一种汽车发动机润滑油及其制备方法与流程

文档序号:14937315发布日期:2018-07-13 19:38阅读:165来源:国知局

本发明涉及润滑油技术领域,更具体的说,它涉及一种汽车发动机润滑油及其制备方法。



背景技术:

当前在汽车工业的发展过程中,发动机内有许多相互摩擦运动的金属表面。特别对于新车出厂或旧车进行发动机大修后,各部件配合间隙不均或过紧,需要进行磨合调正。发动机润滑油作为润滑油中的一种,在减少发动机内的摩擦发挥着越来越重要的位置。纳米粒子常作为摩擦改进剂加入发动机润滑油中,纳米粒子会在摩擦副表面填补修复磨损金属表面,并形成润滑薄膜,有效降低发动机的磨损损失,但是纳米粒子难以分散均匀,易产生沉淀而达不到预期效果,影响其使用效果;而且由于纳米粒子孔道内集富有气体,在纳米粒子和发动机润滑油混合时,集富于孔道内的气体溢出,形成大量细小气泡,影响发动机润滑油的品质。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种汽车发动机润滑油,其不仅具有良好的抗磨和抗氧化作用,而且提高了纳米碳化钛的分散性、减少纳米碳化钛中的气泡。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

一种汽车发动机润滑油,按重量份数计,其原料包括矿物基础油25.5~35份、合成基础油34~46份、胺0.25~0.35份、聚乙烯聚合物0.8~1.2份、琥珀酸酐0.5~0.8份、聚异丁烯基衍生物2.5~3.5份、乙烯丙烯共聚物7.6~10.4份、长链烷基芳基磺酸钙0.8~1.2份、复合功能添加剂5.8~8份;所述复合功能添加剂包括二烷基二硫代氨磷酸钼21~30份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚5~6.9份、聚异丁烯基丁二酰亚胺13.2~17.8份、纳米碳化钛3~4.1份、硅树脂0.41~0.57份、2,6-二叔丁基对乙基酚5.9~8份。

较优选地,其原料包括矿物基础油30份、合成基础油40份、胺0.3份、聚乙烯聚合物1份、琥珀酸酐0.7份、聚异丁烯基衍生物3份、乙烯丙烯共聚物9份、长链烷基芳基磺酸钙1份、复合功能添加剂7份;所述复合功能添加剂包括二烷基二硫代氨磷酸钼26份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚6份、聚异丁烯基丁二酰亚胺15.5份、纳米碳化钛3.6份、硅树脂0.5份、2,6-二叔丁基对乙基酚7份。

较优选地,所述二烷基二硫代氨磷酸钼的结构通式为;

其中,r1、r2、r3、r4独立地选自c5-11直链或支链烷基。

较优选地,所述r1、r2、r3、r4均为正已基。

较优选地,所述二烷基二硫代氨磷酸钼采用以下方法制备:在反应器中加入硫酸氢钠,加热至30℃,之后依次加入三氧化钼和硫化钠,剧烈搅拌,加热至50℃,之后加入70%硫酸酸化,剧烈搅拌10分钟,逐滴滴加二烷基二硫代磷酸,加热至80℃,在二烷基二硫代磷酸滴加完毕后,继续剧烈搅拌0.5~1小时,之后经过冷却、水洗、萃取、干燥、减压蒸馏得到二烷基二硫代氨磷酸钼。

较优选地,所述复合功能添加剂采用以下方法制备:在混合釜内依次加入二烷基二硫代氨磷酸钼、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚异丁烯基丁二酰亚胺,升温至60℃,搅拌10~20分钟,之后依次加入纳米碳化钛,搅拌10分钟,再依次加入硅树脂、2,6-二叔丁基对乙基酚,继续搅拌30~40分钟,静止10分钟,过滤冷却,得到复合功能添加剂。

较优选地,所述纳米碳化钛为粒径50nm~2μm连续级纳米粒。

较优选地,所述矿物基础油的碳数分布为c15-c50。

较优选地,所述合成基础油为聚α-烯烃合成油。

本发明的目的二在于提供一种汽车发动机润滑油制备方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

一种汽车发动机润滑油的制备方法,包括如下步骤:在调和釜中依次加入矿物基础油、合成基础油,升温至70℃,搅拌1~1.5小时;依次加入胺、聚乙烯聚合物、琥珀酸酐、聚异丁烯基衍生物,搅拌2~2.5小时;之后依次加入复合功能添加剂、长链烷基芳基磺酸钙,搅拌1~2小时;最后加入乙烯丙烯共聚物,搅拌10分钟,降温至60℃,搅拌20分钟,再降温至50℃,搅拌20分钟,再降温至40℃,搅拌30分钟,静止10分钟,过滤冷却,得到汽车发动机润滑油。

综上所述,本发明具有以下有益效果:

第一、本发明的汽车发动机润滑油,在加入复合功能添加剂后,其不仅具有良好的润滑、抗磨、抗氧化作用,而且提高了纳米碳化钛的分散性、减少纳米碳化钛中的气泡。

第二、汽车发动机润滑油采用依次加入、混合搅拌、多次阶梯降温的方法,可以明显改善汽车发动机润滑油中纳米碳化钛的分散性,同时提高其消泡、抗磨和抗氧化性能。

第三、二烷基二硫代氨磷酸钼、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚异丁烯基丁二酰亚胺三者之间的协同作用,提高了纳米碳化钛的分散性,降低了纳米碳化钛中的气泡,同时二烷基二硫代氨磷酸钼、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚异丁烯基丁二酰亚胺和纳米碳化钛之间的协同作用,改善了汽车发动机润滑油的抗磨性能。

第四、硅树脂和2,6-二叔丁基对乙基酚二者之间的协同作用,改善了汽车发动机润滑油的抗氧化性能,提高了其品质和使用寿命。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应该理解的是,本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明,而不是对本发明的限制,在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

实施例1

制备二烷基二硫代氨磷酸钼:在反应器中加入3kg硫酸氢钠,加热至30℃,之后依次加入30kg三氧化钼和40kg硫化钠,剧烈搅拌,加热至50℃,之后加入2kg70%硫酸酸化,剧烈搅拌10分钟,逐滴滴加85kg二正壬基二硫代磷酸,加热至80℃,在二正壬基二硫代磷酸滴加完毕后,继续剧烈搅拌0.5小时,之后经过冷却、水洗、萃取、干燥、减压蒸馏得到二烷基二硫代氨磷酸钼。

制备复合功能添加剂:在混合釜内依次加入21kg二烷基二硫代氨磷酸钼、5kg聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、17.8kg聚异丁烯基丁二酰亚胺,升温至60℃,搅拌10分钟,之后依次加入3kg纳米碳化钛,搅拌10分钟,再依次加入0.41kg硅树脂、8kg2,6-二叔丁基对乙基酚,继续搅拌30分钟,静止10分钟,过滤冷却,得到复合功能添加剂。

制备汽车发动机润滑油:在调和釜中依次加入25.5kg矿物基础油、46kg聚α-烯烃合成油,升温至70℃,搅拌1小时;依次加入0.35kg胺、0.8kg聚乙烯聚合物、0.5琥珀酸酐、2.5kg聚异丁烯基衍生物,搅拌2.5小时;之后依次加入5.8kg复合功能添加剂、0.8kg长链烷基芳基磺酸钙,搅拌2小时;最后加入10.4kg乙烯丙烯共聚物,搅拌10分钟,降温至60℃,搅拌20分钟,再降温至50℃,搅拌20分钟,再降温至40℃,搅拌30分钟,静止10分钟,过滤冷却,得到汽车发动机润滑油。

实施例2

实施例2和实施例1的区别在于,制备二烷基二硫代氨磷酸钼方法不同;

制备二烷基二硫代氨磷酸钼:在反应器中加入3kg硫酸氢钠,加热至30℃,之后依次加入30kg三氧化钼和40kg硫化钠,剧烈搅拌,加热至50℃,之后加入2kg70%硫酸酸化,剧烈搅拌10分钟,逐滴滴加85kg二正已基二硫代磷酸,加热至80℃,在二正已基二硫代磷酸滴加完毕后,继续剧烈搅拌1小时,之后经过冷却、水洗、萃取、干燥、减压蒸馏得到二烷基二硫代氨磷酸钼。

实施例3

实施例3和实施例1的区别在于,制备二烷基二硫代氨磷酸钼方法不同;

制备二烷基二硫代氨磷酸钼:在反应器中加入3kg硫酸氢钠,加热至30℃,之后依次加入30kg三氧化钼和40kg硫化钠,剧烈搅拌,加热至50℃,之后加入2kg70%硫酸酸化,剧烈搅拌10分钟,逐滴滴加85kg二正十一烷基二硫代磷酸,加热至80℃,在二正十一烷基二硫代磷酸滴加完毕后,继续剧烈搅拌0.8小时,之后经过冷却、水洗、萃取、干燥、减压蒸馏得到二烷基二硫代氨磷酸钼。

实施例4

实施例4和实施例2的区别在于,制备复合功能添加剂方法不同;

制备复合功能添加剂:在混合釜内依次加入26kg二烷基二硫代氨磷酸钼、6kg聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、15.5kg聚异丁烯基丁二酰亚胺,升温至60℃,搅拌15分钟,之后依次加入3.6kg纳米碳化钛,搅拌10分钟,再依次加入0.5kg硅树脂、7kg2,6-二叔丁基对乙基酚,继续搅拌35分钟,静止10分钟,过滤冷却,得到复合功能添加剂。

实施例5

实施例5和实施例2的区别在于,制备复合功能添加剂方法不同;

制备复合功能添加剂:在混合釜内依次加入30kg二烷基二硫代氨磷酸钼、6.9kg聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、13.2kg聚异丁烯基丁二酰亚胺,升温至60℃,搅拌20分钟,之后依次加入4.1kg纳米碳化钛,搅拌10分钟,再依次加入0.57kg硅树脂、5.9kg2,6-二叔丁基对乙基酚,继续搅拌40分钟,静止10分钟,过滤冷却,得到复合功能添加剂。

实施例6

实施例6和实施例4的区别在于,制备汽车发动机润滑油方法不同;

制备汽车发动机润滑油:在调和釜中依次加入30kg矿物基础油、40kg聚α-烯烃合成油,升温至70℃,搅拌1.5小时;依次加入0.3kg胺、1kg聚乙烯聚合物、0.7kg琥珀酸酐、3kg聚异丁烯基衍生物,搅拌2.3小时;之后依次加入7kg复合功能添加剂、1kg长链烷基芳基磺酸钙;最后加入9kg乙烯丙烯共聚物,搅拌10分钟,降温至60℃,搅拌20分钟,再降温至50℃,搅拌20分钟,再降温至40℃,搅拌30分钟,静止10分钟,过滤冷却,得到汽车发动机润滑油。

实施例7

实施例6和实施例4的区别在于,制备汽车发动机润滑油方法不同;

制备汽车发动机润滑油:在调和釜中依次加入35kg矿物基础油、34kg聚α-烯烃合成油,升温至70℃,搅拌1.3小时;依次加入0.25kg胺、1.2kg聚乙烯聚合物、0.8kg琥珀酸酐、3.5kg聚异丁烯基衍生物,搅拌2小时;之后依次加入8kg复合功能添加剂1.2kg长链烷基芳基磺酸钙,搅拌1小时;最后加入7.6kg乙烯丙烯共聚物,搅拌10分钟,降温至60℃,搅拌20分钟,再降温至50℃,搅拌20分钟,再降温至40℃,搅拌30分钟,静止10分钟,过滤冷却,得到汽车发动机润滑油。

对比例1

对比例1和实施例6的区别在于,制备复合功能添加剂中未添加二烷基二硫代氨磷酸钼。

对比例2

对比例2和实施例6的区别在于,制备复合功能添加剂中未添加聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。

对比例3

对比例3和实施例6的区别在于,制备复合功能添加剂中未添加聚异丁烯基丁二酰亚胺。

对比例4

对比例4和实施例6的区别在于,制备复合功能添加剂中未添加纳米碳化钛。

对比例5

对比例5和实施例6的区别在于,制备复合功能添加剂中未添加二烷基二硫代氨磷酸钼、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚异丁烯基丁二酰亚胺。

对比例6

对比例6和实施例6的区别在于,制备复合功能添加剂中未添加二烷基二硫代氨磷酸钼、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚异丁烯基丁二酰亚胺和纳米碳化钛。

对比例7

对比例7和实施例6的区别在于,制备复合功能添加剂中未添加硅树脂。

对比例8

对比例8和实施例6的区别在于,制备复合功能添加剂中未添加2,6-二叔丁基对乙基酚。

对比例9

对比例9和实施例6的区别在于,制备复合功能添加剂中未添加硅树脂和2,6-二叔丁基对乙基酚。

对比例10

对比例10和实施例6的区别在于,制备汽车发动机润滑油中多种原料直接混合,并搅拌均匀。

汽车发动机润滑油的评价

对实施例1~7和对比例1~10制得的汽车发动机润滑油,进行下述性能检测,检测结果如表1和表2所示。

1、依照gb/11121-2006《汽油机油》的标准规定测定汽车发动机润滑油的运动粘度、低温运动粘度、闪点、倾点、蒸发损失、泡沫性进行检测。

2、依照gb/t3142-1982《润滑剂承载能力测定法(四球法)》的标准规定测定汽车发动机润滑油的抗磨性能。

试验条件为:ⅱ级钢球,直径硬度hrc59~61,材料gcr15,转速1450转/分钟,时间10s。

3、依照sh/t0193-2008《润滑油氧化安定性的测定-旋转氧弹法》的标准规定测定汽车发动机润滑油的抗氧化性能。

表1检测结果

表2检测结果

从表1和表2中可以看出,本发明制备得到的汽车发动机润滑油,在加入复合功能添加剂后,其不仅具有良好的润滑、抗磨、抗氧化作用,而且提高了纳米碳化钛的分散性、减少纳米碳化钛中的气泡,同时本发明的汽车发动机润滑油在室温下不易分解。尤其是实施例6。

通过对比实施例6和对比例1~6,对比例1和实施例6的区别之处在于发动机润滑油中未添加二烷基二硫代氨磷酸钼;对比例2和实施例6和区别之处在于磨发动机润滑油中未添加聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚;对比例3和实施例6和区别之处在于磨发动机润滑油中未添加聚异丁烯基丁二酰亚胺;对比例4和实施例6和区别之处在于发动机润滑油中未添加纳米碳化钛;对比例5和实施例6和区别之处在于发动机润滑油中未添加二烷基二硫代氨磷酸钼、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚异丁烯基丁二酰亚胺;对比例6和实施例6和区别之处在于发动机润滑油中未添加二烷基二硫代氨磷酸钼、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚异丁烯基丁二酰亚胺和纳米碳化钛。由此可以看出,二烷基二硫代氨磷酸钼、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚异丁烯基丁二酰亚胺和纳米碳化钛可以明显改善汽车发动机润滑油的抗磨性能,这主要是由于二烷基二硫代氨磷酸钼、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚异丁烯基丁二酰亚胺和纳米碳化钛之间的协同作用,提高了纳米碳化钛的分散性,同时降低了纳米碳化钛中的气泡,进而提高了汽车发动机润滑油的抗磨性能。

通过对比实施例6和对比例7~9,对比例7和实施例6的区别之处在于汽车发动机润滑油中未添加硅树脂;对比例8和实施例6的区别之处在于汽车发动机润滑油中未添加2,6-二叔丁基对乙基酚;对比例9和实施例6的区别之处在于汽车发动机润滑油中未添加硅树脂和2,6-二叔丁基对乙基酚。由此可以看出硅树脂和2,6-二叔丁基对乙基酚可以明显改善汽车发动机润滑油的抗氧化性能,这主要是由于硅树脂和2,6-二叔丁基对乙基酚二者之间的协同作用的影响。

通过对比实施例6和对比例10,对比例10和实施例6的区别之处在于汽车发动机润滑油中多种原料直接混合,并搅拌均匀。由此可以看出,汽车发动机润滑油采用依次加入、混合搅拌、多次阶梯降温的方法,可以明显改善汽车发动机润滑油中纳米碳化钛的分散性,同时提高其消泡、抗磨和抗氧化性能。

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