润滑油组合物及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种润滑油组合物及其应用，该润滑油组合物包含：90～99.99重量份的基础油；以及0.01～10重量份的纳米颗粒，其中，纳米颗粒由选自金属和金属化合物的至少一种制成。根据本发明实施例的润滑油组合物对压缩机磨损部位具有自修复能力，可以保证系统的稳定运行，进而提高压缩机的使用寿命。
【专利说明】润滑油组合物及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于压缩机领域，具体而言，本发明涉及一种润滑油组合物及其应用。
【背景技术】
[0002]润滑油的作用是防止接触件在相互运动时发生表面粗糙体的接触。但由于摩擦面运动时或环境因素变化，如温度、压力等，对液态的物理性质影响很大，难以在摩擦面上维持液膜的承载能力，从而使粗糙表面微凸体接触，摩擦面的摩擦系数增加，使金属表面产生磨损。因此，单纯采用润滑油，其润滑效果尚难以满足许多应用场合的要求。为了弥补液体润滑油的缺陷，通常采用添加润滑剂的方法提高润滑油的润滑性能和抗磨性能。如添加多种有机或无机混合物、液态或者固态的添加剂，它能够通过物理或者化学反应形成一层液膜，提高液膜的承载能力，降低摩擦系数。传统润滑油添加剂虽能改善摩擦，但也产生一些副作用，如由于化合物性能不稳定，在使用过程中遇水产生酸，摩擦表面环境和条件超出化合物的允许范围，化合物可能产生化学变化，形成对润滑不利的物质，破坏润滑。
[0003]随着制冷空调的发展，为了满足不同区域的需求，冬天要求压缩机在更低温度运行，夏天要求压缩机在更高温度运行，这加重了系统中压缩机的负荷，对压缩机的寿命提出了更高挑战。而且随着压缩机小型化发展，压缩机内部部件的负荷也越来越严酷，传统的润滑油越来越难以满足压缩机的发展需求。
[0004]同时，随着新冷媒的发展，如R32、R290等等，R32冷媒比现行R410A要求压缩机能够承受更高的温度和压力，对润滑油的设计提出了新的要求；而R290由于和油品相溶性过大，也会造成润滑油润滑性能不足。因此压缩机的发展对润滑油的润滑性提出了更高的要求。
[0005]因此，现有的润`滑油亟待进一步改善。
【发明内容】
[0006]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种润滑油组合物及其应用，该润滑油组合物对压缩机磨损部位具有自修复能力，可以保证系统的稳定运行，进而提高压缩机的使用寿命。
[0007]在本发明的一个方面，本发明提出了一种润滑油组合物，该润滑油组合物包含:90~99.99重量份的基础油；以及0.01~10重量份的纳米颗粒，所述纳米颗粒由选自金属和金属化合物的至少一种制成。
[0008]根据本发明实施例的润滑油组合物通过采用具有较好的抗擦伤性和抗咬死性的金属和金属化合物的至少一种制成的纳米颗粒作为添加剂，可以实现对压缩机磨损表面进行修复，同时可以改善润滑油的摩擦学性能，降低磨损，从而延长压缩机的使用寿命。
[0009]另外，根据本发明上述实施例的润滑油组合物还可以具有如下附加的技术特征:
[0010]在本发明的一些实施例中，所述润滑油组合物在40摄氏度的温度下的运动粘度为2~200mm2/s。由此，可以进一步延长压缩机的使用寿命。[0011]在本发明的一些实施例中，所述基础油在40摄氏度的温度下的运动粘度为10~200mm2/s。由此,可以进一步延长压缩机的使用寿命。
[0012]在本发明的一些实施例中，所述基础油为烃类油或含氧合成油。由此，可以进一步延长压缩机的使用寿命。
[0013]在本发明的一些实施例中，所述纳米颗粒平均粒度为I~lOOnm。由此，可以有效避免纳米颗粒在润滑油组合物中发生沉淀作用，从而避免抗磨损、减摩擦、自修复金属表面等功能减弱。
[0014]在本发明的一些实施例中，所述纳米颗粒为无机纳米颗粒。由此，可以使得该纳米颗粒均匀分散在油性介质中。
[0015]在本发明的一些实施例中，所述金属为选自铬、铜、铁、镍、锡、锌和钥中的至少一种。由此，可以使得该润滑油组合物具有很好的修复和抗磨性能。
[0016]在本发明的一些实施例中，所述金属化合物为选自氟化镧、氟化铈、二氧化钥、二硫化钥、三氧化钥、二硫化鹤、硫氧化钥和硫氧化鹤中的至少一种。由此，可以使得该润滑油组合物具有良好的润滑和减摩效应。
[0017]在本发明的一些实施例中，所述纳米颗粒具有有机包覆层。由此，可以使得该纳米颗粒具有更好的油溶性，从而使得该纳米颗粒均匀分散在油性介质中。
[0018]在本发明的一些实施例中，所述有机包覆层是由选自油酸、丙烯酸、环烷酸、辛酸、松香酸、亚油酸中的至少一种形成的。由此，可以进一步提高该纳米颗粒在油性介质中的分散性。
[0019]在本发明的一些实施例中，所述润滑油组合物进一步包括:抗氧剂、酸清除剂、消泡剂、金属钝化剂和极压抗磨剂中的至少一种。由此，可以显著提高该润滑油组合物的综合性能，从而提高压缩机运行的稳定性。
[0020]在本发明的一些实施例中，所述润滑油组合物包括:0.01~2重量份的纳米颗粒；80.00~99.99重量份的基础油；0.01~0.5重量份的抗氧剂；0.01~I重量份的酸清除剂；以及I~IOOppm的金属钝化剂。由此，可以进一步提高该润滑油组合物的综合性能。
[0021]在本发明的一些实施例中，所述润滑油组合物包括:0.1~2重量份的纳米颗粒；90.00~99.9重量份的基础油；0.1~0.2重量份的抗氧剂；0.1~0.5重量份的酸清除剂；以及10~50ppm的金属钝化剂。由此，可以进一步提高该润滑油组合物的综合性能。
[0022]在本发明的一些实施例中，所述润滑油包括:1重量份的纳米颗粒；98.6重量份的基础油；0.2重量份的抗氧剂；0.2重量份的酸清除剂；以及IOppm的金属钝化剂。由此，可以进一步提高该润滑油组合物的综合性能。
[0023]在本发明的一些实施例中，所述抗氧剂为选自2，6- 二叔丁基苯酚、2，6- 二叔丁基对甲酚、4，4-亚甲基-双(2，6- 二叔丁基对甲酚)和P，P’ - 二辛基二苯基胺中的至少一种；所述酸清除剂为具有环氧环的化合物或碳二亚胺化合物，优选地，所述具有环氧环的化合物为选自含缩水甘油醚基的化合物、含缩水甘油酯基的化合物、环氧化脂肪酸单酯类的化合物、环氧化油脂的化合物和含环氧环烷基的化合物的至少一种；所述消泡剂为选自甲基硅油、氟化硅油和末端以聚亚烷基二醇或聚亚烷基二酯改性的硅油中的至少一种；所述金属钝化剂为具有苯并三唑结构的化合物。由此，可以进一步提高该润滑油组合物的综合性倉泛。[0024]在本发明的第二个方面，本发明提出了一种压缩机，该压缩机采用上述所述的润滑油组合物作为冷冻机油。由此，可以显著提高压缩机的运行稳定性能，从而延长该压缩机的使用寿命。
[0025]在本发明的第三个方面，本发明提出了一种制冷设备，所述制冷设备包括上述所述的压缩机。由此，可以显著提高该制冷设备的运行稳定性，从而延长其使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是根据本发明的一个实施例的润滑油组合物的润滑性表征谱图；
[0027]图2是根据本发明的另一个实施例的润滑油组合物的压缩机台架试验表征谱图。
【具体实施方式】
[0028]下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0029]在本发明的一个方面，本发明提出了一种润滑油组合物。根据本发明的实施例，该润滑油组合物包含:90~99.99重量份的基础油；以及0.01~10重量份的纳米颗粒，纳米颗粒由选自金属和金属化合物的至少一种制成。
[0030]发明人发现，金属纳米颗粒由于纳米特性使其熔点大幅下降，在摩擦过程中由于摩擦热使纳米颗粒在磨损表面处于熔化或半熔化状态，从而与摩擦副表面形成微区固溶体，即合金，于磨损表面形成一层结构稳定的、承载能力优异的金属合金自修复层，很好地起到修复、抗磨作用；金属化合物纳米颗粒，由于其高的反应活性和特殊的具有低剪切强度的层状结构，使其在摩擦过程中易于在摩擦表面形成吸附层或化学反应层，从而大幅度降低摩擦表面的剪切强度，降低了摩擦系数，起到良好的润滑、减摩效应。因此本发明的润滑油组合物通过采用具有较好的抗擦伤性和抗咬死性的金属和金属化合物制成的纳米颗粒作为添加剂，可以实现对压缩机磨损表面进行修复，同时可以改善润滑油的摩擦学性能，降低磨损，从而延长压缩机的使用寿`命。
[0031]根据本发明的实施例，润滑油组合物的粘度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，该润滑油组合物在40摄氏度的温度下的运动粘度为2~200mm2/s。发明人发现，若运动粘度过低会引起压缩机润滑不良并且使其制冷效率降低，而运动粘度过高会增大摩擦力，从而增大压缩机系统的能耗。由此，该运动粘度范围的润滑油组合物可以显著提高压缩机的运行稳定性。
[0032]根据本发明的实施例，基础油的粘度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，该基础油在40摄氏度的温度下的运动粘度可以为10~200mm2/s。发明人发现，若运动粘度过低会引起压缩机润滑不良并且使其制冷效率降低，而运动粘度过高会增大摩擦力，从而增大压缩机系统的能耗。根据本发明的实施例，基础油的具体类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，基础油可以为烃类油或含氧合成油。发明人发现，以烃类油或含氧合成油为基础油的润滑油明显优于其它基础油与以金属或金属化合物制成的纳米颗粒具有更好的相容性，使得纳米颗粒均匀分散在基础油中，从而使得该润滑油组合物具有较好的自修复性能。
[0033]根据本发明的实施例，纳米颗粒的粒度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，纳米颗粒的平均粒度可以为I~lOOnm。发明人发现,过低粒度的纳米颗粒很难制备,而纳米颗粒粒度过高，使得该纳米颗粒在基础油中发生沉淀，导致润滑油组合物的抗磨损、减摩擦和自修复金属表面等功能大为减弱。由此，选择纳米颗粒的平均粒度在I~IOOnm范围内，可以显著提高润滑油组合物的抗磨损、摩擦性能和自修复性能。
[0034]根据本发明的实施例，纳米颗粒可以为无机纳米颗粒。根据本发明的实施例，制备纳米颗粒的金属和金属化合物的具体类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，金属可以为选自铬、铜、铁、镍、锡、锌和钥中的至少一种，金属化合物可以为选自氟化镧、氟化铺、二氧化钥、二硫化钥、三氧化钥、二硫化鹤、硫氧化钥和硫氧化鹤中的至少一种。需要解释的是，硫氧化钥为MoSxOy，硫氧化钨为WSxOy，其中，x、y取值均为O~3。发明人发现，此类金属制成的纳米颗粒可以优于其它金属很好的起到修复和抗磨作用，并且此类金属化合物制成的纳米颗粒可以优于其它类金属化合物提高润滑油组合物的润滑性，同时显著降低摩擦力等性能。由此，可以使得该润滑油组合物具有很好的修复和抗磨性能。
[0035]根据本发明的实施例，纳米颗粒可以具有有机包覆层。由此，可以显著提高纳米颗粒的油溶性。根据本发明的实施例，有机包覆层的具体类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，有机包覆层可以由选自油酸、丙烯酸、环烷酸、辛酸、松香酸、亚油酸中的至少一种形成。具体地，有机包覆即为采用有机高分子物质对纳米颗粒表面产生物理作用或物理化学作用，例如吸附、沉淀等，从而使有机物高分子覆盖于粒子表面，具体的有机包覆方法属于现有技术，在此不再赘述。发明人发现，该类有机包覆层可以优于其它有机物提高纳米颗粒的油溶性，进而提高纳米颗粒在基础油中的分散性，从而显著提高润滑油组合物的抗磨损、减摩擦和自修复金属表面等功能。
[0036]根据本发明的实施例，该润滑油组合物进一步包括:抗氧剂、酸清除剂、消泡剂、金属钝化剂和极压抗磨剂中的至少一种。由此，可以明显改善润滑油组合物的稳定性和耐久性。根据本发明的实施例，该润滑油组合物可以包括:0.01~2重量份的纳米颗粒；80.00~99.99重量份的基础油；0.01~0.5重量份的抗氧剂；0.01~I重量份的酸清除剂 ;以及I~IOOppm的金属钝化剂，根据本发明的具体实施例，该润滑油组合物可以包括:0.1~2重量份的纳米颗粒；90.00~99.9重量份的基础油；0.1~0.2重量份的抗氧剂；0.1~0.5重量份的酸清除剂；以及10~50ppm的金属钝化剂，根据本发明的具体示例，该润滑油组合物可以包括:1重量份的纳米颗粒；98.6重量份的基础油；0.2重量份的抗氧剂；0.2重量份的酸清除剂；以及IOppm的金属钝化剂。由此，使得该润滑油组合物对压缩机磨损部位具有自修复能力，可以保证系统的稳定运行，进而提高压缩机的使用寿命。
[0037]根据本发明的实施例，抗氧剂的具体类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，抗氧剂可以为选自2，6- 二叔丁基苯酚、2，6- 二叔丁基对甲酚、4，4-亚甲基-双(2，6- 二叔丁基对甲酚)和p，P’- 二辛基二苯基胺中的至少一种。根据本发明的实施例，酸清除剂的具体类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，酸清除剂可以为具有环氧环的化合物或碳二亚胺化合物，优选地，具有环氧环的化合物为选自含缩水甘油醚基的化合物、含缩水甘油酯基的化合物、环氧化脂肪酸单酯类的化合物、环氧化油脂的化合物和含环氧环烷基的化合物的至少一种。根据本发明的实施例，消泡剂的具体类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，消泡剂可以为选自甲基硅油、氟化硅油和末端以聚亚烷基二醇或聚亚烷基二酯改性的硅油中的至少一种。根据本发明的实施例，金属钝化剂的具体类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，金属钝化剂可以为具有苯并三唑结构的化合物，具体的，苯并三唑结构的化合物是指具有式(I)通式的化合物。由此，可以明显改善润滑油组合物的稳定性和耐久性。
[0038]
【权利要求】
1.一种润滑油组合物，其特征在于，包含: .90~99.99重量份的基础油；以及 .0.01~10重量份的纳米颗粒,所述纳米颗粒由选自金属和金属化合物的至少一种制成。
2.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述润滑油组合物在40摄氏度的温度下的运动粘度为2~200mm2/s。
3.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述基础油在40摄氏度的温度下的运动粘度为10~200mm2/s。
4.根据权利要求3所述的润滑油组合物，其特征在于，所述基础油为烃类油或含氧合成油。
5.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述纳米颗粒平均粒度为I~.IOOnm0
6.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述纳米颗粒为无机纳米颗粒。
7.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述金属为选自铬、铜、铁、镍、锡、锌和钥中的至少一种。
8.根据权利要求1 所述的润滑油组合物，其特征在于，所述金属化合物为选自氟化镧、氟化铺、二氧化钥、二硫化钥、三氧化钥、二硫化鹤、硫氧化钥和硫氧化鹤中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述纳米颗粒具有有机包覆层。
10.根据权利要求9所述的润滑油组合物，其特征在于，所述有机包覆层是由选自油酸、丙烯酸、环烷酸、辛酸、松香酸、亚油酸中的至少一种形成的。
11.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述润滑油组合物进一步包括:抗氧剂、酸清除剂、消泡剂、金属钝化剂和极压抗磨剂中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的润滑油组合物，其特征在于，包括: .0.01~2重量份的纳米颗粒； .80.00~99.99重量份的基础油；. 0.01~0.5重量份的抗氧剂； . 0.01~I重量份的酸清除剂；以及 I~IOOppm的金属钝化剂。
13.根据权利要求12所述的润滑油组合物，其特征在于，包括: .0.1~2重量份的纳米颗粒； .90.00~99.9重量份的基础油； .0.1~0.2重量份的抗氧剂； . 0.1~0.5重量份的酸清除剂；以及 .10~50ppm的金属钝化剂。
14.根据权利要求13所述的润滑油组合物，其特征在于，包括: I重量份的纳米颗粒； . 98.6重量份的基础油； . 0.2重量份的抗氧剂； . 0.2重量份的酸清除剂；以及IOppm的金属钝化剂。
15.根据权利要求11所述的润滑油组合物，其特征在于，所述抗氧剂为选自2，6-二叔丁基苯酚、2，6- 二叔丁基对甲酚、4，4-亚甲基-双(2，6- 二叔丁基对甲酚)和P，P’ - 二辛基二苯基胺中的至少一种； 所述酸清除剂为具有环氧环的化合物或碳二亚胺化合物，优选地，所述具有环氧环的化合物为选自含缩水甘油醚基的化合物、含缩水甘油酯基的化合物、环氧化脂肪酸单酯类的化合物、环氧化油脂的化合物和含环氧环烷基的化合物的至少一种； 所述消泡剂为选自甲基硅油、氟化硅油和末端以聚亚烷基二醇或聚亚烷基二酯改性的硅油中的至少一种； 所述金属钝化剂为具有苯并三唑结构的化合物。
16.一种压缩机，其特征在于，采用权利要求1-15所述的润滑油组合物作为冷冻机油。
17.一种制冷设备，其 特征在于，所述制冷设备包括权利要求16所述的压缩机。
【文档编号】C10M125/10GK103820193SQ201410062694
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月24日 优先权日:2014年2月24日
【发明者】龙春仙, 杨忠学, 孙蓉, 郭宏, 江波 申请人:广东美芝制冷设备有限公司