用于船用引擎或固定式引擎的润滑组合物的制作方法

文档序号:17743567发布日期:2019-05-24 20:25阅读:172来源:国知局

本发明适用于润滑组合物领域,更特别适用于用于船用引擎(尤其用于四冲程或二冲程船用引擎,优选用于四冲程船用引擎)或用于固定式引擎的润滑组合物的领域。更特别地,本发明涉及润滑组合物,该组合物的使用促进节省燃料(燃料经济性或fe或其它气体经济性或ge)并具有良好的引擎清洁性能,尤其箱体清洁度。本发明还涉及降低施用该润滑组合物的船舶或中央单元的燃料(尤其燃油)消耗的方法。



背景技术:

在汽车领域,由于环境问题,越来越多地寻求减少污染排放物以及实现燃料节省。汽车用引擎润滑剂的性质对这两种现象均产生影响,且已出现了所谓的“燃料经济性”引擎润滑剂的汽车用引擎润滑剂。这是单独的或与改善粘度指数的聚合物和/或摩擦调节添加剂组合形式的润滑剂基础成分的主要品质,其赋予润滑剂其“燃料经济性”性能。凭借这些“燃料经济性”引擎润滑剂所产生的燃料节省本质上在冷启动期间(此时引擎尚未处于稳定模式)实现,并非在高温下以稳定模式实现。通常,根据欧洲指令70/220/eec的新欧洲行驶循环(nedc)中的(燃料)消耗收益在冷条件下(城市循环)为5%,在热条件下(郊外循环)为1.5%,平均收益为2.5%。

目前在船用润滑剂领域中,船用引擎在稳定的条件下运行,冷启动非常少。因此适合于汽车引擎的“燃料经济性”解决方案不适合于船用引擎。特别地,汽车领域中获得的(燃料)消耗收益不能在船用引擎领域中获得。

此外,电力站的固定式引擎中也提出“燃料经济性”的问题。

此外,“燃料经济性”和/或“气体经济性”配方必须不得损害润滑剂的其它性能。尤其,必须不得改变耐磨性、反乳化性、中和能力和引擎(活塞和/或箱体)的清洁度。

尤其从wo2007/121039已知包含共聚物的润滑剂组合物,所述共聚物包含烯烃嵌段和乙烯基芳族嵌段;尤其该组合物用于减少引擎的结垢的用途。还从wo2013/045648已知包含至少一种烯烃共聚物、至少一种氢化的苯乙烯-异戊二烯共聚物、至少一种甘油酯的组合物、及其用于改善燃料经济性和用于限制引擎结垢的用途。最后还从wo2014/135596已知包含至少一种烯烃共聚物、至少一种氢化的苯乙烯-异戊二烯共聚物、至少一种甘油酯的组合物、及其用于改善燃料经济性和用于限制引擎结垢的用途。

因此对提供用于船用引擎或固定式引擎的润滑剂组合物存在着兴趣,所述润滑剂组合物降低燃料(燃油和/或气体)消耗,令人满意地降低尤其燃油消耗,同时保持润滑剂组合物的其它性能,尤其引擎的清洁度,更具体箱体的清洁度。

还令人感兴趣的是,提供用于船用引擎或固定式引擎的润滑剂组合物,其在严苛的使用条件下,更尤其在燃料(燃油和/或气体)的存在下,尤其在燃油的存在下,具有良好的耐热性。实际上,燃油或气体在引擎内燃烧期间,残余物和未燃的燃烧部分可能污染润滑组合物,并因此改变其耐热性和它的去垢性能。



技术实现要素:

因此,本发明的目标是提供完全或部分克服前述缺陷的润滑组合物。尤其,本发明的目标是提供用于船用引擎或固定式引擎的润滑组合物,其允许燃料(燃油和/或气体)收益,尤其燃料经济性(fe)收益,同时保持引擎的清洁度。

本发明的另一个目标是提供润滑方法,其允许节省可燃物(燃油和/或气体),尤其燃油,同时保持良好的引擎清洁度。

在阅读下面的本发明说明书时,其它目标将进一步显现。

因此本发明的目标是一种润滑组合物,其包含:

-至少一种基础油;

-至少一种去垢剂;

-至少一种烯烃共聚物;和

-至少一种氢化且线形的苯乙烯-丁二烯共聚物。

令人惊奇地,申请人注意到,有可能配制用于船用引擎或固定式引擎的润滑组合物,与用于船用引擎或固定式引擎的常规润滑组合物相比,该润滑组合物允许显著降低燃料(燃油和/或气体)、尤其燃油的消耗(燃料经济性),同时保持或甚至改善马达清洁度,尤其箱体清洁度。通过包含以下组分的润滑组合物来使得这成为可能:至少一种基础油、至少一种去垢剂、至少一种烯烃共聚物和至少一种氢化且线形的苯乙烯-丁二烯共聚物。

因此本发明给予配制用于4-冲程或2-冲程船用引擎(优选4-冲程引擎)、或者用于固定式引擎的润滑组合物的可能性,给予结合引擎清洁度和燃料(燃油和/或气体)尤其燃油节省(燃料经济性)收益二者的可能性。

有利地,根据本发明的润滑组合物在严苛的条件下,且更特别在燃料(尤其燃油)的存在下具有改善的耐热性。

有利地,根据本发明的润滑剂组合物具有改善的贮存稳定性以及不经时变化或经时变化非常小的粘度。

在本发明的实施方案中,氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物可选自氢化的苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物或氢化的苯乙烯/丁二烯无规共聚物或其混合物。

有利地,基于氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物的质量计,氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物具有以下含量的氢化丁二烯单元:50%质量~98%质量,优选60%~98%,更优选60%~90%。

有利地,相对于氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物的摩尔数计,氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物具有以下含量的氢化丁二烯单元:50%摩尔~98%摩尔,优选60%~98%,更优选70~97%。更优选70%~95%。

有利地,基于氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物的质量计,氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物具有以下含量的苯乙烯单元:2%质量~50%质量,优选2%质量~40%质量,更优选10%质量~40%质量。

有利地,相对于氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物的摩尔数计,氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物具有以下含量的苯乙烯单元:2%摩尔~50%摩尔,优选2%摩尔~40%摩尔,更优选5%摩尔~30%摩尔。

在本发明的实施方案中,根据本发明的氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物的重均分子量mw为80000~500000道尔顿,优选80000~250000道尔顿,更优选80000~200000道尔顿,仍更优选80000~150000道尔顿。

在本发明的实施方案中,根据本发明的氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物具有0.8~1.4,优选0.8~1.2的多分散性指数。

在本发明的实施方案中,形成的氢化丁二烯单元含有基于氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物中的丁二烯单元的质量计5%~40%质量(优选20%~40%)的1-4加成丁二烯、以及相对于氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物中的丁二烯单元的质量计20%~60%质量(优选30%~60%)的1-2加成丁二烯。

在本发明的另一种实施方案中,形成的氢化丁二烯单元含有基于氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物中的丁二烯单元的摩尔数计10%~60%摩尔(优选20%~50%)的1-4加成丁二烯、以及基于氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物中的丁二烯单元的摩尔数计30%~80%摩尔(优选40%~60%)的1-2加成丁二烯。

作为根据本发明的氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物的实例,有可能提及由lubrizolcorporation销售的商品氢化且线形的苯乙烯/丁二烯聚合物。

在本发明的实施方案中,根据本发明的润滑组合物中的氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物的重量含量为基于润滑组合物的总质量计0.01%质量~8%质量,优选0.1%~5%,更优选0.1%~2%,有利地0.1~1%。该量理解为活性聚合物材料的量。实际上,本发明范围内使用的氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物可具有矿物油或合成油中(且更尤其在根据api分类的i类油中)的分散体的形状。

优选地,烯烃共聚物是乙烯-丙烯共聚物。

这些共聚烯烃是基于乙烯单元和丙烯单元的传统共聚物,或者可选地,基于乙烯单元、丙烯单元和二烯烃单元(epdm)的共聚物。优选地,根据本发明的共聚烯烃是乙烯/丙烯共聚物。

根据本发明的烯烃共聚物呈线形或星形形式,优选呈线形形式。根据本发明的共聚烯烃呈嵌段的形式或处于无规形式。

根据本发明的共聚烯烃有利地具有以下含量的乙烯单元:相对于共聚烯烃的质量计30%~80%质量,优选30%~70%,更优选40%~70%。

根据本发明的共聚烯烃还有利地具有以下含量的乙烯单元:基于共聚烯烃的摩尔数计40%摩尔~90%摩尔,优选40%~80%,更优选50%~80%。

根据本发明的共聚烯烃有利地具有以下含量的丙烯单元:相对于共聚烯烃的质量计20%质量~70%质量,优选20%~60%,更优选20%~50%。

根据本发明的共聚烯烃还有利地具有以下含量的丙烯单元:相对于共聚烯烃的摩尔数计10%摩尔~60%摩尔,优选20%~60%,更优选20%~50%。

根据本发明的共聚烯烃有利地具有以下重均分子量mw:40000~220000道尔顿,优选60000~220000道尔顿,更优选100000~220000道尔顿,甚至更优选140000~210000道尔顿。

根据本发明的共聚烯烃有利地具有以下多分散性指数:1.5~5,优选2~5,更优选2~4,甚至更优选2~3.5。

根据本发明的润滑剂组合物中的共聚烯烃的量为基于润滑剂组合物的总质量计0.01%质量~5%质量,优选0.01%~2%,更优选0.01%~1%,甚至更优选0.1%~1%。该量理解为干燥的聚合物材料的量。实际上,有时发现本发明范围内使用的共聚烯烃稀释于矿物油或合成油(最经常根据api分类的1类油)中。

在实施方案中,根据本发明的润滑剂组合物可包含至少一种去垢剂。

根据本发明的润滑组合物中使用的去垢剂对于本领域技术人员而言是众所周知的。

常用于配制润滑剂组合物的去垢剂典型为阴离子化合物,其包括长的亲脂烃链和亲水头部。缔合的阳离子典型为碱金属或碱土金属的金属阳离子。

根据本发明的去垢剂选自单独采用的或作为混合物采用的以下物质的碱金属盐或碱土金属盐:羧酸、磺酸、水杨酸、环烷酸和苯酚。根据疏水链、羧酸盐、磺酸盐、水杨酸盐、环烷酸盐或酚盐的性质来命名去垢剂。

碱金属和碱土金属优选为钙、镁、钠或钡,更为优选钙。

所用的去垢剂将是非高碱性的(或中性的)或高碱性的。当金属盐含有大致化学计算量的金属时,这些被称非高碱性的(或中性的)去垢剂。当金属过量(其量大于化学计算量)时,这些被称作高碱性的去垢剂。为去垢剂提供高碱性特性的过量的金属作为油不溶性金属盐出现。因此高碱性的去垢剂以胶束的形式出现,所述胶束由通过呈油溶性金属盐形式的去垢剂来保持悬浮于润滑剂组合物中的不溶性金属盐构成。这些胶束可含有通过一种或数种类型的去垢剂稳定的一种或数种类型的不溶性金属盐。如果胶束包含在其疏水链的性质上彼此不同的数种类型的去垢剂,则高碱性的去垢剂将属于混合类型。

优选的去垢剂是单独采用的或作为混合物采用的羧酸盐、磺酸盐和/或酚盐,尤其羧酸钙、磺酸钙和/或酚钙。

根据本发明的润滑组合物中的去垢剂的量为基于润滑组合物的的总质量计1%质量~30%质量,优选1%~25%,更优选1%~20%,仍更优选3%~20%。

优选地,基于润滑组合物的总质量计,根据本发明的润滑组合物中的去垢剂的量为10%质量~30%质量,优选10%质量~25%质量,更优选10%质量~20%质量。

通过基于碱金属或碱土金属的高碱性或中性去垢剂来全部或部分提供根据本发明的润滑剂组合物的bn(根据astmd-2896测量的碱值)。

根据astmd-2896测量的本发明润滑剂组合物的bn可为3至140mgkoh/g,优选3至80mgkoh/g,更优选4至60mgkoh/g。将基于润滑剂组合物的使用条件(尤其基于所使用的燃料的硫含量)来选择bn。

因此,对于硫含量为0.1至3.5wt.%的重质燃料,组合物的bn将为20~80mgkoh/g,更优选20~65mgkoh/g。这些组合物优选在4t船用引擎或固定式引擎中使用。

因此,同样对于硫含量为0.1~3.5wt.%的重质燃料,组合物的bn将为20~140mgkoh/g,更优选20~100mgkoh/g。这些组合物优选在2t船用引擎中使用,尤其作为气缸油。

对于硫含量为0.05%重量~2%的重量瓦斯油,组合物的bn值为5至30mgkoh/g,更优选10至20mgkoh/g。这些组合物优选在4t船用引擎或固定式引擎中应用。

对于气体,组合物的bn值小于10mgkoh/g,更优选2至8mgkoh/g。这些组合物优选在4t船用引擎或固定式引擎中应用。

在以下的本发明,必需添加剂将称为以上所描述的添加剂,即,如以上所定义的a)至少一种共聚烯烃、b)至少一种氢化且线形的苯乙烯及丁二烯共聚物、c)至少一种去垢剂。

通常,用于配制根据本发明的润滑组合物的基础油可选自矿物油、合成油或植物来源的油、以及它们的混合物。

通常用于船用油应用的矿物油或合成油属于如下表中总结的api分类中定义的类别之一。

可通过以下方式获得i类矿物油:蒸馏所选择的环烷烃或链烷烃原油,并且然后使用诸如溶剂萃取、溶剂脱蜡或催化脱蜡、加氢处理或氢化之类的方法来纯化这些馏分。i类矿物基础油为例如称为中性溶剂(neutralsolvent)(例如150ns、330ns、500ns或600ns)或brightstock的基础油。

通过更严苛的纯化方法来获得ii类油和iii类油,例如通过来自加氢处理、加氢裂解、氢化和催化脱蜡之中的组合来获得。

iv和v类的合成基础油的实例包括聚α-烯烃、聚丁烯、聚异丁烯、烷基苯。

这些基础油可单独使用或作为混合物使用。矿物油可与合成油组合。

本发明的优选实施方案中,润滑剂基础油选自单独采用的或作为混合物采用的i类基础油或ii类基础油。

在本发明的实施方案中,根据本发明的润滑剂组合物可表征为根据saej300分类的粘度等级为sae-20、sae-30、sae-40、sae-50或sae-60,优选sae-30或sae-40,有利地为sae-30。

等级20的油在100℃下具有5.6~9.3cst的运动粘度。等级30的油在100℃下具有9.3~12.5cst的运动粘度。等级40的油在100℃下具有12.5~16.3cst的运动粘度。等级50的油在100℃下具有16.3~21.9cst的运动粘度。等级60的油在100℃下具有21.9~26.1cst的运动粘度。

根据astmd7279标准在100℃下测量运动粘度。

优选实施方案中,根据本发明的润滑组合物具有根据astmd7279标准在100℃测量的以下运动粘度:5.6~26.1cst,优9.3~21.9cst,更优选9.3~16.3cst。

在本发明的实施方案中,基于润滑组合物的总重量计,根据本发明的润滑组合物中的基础油的重量含量为40%~95%,优选50%~95%,更优选60%~95%,有利地60~85%。

在实施方案中,润滑组合物不以乳液的形式出现。

除了如上所描述的必需添加剂之外,根据本发明的组合物可包含至少一种可选的添加剂,尤其选自本领域技术人员当前所使用的那些。例如,任选的添加剂可选自分散添加剂、抗磨损添加剂、抗氧化剂、摩擦调节剂、倾点改善剂、消泡剂、增稠剂、脂肪胺及其混合物。后者对于本领域技术人员而言是众所周知的。

在实施方案中,根据本发明的润滑组合物可进一步包含分散剂。

分散剂是众所周知用于润滑组合物的配方中,尤其用于船用领域应用的添加剂。它们的主要作用是保持润滑剂组合物中原始存在的颗粒悬浮或在其用于引擎中期间出现的颗粒悬浮。它们通过位阻作用防止颗粒的附聚。它们还对中和具有协同效应。

用作润滑剂的添加剂的分散剂典型含有极性基团,其与含有50~400个碳原子的相对长的烃链结合。极性基团典型含有至少一种氮、氧或磷元素。

在本发明的实施方案中,分散剂可选自琥珀酸的衍生物。在本发明的含义内,琥珀酸的衍生物表示琥珀酸酯或琥珀酸酰胺酯。

优选地,分散剂选自包含至少一个琥珀酰亚胺基团的化合物。

这些化合物可随后用不同的化合物(尤其硫、氧、甲醛、羧酸以及含有硼或锌的化合物)进行处理,例如制备琥珀酰亚胺硼酸酯或锌封闭的琥珀酰亚胺。

本发明的优选实施方案中,分散剂选自包含至少一个琥珀酰亚胺基团的硼酸酯化合物。

本发明的优选实施方案中,分散剂可选自包含至少一个取代的琥珀酰亚胺基团的硼酸酯化合物或包含至少两个取代的琥珀酰亚胺基团的硼酸酯化合物,琥珀酰亚胺基团可通过多胺基团在其携带氮原子的顶点处连接。

本发明的含义内的取代的琥珀酰亚胺基团表示琥珀酰亚胺基团,其在至少一个顶点处被包含8~400个碳原子的烃基团取代。

有利地,分散剂选自包含至少一个被聚异丁烯基团取代的琥珀酰亚胺基团的硼酸酯化合物。有利地,分散剂选自包含至少两个各自被聚异丁烯基团取代的琥珀酰亚胺基团的硼酸酯化合物。

更有利地,分散剂选自包含至少两个各自被聚异丁烯基团取代的琥珀酰亚胺基团的硼酸酯化合物,并表征为:

·聚异丁烯的数均分子量大于2000道尔顿,优选为2000~5000道尔顿,有利地为2000~3000道尔顿,

·基于分散剂的总质量计,硼元素质量含量大于或等于0.35%。

通过被烷基取代的酚、甲醛和伯胺或仲胺基团的缩聚所获得的曼尼希碱也可用作根据本发明的润滑剂组合物中的分散剂。

在本发明的实施方案中,基于润滑剂组合物的总重量计,分散剂的重量含量为至少0.1%,优选为0.1%~10%,有利地为1%~6%。

抗磨损添加剂通过形成吸附在滑动表面上的保护性膜来保护这些表面。存在着种类繁多的抗磨损添加剂。这些包括例如含磷硫的添加剂,例如金属烷基硫代磷酸盐,尤其烷基硫代磷酸锌,更具体二烷基二硫代磷酸锌(或zndtp)。这些二烷基二硫代磷酸锌的烷基优选包括1至18个碳原子。磷酸胺、多硫化物(尤其含硫烯烃)也是常用的抗磨损添加剂。还存在含氮和含硫的抗磨损添加剂,例如金属二硫代氨基甲酸盐,尤其二硫代氨基甲酸钼。优选的抗磨损添加剂是zndtp。

按润滑剂组合物的总重量计,根据本发明的润滑剂中的抗磨损添加剂的重量含量为0.1至5%,优选0.2至4%,更优选0.2至2%。

例如,关于倾点改善添加剂,可使用聚甲基丙烯酸酯(pma)。

本发明的润滑剂组合物还可包含摩擦调节剂。摩擦调节剂允许将引擎部件之间的摩擦降低到可能的程度。这些添加剂帮助防止引擎受损害同时改善燃料经济性。它们可选自在一端具有极性部分的有机分子:羧酸及衍生物、甘油酯、酰亚胺、脂肪酰胺、脂肪胺及衍生物、磷酸或膦酸衍生物(胺磷酸酯或磷酸盐)。它们通过在金属表面上发生化学反应或通过吸附在金属表面(氢键)上来起作用。

另一类型的摩擦调节剂可选自有机金属化合物:二硫代磷酸钼、二硫代氨基甲酸钼、油酸铜、水杨酸铜。

最后,摩擦调节剂可以是固体化合物:最常见的是二硫化钼(mos2)、氮化硼和聚四氟乙烯(ptfe)。

按润滑剂组合物的总重量计,根据本发明的润滑剂中的摩擦调节剂的重量含量为0.1至5%,优选0.2至4%,更优选0.2至2%。

消泡添加剂可选自极性聚合物,例如聚甲基硅氧烷或聚丙烯酸酯。

相对于润滑剂组合物的总重量计,这些添加剂的存在量通常为0.01~3%重量。

润滑剂组合物的添加剂还可以选自脂肪胺,尤其至少一种式(i)的脂肪胺:

r1-[(nr2)-r3]n-nr4r5,

其中

·r1是饱和或不饱和的直链或支链烃基团,其包含至少12个碳原子以及可选的至少一个选自氮、硫或氧的杂原子,

·r2、r4或r5独立代表氢原子或饱和或不饱和的直链或支链烃基团,所述烃基团可选地包含至少一个选自氮、硫或氧的杂原子,

·r3是饱和或不饱和的直链或支链烃基团,其包含一个或更多个碳原子以及可选的至少一个选自氮、硫或氧(优选氧)的杂原子,

·n大于等于0,优选n大于等于1,更优选1~10,甚至更优选1~6的整数,并且有利地选自1、2或3。

优选地,脂肪胺可选自脂肪聚烷基胺的混合物,其包含一种或数种式(ii)和/或(iii)的聚烷基胺:

其中

·r相同或不同,代表包含8~22个碳原子的直链或支链烷基,

·n和z彼此独立地代表0、1、2或3,且

·当z大于0时,o和p彼此独立地代表0、1、2或3,

所述混合物包含至少3%重量的支链化合物,例如n或z中至少之一大于或等于1;或它们的衍生物。

在实施方案中,脂肪胺的质量百分比为基于润滑剂组合物的总重量计1~15%,优选为1~10%。

优选地,根据本发明的润滑剂组合物包含:

-0.01%质量~8%质量,优选0.1%~5%,更优选0.1%~2%,有利地0.1~1%的氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物;

-0.01%质量~5%质量,优选0.01%~2%,更优选0.01%~1%,甚至更优选0.1%~1%的共聚烯烃;

-1%质量~30%质量,优选1%~25%,更优选1%~20%,甚至更优选3%~20%的去垢剂。

优选地,根据本发明的润滑剂组合物包含:

-0.01%质量~8%质量,优选0.1%~5%,更优选0.1%~2%,有利地0.1~1%的氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物;

-0.01%质量~5%质量,优选0.01%~2%,更优选0.01%~1%,甚至更优选0.1%~1%的共聚烯烃;

-10%质量~30%质量,优选10%~25%,更优选10%~20%的去垢剂。

如以上所提及的:

氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物的量表示活性聚合物材料的量;

烯烃共聚物的量理解为活性聚合物材料的量。

有利地,根据本发明的润滑剂组合物针对75%的负荷,允许大于0.7%的燃料收益(燃油经济性和/或气体经济性),优选针对75%的负荷,至少0.8%的燃料收益(燃油经济性和/或气体经济性),更优选针对75%的负荷,至少0.9%的燃料收益(燃油经济性和/或气体经济性)。

有利地,根据本发明的润滑剂组合物针对100%的负荷,还允许至少0.9%的燃料收益(燃油经济性和/或气体经济性),优选针对100%的负荷,至少1.0%的燃料收益(燃油经济性和/或气体经济性)。

根据本发明的润滑剂组合物可有利地在船用引擎(4-冲程或2-冲程,优选4-冲程)或固定式引擎中使用。

优选实施方案中,润滑剂组合物用于高速或中速4-冲程引擎中,所述引擎分别用船用锅炉燃料或重质燃料以及气体运行。润滑剂组合物还可用于大型船舶的船上发电机或用于柴油电力站的固定式引擎中。

尤其,润滑剂组合物适用于4-冲程马达,作为筒状活塞引擎油(也称作tpeo)。

尤其,润滑剂组合物适合用于2-冲程引擎作为系统由或气缸油。

尤其,润滑剂组合物适合用于固定式引擎作为用于筒状活塞引擎的活塞油(也称为tpeo油)。

因此,本发明还涉及用于筒状活塞引擎的油(也称为tpeo油)(筒状活塞引擎油),其包含如以上所定义的润滑剂组合物。

根据本发明的用于筒状活塞引擎的活塞油(也称为tpeo油)表示意欲润滑4-冲程船用引擎或固定式引擎,尤其箱体和气缸的任何润滑剂组合物。

本发明还涉及气缸油,其包含如以上所定义的润滑剂组合物。

根据本发明的汽缸油表示意欲润滑2-冲程船用引擎的气缸的任何润滑剂组合物。

本发明还涉及系统油,其包含如以上所定义的润滑剂组合物。

根据本发明的系统油表示任何润滑剂组合物,其意欲润滑2-冲程船用引擎的下部,尤其凸轮轴的曲轴销和曲轴的轴承.系统油还保护箱体并冷却活塞头。

此外,它还用作液压液。

本发明还涉及如以上所定义的润滑剂组合物用于润滑4-冲程或2-冲程船用引擎或固定式引擎的用途。优选实施方案中,本发明涉及如以上所定义的润滑剂组合物用于润滑4-冲程船用引擎或固定式引擎的用途。

由润滑剂组合物所展现的所有特性和优先选择均适用于以上用途。

本发明还涉及如以上所定义的润滑剂组合物的用于以下方面的用途:降低引擎(尤其4-冲程或2-冲程船用引擎或固定式引擎)中的燃料(燃油和/或气体)消耗,尤其燃油消耗,同时改善引擎清洁度,优选箱体清洁度。

优选实施方案中,本发明涉及如以上所定义的润滑剂组合物用于降低4-冲程船用引擎或固定式引擎的燃料消耗(尤其燃油消耗),同时改善引擎清洁度,优选箱体清洁度的用途。

尤其通过引擎台上的试验或通过评估试验机(尤其在mtm(微型牵引机)机器)上的牵引系数来评估燃料消耗(尤其燃油消耗)的降低。

尤其通过连续ecbt方法来评估引擎清洁度。

由润滑剂组合物所展现的所有特性和优先选择均适用于以上用途。

可将根据本发明的润滑剂组合物中所含有的如以上所定义的化合物,并且更尤其烯烃共聚物和氢化苯乙烯/丁二烯共聚物作为单独的添加剂并入润滑剂组合物中,尤其通过单独将添加剂添加入基础油中。

然而,也可将它们并入用于船用润滑剂组合物或用于固定式引擎的润滑剂组合物的添加剂浓缩物中。

因此,本发明还涉及添加剂浓缩物型组合物,其包含:

-至少一种去垢剂,

-至少一种烯烃共聚物,

-至少一种氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物。

针对去垢剂、烯烃共聚物和氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物展现的所有特性和优先选择也均适用于以上组合物。

在本发明的实施方案中,可向根据本发明的添加剂浓缩物型组合物中加入至少一种基础油,用于获得根据本发明的润滑剂组合物。

本发明的另一个目标涉及用于降低燃料消耗(尤其燃油消耗),并改善引擎清洁度(尤其箱体清洁度)的方法,其包括使如以上所定义的润滑剂组合物或获得自如以上所定义的浓缩物的润滑剂组合物与船用引擎或固定式引擎接触。

针对润滑剂组合物或针对添加剂浓缩物型组合物所呈现的那套特性和优先选择也适用于根据本发明的润滑方法。

阅读接下来的实施例将更好地理解本发明的各种目的以及它们的实现。给出这些实施例仅用于提供信息,且在性质上是非限制性的。

【具体实施方式】

实施例

由下列组分获得组合物c1、c2、l1、l2和l3:

实施例中应用的烯烃共聚物包含67%摩尔的乙烯单元和33%摩尔的丙烯单元,58%质量的乙烯单元和42%质量的丙烯单元,并具有170000da~200000da的重均分子量。当其在1类油中被稀释到7%质量的含量时,它们在100℃下具有4500cst的粘度。

将商品烯烃共聚物在1类基础油中稀释至5%质量,用于组合物l1和l3。

将商品烯烃共聚物在1类基础油中稀释至2.3%质量,用于组合物l2。

实施例中应用的氢化且线形的苯乙烯-丁二烯共聚物包含82%摩尔的氢化丁二烯单元(包括32%摩尔的1-4加成丁二烯单元和50%摩尔的1-2加成丁二烯单元)和18%摩尔的苯乙烯单元,72%质量的氢化丁二烯单元(包括28%质量的1-4加成丁二烯单元和44%质量的1-2加成丁二烯单元)和29%质量的苯乙烯单元。

其具有120000da~150000da的重均分子量,并且具有1~1.1的多分散性指数。

将商品氢化且线形的苯乙烯-丁二烯共聚物在1类基础油中稀释至8%质量,用于组合物l1、l2和l3。

-去垢剂包1包含基于羧酸钙、酚钙的去垢剂、抗磨损添加剂、二硫代磷酸锌(zndtp)、消泡剂和摩擦调节剂,将该包在1类基础油中稀释为40~60%质量,

-去垢剂包2包含基于羧酸钙、酚钙的去垢剂、抗磨损添加剂、二硫代磷酸锌(zndtp)、消泡剂,将该包在1类基础油中稀释为40~60%质量,

-2类基础油,尤其称为100r和220r的基础油,其在100℃下分别具有4.1cst和6.4cst的粘度,并在40℃下具有20.2cst和41.5cst的粘度,

-1类基础油,尤其称为中性溶剂100ns和150ns的基础油,其在100℃下分别具有4.1cst和5.3cst的粘度,并在40℃下具有20.2cst和31.0cst的粘度。

由下列组分获得组合物c3:

-氢化苯乙烯/异戊二烯(his)星形共聚物,其包含90%质量氢化异戊二烯单元和10质量%苯乙烯单元,其质量mw等于605000,质量mn等于439500,多分散性指数为1.4;将商品共聚物在1类基础油中稀释至10.7%质量,

-线形烯烃共聚物(ocp),其包含50%质量乙烯单元,其质量mw等于171700,质量mn等于91120,多分散性指数为1.9;将商品共聚物在1类基础油中稀释至12.5%质量,

-套装,其包含基于羧酸钙、磺酸钙、酚钙的去垢剂、以及抗磨损添加剂、zndtp,将该套装在1类基础油中稀释至50%质量,

-类1基础油,尤其称为中性溶剂150ns和33ns的基础油,其在40℃下分别具有30cst和66cst的粘度。

各种组分的百分比量在下表ia和ib中表示为所用的稀释产品的质量%,并非活性材料的质量%。

实施例1:本发明润滑剂组合物的温度抵抗性能的评估

这是通过连续ecbt测试对根据本发明的润滑剂组合物进行的温度抵抗性评价,从而模拟在此类组合物中的存在下引擎的清洁度。

测试下列润滑剂组合物;对应于质量百分比来给出百分比。

表ia和ib

表ia

表ib

表ia和ib的组合物的物理和化学特性描述于表ii中

表ii

因此使用连续ecbt测试来评估组合物的温度抵抗性,连续ecbt测试测量了在确定条件下产生的沉积物的质量(按mg计)。该质量越低,温度抵抗性越低,即,引擎的清洁度越好。

本试验模拟了已经被赋予高温,且其上已喷射了来自箱体的润滑剂的引擎活塞。

本试验使用模拟活塞形状的铝烧杯。这些烧杯放置在玻璃容器中,通过20℃下的水循环而保持在受控温度下。将润滑剂放置于这些容器中,所述容器配备有部分沉浸在润滑剂中的金属刷。使所述刷以1000rpm的速度转动,将润滑剂喷射在烧杯下部表面上。通过由热电偶调节的电热电阻器将烧杯保持在310℃的温度下。

在连续ecbt测试中,该测试持续时间为12h,且连续喷射润滑剂。本程序模拟活塞环组件中沉积物的形成。结果是烧杯上测得的沉积物重量。该测试的详细说明可见于jean-philipperoman的出版物“researchanddevelopmentofmarinelubricantsinelfantarfrance–therelevanceoflaboratorytestsinsimulatingfieldperformance”,海洋推进会议(marinepropulsionconference)2000–阿姆斯特丹–2000年3月29-30日

结果汇总于下表iii中。

表iii

结果显示,根据本发明的组合物具有良好的耐热性,并由此提供改善引擎清洁度的可能性。

应注意到,相比于包含单一烯烃共聚物的润滑剂组合物和包含烯烃共聚物与氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物的组合的润滑剂组合物,该润滑剂组合物具有改善的耐热性。

实施例2:根据本发明的润滑剂组合物的燃料消耗节省性能的评估

这里的问题是根据下文描述的方法通过评估mtm(微型牵引机)机器上的牵引系数,通过模拟来测定通过使用根据本发明的润滑剂组合物的燃料消耗节省性能。在mtmpcs机器上进行测试,所述机器与直径等于19.05mm的超抛光100c6珠(标准钢aisi52100)接触,所述珠与具有与所述珠相同的材料和表面状态特性的扁平圆盘相抵靠。

针对spc(活塞环套)区域中引擎运行的代表性条件来确定以下条件,spc区域是其中较大多数摩擦发生的引擎区域,因此是其中可使燃料消耗收益达到最大的区域:

-25n珠上的负荷,

-1m/s的驱动速度,

-100%的srr(滑动/滚动比率),该比率等同于滑动速度/滚动速度比率,

-90℃的温度。

因此在这些条件下,测得的牵引系数提供有效预测润滑剂组合物的燃料消耗收益的可能性;牵引系数越低,燃料消耗收益越好。

根据以下方法评估组合物;代表各组合物的牵引系数的结果汇总于表iv中。

表iv

相对于比较组合物c1和c2降低了根据本发明的组合物的牵引系数。

因此观察到,烯烃共聚物与苯乙烯-氢化且线形的丁二烯共聚物的缔合提供了降低牵引系数的可能性,并因此提供了减少摩擦的可能性。

实施例3:根据本发明的润滑剂组合物的燃料消耗节省性能的评估

通过在配备有引擎man5l16/24的台上进行的测试来证实根据本发明的润滑剂组合物的燃料节省性能。该引擎的特别特征描述于d.v.doyen和j.christensen的标题为“innovator-4c,thecutting-edgemanb&w5l16/24testengine”的出版物中,cimaccongress2004,京都(paper124)。

通过根据下文描述来测量润滑剂组合物的“燃料经济性”性能,开发了专用于稳定化条件的程序。该程序凭借通常发现于引擎台上的测试中心中的设备:

·用候选润滑剂冲洗引擎和润滑剂回路,

·用候选润滑剂试运转引擎,

·测量馏分型燃料的消耗(船用柴油–根据iso8217规格)。重复测量以便于保证准确性,

·将用候选润滑剂获得的燃料消耗与当在相同条件下测试的参比润滑剂所获得的那些相比较,

·引擎的运行条件为:

o速度:1000rpm,

o输出功率:最大功率的100%、75%和25%,

o引擎入口处的润滑剂的温度:68℃至70℃,

o润滑剂体积:2x200升,

·根据具体程序来组织试验,所述程序由以下构成:调节在用基准润滑剂实现的两项测试之间的用候选润滑剂实施的任何测试。这提供了保证引擎的运行稳定性pf的可能性以及润滑剂之间测量的消耗差异的统计显著特性。

·在本情况中,基准润滑剂是具有sae40粘度等级和bn30的用于半速4冲程引擎的商品油。

对比较组合物c3和根据本发明的组合物l1进行评估。

代表针对不同的测试引擎负荷的燃料消耗收益的结果一同汇总于表v中。

表v

nd:未测得

可见,润滑剂组合物l1、l2和l3中的氢化且线形的苯乙烯/丁二烯共聚物与烯烃共聚物的组合在75%的负荷下以及超过100%的负荷下,允许相对于基准油超过1%的燃料消耗降低,与之不同,包含氢化苯乙烯/异戊二烯共聚物与烯烃共聚物的组合的比较组合物c3唯独在75%的负荷下允许相对于基准油降低0.7%的燃料消耗。

另外观察到,测试之后的引擎和箱体的概况提供证明燃料节省具有低结垢的可能性,尤其具有针对箱体清洁度的10分中的7.5分以及针对活塞清洁度的100中的69.3分的目测评分,这与基准油的相符合,尤其对于4-冲程船用引擎,基准油也具有低结垢性,尤其具有针对箱体清洁度的10分中的7.5分以及针对活塞清洁度100中的69.2分的目测评分。

因此,以上实施例显示,根据本发明的润滑剂组合物具有良好的耐热性,且因此提供改善引擎清洁度的可能性,同时显著降低燃料消耗,尤其燃油消耗。

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