润滑油组合物的制作方法
【专利说明】润滑油组合物
[0001] 发明背景 1.技术领域
[0002] 本发明总体上涉及用于降低发动机磨损的润滑油组合物。
[0003] 2.相关技术描述
[0004] 汽车火花点火和柴油发动机具有气门机构系统，包括例如阀门、凸轮和摇臂，其存 在特别的润滑关切。极其重要的是保护这些部件免于磨损的润滑剂即发动机油（engine oil)。还重要的是发动机油抑制发动机中沉积物的产生。这些沉积物由不可燃物和烃燃料 (例如汽油和柴油燃料油）的不完全燃烧产生并且由所用机油的劣化所致。
[0005] 发动机油典型地使用矿物油或合成油作为基础油。然而，单一基础油单独不具有 提供内燃机保护所需要的必要磨损防护、沉积控制等的必要性能。因此，为了赋予辅助功 能，用各种添加剂例如无灰分散剂、金属清净剂（即含金属的清净剂）、抗磨损剂、抗氧化剂 (即氧化抑制剂）、粘度指数改进剂等与基础油一起配制以提供配制油（即润滑油组合物）。
[0006] 实际上已知并且使用了许多这些发动机油添加剂。例如，二烷基二硫代磷酸锌通 常包含在商购的内部组合物发动机油中，特别是用于汽车的那些，这是因为它们作为抗磨 损剂的有利特性和作为氧化抑制剂的性能。
[0007] 然而，与使用二烷基二硫代磷酸锌有关的问题是它们的磷和硫衍生物毒害催化转 化器的催化剂组分。这是主要的顾虑，因为需要有效的催化转化器降低污染并且满足针对 减少内燃机废气排放物中的有毒气体例如烃、一氧化碳和氮氧化物的政府法规。这类催化 转化器通常使用催化金属（例如铂）和金属氧化物的组合并且安装在废气流例如汽车尾气 管中以将有毒气体转化为无毒气体。如先前所提及的，这些催化剂组分被二烷基二硫代磷 酸锌的磷和硫组分、或者磷和硫的分解产物毒害；因此，含有磷和硫添加剂的发动机油的使 用可以很大地降低催化转化器的寿命和有效性。
[0008] 对于降低磷和硫含量还存在政府和汽车工业压力。例如，当前的GF-4机油说明书 要求成品油含有分别小于〇. 〇8wt. %和0. 7wt. %的磷和硫，CJ-4机油说明书（最新一代重 型柴油发动机油）要求油含有分别小于〇. 12wt. %和0. 4wt. %的磷和硫，以及1.Owt. %的 硫酸盐灰分。普遍认为降低这些极限可以对发动机性能、发动机磨损和发动机油的氧化具 有严重影响。这是因为历来发动机油中磷含量的主要促因一直是二烷基二硫代磷酸锌。因 此，将期望消除润滑油中二烷基二硫代磷酸锌的量，从而降低催化剂失活且因此提高催化 转化器的寿命和有效性并同时还满足未来工业标准所提出的发动机油中磷和硫含量。然 而，简单地降低二烷基二硫代磷酸锌的量存在一些问题，因为这必然降低润滑油的抗磨损 性能和氧化抑制性能。因此，必须找到降低或消除磷和硫含量并同时仍保持较高磷和硫含 量的发动机油的抗磨损性能的方法。
[0009] 因此，由于进一步降低磷含量的要求和对润滑油硫含量的限制非常高，实际上不 能够通过现有措施满足这种降低且仍实现当今发动机油所需的苛刻抗磨损性能。因此，可 期望开发具有相对低含量的磷和硫但仍提供目前由含有二烷基二硫代磷酸锌的润滑油提 供的所需磨损防护的润滑油组合物。因此可期望开发在用于内燃机时表现出改进的磨损并 同时含有其中不含锌且相对低含量的或不含任何的磷和/或硫含量的改进的润滑油组合 物。
[0010] 发明概述
[0011] 根据本发明的一个实施方案，提供了一种润滑油组合物，该润滑油组合物包含（a) 主要量的润滑粘度油，（b)无灰分散剂，（c)至少一种含金属的清净剂，（d)抗氧化剂，和（e) 抗磨损剂，其中所述润滑油组合物不含任何二烷基二硫代磷酸锌化合物，另外其中所述润 滑油组合物基本上不含任何磷。
[0012] 根据本发明的第二实施方案，提供了一种润滑油组合物，该润滑油组合物包含（a) 主要量的润滑粘度油，（b)无灰分散剂，（c)至少一种含金属的清净剂，（d)抗氧化剂，和（e) 抗磨损剂，其中所述润滑油组合物不含任何二烷基二硫代磷酸锌化合物并且基本上不含任 何磷，另外其中所述润滑油组合物与其中存在二烷基二硫代磷酸锌化合物的相应润滑油组 合物相比具有更大的减磨性能。
[0013] 根据本发明的第三实施方案，提供了一种用于改进润滑油组合物减磨性能的方 法，该方法包括形成润滑油组合物的步骤，所述润滑油组合物包含（a)主要量的润滑粘度 油，（b)无灰分散剂，（c)至少一种含金属的清净剂，（d)抗氧化剂，和（e)抗磨损剂，其中所 述润滑油组合物不含任何二烷基二硫代磷酸锌化合物并且基本上不含任何磷。
[0014] 根据本发明的第四实施方案，提供了一种降低内燃机磨损的方法，该方法包括用 润滑油组合物使内燃机工作，所述润滑油组合物包含（a)主要量的润滑粘度油，（b)无灰分 散剂，（c)至少一种含金属的清净剂，（d)抗氧化剂，和（e)抗磨损剂，其中所述润滑油组合 物不含任何二烷基二硫代磷酸锌化合物并且基本上不含任何磷。
[0015] 根据本发明的第五实施方案，提供了用润滑油组合物润滑的内燃机，所述润滑油 组合物包含（a)主要量的润滑粘度油，（b)无灰分散剂，（c)至少一种含金属的清净剂，（d) 抗氧化剂，和（e)抗磨损剂，其中所述润滑油组合物不含任何二烷基二硫代磷酸锌化合物 并且基本上不含任何磷。
[0016] 本发明的润滑油组合物与其中存在二烷基二硫代磷酸锌化合物的相应润滑油组 合物相比有利地具有改进的减磨性能并同时不含二烷基二硫代磷酸锌化合物。这是意想不 到的，因为二烷基二硫代磷酸锌是典型用于润滑油组合物中的已知的抗磨损剂。另外，可用 本发明的润滑油组合物实现改进的减磨性能并同时还使用相对低水平或不含任何的磷含 量和相对低水平的硫。
[0017] 附图简要描述
[0018] 图1是实施例1的润滑油组合物与对比例A和B的润滑油组合物的磨损性能的对 比柱状图。
[0019] 优选实施方案的详述
[0020] 本发明涉及一种润滑油组合物，该润滑油组合物含有至少（a)主要量的润滑粘度 油，（b)无灰分散剂，（c)至少一种含金属的清净剂，（d)抗氧化剂，和（e)除二烷基二硫代 磷酸锌外的抗磨损剂，其中所述润滑油组合物不含任何二烷基二硫代磷酸锌化合物并且基 本上不含任何磷，例如磷含量基于润滑油组合物的总重量计不超过〇. 〇8wt. %，更优选不超 过0.05wt. %，最优选为Owt. %。在另一个实施方案中，本发明的润滑油组合物含有相对低 水平的硫，即不超过0. 7wt. %，优选不超过0. 2wt. %。本发明的润滑油组合物中磷和硫的 量根据ASTMD4951进行测量。
[0021] 用于本发明润滑油组合物的润滑粘度油（也称作基础油）典型地以主要量，例如 基于该组合物总重量大于50wt. %，优选大于约70wt. %，更优选约80-约99. 5wt. %，最优 选约85-约98wt. %的量存在。本文所使用的表述"基础油"应该理解为是指作为润滑剂组 分的基础料或基础料调合物，其由单一制造商按照相同规格生产（不依赖于进料来源或制 造商的地点）；满足相同制造商的规格；并且由唯一配方（formula)、产品识别码或这两者 加以识别。用于本文的基础油可以是任何目前已知或后来发现的用于就任何和所有这类应 用配制润滑油组合物的润滑粘度基础油，所述应用例如发动机油，船用气缸油，功能液如液 压油、齿轮油、传动油等。另外，用于本文的基础油可任选含有粘度指数改进剂，例如聚合甲 基丙烯酸烷基酯；烯属共聚物如乙烯-丙烯共聚物或苯乙烯-丁二烯共聚物；以及它们的 类似物和混合物。
[0022] 如本领域技术人员可容易地意识到的，基础油的粘度取决于应用。因此，用于本 文的基础油的粘度可通常为在100摄氏度（°C)下约2-约2000厘沱（cSt)。通常地，用 作机油的基础油可单独地具有在l〇〇°C下约2cSt-约30cSt，优选约3cSt-约16cSt，最优 选约4cSt_约12cSt的运动粘度范围，并且可取决于所需的最终用途和成品油中广生所 需机油等级的添加剂而进行选择或调合，所述等级例如SAE粘度等级为0W、0W-20、0W-30、 0W-40、0W-50、0W-60、5W、5W-20、5W-30、5W-40、5W-50、5W-60、10W、10W-20、10W-30、10W-40、 10W-50、15W、15W-20、15W-30或15W-40的润滑油组合物。用作齿轮油的油可具有在100°C 下约2cSt-约2000cSt的粘度。
[0023] 基础料可以使用包括但不限于蒸馏、溶剂精制、氢处理、低聚、酯化和再精制的各 种不同方法进行制造。精制料应该基本上不含通过制造、污染或先前使用引入的物质。本发 明润滑油组合物的基础油可以是任何天然或合成的润滑基础油。合适的烃合成油包括但不 限于由乙烯聚合或由1-烯烃聚合以提供例如聚α烯烃或ΡΑ0油的聚合物制备的油，或者 由使用一氧化碳和氢气的烃合成方法例如按费-托方法所制备的油。例如，合适的基础油 是包含很少（如果有的话）的重馏分；例如很少（如果有的话）的在l〇〇°C下粘度为20cSt 以上的润滑油馏分的基础油。
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