本发明涉及一种润滑组合物，特别涉及一种用于内燃机的润滑组合物，所述内燃机可在持续的高负荷条件下运转，例如船用柴油机和动力应用。更具体地，本发明涉及一种润滑组合物，其可用于二冲程十字头柴油发动机，特别是用于慢速或中速应用。
背景技术：
光亮油是i类基础油，其经过溶剂萃取、脱蜡和任选的氢处理。它通常用作润滑油组合物中的基础油，特别是用于燃烧含硫量高达3.5wt％的残余燃料的船用和固定低速十字头柴油发动机的润滑油组合物，以及用于在工业和船舶应用中使用残余燃料操作的筒形活塞、中速柴油发动机。然而，由于光亮油可用性在市场中变得越来越受限制，因此希望找到用于这种应用的润滑油组合物的替代基础油。
ep1752514公开了包括光亮油和脱沥青汽缸油(daco)的特定基础油共混物不仅对润滑油组合物的润滑性能没有不利的影响，而且还在用于十字头发动机和筒形活塞发动机的气缸油润滑剂中具备有利粘度性能。这些润滑组合物仍含有光亮油，希望进一步降低润滑组合物中光亮油的比例。
本发明人寻求提供适合用于二冲程十字头发动机的润滑组合物，其包含甚至更少的光亮油并且优选地不含光亮油。优选地，这种润滑组合物具有有利性能，例如沉积物形成减少。
技术实现要素：
本发明人已经意外地发现，用于二冲程十字头式发动机的润滑组合物中的i类光亮油可以用在100℃下的运动粘度大于12mm2/s的ii类基础油和脱沥青汽缸油(daco)的组合代替。与含有光亮油的制剂相比，所得润滑组合物显示出减少的沉积物形成。
因此，本发明提供了一种润滑组合物，其包含基础油共混物和添加剂包，其中基于该基础油共混物的重量，至少90重量％的基础油共混物由以下组成：
(a)从i类选择的在100℃下运动粘度(根据astmd445/446)小于20mm2/s的基础油；
(b)从ii类选择的在100℃下运动粘度(根据astmd445/446)大于12mm2/s的基础油；和
(c)脱沥青汽缸油；
并且其中所述润滑组合物在100℃下的运动粘度(根据astmd445/446)高于12.5mm2/s且低于30mm2/s。
本发明还提供了这种润滑组合物在内燃机中的用途。
具体实施方式
本发明的润滑组合物包含基础油共混物和添加剂包，优选地本发明的润滑组合物基本上由基础油共混物和添加剂包组成。术语“基础油共混物”用于描述润滑组合物中存在的所有基础油。在添加添加剂包之前，不必将所有基础油混合在一起；所有基础油一起被称为“基础油共混物”，无论它们是在添加添加剂包之前还是之后混合。
基于基础油共混物的重量，至少90wt％的基础油共混物由以下组成：
(a)从i类选择的在100℃下运动粘度(根据astmd445/446)小于20mm2/s的基础油；
(b)从ii类选择的在100℃下运动粘度(根据astmd445/446)大于12mm2/s的基础油；和
(c)脱沥青汽缸油。
优选地，基于基础油共混物的重量，至少95wt％的基础油共混物优选由组分(a)、(b)和(c)组成，更优选地至少98wt％，最优选地100wt％。在本发明的一个优选实施方案中，基础油共混物不包含光亮油。
术语‘光亮油’根据本领域中的标准定义在本文中使用。‘光亮’油是从减压渣油制取的高粘度、充分精制和脱蜡的润滑油。这种基础油将具有在100℃下的运动粘度(根据astmd445/446)至少22mm2/s。
术语“i类”和“ii类”用于根据美国石油协会(api)对i类和ii类的定义来描述基础油。这些api类别在2002年4月的api出版物1509第15版附录e中定义。
基于基础油共混物的重量，选自i类的基础油合适地占基础油共混物的至少30wt％，更优选至少50wt％，最优选至少60wt％。基于基础油共混物的重量，选自i类的基础油合适地占基础油共混物的小于94wt％，更优选小于85wt％，最优选小于75wt％。选自i类的基础油可以是不同的i类基础油的混合物，或者可以是单一的i类基础油。选自i类的基础油在100℃下的运动粘度(根据astmd445/446)小于20mm2/s。选自i类的基础油的饱和物含量(根据astmd2007)优选在65至85重量％的范围。选自i类的基础油的芳族化合物含量(根据astmd2007)优选在15至35wt％的范围。选自i类的基础油中硫的量(根据astmd4294)优选在300至15,000ppm的范围内。
基于基础油共混物的重量，选自ii类的基础油合适地占基础油共混物的至少10wt％，更优选至少15wt％，最优选至少20wt％。基于基础油共混物的重量，选自ii类的基础油合适地占基础油共混物的小于45wt％，更优选小于38wt％，最优选小于32wt％。选自ii类的基础油可以是不同的ii类基础油的混合物，或者可以是单一的ii类基础油。选自ii类的基础油在100℃下的运动粘度(根据astmd445/446)大于12mm2/s。
基于基础油共混物的重量，脱沥青汽缸油合适地占基础油共混物的至少1wt％，更优选至少2wt％，最优选至少3wt％。基于基础油共混物的重量，脱沥青汽缸油合适地占基础油共混物的小于15wt％，更优选小于10wt％，最优选小于7wt％。脱沥青汽缸油是脱沥青工艺步骤的产物，其中沥青从拔顶原油进料中或从原油进料的真空蒸馏的残余物中除去。脱沥青工艺使用轻质烃液体溶剂，例如丙烷，以除去沥青化合物。脱沥青工艺是众所周知的，并且描述于例如“lubricantbaseoilandwaxprocessing”，avilinosequeirajr，marceldekkerinc.，newyork1994，isbn0-8247-9256-4，第53-80页中。
优选量的选自i类的基础油(合适地为基础油共混物的30至94wt％)、选自ii类的基础油(合适地为基础油共混物的5至45wt％)和脱沥青汽缸油(合适地为基础油共混物的1-15重量％)适合于提供具有所需粘度和所需溶解力的润滑组合物。溶解力是指润滑组合物溶解极性物质如极性污染物和极性添加剂的能力。如果润滑组合物的溶解力太低，则会导致沉积物形成。通常，ii类基础油具有低溶解力，因为它们的芳族含量低。i类基础油和daco通常具有较高的芳族含量，因此i类、ii类和daco的组合可具有所需的溶解性质。
基于润滑组合物的总重量，基础油共混物优选占润滑组合物的60重量％至99重量％，更优选为65重量％至98重量％，最优选70重量％至95重量％。
术语“添加剂包”用于描述润滑组合物中存在的所有添加剂。在添加到基础油共混物中之前，不必将所有添加剂组合在一起形成添加剂包；所有添加剂在一起被称为“添加剂包”，无论它们是在加入基础油共混物之前还是之后组合在一起。
添加剂包由通常用于润滑组合物的添加剂组成，并且优选由通常用于在二冲程十字头发动机中使用的润滑组合物中的添加剂组成。所述润滑油组合物可进一步包含一种或多种选自以下的其他添加剂：洗涤剂、抗氧化剂、抗磨添加剂、分散剂、极压添加剂、摩擦改进剂、粘度调节剂、倾点下降剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂、破乳剂、消泡剂和密封兼容剂。
优选地，基于润滑组合物的总重量，添加剂包占润滑组合物的小于60wt％，更优选小于50wt％，最优选小于40wt％。具有较高量的添加剂包是不希望的，因为可能难以将所有添加剂溶解在基础油共混物中并且这可能导致沉积物形成。
在本发明的一个优选实施方案中，润滑组合物由基础油共混物和添加剂包组成。
润滑组合物在100℃下的运动粘度(根据astmd445/446)高于12.5mm2/s且低于30mm2/s。优选的sae等级为sae40(粘度为12.5至小于16.3mm2/s)、sae50(粘度为16.3至小于21.9mm2/s)和sae60(粘度为21.9至小于26.1mm2/s)。优选地，润滑组合物在100℃下的运动粘度(根据astmd445/446)为16.3至26.1mm2/s，更优选为19至26.1mm2/s。
润滑组合物优选具有100mgkoh/g或更低，更优选70mgkoh/g或更低的碱值(通过iso3771测量)。润滑组合物的碱值受可存在于润滑组合物的添加剂包中的洗涤剂影响。技术人员可以选择合适的洗涤剂和大量的洗涤剂以达到所需的碱值。所述洗涤剂可包括油溶性中性和高碱性的磺酸盐、酚盐、硫化酚盐、硫代膦酸盐、水杨酸盐和环烷酸盐以及金属的其它油溶性羧酸盐，特别是碱金属或碱土金属，例如钠、钾、锂，以及特别是钙和镁。优选的金属洗涤剂是中性和高碱洗涤剂，其碱值(根据iso3771)为至多450mgkoh/g。
润滑组合物的优选粘度指数(通过iso2909测量)优选大于90，更优选大于95。
本发明的润滑组合物可通过混合组成添加剂包的添加剂与组成基础油共混物的基础油方便地制备。
本发明还提供了根据本发明的润滑油组合物在内燃机中的用途。所述内燃机是一种在持续高负荷条件下运转的适宜发动机，例如船用柴油发动机和动力应用。这种发动机有时可能会遇到低负荷状况。所述内燃机优选为二冲程十字头柴油发动机。
本发明在以下参考以下实施例进行描述，以下实施例并非旨在以任何方式限制本发明的范围。
实施例
润滑油组合物
测试了四种润滑组合物。对比实施例1是参考组合物，而实施例1和实施例2是根据本发明的组合物。组合物的组分和性质示于下表1中。
组合物均含有i类基础油(购自shell的hvi160s)。对比实施例1含有brightstockextract(hvi650，购自shell)，而实施例1和2含有脱沥青汽缸油(购自shell的flavex595)和ii类基础油的混合物(购自sklubricants的sk120bs)。实施例1和2的组合物基本相同。
对比实施例1含有添加剂包1，它是含有常规洗涤剂和分散剂的船用汽缸润滑剂添加剂包。实施例1和2含有添加剂包2，它是另一种含有常规洗涤剂和分散剂的船用汽缸润滑剂添加剂包。尽管两种添加剂包是不同的，但发明人认为这种差异不会对磨损和沉积物形成性能产生显著影响。
测试
通过iso3771测量每种制剂的碱值。通过astmd445/446测量100℃和40℃下的运动粘度。粘度指数通过iso2909测量。
使用改进的wolfstrip测试程序(根据以前的dn51392)测试本发明的润滑油组合物的沉积物形成控制特性。该方法确定了由氧化和热暴露引起的wolfstrip测试装置的测试条上形成沉积物的趋势。将测试油与2％重质燃料油混合并在60℃下均化。将150ml混合油样品以50±5ml/h的流速在可去除的金属测试条上以薄膜的形式泵送12小时。将测试条加热至280℃。它与水平面倾斜8°。样品从测试条下落到未加热的油槽中，并通过小活塞泵返回到测试条。在试验结束时，将形成的金属条和沉积物在溶剂中洗涤并称重。
使用bolnes3(1)dnl170/600发动机试验评估润滑组合物提供的沉积物减少性能以及磨损保护。该测试的详细信息披露在上海2013年cimac大会第84号论文“cylinderlubrication–utilisingthelatestfindingsonlowspeed2-strokedieselengineoilstressfromfieldandlaboratoryenginetestinginthedevelopmentofawiderangecylinderlubricantshellalexias4”第7-10页中。在测试期间使用两组不同的条件，这表示为表1中的bolnes发动机测试(1)和(2)。
表1
根据本发明的润滑组合物实施例1与对比实施例1比较显示出改进的在bolnes发动机试验中的结果，示出了降低的活塞总重量损失和更好的总活塞等级。对于实施例1和对比实施例1，活塞环平均磨损大致相同。与对比实施例1相比，对比实施例2(其含有i类和ii类基础油但没有daco)在bolnes发动机试验中得到稍差的结果。
根据本发明的润滑组合物实施例2与对比实施例1相比显示出在修改的wolfstrip试验中改进的结果，以及与对比实施例2相比，示出稍微改善的结果。实施例表明，用ii类基础油和daco代替光亮提取物(brightstockextract)提供了具有减少的沉积物形成的润滑组合物。