本发明涉及一种艉轴油组合物及其用途。
背景技术：
：艉轴又名尾轴，尾轴一端连接螺旋桨，另一端连接齿轮箱或者连轴节再与发动机相连，具有密封和润滑作用。目前，国内船艉轴油大多是以矿物油为主，在航海运营中，由于恶劣条件下，螺旋桨运行时产生的较大震动，以及运行环境中的泥沙和渔网等其他海损原因，不可避免的导致艉轴密封装置失效从而导致海水的渗入或油的泄露，由于矿物油具有生物降解性差、具有生物毒性等特点，因此会对生态环境造成污染。另外，美国环保署(epa)最新发布的船舶通用许可证(final2013vgp)于2013年12月19日生效。根据条例规定，所有进入美国水域(沿海3海里)船舶在油水界面上必须使用环保润滑油。除非技术上不可行。这些油水界面包括但不限于(可调距桨、推进器液压油、减摇装置、舵承等机械装置，这其中就包括尾轴密封装置)。我国对环保型船用艉轴油的研制工作开展比较晚，目前国内船用艉轴油多采用船用系统油，基础油大多是矿物油，复合添加剂的使用也没有考虑到可生物降解和生物毒性，国外大型润滑油公司castrol、man、klueber等均有自己的环保型艉轴油产品。随着国际社会对环保呼声的日益高涨，研制出本国的环保型船用艉轴油显得尤为重要。技术实现要素：本发明提供一种新的艉轴油组合物。这种艉轴油组合物在具有良好极压抗磨性、防锈性、安全环保、水解稳定性的同时，还具有良好的生物降解性，可以很好地解决艉轴油对环境造成的污染。为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种艉轴油组合物，以重量份数计由以下组份组成：a)85～99份基础油；b)0.2～5份复合添加剂包additinm93.001；c)0～2份磷酸盐；d)0～4份硫化植物油脂肪酸酯；e)0～1份琥珀酸半酯衍生物。上述技术方案中，优选地，基础油的用量为95～99份，复合添加剂包的用量为0.5～3份，磷酸盐的用量为0.05～1.5份，硫化植物油脂肪酸酯的用量为0.2～3份，琥珀酸半酯衍生物的用量为0.01～0.1份。上述技术方案中，所述基础油为单酯、双酯、多元醇酯、复合多元醇酯、聚合油酸酯、邻苯二甲酸酯和二聚酸酯中的至少两种。优选地，所述基础油为季戊四醇硬脂酸酯、三羟基丙烷油酸酯、三羟基丙烷硬脂酸酯、新戊二醇油酸酯、新戊二醇硬脂酸酯和邻苯二甲酸酯中的至少两种。更优选地，所述基础油为季戊四醇硬脂酸酯，与选自三羟基丙烷油酸酯、三羟基丙烷硬脂酸酯、新戊二醇油酸酯、新戊二醇硬脂酸酯和邻苯二甲酸酯中的至少一种的混合物。所述混合物中，季戊四醇硬脂酸酯与选自三羟基丙烷油酸酯、三羟基丙烷硬脂酸酯、新戊二醇油酸酯、新戊二醇硬脂酸酯和邻苯二甲酸酯中的至少一种的重量比为2.3～2.4。上述技术方案中，基础油40℃运动黏度为40～200mm2/s。本发明还提供一种所述艉轴油组合物的用途。所述的艉轴油组合物用于艉轴的润滑与密封。本发明艉轴油组合物的制备方法如下：将单酯、双酯、多元醇酯、复合多元醇酯、聚合油酸酯、邻苯二甲酸酯和二聚酸酯中的至少两种加热搅拌，恒温50～70℃下混合均匀得混合油a。向混合油a中加入复合添加剂包additinm93.001、硫化植物油脂肪酸酯、磷酸盐、琥珀酸半酯衍生物，恒温50～70℃条件下继续搅拌，制得混合油b。将混合油b室温下冷却，即得到清亮透明的艉轴油组合物。本发明艉轴油组合物配方简单，调配方便，成本低，选用高黏度指数的不同种类基础油复配作为船用艉轴油的基础油，再加入复合添加剂包additinm93.001和其他添加剂，达到船用艉轴油整体性能的平衡与统一，具有优异的极压抗磨性、润滑性、防锈性、安全环保、水解稳定性的同时，可以很好地解决艉轴油对环境造成的污染。与传统船用艉轴润滑油相比，本发明的润滑油组合物具有以下优点：1)水解安定性(实验方法astmd2619)：本发明的润滑油组合物初始酸值低，两周后铜片重量变化小，水层酸值变化和油层黏度变化小，具有很好的水解稳定性。2)极压性能(实验方法gb/t12583)：本发明的润滑油组合物在艉轴极压方面有优异的表现。3)抗磨能力(实验方法sh/t0204-92)：本发明的润滑油组合物在艉轴擦伤方面有优异的表现。4)铜片腐蚀能力(实验方法gb/t5096)：本发明的润滑油组合物具有良好的防锈性能，铜片腐蚀等级1b。5)液相锈蚀(实验方法gb/t11143)：本发明的润滑油组合物具有良好的防锈性能，液相锈蚀为无锈。6)fzg承载能力(实验方法sh/t0306)：本发明的润滑油组合物在艉轴极压承载方面有优异的表现。7)急性毒性试验，lc50(实验方法gb/t27861)：本发明的润滑油组合物的鱼类急性毒性等级为低毒，符合vgp对润滑油毒性等级的要求。8)可生物降解试验(实验方法oecd301b)：本发明的润滑油组合物可生物降解率>80，符合vgp对润滑油可生物降解性能的要求。下面结合实施例对本发明作进一步的阐述。具体实施方式【实施例1】(以100克计，以下同)表1将季戊四醇硬脂酸酯和三羟基丙烷油酸酯加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油a。向混合油a中加入复合添加剂包additinm93.001、硫化植物油脂肪酸酯、磷酸盐、琥珀酸半酯衍生物，恒温60℃条件下继续搅拌40min，制得混合油b。将混合油b室温下冷却，即得到清亮透明的船用艉轴润滑油。性能见表11。【实施例2】表2将季戊四醇硬脂酸酯和新戊二醇油酸酯加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油a。向混合油a中加入复合添加剂包additinm93.001、硫化植物油脂肪酸酯、磷酸盐、琥珀酸半酯衍生物，恒温60℃条件下继续搅拌40min，制得混合油b。将混合油b室温下冷却，即得到清亮透明的船用艉轴润滑油。性能见表11。【实施例3】表3将季戊四醇硬脂酸酯和三羟基丙烷硬脂酸酯加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油a。向混合油a中加入复合添加剂包additinm93.001、硫化植物油脂肪酸酯、磷酸盐、琥珀酸半酯衍生物，恒温60℃条件下继续搅拌40min，制得混合油b。将混合油b室温下冷却，即得到清亮透明的船用艉轴润滑油。性能见表11。【实施例4】表4将季戊四醇硬脂酸酯和新戊二醇硬脂酸酯加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油a。向混合油a中加入复合添加剂包additinm93.001、硫化植物油脂肪酸酯、磷酸盐、琥珀酸半酯衍生物，恒温60℃条件下继续搅拌40min，制得混合油b。将混合油b室温下冷却，即得到清亮透明的船用艉轴润滑油。性能见表11。【实施例5】表5将季戊四醇硬脂酸酯、新戊二醇硬脂酸酯和三羟基丙烷油酸酯加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油a。向混合油a中加入复合添加剂包additinm93.001、硫化植物油脂肪酸酯、磷酸盐、琥珀酸半酯衍生物，恒温60℃条件下继续搅拌40min，制得混合油b。将混合油b室温下冷却，即得到清亮透明的船用艉轴润滑油。性能见表11。【实施例6】表6将季戊四醇硬脂酸酯、新戊二醇油酸酯和三羟基丙烷油酸酯加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油a。向混合油a中加入复合添加剂包additinm93.001、硫化植物油脂肪酸酯、磷酸盐、琥珀酸半酯衍生物，恒温60℃条件下继续搅拌40min，制得混合油b。将混合油b室温下冷却，即得到清亮透明的船用艉轴润滑油。性能见表11。【实施例7】表7将季戊四醇硬脂酸酯、新戊二醇油酸酯和三羟基丙烷硬脂酸酯加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油a。向混合油a中加入复合添加剂包additinm93.001、硫化植物油脂肪酸酯、磷酸盐、琥珀酸半酯衍生物，恒温60℃条件下继续搅拌40min，制得混合油b。将混合油b室温下冷却，即得到清亮透明的船用艉轴润滑油。性能见表11。【比较例1】表8组分含量，克生产商复合添加剂包additinm93.0011.5莱茵化学(青岛)有限公司硫化植物油脂肪酸酯2.4莱茵化学(青岛)有限公司磷酸盐0.4莱茵化学(青岛)有限公司琥珀酸半酯衍生物0莱茵化学(青岛)有限公司季戊四醇硬脂酸酯95.7英国禾大化工向季戊四醇硬脂酸酯中加入复合添加剂包additinm93.001、硫化植物油脂肪酸酯、磷酸盐、琥珀酸半酯衍生物，恒温60℃条件下继续搅拌40min，制得混合油a。将混合油a室温下冷却，即得到清亮透明的船用艉轴润滑油。性能见表11。【比较例2】表9组分含量，克生产商复合添加剂包additinm93.0011.5莱茵化学(青岛)有限公司硫化植物油脂肪酸酯2.4莱茵化学(青岛)有限公司磷酸盐0.4莱茵化学(青岛)有限公司琥珀酸半酯衍生物0莱茵化学(青岛)有限公司三羟基丙烷硬脂酸酯95.7英国禾大化工向三羟基丙烷硬脂酸酯中加入复合添加剂包additinm93.001、硫化植物油脂肪酸酯、磷酸盐、琥珀酸半酯衍生物，恒温60℃条件下继续搅拌40min，制得混合油a。将混合油a室温下冷却，即得到清亮透明的船用艉轴润滑油。性能见表11。【比较例3】表10组分含量，克生产商复合添加剂包additinm93.0011.5莱茵化学(青岛)有限公司硫化植物油脂肪酸酯2.4莱茵化学(青岛)有限公司磷酸盐0.4莱茵化学(青岛)有限公司琥珀酸半酯衍生物0莱茵化学(青岛)有限公司hviib50095.7英国禾大化工向hviib500中加入复合添加剂包additinm93.001、硫化植物油脂肪酸酯、磷酸盐、琥珀酸半酯衍生物，恒温60℃条件下继续搅拌40min，制得混合油a。将混合油a室温下冷却，即得到清亮透明的船用艉轴润滑油。性能见表11。表11如表11所示，比较例1和比较例2的fzg承载能力分别为失效级9级、10级，劣于各实施例；比较例2和比较例3的液相锈蚀试验结果分别为中锈和重锈，无法满足船舶艉轴部位的用油要求；比较例3的急性毒性试验lc50结果仅为80mg/l(数值越低表示毒性越大)，并且绝大多数组分不可生物降解，无法满足美国环保署对接触海水的船舶外露部位所使用润滑油、脂的环保要求。水解安定性数据报告试样40℃粘度变化及滴定水层所消耗的氢氧化钾标准溶液的毫升数，粘度变化越小，消耗氢氧化钾标准溶液体积越小，表明油品水解安定性越好。各实施例的项相关性能试验的结果均表现优良。当前第1页12