专利名称：一种发动机润滑油添加剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种润滑油技术领域，特别涉及一种发动机润滑油添加剂及其制备方法。
背景技术：
润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起减摩、冷却、密封、缓冲、防锈、清洁和中和等作用。由于润滑油多在高温、高压等恶劣的工作环境中使用，在使用一段时间后，由于物理或化学因素，生成了如醛、酮、树脂、浙青胶态物质、碳黑以及有机酸、盐、水、金属碎屑等杂质，导致润滑油的性能发生改变，不能再继续使用。润滑油使用寿命短，使得资源消耗大，既加大运行成本，同时有害物排放多。为了改善润滑油的性能，延长润滑油的寿命，往往在润滑油中添加润滑油添加剂。 润滑油添加剂是指加入润滑油中的、以使润滑油得到某种新的特性或改善润滑油中已有的一些特性的一种或几种化合物。然而，由于近年来发动机机在性能方面不断改进，输出功率不断增加，添加普通添加剂的润滑油的使用寿命仍较短，一般使用5-8千公里就需要更换。 并且更严厉的运行条件使内燃机机件磨耗大，内燃机动力不足，燃料消耗大，机动车使用时产生废气多，噪声大。随着人们对润滑油的研究领域不断深入，发现纳米材料作为添加剂可以赋予润滑油优良的性能，有助于延长润滑油的寿命。市场上也出现了品种繁多的纳米粒子润滑油添加剂，这些纳米粒子润滑油添加剂在实际应用中都有一定的效果，有的极压性能突出，有的减磨性能突出。如CN1218104A公开了一种纳米氟化稀土润滑油添加剂。该纳米添加剂具有良好的极压性能和抗磨性能。然而，纳米材料应用中的关键问题是它们在基础油中的分散问题。纳米材料的高表面活性使得纳米粒子具有强烈的自团聚倾向，纳米粒子的自团聚性使得纳米粒子不易或者很难稳定地分散于润滑油中。并且具有高化学活性和表面活性的纳米材料添加剂难以长期保持化学物理稳定性，这也在一定程度上影响了润滑油的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服现有纳米粒子润滑油添加剂中所普遍存在的因自团聚倾向而使功能受到限制、稳定性差的不足，提供一种改进的含有纳米粒子的润滑油添加剂。本发明纳米粒子添加剂，化学性质稳定，可较容易地分散于基础油中，赋予润滑油较长的寿命。本发明的另一目的在于提供该润滑油添加剂的制备方法。使用本发明提供的方法，可以使纳米粒子均质地分散于添加剂中，并容易调和于发动机润滑油中，从而可使纳米粒子的优良性能得以充分发挥。为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案一种发动机润滑油添加剂，其包括纳米粒子、石油磺酸钙、氨基硫代酯、硼化聚异丁烯丁二酰亚胺、烷基二苯胺以及矿物基础油，各组成成分的重量百分比为纳米粒子0.5-1. 5%石油磺酸钙5-13%氨基硫代酯10-15%硼化聚异丁烯丁二酰亚胺25-35 %烷基二苯胺3-16%矿物基础油；35-50 %。上述发动机润滑油添加剂中，所述纳米粒子的粒径为lO-lOOnm，优选为10-60nm， 该润滑油添加剂各组成成分的协调配合，可以使纳米粒子较稳定地均质混合于润滑油中， 充分发挥纳米粒子的性能，不仅可以在摩擦表面形成一层易剪切的薄膜，降低摩擦。该添加剂添加于润滑油中，与润滑油的组分起协同作用，使内燃机润滑油具备了耐高温、长期中和稳定性好、密封性好，可提高气缸压缩比，使燃油燃烧更充分，在降低燃油消耗的同时，减少尾气中有害气体排放。优选的，上述发动机润滑油添加剂中各组分的重量百分比为纳米粒子1.0%石油磺酸钙5. 6%氨基硫代酯12%硼化聚异丁烯丁二酰亚胺35%烷基二苯胺10. 9%矿物基础油35.5%。作为进一步的优选，上述发动机润滑油添加剂中，所述纳米粒子是由MoS2、ZnO和 Mg6Si4Oltl(OH)8组成的复合纳米粒子。该复合纳米粒子中，纳米Mc^2具有极小的摩擦系数， 在润滑过程中能较好地吸附在金属表面而且能在金属表面形成一层纳米保护润滑膜；纳米 ZnO具有良好的抗氧化性能；纳米Mg6Si4Oltl (OH)8具有良好的修复性能。在上述复合纳米粒子的协同作用下，不仅能够减少摩擦、磨损，而且能很好地吸附在金属表面、可以对摩擦表面进行一定程度的填补和修复，有助于延长发动机的使用寿命。并且该复合纳米粒子性质稳定，具有良好的抗氧化作用，能良好地适应抗高温、高负荷、高剪切及腐蚀性介质的工作环境，与润滑油添加剂的其它成分配合使用能具有良好的密封性能，能提高汽缸的压缩比， 使燃油燃烧更充分，有助于降低燃油消耗和降低尾气排放。优选的，上述发动机润滑油添加剂中，所述复合纳米粒子中各组成成分的配比为 MoS2 ZnO Mg6Si4O10(OH)8 = (6-10) (0.5-1.5) (0.5-1.5)。上述比例范围使得复合纳米粒子能发挥协同增效的作用，可以使纳米粒子的性能得以优化。上述发动机润滑油添加剂的一种制备方法，包括以下步骤(1)将纳米粒子与矿物基础油按比例配料，充分混合；(2)按比例加入其他组分，继续混合。上述发动机润滑油添加剂的制备方法中，步骤(1)中所述混合方法为在胶磨机中
混合ο上述发动机润滑油添加剂的制备方法中，步骤O)中所述继续混合方法为先在胶磨机中混合，然后再超声混合。
上述发动机润滑油添加剂的制备方法中，步骤O)中所述超声的温度为30-40°C， 超声时间为20-40分钟。上述发动机润滑油添加剂的制备方法中，步骤O)中所述继续混合方法为先在胶磨机中混合，然后再超声混合，超声后可以再进行胶磨混合。本发明所涉及的发动机润滑油添加剂制备方法，有别于现有普通润滑油添加剂的技术特征在于先将纳米粒子与矿物基础油按比例配料，充分混合后再按比例加入纳米粒子复合增效剂的其他组分，继续混合。混合方式优选采用胶磨混合与超声混合相结合的方式， 可以使纳米粒子更均勻地混合于基础油中。按照上述制备方法，可以避免纳米粒子发生团聚，可以容易地将纳米粒子均质分散于内燃机润滑油中，充分发挥其功能。与现有技术相比，本发明的有益效果本发明所涉及的发动机润滑油添加剂在使用中具有以下有益的技术效果(1)可以延长润滑油的使用寿命2-8倍，大量减少废机油的排放，节省资源。( 具有良好的密封性能，有助于提高汽缸压缩比，使燃烧更充分，可提高燃油效率2 10%;显著提高引擎动力；降低内燃机噪声。( 有效减少废气排放。(4)延长发动机寿命。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式不限于以下实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。实施例1本实施例列举的润滑油添加剂中各组分的重量百分比为纳米粒子1.0%石油磺酸钙5. 6%氨基硫代酯12%硼化聚异丁烯丁二酰亚胺35%烷基二苯胺10. 9%矿物基础油35.5%。上述纳米粒子是由MoS2、ZnO和Mg6Si4Oltl(OH)8组成的复合纳米粒子，复合纳米粒子中各组成成分的配比为 MoS2 ZnO Mg6Si4O10(OH)8 = 6 1. 5 1. 5。本实施例润滑油添加剂的制备方法，包括以下步骤将纳米粒子与矿物基础油按比例配料(各组成成分具体用量见表1)，通过胶磨机充分混合后，再按比例加入纳米粒子复合增效剂的其他组分，重复上述过程一次后再将混合物放入超声波分散器在30-4(TC温度下超声20分钟，超声后再进行胶磨混合；混合时间总长为60min。将上述润滑油添加剂按约8%的重量百分比例，与功能添加剂、稠化基础油混合， 经脱水、过滤净化、包装后得到润滑油产品。即所得到的润滑油包括稠化基础油、功能添加剂和本实施例的润滑油添加剂，其中所述稠化基础油是由II、III类矿物基础油经增稠剂聚甲基丙烯酸酯、降凝剂聚 α -烯烃调和而成，其粘度级别为15W/40 ；所述润滑油中各组成成分的用量见表1。
表1、润滑油中各组成成分的具体用量
权利要求
1.一种发动机润滑油添加剂，其特征在于其包括纳米粒子、石油磺酸钙、氨基硫代酯、 硼化聚异丁烯丁二酰亚胺、烷基二苯胺以及矿物基础油，各组成成分的重量百分比为纳米粒子0. 5-1. 5%石油磺酸钙5. 0-13.0%氨基硫代酯10. 0-15.0%硼化聚异丁烯丁二酰亚胺25. 0-35. 0%烷基二苯胺3. 0-16. 0%矿物基础油35. 0-50. 0%。
2.根据权利要求1所述的润滑油添加剂，其特征在于上述润滑油添加剂中各组分的重量百分比为纳米粒子1.0%石油磺酸钙5. 6%氨基硫代酯12. 0%硼化聚异丁烯丁二酰亚胺35. 0%烷基二苯胺10.9%矿物基础油35.5%。
3.根据权利要求1所述的润滑油添加剂，其特征在于所述纳米粒子是由Mo&、ZnO和 Mg6Si4Oltl(OH)8组成的复合纳米粒子。
4.根据权利要求1所述的润滑油添加剂，其特征在于所述复合纳米粒子中各组成成分的配比为MoS2 ZnO Mg6Si4O10(OH)8 = (6-10) (0.5-1.5) (0.5-1.5)。
5.权利要求1-4任意一项所述润滑油添加剂的一种制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)将纳米粒子与矿物基础油按比例配料入润滑油，充分混合；(2)按比例加入其他组分，继续混合。
6.权利要求5所述的润滑油添加剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述混合方法为在胶磨机中混合。
7.权利要求5所述的润滑油添加剂的制备方法，其特征在于步骤O)中所述继续混合方法为先在胶磨机中混合，然后再超声混合。
8.权利要求7所述的润滑油添加剂的制备方法，其特征在于步骤O)中所述超声的温度为30-40°C，超声时间为20-40分钟。
9.权利要求8所述的润滑油添加剂的制备方法，其特征在于步骤O)中所述继续混合方法为超声混合再进行胶磨混合。
全文摘要
本发明涉及一种润滑油技术领域，特别涉及一种发动机润滑油添加剂(下称添加剂)及其制备方法。本发明的发动机润滑油添加剂中各组成成分的重量百分比为纳米粒子0.5-1.5％、石油磺酸钙5-13％、氨基硫代酯10-15％、硼化聚异丁烯丁二酰亚胺25-35％、烷基二苯胺3-16％、矿物基础油40-50％。本发明添加剂的加剂量为5-15％，添加了本发明的添加剂的国标润滑油在使用中具有以下鲜明的技术效果(1)可以延长润滑油的使用寿命2-8倍，大量减少废机油的排放，节省资源。(2)提高燃油效率2～10％。(3)有效减少废气排放。(4)延长发动机寿命。(5)显著提高引擎动力。(6)降低内燃机噪声。
文档编号C10M161/00GK102295974SQ20111020475
公开日2011年12月28日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者张红良, 艾雅康 申请人:四川力达士石油化工有限公司