一种低黏度高效节能型发动机油及其制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种内燃机用发动机油，特别是涉及一种低黏度、高黏指、低摩擦系数 的节能型发动机油及其制备工艺。
【背景技术】
[0002] 随着汽车技术的发展及各国对节能环保要求的提高，发动机油更新换代的速度很 快。目前，市场上SN、SM等高等级润滑油所占比例明显提高，各OEM厂商纷纷对其装填油及 售后油进行升级，很多OEM厂商还对润滑油提出节能要求，而现有公开的发动机油产品很 难满足这些要求。
[0003] 近几十年来，研究人员发现，提高内燃机油燃料经济性的主要途径有两个：一是适 当降低油品黏度；二是减少机件之间的摩擦损耗。因此，使用高质量级别的低黏度润滑油及 添加减摩剂成为润滑油发展的一个趋势。一些OEM为满足节能要求，提出配套润滑油使用 高质量级别的0W-20甚至更低黏度的油品；SAE J300也针对低黏度的趋势，在新版规格中 增加了 XW-16的黏度。
[0004] 减摩剂可有效降低边界摩擦的能耗，它通过减少边界和混合润滑的摩擦来提高燃 料效率。未来发动机设计将使摩擦条件越来越苛刻，发动机活塞组对发动机摩擦的贡献将 达到50%，即边界和混合润滑的比例将提高，因此，对减摩剂的研究日益重要。常用的减摩 剂二硫化钥和石墨胶态分散体，易从润滑油中沉淀出来，因此，人们着重研究能形成稳定溶 液的油溶性减摩剂，并寻找与特定减摩剂具有理想配合效果的低黏度、低摩擦系数的节能 型发动机油组合物。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的即在于提供一种低黏度高效节能型发动机油产品。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种低黏度高效节能型发动机油，包括由以下重量份的组分构成的内燃机油：发 动机油复合剂8. 0份~10. 0份、黏度指数改进剂10. 0份~15. 0份、基础油70. 0份~80. 0 份和降凝剂〇. 2份~0. 5份，在所述内燃机油中还加入了二烷基二硫代氨基甲酸钥。
[0008] 本发明以二烷基二硫代氨基甲酸钥（MoDTC)作为减摩剂，该添加剂不仅具有优良 的抗磨减摩性能，而且其抑制油温上升和抗氧性能都比烷基硫代磷酸锌（ZDDP)为好，极压 性优于二硫化钥，并具有分解温度高和不含磷元素（磷能使汽车排气催化转换的催化剂中 毒失效）等优点，且能够与本发明所述黏度指数改进剂实现理想复配。
[0009] 进一步地，本发明所述二烷基二硫代氨基甲酸钥以外加方式加入内燃机油中，加 入量以钥成分计为〇· 〇5wt %~0· 10wt %，更优选含量为0· 075wt %。
[0010] 本发明所述的MoDTC具有如下结构通式：
[0011]
[0012] 式中，&~R4为C4~C1S的直链状或支链状烷基或烯基。上述MoDTC为市售产品， 如美国、日本、国内相关企业生产的产品。
[0013] 本发明更优选以聚甲基丙烯酸甲酯（PMA)作为黏度指数改进剂，该黏指剂具有低 温性能优异，改进油品的黏度指数的效果好，氧化安定性好的特点，且经试验表明，聚甲基 丙烯酸甲酯（PMA)与二烷基二硫代氨基甲酸钥的复配效果最显著，应用效果最好。
[0014] 本发明所述的内燃机油能够满足API SN及ILSAC GF-5规格要求，包含但不限于 0W-20润滑油，黏度范围为7. 0~8. 5mm2/s，黏度指数在220以上，低温动力黏度（_35°C ) 在 3800mPa · s 以下。
[0015] 本发明所述的发动机油复合剂可选用现有技术公开的多种复合剂，其中优选为 SN/GF-5发动机油复合剂。上述发动机油复合剂可选择雪佛龙、润英联等公司生产的满足 SN/GF-5规格要求的复合剂。
[0016] 本发明所述的黏度指数改进剂优选为PMA型黏指剂，其具有如下结构通式：
[0017]
[0018] 式中，R = Q~C2。。上述PMA型黏指剂为市售产品，如Lubrizol公司、德国Runmax 公司、日本三洋化成公司等生产的产品。
[0019] 本发明所述的润滑油基础油为III类基础油、ΡΑ0类基础油或二者的混合物。该 基础油在l〇〇°C的运动黏度优选3. 9~4. 4mm2/s的范围，黏度指数优选大于120的高黏度 指数基础油。
[0020] 其中，上述III类基础油、ΡΑ0类基础油为市售产品，如中石化、中石油、Yubase、 Petronas、S_oil、美孚等生产的III类、ΡΑ0类基础油。
[0021] 本发明所述的降凝剂采用PAMA型降凝剂，可选用盈创德固赛、润英联、雪佛龙等 公司生产的产品。
[0022] 由于本发明所述低黏度高效节能型发动机油所选复合剂、黏度指数改进剂及基础 油合适，且二烷基二硫代氨基甲酸钥用量合理，使得其具有优良的协同节能效应，能够满足 OEM厂商对其配套用发动机油黏温性能和节能性能的要求，效果明显，同时可有效改善油品 的抗氧化性能，减少润滑油高温沉积物的生成。
[0023] 作为本发明的最佳实施方式，所述低黏度高效节能型发动机油包括由以下重量 百分比含量的组分构成的内燃机油：优质矿物油（100°c运动黏度4. 094mm2/s，黏度指数 134) 77 % (该比例包含用于溶解MoDTC所用的基础油）、发动机油复合剂9 %、黏度指数改 进剂13. 7%和降凝剂0. 3% ;二烷基二硫代氨基甲酸钥按以钥成分计0. 075wt%的比例以 外加的方式加入内燃机油中。该最佳配方具有摩擦系数低，燃油经济性好，低温性能优异， 黏度指数高，高温抗氧化能力强的优点，在保护发动机的同时可有效降低燃油消耗。
[0024] 此外，本发明进一步提供了所述的低黏度高效节能型发动机油的制备工艺，具体 为：先以钥成分计〇. 〇5wt%~0. 10wt%的添加量将二烷基二硫代氨基甲酸钥溶于相当于 配方量10%的基础油中（此部分基础油同样构成内燃机油的一部分，仅用于更好得溶解 及后续分散二烷基二硫代氨基甲酸钥），再将剩余基础油与发动机油复合剂、黏度指数改进 剂、和降凝剂按既定比例制成内燃机油（实际为内燃机油的主体部分），之后将溶解好的二 烷基二硫代氨基甲酸钥以外加的方式加入已制得的内燃机油中，在加热反应釜中以50~ 70°C的温度至少搅拌lh制成（注：用于溶解MoDTC二烷基二硫代氨基甲酸钥的基础油应计 入原配方基础油加注量内）。
[0025] 本发明选用合适的发动机油复合剂、基础油和降凝剂，并通过使用PMA与MoDTC复 配的技术解决了产品不能满足OEM厂商对油品黏温性能及节能要求的技术难题。所得油品 满足API SN及ILSAC GF-5规格（包含但不限于0W-20)。所选PMA型黏度指数改进剂可有 效改善油品的低温性能，提高油品的黏度指数。外加的MoDTC减摩剂不含有磷，对三元催化 器的影响与原有油品一致，且粘稠度适中，溶解性能良好，可以直接进行调合，可操作性强， 能够在不降低原油品抗磨损性能的前提下，有效降低摩擦系数，从而达到节油效果。经过模 拟试验和台架试验证明，所用技术效果明显。复配后的油品黏度指数可达220以上，低温动 力黏度（_35°C )在3800mPa · s以下；经过SRV试验检验，复配后的润滑油的摩擦系数要优 于普通市售SN油品60%以上，磨斑直径要优于普通市售SN油品30%以上；复配后油品的 高温沉积物优于指标值80 %以上。该技术应用范围广，可推广应用于其他对节能性能有要 求的汽油发动机。
【附图说明】
[0026] 图1为使用SRV测得的实验组与对照组的摩擦系数的图像；
[0027] 图2为使用SRV测得的实验组与对照组的磨斑直径的图像，其中图2A-图2C依次 为实验组1、实验组2和对照组3的磨斑直径的图像。
【具体实施方式】
[0028] 本发明所述的低黏度高效节能型发动机油包括发动机油复合剂、黏度指数改进 剂、基础油和降凝剂，还包括MoDTC。制备时，先以钥成分计0. 05wt%~0. 10wt%的添加量 将MoDTC溶于配方量10%左右的基础油中，再将剩余基础油与发动机油复合剂、黏度指数 改进剂、和降凝剂按既定比例制成内燃机油，之后将溶解好的MoDTC以外加的方式加入已 制得的内燃机油中，在加热反应釜中以50~70°C的温度至少搅拌lh制成。
[0029] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 较佳实施例，对依据本发明提出的内燃机润滑油的【具体实施方式】、特征及其功效作详细说 明。
[0030] 除特殊说明外，本发明所用材料均为市售已知产品。
[0031] 实施例1
[0032] 本实施例所述低黏度高效节能型发动机油，按重量百分比计，包括优质矿物油 (100°C运动黏度4. 094mm2/s，黏度指数134) 77 % (该比例包含用于溶解MoDTC所用的基 础油）、发动机油复合剂9%、黏度指数改进剂聚甲基丙烯酸甲酯（PMA) 13. 7%和降凝剂 0. 3 %。先以钥成分计0. 075wt %的添加量将二烷基二硫代氨基甲酸钥溶于配方量10 %的 基础油中，再将剩余基础油按照上述比例加入其他组分（发动机油复合剂、黏度指数改进 剂和降凝剂）制成内燃机油，之后将溶解好的MoDTC以外加的方式加入已制得的内燃机油 中，在加热反应釜中以60°C的温度搅拌lh制成。
[0033] 本实施例所述发动机油复合剂为雪佛龙公司生产的0L0A 55501SN/GF-5发动机 油复合剂；所述降凝剂为盈创德固赛公司生产的PAMA型降凝剂。
[0034] 实施例2
[0035] 本实施例所述低黏度高效节能型发动机油，按重量百分比计，包括优质矿物油 (100°C运动黏度4. 173mm2/s，黏度指数127)48% (该比例包含用于溶解MoDTC所用的基础 油）、合成油（1001：运动黏度3.931臟2/8，黏度指数122)30%、发动机油复合剂9%、黏度指 数改进剂聚甲基丙烯酸甲酯（PMA) 12. 7%和降凝剂0.3%。先以钥成分计0.075wt%的添 加量将二烷基二硫代氨基甲酸钥溶于配方量10 %的基础油中，再将剩余基础油按照上述比 例加入其他组分（发动机油复合剂、黏度指数改进剂和降凝剂）制成内燃机油，之后将溶解 好的MoDTC以外加的方式加入已制得的内燃机油中，在加热反应釜中以60°C的温度搅拌lh 制成。
[0036] 本实施例所述发动机油复合剂为雪佛龙公司生产的0L0A 55501SN/GF-5发动机 油复合剂；所述降凝剂为盈创德固赛公司生产的PAMA型降凝剂。
[0037] 实施例3
[0038] 与实施例1相比，区别点仅在于，本实施例中，内燃机油中各组分的用量为：发动 机油复合剂8.0%、黏度指数改进剂聚甲基丙烯酸甲酯（PMA) 11. 8%、基础油80.0% (该比 例包含用于溶解MoDTC所用的基础油）和降凝剂0. 2 %，二烷基二硫代氨