专利名称：：非硫磷抗磨减摩多功能添加剂及制备方法
技术领域：
：本发明属于润滑油
技术领域：
，特别是涉及一种非硫磷抗磨减摩多功能添加剂及制备方法。
背景技术：
：好的润滑油抗磨减摩添加剂，可以减少设备的维护费用、延长设备的使用时间、降低能耗。对于汽车发动机而言，好的内燃机油添加剂，不仅可以保护发动机免遭磨损，还可避免润滑不良引起的烧机油现象，保护大气环境。随着环保法规的日益严格，汽油发动机采用了三元催化转化器，柴油发动机增加了尾气再循环系统，这使得发动机油逐渐向低硫和低磷方向发展，取代或减少发动机油中常用的二烷基二硫代磷酸锌(T202)添加剂的使用量，已成为必然趋势。降低排放，提高燃料经济性，延长发动机油使用寿命已成为发展高档发动机润滑油的直接动力。但是，T202含量的减少，又会降低油品的极压、抗磨和抗氧化性能，而新的ILSAC规格要求在降低硫磷含量的前提下进一歩提高油品的抗磨和抗氧性能，因此，寻求新的非硫磷添加剂技术对减少或替代T202的使用，以及满足高效、节能环保型发动机润滑油的使用要求具有重要意义。
发明内容为此，我们研制出了一种非硫磷抗磨减摩多功能添加剂，该添加剂不仅具有良好的抗磨、减摩和抗氧化性能，而且还与多种传统添加剂具有突出的抗磨和减摩协同效应。本发明的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂的组份和重量百分比含量如下A.摩擦改进剂B.抗磨剂C.抗氧剂D.清净分散剂F.防锈剂35_5535_553—82_81一3。所述的摩擦改进剂为非硫磷有机多金属化合物，所含金属为锡、钛和铋。所述的抗磨剂为有机硼酸酯化合物、油溶性硼酸盐化合物之一或是它们的混合物。所述的抗氧剂为屏蔽双酚化合物、二烷基二苯胺、甲叉_双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)之一或它们的混合物。所述的清净分散剂为烷基水杨酸钙、聚异丁烯琥珀酸亚胺之一或它们的混合物。所述的防锈剂为十二烯基丁二酸。本发明的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂的方法，依次包括以下步骤(1)摩擦改进剂合成将碳链长度大于12的有机酸与三乙醇胺按照1.03.0:1.02.0的摩尔比例加入反应瓶中，然后再加入反应物总量5%15%的催化剂，进行搅拌，并加热至120。C14(TC，反应35小时，合成中间体，然后再加入锡盐、有机钛化合物和铋化合物的混合物，添加摩尔比例为12.5:23.5:0.51.5，继续搅拌，并在18020(TC的温度下反应48小时，最后得到非硫磷有机多金属化合物；(2)溶合将按比例所需量的摩擦改进剂、抗磨剂、清净分散剂、抗氧剂和防锈剂依次混和，并将混和物在搅拌下升温至507(TC，然后搅拌均匀即可。所述的有机酸为油酸或环烷酸；催化剂是二烷基胺。本发明所述的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂可广泛应用于包括润滑油基础油或润滑成品油在内的各种润滑油品中，如内燃机油、齿轮油等，在使用过程中以3—20的重量百分含量加入到内燃机润滑油中。在现代发动机润滑油中加入本发明所述的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂后，不仅能够较大幅度地提高油品的抗磨和减摩性能，而且可明显提高油品的起始氧化温度、氧化诱导时间，和有效地抑制油品的粘度增加，使内燃机油的高温抗氧性能得到大幅度提高，本发明所述的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂具有突出的抗磨、减摩和高温抗氧化性能。图1:实施例2添加量对含T202油品摩擦系数的影响；图2:T202添加量对含实施例2油品摩擦系数的影响；图3:实施例11在不同氧化时间下油样粘度增加的影响。具体实施例方式实施例1摩擦改进剂合成。将0.2mo1油酸和0.2mo1三乙醇胺加入反应瓶中，然后4.5g二丁胺，进行搅拌，并加热至120。C，反应3小时，合成中间体，然后再加入0.05mo1月桂酸二丁基锡、0.lmol四异丙基钛酸酯和0.025mol氧化铋的混合物，继续搅拌，并在18CTC下反应6小时，最后得到摩擦改进剂产物。再将摩擦改进剂45%,油酸二乙醇酰胺硼酸酯45%，2，6—二叔丁基对甲酚3%，双烯基丁二酰亚胺6%，十二烯基丁二酸1%依次混和，并将混合物在搅拌下升温至5CTC，搅拌均匀得到本发明的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂。实施例2将实施例l制备的摩擦改进剂50%，油酸二乙醇酰胺硼酸酯40%，甲叉_双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)3%，垸基水杨酸钙2%，双烯基丁二酰亚胺4%，十二烯基丁二酸1%依次混和，并将混合物在搅拌下升温至50—6(TC，搅拌均匀得到本发明的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂。实施例3将实施例1制备的摩擦改进剂55%，硼酸盐(T361)35%，二异辛基二苯胺3%，烷基水杨酸钙6%，十二烯基丁二酸1%依次混和，并将混合物在搅拌下升温至50—6(TC，搅拌均匀得到本发明的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂。实施例4将实施例1制备的摩擦改进剂40%，硼酸三辛酯45%，硼酸盐(T361)9%，2，6_二叔丁基对甲酚1%，甲叉_双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)2%，烷基水杨酸钙2%，十二烯基丁二酸1%依次混和，并将混合物在搅拌下升温至50—6(TC，搅拌均匀得到本发明的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂。实施例5摩擦改进剂合成。将0.4mo1油酸和0.2mo1三乙醇胺加入反应瓶中，然后12g二辛胺，进行搅拌，并加热至140。C，反应5小时，合成中间体，然后再加入O.lmol环垸酸亚锡、0.3mo1四异丁基钛酸酯和0.lmol环垸酸铋的混合物，并在190。C下搅拌反应8小时，最后得到摩擦改进剂产物。然后将制备的摩擦改进剂40%，油酸二乙醇酰胺硼酸酯45%，2，6—二叔丁基对甲酚1%，二异辛基二苯胺3%，甲叉一双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)2%，双烯基丁二酰亚胺7%，十二烯基丁二酸2%依次混和，并将混合物在搅拌下升温至70°C，搅拌均匀得到本发明的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂。实施例6摩擦改进剂合成。将0.4mo1环烷酸和0.3mo1三乙醇胺加入反应瓶中，然后9g二辛胺，进行搅拌，并加热至14(TC，反应4小时，合成中间体，然后再加入0.15mol月桂酸二丁基锡、0.2mo1四异丙基钛酸酯和0.08mol环烷酸铋的混合物，并在20(TC下搅拌反应6小时，最后得到摩擦改进剂产物。然后将制备的的摩擦改进剂50%，油酸二乙醇酰胺硼酸酯35%，二异辛基二苯胺6%，甲叉_双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)2%，双烯基丁二酰亚胺4%，十二烯基丁二酸3%依次混和，并将混合物在搅拌下升温至50—60°C，搅拌均匀得到本发明的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂。实施例7将实施例1、实施例2和实施例3制备的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂与二烷基二硫代磷酸锌(T202和T203)以不同的重量百分浓度比加入到150SN(市售)基础油中，利用四球试验机评价不同载荷条件下油品的抗磨性能。试验条件室温，GCrl5钢球，转速1450转/分，时间30分钟。实验结果见表l。从表中结果可以看出，不同比例的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂与T202和T203复配后，其磨斑直径均小于单剂，表明本发明的添加剂与二烷基二硫代磷酸锌具有非常好的抗磨协同效应，尤其T202在较低浓度下，油品也具有突出的抗磨性能。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例8将实施例2的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂与二垸基二硫代磷酸锌(T202)以不同的重量百分浓度比加入到150SN(市售)基础油中，利用四球试验机评价不同载荷条件下油品的减摩性能。试验条件室温，GCrl5钢球，转速1450转/分，摩擦系数测试时间20分钟。实验结果见图1和图2。从中可以看出，实施例2与T202复配后，在三种负荷下(392N、588N、686N)，油品的试验摩擦系数都明显降低，表现出了良好的减摩增效作用，尤其当实施例2浓度达到4.0%时，还能有效降低油品的摩擦系数，这为降低油品中的硫磷含量提供新的配方。实施例9将实施例4以5.0%的重量百分浓度加入到不同牌号的内燃机润滑油中，评价所配油品的抗磨性能，所用内燃机油分别为SJ15W/50(市售)、SH15W/50(市售)、东宝SJ15W/40和东宝CD润滑油。采用四球试验机评价不同载荷条件下油品的抗磨性能，试验条件室温，GCrl5钢球，转速1450转/分，时间30分钟。实验结果见表2。从表中结果可以看出，非硫磷抗磨减摩多功能添加剂的加入可以明显提高市售内燃机润滑油的抗磨性能。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>实施例io将实施例5以5.0%的重量百分浓度加入到500SN(市售)基础油中，加热溶解后评价其抗氧化性能。该油品抗氧化性能采用差示扫描量热(DSC)实验评价，试验条件试验油样重2.00mg，氧气流量120mL.min一1，在动态氧化试验中，升温速率为10。C.min-、在静态氧化试验中，温度分别为1S0。C。氧化实验结果见表3。从表中结果可以看出，本发明的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂具有突出的高温抗氧性能。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>实施例11将实施例6以5.0%的重量百分浓度加入到150SN(市售)基础油中，加热溶解后评价其抗氧化性能。该油品抗氧化性能采用热油氧化实验评价，试验条件试验油样重25g，空气流量10Lh—'，油温为16(TC，试验时间分别为24、48、60、72和96h。将氧化后油样在4(TC下的粘度变化作为氧化安定性的评价指标，粘度增加值越小，其氧化安定性越好。实验结果见图3。从图中可以看出，在150SN基础油中加入非硫磷抗磨减摩多功能添加剂后，在不同的氧化时间，该油样的粘度增加值均低于未加时，说明加入本发明的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂可以有效地降低油品粘度的增加，起到良好的抗氧效果。权利要求1、一种非硫磷抗磨减摩多功能添加剂，其特征在于其组成及组分的重量百分比为组份名称％A.摩擦改进剂35～55B.抗磨剂35～55C.抗氧剂3～8D.清净分散剂2～8F.防锈剂1～3。2、根据权利要求1所述的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂，其特征在于所述的摩擦改进剂为非硫磷有机多金属化合物,所含金属为锡、钛和铋。3、根据权利要求1所述的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂，其特征在于所述的抗磨剂为有机硼酸酯化合物、油溶性硼酸盐化合物之一或是它们的混合物。4、根据权利要求1所述的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂，其特征在于所述的抗氧剂为屏蔽双酚化合物、二垸基二苯胺、甲叉一双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)之一或它们的混合物。5、根据权利要求1所述的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂，其特征在于所述的清净分散剂为烷基水杨酸钙、聚异丁烯琥珀酸亚胺之一或它们的混合物。6、根据权利要求1所述的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂，其特征在于所述的防锈剂为十二烯基丁二酸。7、一种制备权利要求1所述的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂的方法，其特征在于依次包括以下步骤(1)摩擦改进剂合成将碳链长度大于12的有机酸与三乙醇胺按照1.03.0:1.02.0的摩尔比例加入反应瓶中，然后再加入反应物总量5%15%的催化剂，进行搅拌，并加热至12(TC14(TC，反应35小时，合成中间体，然后再加入锡盐、有机钛化合物和铋化合物的混合物，添加摩尔比例为12.5:23.5:0.51.5，继续搅拌，并在180200°C的温度下反应48小时，最后得到非硫磷有机多金属化合物；(2)溶合将按比例所需量的摩擦改进剂、抗磨剂、清净分散剂、抗氧剂和防锈剂依次混和，并将混和物在搅拌下升温至5070°C，然后搅拌均匀即可。8、根据权利要求7所述的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂的制备方法，其特征在于所述的催化剂是二烷基胺。9、根据权利要求7所述的非硫磷抗磨减摩多功能添加剂的制备方法，其特征在于所述的有机酸为油酸或环垸酸。全文摘要本发明属于润滑油
技术领域：
，是一种非硫磷抗磨减摩多功能添加剂及制备方法。本发明的添加剂的组份包括摩擦改进剂、抗磨剂、抗氧剂、清净分散剂、防锈剂。首先合成摩擦改进剂，然后将按比例所需量的摩擦改进剂、抗磨剂、清净分散剂、抗氧剂和防锈剂依次混和，并将混和物在搅拌下升温至50～70℃，然后搅拌均匀即可。添加剂可广泛应用于包括润滑油基础油或润滑成品油在内的各种润滑油品中，如内燃机油、齿轮油等，在使用过程中以3-20的重量百分含量加入到内燃机润滑油中。不仅能够较大幅度地提高油品的抗磨和减摩性能，而且可明显提高油品的起始氧化温度、氧化诱导时间，和有效地抑制油品的粘度增加，使内燃机油的高温抗氧性能得到大幅度提高。文档编号C10M129/00GK101381649SQ200810053349公开日2009年3月11日申请日期2008年5月30日优先权日2008年5月30日发明者颖姜,张桂英,李德槐,白清珍,郑国栋申请人:天津市东宝润滑油脂有限公司