一种电动空压机用润滑油组合物及其制备方法与流程

文档序号:18213543发布日期:2019-07-19 22:28阅读:685来源:国知局

本发明涉及润滑油组合物及其制备方法,尤其涉及一种电动空压机用润滑油组合物及其制备方法。



背景技术:

随着汽车工业的快速发展,城市环境污染的日趋严重,国内外都在大力发展清洁、节能的电动车,而电驱动空气压缩机是所有气制动电动汽车的必须设备。特别是新能源客车的不断发展,电动空气压缩机的应用也越来越普遍。现有电动空气压缩装置从润滑方式可以分为有油润滑和无油润滑两种,其中无油润滑的电动压缩机装置由于零部件不通过润滑油的保护而直接接触,导致压缩机构件磨损较快,寿命短,且因为没有润滑油的密封作用,压缩效率比较低。有油电动空压机作为空压机中工作效率比较高的设备,在新能源客车中的应用比较广泛。

有油润滑的电动空压机主要包括旋片式、螺杆式和活塞式。它们都面临同一个问题,即在空气压缩过程中,空气中的水分析出并随着机构运转进入润滑油中,造成润滑乳化,尤其在夏季空气湿度比较大的时候润滑油乳化更严重,最终导致空气压缩机维护周期变短,增加维护成本。因此,要求油品具有良好的抗乳化性,但传统的发动机润滑油遇水极易乳化,这会导致油品性能大幅度下降,无法满足使用要求。此外,根据厂家对电动空压机保养周期的要求来看,油品的更换周期需达90000公里或12个月,且空压机的运动温度较高,这就要求油品具有优异的抗氧化性和清净性,避免油品过早氧化和积炭的产生,导致油滤器堵塞或空压机高温停机事故,氧化产生的酸性物质还会对空压机构件造成腐蚀,实际上油品的更换周期并不能达到使用要求。对于滑片式电动空压机,在压缩过程中的润滑和冷却是由一个高效的注油系统来完成,该系统可以保证在较低的润滑油消耗水平下完成过程控制,系统在转子内壁上形成的油膜可避免金属部件的接触,消除磨损,因此,要求润滑油具有较好的抗磨性。

目前已公开的相关专利都是针对传统的固定式空气压缩机用油,换油周期相对较短,且存在油品酸变快、容易变色及高温产生沉淀等问题。与传统固定式空压机相比,电动空压机具有体积小,产气量大,效率高等特点,而且车载电动空压机由于车辆路况恶劣复杂,会导致空压机的工作环境更加苛刻,润滑油容易受到污染,对润滑油的性能要求也更加苛刻。



技术实现要素:

发明目的:针对以上问题,本发明的第一目的是提供一种具有优异的高温抗氧化性、抗酸变性、抗色变、抗磨和抗乳化的电动空压机用润滑油组合物。本发明的另一目的是提供制备该润滑油组合物的方法。

技术方案:本发明所述的电动空压机用润滑油组合物,包括以下重量百分比的组分:基础油83.5%~88.5%,多功能添加剂0.6%~1.2%,抗酸化抑制剂10%~15%,抗氧剂0.5%~0.8%,极压抗磨剂0.05%~0.2%,破乳剂0.001%~0.003%和抗泡剂0.003%~0.006%。

所述基础油为ⅲ类加氢基础油、聚α-烯烃基础油中的至少一种。

所述ⅲ类加氢基础油为100n、gtl250中的至少一种。

所述聚α-烯烃基础油为pao6,pao8或pao10中的至少一种。

所述多功能添加剂为irgalube2030a或additinrc9303。

所述抗酸化抑制剂为数均分子量为760~1400的油溶性聚醚化合物,优选地,所述油溶性聚醚化合物为dow公司的uconosp-32、uconosp-46或uconosp-68中的一种。油溶性聚醚化合物的数均分子量太大或太小,不能调配出目标粘度的产品。加入量为10%~15%,如果加入量过少,对酸值变化的抑制能力较差;而加入量过大,会增加油品的挥发度,导致油品在高温时损失量较大。

所述抗氧化剂为苯基-α-萘胺或混合二烷基二苯胺,优选地,所述苯基-α-萘胺为rheinchemie公司的additinrc7130;所述混合二烷基二苯胺优选辛基丁基二苯胺,进一步优选为basf公司的irganoxl57。该类抗氧化剂对深度加氢基础油及合成油具有较好的感受性,尤其是与油溶性聚醚化合物的协同效应,在高温下可有效控制油品黏度增长,减少沉积物生成量。

所述极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸酯或二烷基二硫代磷酸胺,优选地,所述二烷基二硫代磷酸酯为basf公司的irgalube353;所述二烷基二硫代磷酸胺为basf公司的irgalube349。

所述破乳剂为聚醚多元醇或聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物,优选地,所述聚醚多元醇为lubrizol公司的lz5957;所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物为rheinchemie公司的additinm10394。

所述抗泡剂为甲基硅油抗泡剂或复合抗泡剂,优选地,所述复合消泡剂为上海申浦精细化工厂的1#复合抗泡剂。

本发明所述的制备上述润滑油组合物的方法,将相应重量百分比的基础油升温至60~65℃,恒温搅拌15min,加入抗酸化抑制剂、多功能添加剂、极压抗磨剂和抗氧剂,继续恒温搅拌30~45min,再加入破乳剂和抗泡剂,搅拌15min后经1μm的袋式过滤器过滤即得润滑油组合物。

本发明选择iii类加氢基础油或聚α-烯烃基础油作为基础油,通过与其他添加剂复配制备得到润滑油组合物。一方面,具有特殊结构的抗酸化抑制剂油溶性聚醚与胺类抗氧剂有效复配,大大降低了油品使用过程的酸值变化,提高了油品的高温抗氧化能力、抗酸变能力、并延长了使用寿命。避免了单纯使用聚α-烯烃或酯类基础油存在的高温氧化酸值变化大的问题,且使用酯类基础油还存在水解稳定性差及原料批次稳定性差而导致的产品性能不稳定的问题。另一方面,由于油溶性聚醚自身具有较好的润滑性、以及与添加剂之间的相容性,通过油溶性聚醚与适量的极压抗磨剂和破乳剂的合理复配,大大提高油品的抗磨性能和抗乳化能力,降低了极压抗磨剂的使用量(传统空压机油极压抗磨剂的使用量是本发明的1~2倍),并且为电动空气压缩机提供优异的抗磨损保护。

有益效果:与现有技术相比,本发明的显著优点是:(1)本发明的润滑油组合物具有优异的高温抗氧化性,220℃高温下烘烤12h,变色小,油品为较浅的琥珀色,具有良好的抗变色能力,且沉积物少;(2)本发明的油品抗酸变能力强,可有效防止油品酸值变化过快而导致的腐蚀;(3)本发明的油品抗乳化性在10min以下,远小于传统空压机油的20min,表现出较好的抗乳化性;(4)相比于换油周期仅为2000~4000h的传统空压机油,本发明的润滑油组合物使用寿命较长,换油周期长达8000h以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

本发明所用的原料均可从市场上购买得到。

实施例1

将重量百分比为53.545%的pao10及30.1%的pao6依次加入到调和釜中,开启搅拌和加热,升温至65℃,恒温搅拌15min后,依次加入15%的抗酸化抑制剂数均分子量为760的uconosp-32、0.8%的多功能添加剂irgalube2030a、0.05%的极压抗磨剂irgalube353和0.5%的抗氧剂irganoxl57,继续控温搅拌30~45min后,最后加入0.002%的破乳剂lz5957和0.003%的抗泡剂t901(甲基硅油抗泡剂),继续搅拌15min后经1μm的袋式过滤器过滤后即得成品。

实施例2

将重量百分比为86.593%的pao10加入到调和釜,开启搅拌和加热,升温至60℃,恒温搅拌15min后,依次加入12%的抗酸化抑制剂数均分子量为1150的uconosp-46、0.6%的多功能添加剂additinrc9303、0.2%的极压抗磨剂irgalube349和0.6%的抗氧剂additinrc7130,继续控温搅拌30~45min后,最后加入0.002%的破乳剂m10394和0.005%的1#复合抗泡剂,继续搅拌15min后经1μm的袋式过滤器过滤后即得成品。

实施例3

将重量百分比为65.593%的加氢基础油gtl250及22.5%的pao10依次加入到调和釜,开启搅拌和加热,升温至60℃,恒温搅拌15min后,依次加入10%的抗酸化抑制剂数均分子量为760的uconosp-32、1.0%的多功能添加剂irgalube2030a、0.1%的极压抗磨剂irgalube353和0.8%的抗氧剂irganoxl57,继续控温搅拌30~45min后,最后加入0.001%的破乳剂lz5957和0.006%的1#复合抗泡剂,继续搅拌15min后经1μm的袋式过滤器过滤后即得成品。

实施例4

将重量百分比为12%的加氢基础油100n及73.942%的pao8依次加入到调和釜,开启搅拌和加热,升温至60℃,恒温搅拌15min后,依次加入12%的抗酸化抑制剂数均分子量为1400的uconosp-68、1.2%的多功能添加剂irgalube2030a、0.15%的极压抗磨剂irgalube349和0.7%的抗氧剂irganoxl57,继续控温搅拌30~45min后,最后加入0.003%的破乳剂lz5957和0.005%的1#复合抗泡剂,继续搅拌15min后经1μm的袋式过滤器过滤后即得成品。

对比例1

将重量百分比为48.545%的pao10及50.1%的pao6依次加入到调和釜,开启搅拌和加热,升温至65℃,恒温搅拌15min后,依次加入0.8%的多功能添加剂irgalube2030a、0.05%的极压抗磨剂irgalube353和0.5%的抗氧剂irganoxl57,继续控温搅拌30~45min后,最后加入0.002%的破乳剂lz5957和0.003%的抗泡剂t901,继续搅拌15min后经1μm的袋式过滤器过滤后即得成品。

将实施例1~4及对比例1制得的润滑油组合物进行性能检测,测试结果见表1。

表1各实施例润滑油组合物的性能检测数据

从表1中实施例1~4的测试结果可以看出,本发明的油品经长时间高温老化试验后,40℃运动粘度变化率小于3.2%,酸值变化率小于27%,且油品在高温烘烤后变色小,油品颜色很浅(琥珀色或红棕色),残渣很少(小于0.075g),说明油品具有优异的高温抗氧化性和抗酸值变化能力。当对比例1中不含油抗酸化抑制剂时,经长时间高温老化试验后,40℃运动粘度变化率8.13%,酸值变化率高达73.45%,且油品在高温烘烤后变色大,迅速变为黑色,残渣量也相对较大(0.193g)。因此,当润滑油组合物中缺少抗酸化抑制剂时,存在油品酸变快,容易变色以及高温生产沉淀等问题。

一般传统采用酯类油调配的空压机油抗乳化性均在20min以上,而本发明的产品抗乳化性在10min以下,表现出较好的抗乳化性。

比较对比例1和实施例1~4油品的极压性能pb值和抗乳化时间可知,油溶性聚醚的加入不仅能够提高油品的抗氧化性和抗酸变性,还可以与适量的极压抗磨剂和破乳剂的合理复配,发挥各添加剂之间的协调作用,大大提高油品的抗磨性能和抗乳化能力。

对比例2

本对比例与实施例1基本相同,其区别仅在于抗酸化抑制剂的加入量不同,为5%。

对比例3

本对比例与实施例1基本相同,其区别仅在于抗酸化抑制剂的加入量不同,为20%。

表2实施例1及对比例2~3制得的润滑油组合物的性能检测数据

通过表2可看出,对比例2中抗酸化抑制剂的加入量过少,对酸值变化的抑制能力较差,油品在高温烘烤后变色大,迅速变为黑色;而对比例3中抗酸化抑制剂的加入量过大,虽然油品表现出优异的抗酸变性,但油品挥发度增加,导致油品在高温时损失量较大,浪费严重,大大增加了使用成本,空压机正常工作时的运动温度很高,从而使得油品无法满足高温使用要求。因此本发明中抗酸化抑制剂的加入量为10%~15%。

由此可见,本发明的电动空压机用油具有优异的高温抗氧化性,极压抗磨性和抗乳化性,且高温长时间氧化后油品颜色浅,沉积物少,酸值和粘度变化较小,能为电动空压机提供长效的润滑保护,并可帮助降低空气压缩机的工作温度,大大提高了空气压缩机运行的安全性和稳定性,且换油周期可达8000h以上。

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