机油的抗磨性能与油品的粘度与粘温性能、清净分散性及抗腐蚀等性能有 关。影响抗磨性能的主要因素是在发动机工作条件下、润滑油在金属表面保持油膜能力，良好的润滑性能保证机件的可靠润滑，避免机件的磨损。否则发动机负荷增大时，油膜被破 坏，从而造成干摩擦，引起机件摩擦表面的磨损和擦伤，甚至出现烧结。5油耗对排放系统的保护近年来，随着排放法规的日益严格，发动机技术不断改进，为降低排放而运用的先 进技术有氮氧化物NOx吸收转化器、氧化催化转化器、微粒收集器、废气再循环系统(EGR) 延迟点火或喷油时间、多气门技术、高喷射率并延迟喷射、进气自动调温装置等等，这些技 术的发展对润滑油提出了新的要求，限制了硫、磷含量；内燃机油组成可对NOx、微粒物质排 放产生一定影响；低挥发性的润滑油还可以减少润滑油的排放和油耗。因此，在近几年的润 滑油规格中，对润滑油的挥发性能，硫、磷、含量进行了新的规定，在高档汽油机油中甚至提 出SAPS的要求，即降低硫含量(S-Sulfur)，降低硫酸盐灰分(Α-Sulfur Ash)，降低磷含量 (P-Phosphorus)。6燃料经济性随着世界范围内对排放、节能的日益重视，发动机润滑油对燃料经济性的影响也 引起了业界的重视。据统计，世界范围内由于摩擦磨损而引起的能量损失占整个能耗的二 分之一到三分之一，因此提高润滑油的品质，减少发动机的摩擦磨损对节约能源有重要的 意义。内燃机油对发动机节能的影响，主要体现在粘度和油品的摩擦性能。在发动机节能 试验程序VI -A中，内燃机油的燃料经济性用下式表示FEI = 6. 238-1. 697 η 150_4· 05 μ 100式中FEI-内燃机油的燃料经济性；n 150-机油在150°C，IOfV1下的动力粘度；μ 100—机油在100°C下的摩擦系数。从上式可以看出，内燃机油的粘度越低，内燃机油的摩擦系数越小，发动机的燃料 经济性越好。7其他性能在内燃机油的发展过程中，一些性能也不断得到重视，并在规格中加以体现。如内 燃机油的烟灰分散性能、高温抗泡性能、抗剪切性能、凝胶性能、过滤性能、橡胶相容性、高 温沉积物的控制性能等，以适应不断发展的汽车新技术、新材料的需求。虽然现代内燃机油基本能达到以上要求，但受液体润滑剂不足的影响，例如当汽 车停放车库，发动机停止运转的时候流体的润滑油均会回落到油底壳中。此时摩擦副表面 仅仅会残留下极薄的流体油膜。摩擦副近乎处于边界润滑的状态。此时启动发动机，势必 会造成一定的冲击或磨损(据有关资料介绍如果发动机一天磨损量按100%计算的话，那 么发动机冷启动时受的损伤将会占60%以上)。要想得到更好的润滑与减摩作用、密封燃 烧室作用、特别是现代社会对环保的要求，只靠液体润滑剂是无法解决的，必须另辟途径来 解决和提高，这就是本发明准备解决的问题。

发明内容
要解决和提高内燃机油的润滑与减摩作用；密封燃烧室作用；降低尾气中有害气 体的排放量，本发明人查阅了大量的有关资料介绍，并经过大量试验研究发现，将液体润滑 剂与固体润滑剂有机的结合能够在内燃机的各摩擦副表面形成既有液体又有固体的复合润滑膜，这种固液相复合润滑膜能够起到单一液体润滑剂和单一固体润滑剂无法企及的作用。要将固体润滑材料加入到液体润滑材料中，将固体润滑的优势与液体润滑的优势 有机结合，合二为一，绝非是一个简单复配的过程。本发明人经过长期的理论研究，试验检 验，大量地实践验证，及国内大量相关资料的查阅，深刻认识到固液复合的过程，不仅涉及 石油化工，精细化工，还涉及到材料学，胶体化学，表面(界面)化学及颗粒技术等，是一门 新型的交叉学科。为此发明人提出了“固液相复合润滑技术(产品)”这一创新命题理论 (2009年经查新为国内首创)。“固液相复合润滑技术”理论的基础原理，是依据法国物理学家库仑的摩擦定律提 出的。库仑的摩擦定律认为，决定摩擦力大小的因素有两个，一个是摩擦表面的发向载荷， 另一个是摩擦系数。而摩擦系数又是摩擦面材料、表面状态(粗糙度)、工作条件的函数。 它告诉我们在摩擦表面的法向载荷、摩擦副材料性质、工作条件均不变的情况下，通过改变 摩擦副表面的状态，降低其粗糙度，是可以降低摩擦系数、减少摩擦阻力、降低动能消耗的。固液相复合润滑技术产品的机理，就是在充分研究了固体润滑材料(石墨、二硫 化钼、氮化硼等)的特性和润滑优势；摩擦副(钢表面)在不同加工手段的不同粗糙度； 液体润滑材料(润滑油)的优势和不足及相互关系的基础上，充分利用固体润滑材料良好 的润滑性、导热性、高温安定性和化学稳定性等特点，利用高科技手段将其加工成微米、亚 微米级的微粒子(每个微粒都有几千层可滑动的原子层)，通过科学的配比和分散与悬浮 的制备工艺，加工成既有固体润滑材料，又有液体润滑材料的固液相复合型润滑剂(润滑 油)。在润滑的过程中，固体润滑粒子伴随液体润滑油一起填充修复附着成膜于摩擦副表 面，使摩擦副表面形成既有固体又有液体的复合润滑膜。这种复合润滑膜改变了摩擦副表 面的表面状态(即粗糙度)，降低了摩擦系数，同时提高了油膜强度(承载能力)，可以收到 减少摩擦、降低磨损、节约能源、保护和延长设备使用寿命等功效，开辟了一条节约能源的 新途径。依据库仑的摩擦定律关于摩擦系数是摩擦面材料、表面状态(粗糙度)、工作条件 的函数关系，本发明需要解决的关键技术为1固体润滑材料粒度的筛选依据不同机械的摩擦副表面粗糙度的要求(依据各种摩擦副表面粗糙度的不 同)，选择适当搭配的固体润滑材料的粒度分布区间，确保固体润滑粒子对摩擦副表面填充 修复附着成膜的适应性和可靠性，同时也保证固体润滑粒子伴随液体润滑油在各种润滑过 滤系统的通过能力，这是固液相复合润滑技术产品必须解决的关键技术之一。2固体润滑材料的品种及纯度的筛选 品种具有代表性的固体润滑材料的种类有三种，分别是▼无机层状结构物质石墨、二硫化钼、氮化硼、二硫化钨、氟化石墨。其中石墨及二硫化钼已有人将它们单一(或混合)的使用在内燃机润滑油及润滑 脂里，并显示出有效的润滑性。氮化硼及二硫化钨在高温条件下，可显示出优异的润滑性。▼高分子化合物主要代表是聚四氟乙烯和尼龙，它们主要使用于润滑脂中。
▼三聚氰胺氰尿酸络合物(MCA)现主要使用于轻负荷用润滑脂及焊锡膏等场合。上述这些物质在滑动面间受力都容易断裂(剪切)，因此具有减少摩擦的作用；同 时，由于存在于滑动面间，能有效地防止两个滑动面的直接接触，从而防止了基材的磨损。上述固体材料物理化学性能各有差异，对润滑作用的贡献也不同，如石墨有极强 的物理化学稳定性，高温润滑性比低温润滑性好；二硫化钼低温润滑性优于高温润滑性等 等，因而，依据不同使用要求，优选多种固体组分，按最佳用量比例进行复配组合，可以获得 扬长补短、相互增效的优异润滑效果。固体润滑材料的主要特征有以下几点▼在液体中不溶解，但可分散大部分固体润滑材料不溶解油、溶剂和水，而是以粒子的形式分散在液体介质中。▼直接作用是减少摩擦固体润滑处理的直接作用是减少滑动金属面间的摩擦和减少滑动面间的直接接 触的频率，其作用结果是将低了油温、减少了磨损，提高了抗磨性和载荷性。▼物理作用机理固体润滑材料在润滑油中受滑动面间所产生的摩擦力影响，其层状结晶结构容易 剪切，这是吸收了摩擦应力的缘故。▼在低温和高温均有效果固体润滑材料降低摩擦不需要反应，因此即使在低温下也能起润滑作用。几乎所 有的固体润滑材料在高于普通润滑油作用的温度下仍有耐热性，在润滑油成分不能发挥作 用的场合下，固体润滑材料也起润滑作用。 纯度选择纯度高于99. 9%的固体润滑材料，是确保固相润滑的前提。因为此 纯度的固体润滑材料，几乎没有杂质，在摩擦过程中不会形成任何磨粒，更不会产生由此而 带来的磨损。固体润滑材料品种、纯度的选择是固液相复合润滑技术产品需要解决的又一关键 技术。3固体润滑材料密度的筛选科学的确定固体润滑材料的密度、粒子的重量比表面积及分级精度，是解决固体 润滑粒子在液体润滑油中长期分散、悬浮稳定的前提。4固体润滑材料高效分散剂以及稳定剂的筛选科学的确立了固体润滑材料的密度、重量比表面积及分级精度后，分散剂的选择 就显得尤其重要。固液相复合润滑技术产品需选择最有利于所用固体润滑粒子分散的高效 分散剂，使不同的固体润滑材料在高效分散剂的作用下，在液体润滑油中形成多电离层辅 以空间构象的位阻效应，达到长期分散悬浮的目的。为使固体润滑材料要在长期存放过程中，达到足够长时间的稳定效果，还要筛选 具有分散能力的稳定剂，使固体润滑材料在储存过程中，不凝聚、不重新聚团，达到长期分 散、悬浮、稳定的效果。为解决和实现上述目的，本发明提供了一种固液相复合型内燃机油组合物的配方本发明所述固液相复合型工业齿轮油组合物的组分包括固体润滑材料、液体介质、分散剂、清净剂、抗氧抗腐剂、复合剂、消泡剂、稳定分散剂等。各组分的重量份数如下 固体润滑材料0. 28 0. 42份； 液体介质83. 55 87. 15 份； 分散剂0. 28 0. 42 份； 清净剂0. 175 0. 700 份； 抗氧抗腐剂 0. 350 0. 875份；·内燃机油复合剂7. 55 9. 80份； 消泡剂0.10 0.20 份； 稳定分散剂 2. 675 4. 350份。▼本发明所选用的固体润滑材料由石墨，二硫化钼和氮化硼复合组成。上述三种固体润滑材料中，选用的石墨是天然鳞片石墨，它为六方晶体的结构，纯 度达到99.9%，结晶状态好，富有极强的润滑性，物理、化学性质相当稳定，不与任何强酸、 强碱发生反应，熔点高达3257°C，它的热传导系数为0.3(J/s. °C .cm)，是可以与金属相媲 美的优良热导体，它的弹性模量高达lOOOOMPa。它在内燃机油中主要起到润滑，增强油膜承 载能力的作用。MoS2通常称它为MOly，是由硫和钼原子组成的兰灰色六方晶体，有非常低的摩擦 系数。对金属表面有很强的亲和力，能经受住的压力高达3.45X 106MPa。它在温度和压力 的作用下，会引起在两金属表面间的Moly和金属表面发生瞬时反应，生成一层非常低摩擦 的固体膜来防止两金属表面的接触，热化学反应生成的这个膜被磨损后，通过在液体润滑 剂中悬浮的Moly会连续不断地重新补充到摩擦表面上来。MoS2在350°C时就发生氧化，固 其高温状态时润滑性不如石墨和氮化硼好。在此发明中它与石墨和氮化硼相互协同，能在 内燃机从冷启动到全速全负荷运转的全过程中，从低温到高温状态下都能保持良好的润滑 效果。特别是在此发明中起到帮助固体润滑材料在液体介质中长期分散悬浮稳定的作用。氮化硼俗称白色石墨，它的润滑性比石墨还好，且熔点高达3100°C，它在本发明中 与其它两种固体润滑材料复配可起到协同效果，提高润滑性，增强油膜的承载能力。在此发 明中也起到帮助固体润滑材料在液体介质中长期分散悬浮稳定的作用。依据内燃机各对摩擦副的结构特点、润滑要求以及润滑剂稳定性等综合因素，上 述三种固体润滑材料中，其固体微粒的粒度和性能应满足以下要求固体颗粒重量中位粒 径在0. 9 1. 2微米之间；最大粒径不超过3微米；重量比表面积在4. 5 6. 0m2/g之间； 分级精度指数在1. 2 1. 6之间。固体润滑材料的各组分用量的重量份数分别为石墨为0. 21 0. 40份，二硫化钼为0. 035 0. 075份，氮化硼为0. 035 0. 125份。依据大量的试验和实际应用测试结果表明，上述三种固体润滑材料的最佳重量配 比应同时满足以下条件石墨二硫化钼氮化硼的重量比例为0.21 0.40 0.035 0.075 0.035 0.125。三者之间的用量符合满足上述条件，在分散剂的帮助下，能够在液体润滑油中可形成四个不同电量的电离层，这些电离层的存在有利于固体微粒在液体润滑油中分散，能 够降低和防止分散后再从新聚团降低重量比表面积的现象发生，使固体微粒在液体润滑油 中达到长期悬浮稳定的效果。同是对提高润滑性，降低磨损能力起到协同作用。(与单一使 用一种或两种固体润滑材料的分散悬浮稳定性，润滑性都有所提高，具体实效见表4及表 5。)▼本发明所选用的分散剂为丁二酰亚胺类分散剂，优选多丁二酰亚胺(T155)、硼 化丁二酰亚胺(Hitec 648)、无氯丁二酰亚胺(Mobilad C-203)中的一种或其组合。上述分散剂它具有油溶性基团大，离子化极性大，通过电荷斥力作用，使上述三种 固体润滑材料的固体微粒在液体润滑油中保持长期悬浮稳定。其优选重量份数应为固体润滑材料重量份数的3/4 1。τ本发明所选用的清净剂为超高碱值石油磺酸钙(Τ107Β)、高碱值合成磺酸钙 (Hitec611)、高碱值硫化烷基酚钙(0L0A219)、高碱值烷基水杨酸钙(0SCA420)、高碱值环 烷酸钙(T114)中的一种或其组合。其优选重量份数应为固体润滑材料重量份数的1/2 2。▼本发明所选用的抗氧抗腐剂为伯/仲烷基ZDDP(Hitecl656)、氨基硫代酯 (T323)、二烷基二硫代氨基甲酸锑(Vanlube8610)、二戊基氨基甲酸鋅(VanlubeAZ)的一种 或其组合。抗氧抗腐剂在内燃机润滑油中除起到抗氧抗腐作用外，还起到极压抗磨的作用， 它与固体润滑材料结合使用有很好的协同抗磨作用。其组分按重量计算为0. 35 0. 875份。▼本发明所选用的内燃机油复合剂为LZ 7819G，LZ 4980A, T3542、LZ1010的一种 或其它品牌代号的内燃机油复合剂的一种(这其中包括车用、船用、机车用等内燃机油复 合剂)。内燃机油复合剂是各添加剂生产厂家依据内燃机的特点而研发设计的包括清净 剂、抗氧抗腐剂等多种石油功能性添加剂在内的浓缩液，按添加比例要求加入固液相复合 型内燃机油中，能起到协同增效作用。其组分按重量计算为7. 55 9. 80份。▼本发明所选用的消泡剂为复合类消泡剂T921、T922、T923的一种。在液体润滑油中使用的消泡剂主要由硅油类和非硅油类两种，单独使用很难对所 有油品都能达到满意的结果，而复合类消泡剂是平衡了这两类消泡剂的优缺点而研制生产 的品种。其组分按重量计算为0. 10 0. 20份。τ本发明所选用的稳定分散剂为聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物的混合液 Visoplex2-602, Visoplex4-677中的一种，此两种材料中的聚甲基丙烯酸酯和乙丙胶共聚 物与普通的聚甲基丙烯酸酯和乙丙胶共聚物有所不同，它们都含有极性单体N-乙烯基吡 咯烷酮，具有极强的分散效果，对固体润滑材料在液体润滑油中的长期分散悬浮起帮助作用。其组分按重量计算为2. 675 4. 350份。▼本发明所选用的液体介质为加氢脱蜡基础油50N、75N、150N、500N、150BS的组合物。使用加氢脱蜡基础油是为了提高油品的使用温度的范围，特别是低温状态条件下 的使用。其组分按重量计算为83. 55 87. 15份。本发明所述固液相复合型内燃机油的制备方法如下第一步固体润滑物料预处理过程将石墨、二硫化钼、氮化硼固体润滑物料，利用正负压控制系统的负压吸入到固体 润滑物料预处理釜中，用搅笼搅拌器搅拌均勻(功率lOkwh，公转转速lOr/min、自转转速 50r/min)，时间控制在1 1. 5小时之间。第二步湿润分散固体润滑物料过程将部分加氢脱蜡基础油，清净剂超高碱值石油磺酸钙(T107B)、高碱值合成磺酸钙 (Hitec611)、高碱值硫化烷基酚钙(0L0A219)、高碱值烷基水杨酸钙(0SCA420)、高碱值环 烷酸钙(T114)中的一种或其组合；经液体物料自动计量系统(精确度达到千分之二)泵送 至投料罐中，然后利用正负压控制系统的负压，将预处理好的固体物料吸入到投料罐中，打 开下搅拌进行第一步的物理分散(湿润分散固体润滑物料)，搅拌功率7. 5 lOkwh，搅拌 速度800 1000r/min，搅拌时间为1. 5 2小时。第三步分散剂预处理过程将多丁二酰亚胺(T155)、硼化丁二酰亚胺(Hitec 648)、无氯丁二酰亚胺 (MobiladC-203)中的一种或其组合；部分加氢脱蜡基础油；抗氧抗磨剂伯/仲烷基 ZDDP (Hitecl656)、氨基硫代酯(T323)、二烷基二硫代氨基甲酸锑(Vanlube8610)、二戊基 氨基甲酸锌(VanlubeAZ)的一种或其组合；投入到分散剂预处理装置中进行混合，加热到 70°C，以降低粘度，便于下一步解团聚分散过程的进行。第四步解团聚分散过程将第二步与第三步处理好的物料分别泵送至无定子高速剪切乳化罐中，开启无定 子高速剪切乳化机(功率22kwh，转速3000r/min)，剪切乳化分散3. 5 4小时后，关闭无 定子高速剪切乳化机。然后打开串联在管线中的有定子高速剪切乳化机(功率7. 5kwh，转速2800r/min) 和超声波震荡器(功率6kwh，频率2145赫兹)形成闭路循环，剪切乳化震荡分散1. 5 2 小时后，将超声波震荡器关闭。再打开砂磨机(功率lOkwh，转速lOOOr/min)与有定子剪切乳化机形成闭路循环， 剪切乳化研磨分散3. 5 4小时。第五步稳定化分散过程在解团聚分散好的混合物料中加入稳定分散剂聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物 的混合液Visoplex 2-602、Visoplex4_677的一种，用无定子高速剪切乳化(功率22kwh， 转速3000r/min)剪切乳化分散0. 5 1小时。第六步再分散过程在上述生产好的物料中加入加氢脱蜡基础油150N和内燃机油复合剂，开启无定 子高速剪切乳化机乳化剪切2小时后；加入剩余部分的加氢脱蜡基础油和消泡剂及剩余部 分的聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物的混合液，继续剪切乳化分散1小时。
第七步负压脱水过程将上述物料输送到脱水脱气系统中，通过加热系统加热升温至70°C 75°C之间， 开启下搅拌及正负压控制系统中的真空泵，将负压控制在-0. OSMPa以下，进行负压脱水2 小时。第八步过滤过程将经负压脱水后的混合物料先经过接在管线中的离心过滤机过滤，经过袋式过滤 机过滤，除去大于3微米的颗粒，输送到成品冷却储存系统中的储存罐中。第九步冷却储存过程打开安装在成品罐中的下搅拌器，转速控制在lOOr/min以下，缓慢搅拌自然降温 到常温停机。第十步自动灌装过程按市场需要的包装规格，经自动灌装线进行包装出不同包装规格的品种出厂。质量要求固体颗粒重量中位粒径0. 9 1. 2微米之间；最大粒径不超过3微米；重量比表面积4. 5 6. 0m2/g之间；分级精度指数1. 2 1. 6之间；分散稳定指数彡22。本发明所述固液相复合型内燃机油的使用方法是本发明产品固液相复合型内燃机油的使用方法与传统液体内燃机油的使用方法一致。其性能与传统内燃机油性能相比较，本发明具有以下多重功效·节能节省燃油(1^6、11 、0呢气体)5% 15% ；节省润滑油60%，延长换油周期一倍以上。·环保降低尾气中有害气体的排放量。碳氢化合物(CH)下降20 % 45 % ；一氧化碳(CO)下降15% 60% ；氮氧化物(NOx)、可见微粒等全面下降；烟度(Rb)下降20 % 40 %。降低机械噪音1 10分贝。·减磨减少摩擦，降低磨损50%以上，延长发动机大修里程一倍以上。·增效提高发动机气缸压力10% 30% ；增大马力，缩短加速时间6% 15%， 提高爬坡能力；综合提高机械效率5% 10%。
四

图1为本发明固液相复合型润滑油添加剂的制备方法的工艺流程图其中以阿拉伯数字标注的为具体设备，分别为1——基础油罐2——齿轮泵3——自动计量装置 4——固体物料混合器0181] 0182]
0183]
0184]
0185]
0186]
0187]
0188]
0189]
0190]
0191]
0192]
5——固体物料投入口 7——分散剂预处理器
6-8-
_投料罐
_管道式超声波振荡器 10——砂磨机 12——脱水罐 14——成品罐 16——液体物料投入口 18——有定子高速剪切乳化机 无定子高速剪切乳化机 20——齿轮泵
9——乳化罐 11——加热装置 13——过滤机 15——灌装线 17——下搅拌电机 19——
21——下搅拌电机22-
23——缓冲罐24-
25——空气压缩机
以罗马数字标注、以虚线分割的方框为具体操作系统，分别为
_真空泵 -冷凝罐I —一基础油储存系统II —一液体物料自动计量系统
III—一固体物料预处理系统IV—一润湿分散系统
V—一分散剂预处理系统VI—一解团聚、稳定化分散系统
νπ—一加热系统W—一负压脱水系统
IX—一过滤系统X—一成品冷却储存系统
XI—一自动灌装包装系统XD-一正负压控制系统
五.
具体实施例方式
实施例1一种适用于陆地车辆和工程机械发动机的内燃机油，其组分包括固体润滑材料、 液体介质、分散剂、清净剂、抗氧抗腐剂、复合剂、消泡剂、稳定分散剂等。各组分所占的重量份数如下·固体润滑材料0. 35份；其中石墨0. 245份；二硫化钼0. 0525份；氮化硼0. 0525份；石墨二硫化钼氮化硼=0. 245 0. 0525 0. 0525 液体介质 87. 08份；其中150N加氢脱蜡基础油67. 08份；500N 10份；150BS 10份； 分散剂多丁二酰亚胺(T155)0. 35份； 清净剂高碱值合成磺酸钙(Hitec611)0. 21份； 抗氧抗腐剂伯/仲烷基ZDDP (Hitecl656) 0. 70份；·内燃机油复合剂LZ4980A 8. 50份； 消泡剂T9220. 20 份； 稳定分散剂聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物的混合液2. 81份；其中(Visoplex2-602)0. 21 份；(Visoplex4-677)2. 60 份；其加工步骤和具体工艺及条件如下第一步固体润滑物料预处理过程将石墨0. 245份、二硫化钼0. 0525份、氮化硼 0. 0525份固体润滑物料，利用正负压控制系统的负压吸入到固体物料预处理釜中，用搅笼搅拌器搅拌均勻(功率lOkwh，公转转速lOr/min、自转转速50r/min)，时间控制在1 1. 5 小时之间。第二步湿润分散固体润滑物料过程将1. 33份加氢脱蜡基础油150N、高碱值合成 磺酸钙(Hitec611)0.21份，经液体物料自动计量系统(精确度达到千分之二)泵送至投 料罐中，然后利用正负压控制系统的负压，将预处理好的固体物料吸入到投料罐中，打开下 搅拌进行第一步的物理分散(湿润分散固体润滑物料)，搅拌功率7. 5 lOkwh，搅拌速度 800 1000r/min，搅拌时间为1. 5 2小时。第三步分散剂预处理过程将分散剂多丁二酰亚胺(T155)0. 35份，加氢脱蜡基础 油0. 35份，抗氧抗磨剂伯/仲烷基ZDDP(Hitecl656)0. 21份，投入到分散剂预处理装置中 进行混合，加热到70°C，以降低粘度，便于下一步解团聚分散过程的进行。第四步解团聚分散过程将第二步与第三步处理好的物料分别泵送至无定子高速 剪切乳化罐中，开启无定子高速剪切乳化机(功率22kwh，转速3000r/min)，剪切乳化分散 3. 5 4小时后，关闭无定子高速剪切乳化机。然后打开串联在管线中的有定子高速剪切乳化机(功率7. 5kwh，转速2800r/min) 和超声波震荡器(功率6kwh，频率2145赫兹)形成闭路循环，剪切乳化震荡分散1. 5 2 小时后，将超声波震荡器关闭。再打开砂磨机(功率lOkwh，转速lOOOr/min)与有定子剪切乳化机形成闭路循环， 剪切乳化研磨分散3. 5 4小时。第五步稳定化分散过程在解团聚分散好的混合物料中加入稳定分散剂聚甲基丙 烯酸酯与乙丙胶共聚物的混合液Visoplex 2-6020. 21份，用无定子高速剪切乳化(功率 22kwh，转速3000r/min)剪切乳化分散0. 5 1小时。第六步再分散过程在上述生产好的物料中加入加氢脱蜡基础油150N 65. 40份 和内燃机油复合剂LZ4980A 8. 5份，开启无定子高速剪切乳化机乳化剪切2小时后；加入剩 余部分的加氢脱蜡基础油500N 10份、150BS 10份、消泡剂T922 0. 20份、聚甲基丙烯酸酯 与乙丙胶共聚物的混合液Vis0pleX4-6772. 60份，继续剪切乳化分散1小时。第七步负压脱水过程将上述物料输送到负压脱水系统中，通过加热系统加热升 温至70°C 75°C之间，开启下搅拌及正负压控制系统中的真空泵，将负压控制在-0. OSMPa 以下，进行负压脱水2小时。第八步过滤过程将经负压脱水后的混合物料先经过接在管线中的离心过滤机过 滤，再经过袋式过滤机过滤，将大于3微米的固体润滑颗粒滤掉，然后再输送到成品冷却储 存系统中的储存罐中。第九步冷却储存过程打开安装在成品罐中的下搅拌器，转速控制在lOOr/min以 下，缓慢搅拌自然降温到常温停机。第十步自动灌装过程按市场需要的包装规格，经自动灌装线进行包装出不同包 装规格的品种出厂。该实施例调配的机油符合APICF-4SAE 15W40质量要求。常规理化指标见表1 表 1 将本实施例制得的产品APICF-4SAE 15W40的内燃机油，在国家级某检测中心的 对比台架试验中取得了如下的效果1总功率动力性相当，燃油消耗量最大降低5. 51%，平均燃油消耗量降低 4. 23%。2负荷特性1400r/min、2000r/min、3000r/min负荷特性的最低燃油消耗率、平 均燃油消耗率均有降低。燃油消耗率最大降低10. 11% ；平均燃油消耗率最大降低6. 43%。3全负荷烟度全部转速范围内烟度值均有降低。最大降低35. 56% ；平均降低20. 22%。4排气污染物CH、CO、NOx, PT排放全面下降。分别降低 22. 38%,3. 22%,7. 92%,25. 98%。5可见污染物全负荷可见污染物排量最大点时降低20. 67%。最大降低38. 56% ；平均降低28. 31%。6全负荷最大活塞漏气量全面降低。最大降低36. 8%，最小降低9. 86%，平均降低
20. 22%。7全负荷机油消耗量最大降低32. 18% ；平均降低18. 28%。8主要零件磨损量全面降低。▼曲轴连杆径降低20. 9%▼连杆小头孔降低12. 6%▼连杆大头孔降低36. 8%▼主轴承孔降低12. 8%
▼凸轮轴轴径降低8. 8%▼活塞降低46.0%▼活塞环径向厚度一环降低1. 5% ；二环降低6. 2% ；油环降低16. 1%▼气缸孔降低143. 10% 实施例2一种适用于船舶发动机的内燃机油，其组分包括固体润滑材料、液体介质、分散 剂、清净剂、抗氧抗腐剂、复合剂、消泡剂、稳定分散剂等。各组分所占的重量份数如下·固体润滑材料0. 60份；其中石墨0. 400份；二硫化钼0. 075份；氮化硼0. 125份；石墨二硫化钼氮化硼=0. 400 0. 075 0. 125 液体介质 84. 55份；其中75N加氢脱蜡基础油2. 05份；150N67. 5份；150BS15份； 分散剂无氯丁二酰亚胺(Mobilad C_203)0. 60 份； 清净剂高碱值烷基水杨酸钙(0SCA420) 1. 00份； 抗氧抗腐剂二烷基二硫代氨基甲酸锑(Vanlube8610)0. 5份； 船用油复合剂T35429. 80份； 消泡剂 Τ9220. 20 份； 稳定分散剂聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物的混合液2. 75份；其中(Visoplex2_602) 0. 25 份；(Visoplex4_677) 2. 50 份；其加工步骤和具体工艺及条件如下第一步固体润滑物料预处理过程将石墨0. 400份、二硫化钼0. 075份、氮化硼0. 125份固体润滑物料，利用正负压 控制系统的负压吸入到固体物料预处理釜中，用搅笼搅拌器搅拌均勻(功率lOkwh，公转转 速10r/min、自转转速50r/min)，时间控制在1 1. 5小时之间。第二步湿润分散固体润滑物料过程将1. 55份加氢脱蜡基础油75N、清净剂无氯丁二酰亚胺(Mobilad C_203)0. 60份， 经液体物料自动计量系统(精确度达到千分之二)泵送至投料罐中，然后利用正负压控制 系统的负压，将预处理好的固体物料吸入到投料罐中，打开下搅拌进行第一步的物理分散 (湿润分散固体润滑物料)，搅拌功率7. 5 lOkwh，搅拌速度800 lOOOr/min，搅拌时间 为1. 5 2小时。第三步分散剂预处理过程将分散剂无氯丁二酰亚胺(Mobilad C_203)0. 60份，加氢脱蜡基础油75N0. 50份， 抗氧抗磨剂二烷基二硫代氨基甲酸锑(VanlUbe8610)0. 5份，投入到分散剂预处理装置中 进行混合，加热到70°C，以降低粘度，便于下一步解团聚分散过程的进行。第四步解团聚分散过程将第二步与第三步处理好的物料分别泵送至无定子高速剪切乳化罐中，开启无定 子高速剪切乳化机(功率22kwh，转速3000r/min)，剪切乳化分散3. 5 4小时后，关闭无 定子高速剪切乳化机。然后打开串联在管线中的有定子高速剪切乳化机(功率7. 5kwh，转速2800r/min)和超声波震荡器(功率6kwh，频率2145赫兹)形成闭路循环，剪切乳化震荡分散1. 5 2 小时后，将超声波震荡器关闭。再打开砂磨机(功率lOkwh，转速lOOOr/min)与有定子剪切乳化机形成闭路循环， 剪切乳化研磨分散3. 5 4小时。第五步稳定化分散过程在解团聚分散好的混合物料中加入稳定分散剂聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物 的混合液Visoplex 2-6020. 25份，用无定子高速剪切乳化(功率22kwh，转速3000r/min) 剪切乳化分散0.5 1小时。第六步再分散过程在上述生产好的物料中加入加氢脱蜡基础油150N67.50份和船用油复合剂 T35429. 80份，开启无定子高速剪切乳化机乳化剪切2小时后；加入剩余部分的加氢脱 蜡基础油150BS 15份、消泡剂T9220. 20份、聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物的混合液 Visoplex4-6772. 50份，继续剪切乳化分散1小时。第七步负压脱水过程将上述物料输送到负压脱水系统中，通过加热系统加热升温至70°C 75°C之间， 开启下搅拌及正负压控制系统中的真空泵，将负压控制在-0. OSMPa以下，进行负压脱水2 小时。第八步过滤过程将经负压脱水后的混合物料先经过接在管线中的离心过滤机过滤，再经过袋式过 滤机过滤，将大于3微米的固体润滑颗粒滤掉，然后输送到成品冷却储存系统中的储存罐 中。第九步冷却储存过程打开安装在成品罐中的下搅拌器，转速控制在lOOr/min以下，缓慢搅拌自然降温 到常温停机。第十步自动灌装过程按市场需要的包装规格，经自动灌装线进行包装出不同包装规格的品种出厂。该实施例调配的船用机油符合船用4012机油质量要求。常规理化指标见表2 表2
19 将本实施例制得的产品船用内燃机油4012，在某捕捞渔船上使用后取得了如下的 效果1节省柴油7. 87%，降低机油消耗60. 6%，延长机油换油期1倍。2发动机噪音降低10分贝。3主要零部件磨损平均降低49. 60%。4发动机有效功率提高了 6. 26%。 实施例3—种适用于机车发动机的内燃机油添加剂，其组分包括固体润滑材料、液体介质、 分散剂、清净剂、抗氧抗腐剂、复合剂、消泡剂、稳定分散剂等。各组分所占的重量份数如下·固体润滑材料0. 45份；其中石墨0. 2925份；二硫化钼0. 0540份；氮化硼0. 1035份；石墨二硫化钼氮化硼=0. 2925 0. 0540 0. 1035 ； 液体介质 84. 55份；其中50N加氢脱蜡基础油1. 44份；150N63. 62份；150BS15份； 分散剂硼化丁二酰亚胺(Hitec 648)0. 45份； 清净剂高碱值硫化烷基酚钙(0L0A219) 0. 675份； 抗氧抗腐剂 二戊基氨基甲酸鋅(VanlubeAZ) 1. 125份； 机车用油复合剂LZ 3421 13. 63份； 消泡剂T9220. 20 份； 稳定分散剂 聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物的混合液
(Visoplex4-677) 3. 41 份。 其加工步骤和具体工艺及条件如下第一步固体润滑物料预处理过程将石墨0. 2925份、二硫化钼0. 0540份、氮化硼0. 1035份固体润滑物料，利用正负 压控制系统的负压吸入到固体物料预处理釜中，用搅笼搅拌器搅拌均勻(功率lOkwh，公转 转速10r/min,自转转速50r/min)，时间控制在1 1. 5小时之间。第二步湿润分散固体润滑物料过程将0. 99份加氢脱蜡基础油50N、清净剂高碱值硫化烷基酚钙(0L0A219) 0. 675份， 经液体物料自动计量系统(精确度达到千分之二)泵送至投料罐中，然后利用正负压控制 系统的负压，将预处理好的固体物料吸入到投料罐中，打开下搅拌进行第一步的物理分散 (湿润分散固体润滑物料)，搅拌功率7. 5 lOkwh，搅拌速度800 lOOOr/min，搅拌时间 为1. 5 2小时。第三步分散剂预处理过程将分散剂硼化丁二酰亚胺(Hitec 648) 0. 45份，加氢脱蜡基础油50N0. 45份，抗氧 抗腐剂二戊基氨基甲酸锌(VanlubeAZ)I. 125份，投入到分散剂预处理装置中进行混合，加 热到70°C，以降低粘度，便于下一步解团聚分散过程的进行。第四步解团聚分散过程将第二步与第三步处理好的物料分别泵送至无定子高速剪切乳化罐中，开启无定 子高速剪切乳化机(功率22kwh，转速3000r/min)，剪切乳化分散3. 5 4小时后，关闭无 定子高速剪切乳化机。然后打开串联在管线中的有定子高速剪切乳化机(功率7. 5kwh，转速2800r/min) 和超声波震荡器(功率6kwh，频率2145赫兹)形成闭路循环，剪切乳化震荡分散1. 5 2 小时后，将超声波震荡器关闭。再打开砂磨机(功率lOkwh，转速lOOOr/min)与有定子剪切乳化机形成闭路循环， 剪切乳化研磨分散3. 5 4小时。第五步稳定化分散过程在解团聚分散好的混合物料中加入稳定分散剂聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物 的混合液Visoplex4-6770. 36份，用无定子高速剪切乳化(功率22kwh，转速3000r/min)剪 切乳化分散0. 5 1小时。第六步再分散过程在上述生产好的物料中加入加氢脱蜡基础油150N 63. 62份和船机车用油复合 剂LZ3421 13. 63份，开启无定子高速剪切乳化机乳化剪切2小时后；加入剩余部分的加氢 脱蜡基础油150BS 15份、消泡剂T922 0. 20份、聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物的混合液 Visoplex4-6773. 05份，继续剪切乳化分散1小时。第七步负压脱水过程将上述物料输送到负压脱水系统中，通过加热系统加热升温至70°C 75°C之间， 开启下搅拌及正负压控制系统中的真空泵，将负压控制在-0. OSMPa以下，进行负压脱水2 小时。第八步过滤过程
将经负压脱水后的混合物料先经过接在管线中的离心过滤机过滤，再经过袋式过 滤机过滤，将大于3微米的固体润滑颗粒滤掉，然后输送到成品冷却储存系统中的储存罐 中。第九步冷却储存过程打开安装在成品罐中的下搅拌器，转速控制在lOOr/min以下，缓慢搅拌自然降温 到常温停机。第十步自动灌装过程按市场需要的包装规格，经自动灌装线进行包装出不同包装规格的品种出厂。该实施例调配的机车用油符合机车五代用油20W40油的质量要求。常规理化指标 见表3 表 3 将本实施例制得的产品机车用20W40五代机车用油，在某地方铁路东风5型机车 使用后取得了如下的效果1节省柴油7. 26%，机油消耗降低38%，换油期由23. 6万公里延长到70万公里。2发动机噪音降低12分贝。3主要零部件磨损降低52.8%。
4综合提高发动机有效功率6.87%。表4是液体内燃机油、单一石墨型内燃机油及实施例1、实施例2、实施例3的油膜 承载能力长时磨损值的对照表表4
★关于分散稳定指数鉴于固液相合复合技术产品目前尚未有国家或行业标准，为了便于判定和对比固 体润滑组合物在液体润滑油中的分散悬浮稳定状态，发明人提出了一种分散稳定指数的概 念及具体测试方法，以便严格控制产品质量。所谓“分散稳定指数”是将该发明产品按一定比例加入到标准润滑油中，按特定的 搅拌方式搅拌后，静止放置一定的时间后，倒出液体后，称取沉淀物的重量，然后与静止放 置的时间进行对比(既时间/重量)，得到的一个常数，即为分散稳定指数.具体测定方法如下第一步取150ml量杯一只，进行恒重处理，重量用G1表示。第二步取该发明产品100ml，倒入150ml的量杯中。第三步用活塞式搅拌器，上下拉动量杯中的液体进行搅拌，时间0. 5小时。每分钟 搅拌10次第四步将搅拌好的试样静止放置100小时。第五步将量杯中的液体倒出，再对量杯进行恒重处理，重量用G2表示。第六步按下列公式计算出胶体稳定指数。(并取整数值)IOiV(G2-G1)表5是单一石墨型CD15W40内燃机油、实施例1、实施例2、实施例3的分散稳定性 对照表表权利要求
一种固液相复合型内燃机油，其特征在于其组分包括固体润滑材料与液体介质以及其他辅料-分散剂、抗氧抗腐剂、清净剂、内燃机油复合剂、消泡剂、稳定分散剂，经高速剪切乳化、超声波振荡及砂磨研磨分散加工，制成具有稳定的分散体系的固液相复合型内燃机油；该内燃机油在使用过程中，能填充修复、附着成膜于内燃机各摩擦副表面，形成稳定的固液相复合润滑膜。
2.如权利要求1所述的内燃机油，其特征在于各组分所占的重量份数如下 固体润滑材料0. 28 0. 42份； 液体介质83. 55 87. 15份； 分散剂0. 28 0. 42份； 清净剂0. 175 0. 700份； 抗氧抗腐剂0. 350 0. 875份； 内燃机油复合剂`7. 55 13. 63份； 消泡剂0. 10 0. 20份； 稳定分散剂2. 675 4. 350份。
3.如权利要求1或2所述的内燃机油，其特征在于所述的固体润滑材料由石墨、二硫化 钼、氮化硼组成。石墨二硫化钼氮化硼的重量比例为`0.21 0.40 0.035 0.075 0.035 0.125。
4.如权利要求1或2所述的内燃机油，其特征在于所说的固体润滑材料微粒的粒度及 性能应满足以下要求固体颗粒重量中位粒径在0. 9 1. 2微米之间；最大粒径不超过3微 米；重量比表面积在4. 5 6. 0m2/g之间；分级精度指数在1. 2 1. 6之间。
5.如权利要求1或2所述的内燃机油，其特征在于所述的分散剂为丁二酰亚胺类分 散剂，优选多丁二酰亚胺(T155)、硼化丁二酰亚胺(Hitec 648)、无氯丁二酰亚胺(Mobilad C-203)中的一种或其组合。其优选重量份数应为固体润滑材料重量份数的3/4 1。
6.如权利要求1或2所述的内燃机油，其特征在于所说的清净剂为超高碱值石油磺酸 钙(T107B)、高碱值合成磺酸钙(Hitec611)、高碱值硫化烷基酚钙(0L0A219)、高碱值烷基 水杨酸钙(0SCA420)、高碱值环烷酸钙(T114)中的一种或其组合，其优选重量份数应为固 体润滑材料重量份数的1/2 2 ；所说的抗氧抗腐剂为伯/仲烷基ZDDP(Hitecl656)、氨基 硫代酯(T323)、二烷基二硫代氨基甲酸锑(Vanlube8610)、二戊基氨基甲酸锌(VanlubeAZ) 的一种或其组合，其重量为0. 35 0. 875份。
7.如权利要求1或2所述的内燃机油，其特征在于所述的稳定分散剂为聚甲基丙烯酸 酯与乙丙胶共聚物的混合液ViSOplex2-602、ViSOplex4-677中的一种；稳定剂的优选重量 份数应为固体润滑材料组份的1/2 2/3。
8.如权利要求1或2所述的内燃机油，其特征在于所说的内燃机油复合剂为LZ7819G， LZ 4980A, T3542、LZ3421的一种，其用量按重量计算为7. 55 13. 63份；所说的消泡剂为 复合类消泡剂T921、T922、T923的一种，其用量按重量计算为0. 10 0. 20份。
9.如权利要求1或2所述的内燃机油，其特征在于所说的液体介质为加氢脱蜡基础油 50N、75N、150N、500N、150BS的组合物，其用量按重量计算为83. 55 87. 15份。
10.如权利要求1或2所述的内燃机油的制备方法，其特征在于具体制备过程如下第一步固体润滑物料预处理过程将石墨、二硫化钼、氮化硼固体润滑物料，利用正负压控制系统的负压吸入到固体润滑 物料预处理釜中，用搅笼搅拌器搅拌均勻(功率lOkwh，公转转速lOr/min、自转转速50r/ min)，时间控制在1 1. 5小时之间。 第二步湿润分散固体润滑物料过程将部分加氢脱蜡基础油和清净剂超高碱值石油磺酸钙(T107B)、高碱值合成磺酸钙 (Hitec611)、高碱值硫化烷基酚钙(0L0A219)、高碱值烷基水杨酸钙(0SCA420)、高碱值环 烷酸钙(Tl 14)中的一种或其组合，经液体物料自动计量系统(精确度达到千分之二)泵送 至投料罐中，然后利用正负压控制系统的负压，将预处理好的固体物料吸入到投料罐中，打 开下搅拌进行第一步的物理分散(湿润分散固体润滑物料)，搅拌功率7. 5 lOkwh，搅拌 速度800 1000r/min，搅拌时间为1. 5 2小时。 第三步分散剂预处理过程将多丁二酰亚胺(T155)、硼化丁二酰亚胺(Hitec 648)、无氯丁二酰亚胺 (MobiladC-203)中的一种或其组合，部分加氢脱蜡基础油和抗氧抗磨剂伯/仲烷基 ZDDP (Hitecl656)、氨基硫代酯(T323)、二烷基二硫代氨基甲酸锑(Vanlube8610)、二戊基 氨基甲酸锌(VanlubeAZ)的一种或其组合，投入到分散剂预处理装置中进行混合，加热到 70°C，以降低粘度，便于下一步解团聚分散过程的进行。 第四步解团聚分散过程将第二步与第三步处理好的物料分别泵送至无定子高速剪切乳化罐中，开启无定子高 速剪切乳化机(功率22kwh，转速3000r/min)，剪切乳化分散3. 5 4小时后，关闭无定子 高速剪切乳化机。然后打开串联在管线中的有定子高速剪切乳化机(功率7. 5kwh，转速2800r/min)和超 声波震荡器(功率6kwh，频率2145赫兹)形成闭路循环，剪切乳化震荡分散1. 5 2小时 后，将超声波震荡器关闭。再打开砂磨机(功率lOkwh，转速lOOOr/min)与有定子剪切乳化机形成闭路循环，剪切 乳化研磨分散3. 5 4小时。 第五步稳定化分散过程在解团聚分散好的混合物料中加入稳定分散剂聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物的混 合液Visoplex 2-602、Visoplex4-677的一种，用无定子高速剪切乳化(功率22kwh，转速 3000r/min)剪切乳化分散0. 5 1小时。 第六步再分散过程在上述生产好的物料中加入加氢脱蜡基础油和内燃机油复合剂，开启无定子高速剪切 乳化机乳化剪切2小时后；加入剩余部分的加氢脱蜡基础油和消泡剂及剩余部分的聚甲基 丙烯酸酯与乙丙胶共聚物的混合液，继续剪切乳化分散1小时。 第七步负压脱水过程将上述物料输送到脱水脱气系统中，通过加热系统加热升温至70°C 75°C之间，开启 下搅拌及正负压控制系统中 的真空泵，将负压控制在-0. OSMPa以下，进行负压脱水2小时。 第八步过滤过程将经负压脱水后的混合物料先经过接在管线中的离心过滤机过滤，再经过袋式过滤机过滤，将大于3微米的固体润滑颗粒滤掉，然后输送到成品冷却储存系统中的储存罐中。 第九步冷却储存过程打开安装在成品罐中的下搅拌器，转速控制在lOOr/min以下，缓慢搅拌自然降温到常 温停机。第十步自动灌装过程 按市场需要的包装规格，经自动灌装线进行包装出不同包装规格的品种出厂。
全文摘要
本发明属润滑剂领域，具体地说涉及一种固液相复合型内燃机油。依据固液相复合润滑技术理论，针对内燃机性能、特点、工况等对润滑系统的要求，本发明提供了一种固液相复合型内燃机油组合物及制备方法的技术方案。其组分包括固体润滑材料与液体介质以及其他辅料-分散剂、抗氧抗腐剂、清净剂、内燃机油复合剂、消泡剂、稳定分散剂等，经高速剪切乳化、超声波振荡及砂磨研磨分散加工，制成具有稳定的分散体系的固液相复合型内燃机油。
文档编号C10M161/00GK101880577SQ201010214998
公开日2010年11月10日 申请日期2010年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者公丕桐, 邹鸣 申请人:邹鸣;公丕桐;张桂芹