用于内燃机的润滑油组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及内燃机润滑油组合物，所述内燃机润滑油组合物设计用于燃料经济性 和包括羟基值不小于150mgK0H/g的甘油一酸酯（具有与甘油的三个羟基之一键合的脂肪 酸酯的甘油脂肪酸酯）作为摩擦调节剂，从而实现内燃机（这些在后文中也可以称为"发动 机"）中的燃料经济性。这为内燃机提供了高性能的润滑油组合物，所述润滑油组合物导致 来自燃料燃烧产生的水蒸汽的冷凝水分散在油中，因此防止发动机腐蚀或生锈。
【背景技术】
[0002] 为了降低发动机的燃料消耗，现代车辆具有当车辆在红绿灯等停车时熄火的怠速 停止功能，从而发动机在城镇驾驶过程中频繁停止。因此在去商店等短途过程中发动机润 滑油的温度不会充分升高，和在油中混合的水可能蒸发和排出之前行程结束。对于PHV(插 电式混合动力）车辆等，由于所需要的开关转换发动机旋转，当车辆在短的通勤或购物行 程之后停车时发动机同样不会达到足够的温度。因此通过燃料燃烧产生的水蒸汽与漏气一 起进入机油箱，由于发动机不够热，它在机油箱内冷凝形成水滴和混入发动机润滑油中。
[0003] 此外，从降低二氧化碳排放以应对全球变暖的角度来看，近几年可再生生物燃料 越来越多地用于车用汽油和轻质油中。
[0004] 例如，通过将这种可再生生物燃料加入车用汽油中按照日本能源供应和安全法案 逐年降低温室气体（CO 2)来推行计划。事实上，在2010年，210, 000KL/年的生物燃料（作 为原油当量）用于车用汽油中，和计划到2017年应该使用500, 000KL/年的生物燃料（作 为原油当量）。
[0005] 这些生物燃料，具体地说生物乙醇或生物ETBE (乙基叔丁基醚），是用于内燃机的 包含甚至在用于燃料的烃中高比例的氢/碳（H/C)的燃料，和因此产生了比普通燃料更多 的与燃烧相关的水（水蒸汽）。商用高级汽油和普通汽油的H/C(氢/碳）比分别为1. 763 和1. 875,这是由石油工业促进中心：2005汽车燃料研宄成果报告PEC-2005JC-16, 2-14的 表2. 4-1的碳浓度计算的。如果3%的所述高级汽油和普通汽油用（生物）乙醇或类似物 取代，则它们的H/C比分别约为1. 80和1. 91。因此，由于在汽油中使用生物燃料H/C提高 了，和尽管由于燃烧产生较少的二氧化碳，但是产生了更多的水蒸汽。类似地，着眼于商用 轻质油的H/C比，对应石油工业促进中心：2008关于汽车燃料14多样化和有效使用的研宄 和发展成果报告的表4. 1. 1-2中的商用轻质油2的"基准"的H/C为1. 91，和根据交通安 全环境实验室，论坛 2011 数据，"Adopting trends and traffic research on advanced automotive fuels in the International Energy Agency (IEA) " 的表 2，JIS2 柴油轻质 油的H/C为1.927。如果5%的这些燃料用作为典型生物柴油的硬脂酸甲酯取代，则H/C将 提高至约1. 93和尽管燃烧可能产生较少的二氧化碳，但在另一个方面，将产生更多的水蒸 汽。
[0006] 对于利用具有高的氢-碳（H/C)比的天然气、LPG或丙烷燃料运行的车辆的发动 机，情况是类似的。
[0007] 最近的汽油发动机油标准（API-SN+RC (资源保护）和ILSAC GF-5标准）要求即 使使用包含生物乙醇的E85燃料的车辆也应该有能力确保任何（冷凝）水或E85燃料乳化 和包含在发动机油中，因此使来自燃烧的任何水和未燃的乙醇混合在发动机油中和水滴不 会沉积在金属表面上而在它们周围引起生锈或腐蚀（ASTM D7563 :乳液保持度）。乳液保持 度（乳液稳定性）是利用在ASTM D7563中规定的评价步骤的测试。针对与发动机油混合 的任何（冷凝）水或E85燃料等是否不会沉积在表面上而是保持结合在乳液形式中没有分 离出来，从而各个发动机部件不会生锈或腐蚀，该测试检查和评价了发动机油的稳定性。
[0008] 此外，近几年，无灰摩擦调节剂如脂肪酸酯已经开始加入发动机润滑油中从而降 低发动机中金属间的摩擦和改进燃料经济性（特开专利JP2004-155881A ;Trib〇l〇gist， Namiki N，第 48 卷，11 (2003)，903-909)。
[0009] 有机钼化合物等通常用作摩擦调节剂。但不损害废气处理设备如废气催化剂或柴 油颗粒过滤器（DPF)和也不影响环境的无灰摩擦调节剂（即当被燃烧时不留下灰分残余， 因为它们不包含元素如金属或磷）在近几年是优选的。
[0010] 由于加入发动机润滑油的这种无灰摩擦调节剂不包含金属或元素如磷，已知它们 对废气催化剂或废气后处理系统的影响很小，和可以容易地用于发动机润滑油中。不利地， 它们具有表面活性剂效果，在一些情况下这可能增强在发动机油中的抗乳化特性或水可分 离性和更容易地引起水沉积在表面上。令人担心的是，通过与发动机中各个部分接触沉积 水将引起生锈或腐蚀。
[0011] 特别地，已知甘油一酸酯无灰摩擦调节剂对于降低摩擦高度有效和适合于发动机 润滑油组合物，但是如前面所述，如果来自与发动机中燃料燃烧相关的水蒸汽的冷凝水进 入发动机油，这将提高抗乳化特性或水可分离性是令人担心的。
[0012] 由于这个原因，正在寻求一种用于内燃机的润滑油组合物，这种润滑油组合物不 仅提供显著的耐磨性和燃料经济性（低摩擦特征），而且还导致来自燃料燃烧产生的水蒸 气的冷凝水在油中分散以防止发动机的腐蚀或生锈。
[0013] 本发明根据以上情况设计和寻求提供用于内燃机的润滑油组合物，除了提供显著 的耐磨性和燃料经济性外，该润滑油组合物导致来自燃料燃烧产生的水蒸汽的冷凝水等分 散在油中，因此防止了发动机的腐蚀或生锈。
[0014] 在检查作为无灰摩擦调节剂用于特定的发动机润滑油{特别地，至少一种基油选 自API (美国石油协会）基油分类中第2、3和4组的具有在100°C下3-12mm2/s的运动粘度 和不小于100的粘度指数的基油}中的具有特定结构的甘油一酸酯的抗乳化特性和水可分 离性时，本发明人确定当来自与发动机中的燃料燃烧相关的水蒸汽的冷凝水与发动机油混 合时，具有所述特定结构的甘油一酸酯提高了与前述特定发动机润滑油有关的抗乳化特性 或水可分离性和使得水更容易分离到表面上。因此他们确定使用具有所述特定结构的甘油 一酸酯本身降低了耐生锈或耐腐蚀性，和前述包含具有所述特定结构的甘油一酸酯的特定 发动机润滑油组合物不符合最近的汽油发动机油标准API-SN+RC和ILSAC GF-5。
[0015] 本发明人还对改进前述特定发动机润滑油中乳液稳定性的方式进行了广范的学 习和研宄。他们发现如果包含至少两种不同API (美国石油协会）分类的基油的基油混合 物与前述具有特定结构的甘油一酸醋无灰摩擦调节剂一起使用，和前述基油混合物的特性 (存在于基油混合物的硫含量和基油混合物中的％ CA等）设定在特定范围内，则除了显著 的耐磨性和燃料经济性以外，该润滑油还表现出改进的乳液稳定性。因此，他们完善了本发 明。
【发明内容】
[0016] 根据本发明，提供了用于内燃机的润滑油组合物，其特征在于它包括：
[0017] (A)基油混合物，所述基油混合物包括至少两种不同API (美国石油协会）分类的 基油，所述基油混合物具有0. 14-0. 7质量％的硫含量、根据ASTM D3238% CA为0. 9-5. 0和 根据ASTM D3238 % CP为60或更多，和
[0018] (B)甘油一酸酯，所述甘油一酸酯具有8-22个碳原子的烃基（具有与甘油的三个 羟基之一键合的脂肪酸酯的甘油脂肪酸酯），其中所述甘油一酸酯具有150-300mgK0H/g的 羟基值，和其中所述甘油一酸酯的存在量为0. 3-2. 0质量％，以所述组合物的总质量计。
[0019] 优选基油混合物㈧包括由API (美国石油协会）分为第1组的基油，所述基油 在100°C下的运动粘度为3-12mm2/s、粘度指数为90-120、硫含量为0. 03-0. 7质量％、根据 ASTM D3238 % CA为5或更少和根据ASTM D3238 % CP为60或更多，和存在量为25-50质 量％，以所述组合物的总质量计。
[0020] 在优选的实施方案中，这里甘油一酸酯（B)为甘油一油酸酯。
[0021] 在优选的实施方案中，这里本发明润滑油组合物在l〇〇°C下的运动粘度为 5. 6_15mm2/s〇
[0022] 优选地，本发明润滑油组合物应用于使用H/C比为1. 93-4的燃料的内燃机、装配 有怠速停止设备的车辆的内燃机或使用包含生物燃料或生物柴油的燃料的内燃机。
[0023] 遵循本发明，获得了用于内燃机的润滑油组合物，除了提供显著的耐磨性和燃料 经济性以外，还有能力作为稳定乳液使由于燃料燃烧产生的水蒸汽得到的冷凝水分散在油 中和因此防止发动机腐蚀或生锈。
【具体实施方式】
[0024] 本发明涉及用于内燃机的润滑油组合物，其特征在于它包括：
[0025] (A)基油混合物，