一种低温机械润滑油及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及润滑油技术领域，特别是一种低温机械润滑油及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在机械设备的运行中，摩擦的相对运动会产生不同程度的摩擦和磨损，这无论是 从材料上还是从能源方面考虑，都会产生较大的浪费，更重要的是由于零部件的磨损，会造 成机械设备使用寿命的缩短。为了减少摩擦副在运行过程中所产生的摩擦和磨损，润滑油 成为机械设备使用过程中必不可少的润滑剂，发挥着重大的作用。
[0003] 机械润滑油是指专业用于大型挖掘机械、装载机械、吊装机械、推土及筑路机械等 大型机械设备的专用润滑油。机械润滑油主要包括工程机械专用柴油增压发动机油、工程 机械专用抗磨液压油、重负荷齿轮油、液力传动油等共四大类，十余个品种。
[0004] 目前机械润滑油的生产工艺主要是由来自原油蒸馏装置的润滑油馏分和渣油馏 分为原料，通过溶剂脱沥青、溶剂脱蜡、溶剂精制、加氢精制或酸碱精制、白土精制等工艺， 除去或降低形成游离碳的物质、低粘度指数的物质、氧化安定性差的物质、石蜡以及影响成 品油颜色的化学物质等组分，得到合格的润滑油基础油，经过调合并加入添加剂后即成为 工程机械润滑油产品。
[0005] 机械润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决 定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性 能，是润滑油的重要组成部分。基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大 类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约95%以上），但有些应用场合则必须使用合成基础 油和生物油基础油调配的产品，因而使这两种基础油得到迅速发展。矿油基础油由原油提 炼而成。润滑油基础油主要生产过程有：常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白 土或加氢补充精制。1995年修订了中国现行的润滑油基础油标准，主要修改了分类方法，并 增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准。矿物型润滑油的生产，最重要的是选用最佳 的原油。
[0006] 使用润滑油来降低零部件的摩擦和磨损，要求润滑油能顺利到达摩擦表面，保证 摩擦表面有足够的润滑油，这就要求润滑油具有较好的流动性。特别是由于我国幅员辽阔， 南北方冬夏季温度差异较大，寒区低温条件下机械设备的用油问题十分重要。
[0007] 为了解决低温条件下零部件的供油问题，提高油品在低温条件下的性能是十分必 要的，尤其需要降低低温条件下的运动粘度，以使机械或发动机部位在使用润滑油时具有 良好的润滑效果，可以通过标准倾点法进行润滑油的流动的最低温度。
【发明内容】
[0008] 为解决上述问题，本发明公开了 一种低温机械润滑油，通过添加多种改性配方使 润滑油具有良好的低温性能，适用于低温工程作业。
[0009] -种低温机械润滑油，包括以下质量份数的成分：基础油100份，甲基萘20-31份， 硫化异丁烯17-24份，高级脂肪醇8-13份，十二烷基苯磺酸盐1-5份，聚异丁烯丁二酰亚胺 2-6份，纳米氧化物4-9份，粘度指数改进剂7-10份。其中十二烷基苯磺酸盐可以为十二烷 基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钾、十二烷基苯磺酸钙等，用于改善各相之间的表面张力，使 各组分形成均匀稳定的分散体系；聚异丁烯丁二酰亚胺作为本发明中一种重要成分，具有 优良的低温分散性能，还起到降低低温粘度，适当提高流动性的作用。
[0010] 作为一种优选，所述基础油40°C的运动粘度为7-12mm2/s。40°C的运动粘度为 7-12mm2/s的基础油经过改性后在低温环境中具有低粘度、低挥发度等优点。
[0011] 作为一种优选，所述甲基萘与硫化异丁烯的质量比为（21-25): (17-19)。硫化异 丁烯可以提高润滑油的抗磨性，甲基萘具有富含电子对的萘环，能捕捉烃氧化所生成的羟 基和过氧根离子，终止自由基氧化反应链终止，将甲基萘与硫化异丁烯配合使用，质量比为 (28-31) : (17-19)时，使得润滑油不仅具有良好的抗氧化安定性，同时也提高了低温环境中 润滑油的抗磨性，使得润滑油的使用寿命得以延长；当超出这个范围，硫化异丁烯比例过高 会影响甲基萘中电子对的作用，减弱捕捉羟基和过氧根离子的能力，反之甲基萘比例过高 会减弱润滑油的低温抗磨性。
[0012] 作为一种优选，所述高级脂肪醇为C6_CS范围的脂肪醇。C6_CS范围的脂肪醇具有 良好的浸润和分散效果，有利于使润滑油保持润湿状态，有利于润滑油在低温条件下仍能 保持良好的流动性。
[0013] 作为一种优选，所述纳米氧化物的粒径为l_20nm。纳米氧化物尺寸小、比表面积 大，在润滑油中可以起到良好的分散作用，粒径在l_20nm之间时更有利于提高润滑油的耐 磨性和稳定性。
[0014] 作为一种优选，所述纳米氧化物为纳米氧化镁、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米 氧化锆、纳米氧化铈中的任意一种或几种的混合物。
[0015] 作为一种优选，所述粘度指数改进剂为甲基丙烯酸十六烷基酯、磷酸酯、乙烯-醋 酸乙烯共聚物中一种或几种的混合物。由于低温条件下，液体分子热运动减慢，流体自由空 间减小，造成分子向周围空间跃迀的阻力增大，当温度继续降低至分子热运动很微弱时，分 子不足以克服跃迀阻力，此时润滑油粘度过高，不适合使用。所以需要添加粘度指数改进剂 以获得粘温性能良好的润滑油，甲基丙烯酸十六烷基酯、磷酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物均 可以改善润滑油的粘温性能，互相配合使用亦不影响效果。
[0016] 作为一种优选，所述粘度指数改进剂中甲基丙烯酸十六烷基酯、磷酸酯、乙烯-醋 酸乙烯共聚物的质量比为（11-15) :(4-7) :3。当甲基丙烯酸十六烷基酯、磷酸酯、乙烯-醋 酸乙烯共聚物共同配合使用时，其质量比例控制在（11-15) : (4-7) :3可以明显加强粘度指 数改进剂的效果。
[0017] 作为一种优选，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为22_26wt%。乙 烯-醋酸乙烯共聚物的粘度受醋酸乙烯的含量影响较大，在醋酸乙烯的含量为22-26wt% 时具有较好的填料相容性，还具有较好的低温改性效果，还可使润滑油中具有较高的粘度 指数与平滑的粘度曲线，改善润滑油的粘温性能。
[0018]-种低温机械润滑油的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)将基础油、甲基 萘及硫化异丁烯在70-90°C下混合均匀；2)升温至100-120°C后加入高级脂肪醇、十二烷基 苯磺酸盐、聚异丁烯丁二酰亚胺和纳米氧化物混合均匀，得到混合物；3)将混合物降温至 60-80°C，加入粘度指数改进剂，以600-900rpm的速度搅拌均匀，得到产品。
[0019] 本发明的有益效果：通过在基础油中添加多种改性配方和粘度指数改进剂使润滑 油具有良好的低温性能，适用于低温工程作业。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合【具体实施方式】，进一步阐明本发明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0021] 实施例1
[0022] 本实施例的低温机械润滑油，包括以下质量份数的成分：基础油100份，甲基萘28 份，硫化异丁烯23份，高级脂肪醇8份，十二烷基苯磺酸盐1份，聚异丁烯丁二酰亚胺6份， 纳米氧化物4份，粘度指数改进剂9份。其中其中其中纳米氧化物为纳米氧化镁，高级脂肪 醇为C6-Cs范围的脂肪醇，粘度指数改进剂为甲基丙烯酸十六烷基酯。
[0023] 实施例2
[0024] 本实施例的低温机械润滑油，包括以下质量份数的成分：基础油100份，甲基萘31 份，硫化异丁烯20份，高级脂肪醇9份，十二烷基苯磺酸盐2份，聚异丁烯丁二酰亚胺2份， 纳米氧化物8份，粘度指数改进剂10份。其中其中其中纳米氧化物为纳米氧化锌，高级脂 肪醇为C6-Cs范围的脂肪醇，粘度指数改进剂为磷酸酯。
[0025] 实施例3
[0026] 本实施例的低温机械润滑油，包括以下质量份数的成分：基础油100份，甲基萘20 份，硫化异丁烯19份，高级脂肪醇13份，十二烷基苯磺酸盐3份，聚异丁烯丁二酰亚胺4份， 纳米氧化物5份，粘度指数改进剂7份。其中其中纳米氧化物为纳米二氧化钛，高级脂肪醇 为(： 6-(：8范围的脂肪醇，粘度指数改进剂为甲基丙烯酸十六烷基酯与磷酸酯质量比为1:1的 混合物。
[0027] 实施例4
[0028] 本实施例的低温机械润滑油，包括以下质量份数的成分：基础油100份，甲基萘25 份，硫化异丁烯17份，高级脂肪醇11份，十二烷基苯磺酸盐4份，聚异丁烯丁二酰亚胺3份， 纳米氧化物9份，粘度指数改进剂8份。其中其中纳米氧化物为纳米氧化错，高级脂肪醇为 C6-Cs范围的脂肪醇，粘度指数改进剂为磷酸酯与乙烯-醋酸乙烯共聚物质量比为3:1的混 合物。
[0029] 实施例5
[0030] 本实施例的低温机械润滑油，包括以下质量份数的成分：基础油100份，甲基萘29 份，硫化异丁烯24份，高级脂肪醇10份，十二烷基苯磺酸盐5份，聚异丁烯丁二酰亚胺5 份，纳米氧化物6份，粘度指数改进剂9份。其中纳米氧化物为纳米氧化铈，高级脂肪醇为 C6-Cs范