一种低粘度节能发动机减摩剂及其制备方法与流程

文档序号:13677555阅读:211来源:国知局
技术领域本发明涉及发动机润滑油技术领域,具体涉及一种低粘度节能发动机减摩剂及其制备方法。

背景技术:
近年来,由于世界范围的石油短缺和燃料价格的上涨,燃料经济性已成为国际性热点话题之一,另外由于还涉及到自然资源和环境保护等问题,车辆的燃料效率也越来越引起人们的普遍关注。美国共同平均燃料经济性(CAFE)要求汽车要有高的燃料经济性,立法要求美国的汽车燃料经济性指标1990年为8.6L/100km,到2003年时将提高到6.7L/100km;而日本则提出2010年的汽车燃料经济性要比1995年提高23%,达到6.6L/100km的指标要求;欧盟也正在研究如何满足2008年6L/100km的汽车燃料经济性指标。我国也已将节能和环保问题列入了可持续发展计划之中。提高燃料经济性可通过改进发动机设计、提高燃料质量、改善发动机润滑油性能等途径实现。研究表明,燃料燃烧所产生的有效能量60%损失在气缸冷却和排气过程中,只有40%提供给动力。其中提供给动力的有效能量25%损失在摩擦中。由此可见,提高发动机油性能,减少摩擦损失是提高燃料经济性的有效途径之一。

技术实现要素:
针对现有技术中的不足,本发明解决的技术问题之一是提供一种超低粘度节能减摩剂。本发明解决的技术问题之二是提供上述减摩剂的制备方法。本发明的技术方案是:一种低粘度节能发动机减摩剂,由下述重量份的原料组成:有机钼10-20份、聚四氟乙烯5-10份、乙丙共聚物8-12份、改性纳米硼酸钙5-15份、单烯基丁二酰亚胺15-25份、基础油40-60份。所述的基础油由癸二酸二辛酯、癸二酸二异丙酯、季戊四醇四肉豆蔻酸酯混合而成,所述癸二酸二辛酯、癸二酸二异丙酯、季戊四醇四肉豆蔻酸酯的质量比为(1-3):(1-3):(1-3)。优选地,所述的有机钼由40-60wt%N,N-二(2-乙基己基)二硫代氨基甲酸钼和40-60wt%N,N-二(十二)烷基二硫代氨基甲酸钼组成。优选地,所述的改性纳米硼酸钙为油酸改性纳米硼酸钙。优选地,所述的聚四氟乙烯为聚四氟乙烯微粉。本发明还公开了上述低粘度节能发动机减摩剂的制备方法,将有机钼、聚四氟乙烯、乙丙共聚物、改性纳米硼酸钙,单烯基丁二酰亚胺、基础油加入调和釜中混合均匀,即得所述低粘度节能发动机减摩剂。本发明低粘度节能发动机减摩剂,制备方法简单,可以有效防止润滑油在使用过程中产生的沉积物,同时具有优良的抗磨性、摩擦改进剂及防锈性,将本发明添加到润滑油中使用时,可使该机动车油耗低、噪音减小、尾气排放达标且整车使用寿命延长。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步的说明,以下所述,仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做其他形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容,依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化,均落在本发明的保护范围内。实施例中各原料介绍:聚四氟乙烯为聚四氟乙烯微粉,CAS号:9002-84-0,采用沈阳市天宇祥微粉材料厂提供的型号为B01的聚四氟乙烯微粉。乙丙共聚物,CAS号:9010-79-1,采用大庆高新技术产业开发区林强油剂制品有限公司的型号为T613A的乙丙共聚物。改性纳米硼酸钙为油酸改性纳米硼酸钙,具体参照专利申请号:201310293345.6中实施例2的方法制备。单烯基丁二酰亚胺,其结构式如下:其中,PIB为分子量为1000的聚异丁烯,n=3。癸二酸二辛酯,CAS号:2432-87-3。癸二酸二异丙酯,CAS号:7491-02-3。季戊四醇四肉豆蔻酸酯,CAS号:18641-59-3。N,N-二(2-乙基己基)二硫代氨基甲酸钼,其结构式如下:其结构式如下:其中R为2-乙基己基。N,N-二(十二)烷基二硫代氨基甲酸钼,其结构式如下:其结构式如下:其中R为直链十二烷基。实施例1低粘度节能发动机减摩剂原料(重量份):有机钼14份、聚四氟乙烯微粉7份、乙丙共聚物10份、油酸改性纳米硼酸钙8份、单烯基丁二酰亚胺20份、基础油51份。所述的基础油由癸二酸二辛酯、癸二酸二异丙酯、季戊四醇四肉豆蔻酸酯按质量比为1:1:1搅拌混合均匀得到。所述的有机钼由50wt%N,N-二(2-乙基己基)二硫代氨基甲酸钼和50wt%N,N-二(十二)烷基二硫代氨基甲酸钼搅拌混合均匀得到。低粘度节能发动机减摩剂,制备方法为:将基础油加入调和釜中加热到40℃;加入单烯基丁二酰亚胺,保持温度为40℃,300转/分搅拌10分钟;加入聚四氟乙烯微粉、乙丙共聚物,保持温度为40℃,300转/分搅拌10分钟;加入有机钼,保持温度为40℃,300转/分搅拌10分钟;加入油酸改性纳米硼酸钙,在温度为50℃下,300转/分搅拌2小时。得到实施例1制备的低粘度节能发动机减摩剂。实施例2与实施例1基本相同,其区别仅仅在于:所述的基础油由癸二酸二异丙酯、季戊四醇四肉豆蔻酸酯按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例2制备的低粘度节能发动机减摩剂。实施例3与实施例1基本相同,其区别仅仅在于:所述的基础油由癸二酸二辛酯、季戊四醇四肉豆蔻酸酯按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例3制备的低粘度节能发动机减摩剂。实施例4与实施例1基本相同,其区别仅仅在于:所述的基础油由癸二酸二辛酯、癸二酸二异丙酯按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例4制备的低粘度节能发动机减摩剂。实施例5与实施例1基本相同,其区别仅仅在于:所述的有机钼由仅为N,N-二(2-乙基己基)二硫代氨基甲酸钼。得到实施例5制备的低粘度节能发动机减摩剂。实施例6与实施例1基本相同,其区别仅仅在于:所述的有机钼仅为N,N-二(十二)烷基二硫代氨基甲酸钼。得到实施例6制备的低粘度节能发动机减摩剂。测试例1将实施例1-6制备的低粘度节能发动机减摩剂按质量百分比7%分别加入到0W20和10W40成品发动机油中(即每100克发动机油加入7克低粘度节能发动机减摩剂),搅拌均匀后,测试理化指标和抗磨减摩性。试验设备为厦门天机自动化有限公司产MS-10A型四球摩擦试验机,所用钢球直径12.7mm,符合GB/T308-2002标准的Ⅱ级轴承钢球,材料为GCrl5,硬度HRC为64-66。试验方法:《SH/T0189-92润滑油抗磨损性能测定法(四球法)》。试验条件:上球转数为1500r/min;油温为40℃;时间为60min;负荷为392N。通过该试验测定磨斑直径、摩擦系数及机油温升来评价油品的抗磨减摩性能。试验结束后,用电子显微镜测量底球的磨斑直径,以三个底球磨斑直径的算术平均值来表征抗磨性能,磨斑直径越小,抗磨性能越好,以平均摩擦系数和机油平均温升来评价减摩能力,摩擦系数越小,机油温升越小,减摩性能越好。试验结果如表1:表1:测试结果表从测试结果可见,加入本发明的低粘度节能发动机减摩剂,即使0W20级别油粘度也有所降低,加剂后磨斑直径、摩擦系数及机油温升都大幅度下降,表明所加剂具有突出的抗磨减摩性能,能在各种发动机油中广泛使用,提高燃油经济性,减少燃油消耗,节约一次性能源。比较实施例1与实施例2-4,实施例1(癸二酸二辛酯、癸二酸二异丙酯、季戊四醇四肉豆蔻酸酯复配)减摩性能明显优于实施例2-4(癸二酸二辛酯、癸二酸二异丙酯、季戊四醇四肉豆蔻酸酯中任意两种复配);比较实施例1与实施例5-6,实施例1(N,N-二(2-乙基己基)二硫代氨基甲酸钼、N,N-二(十二)烷基二硫代氨基甲酸钼复配)减摩性能明显优于实施例5-6(N,N-二(2-乙基己基)二硫代氨基甲酸钼、N,N-二(十二)烷基二硫代氨基甲酸钼中单一原料)。为进一步验证本发明的添加剂的效果,将本发明实施例7的低粘度节能发动机减摩剂加入发动机所用的机油中进行驾驶试验,试验结果表明,加本发明减摩剂后,其油耗量由原来的8.2升/百公里减少为6.4升/百公里,发动机冷却液温度由原来90℃下降到86℃,发动机听不到任何噪音,提速容易,车子开起来比没加减摩剂时更为顺畅。
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