一种dcb4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物及其制备方法和应 用，属于材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 船用气缸油主要用作润滑十字头型二冲程发动机的气缸部分，由于十字头二冲程 发动机冲程长，气缸和曲轴箱的润滑是分开的，因此气缸润滑油是一次性消耗的。
[0003] 由于船用发动机使用的燃料硫含量高，一般硫含量在2. 5~3. 5%，是汽油燃料的 10倍，而渣油型柴油机燃料其含硫量可达汽油的100倍。柴油燃烧中，高硫量会导致活塞环 和缸套的腐蚀磨损。硫生成的硫酸也加速润滑油生成沉积物，大量的活塞区沉积物的聚集 会造成卡环，进而使发动机失灵或造成功率损失。同时，燃烧时产生的烟灰沉积在活塞环区 域，形成的积碳导致活塞环和气缸的磨损加剧。
[0004] 柴油机气缸区的温度比汽油机要高得多，第一环带区域的温度可高达250~ 300°C，在这样的温度下，大部分有机化合物受到氧化和热分解。因酸性产物以及油的氧化 和老化，会导致活塞环和缸套的严重磨损，使油耗量上升，缩短发动机的寿命。
【发明内容】
[0005] 本发明通过提出一种新的DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物，解决了上 述问题。
[0006] 本发明提供了一种DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物，所述组合物，按 重量份，由如下组分组成：
[0007] DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油 70~80 .?错權石 8·~~12 红桂石 10~13 钛锆铪镍合金 1~3 聚乙二醇 1~2
[0008] 本发明所述组合物，优选为按重量份，由如下组分组成：
[0009] DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油 70.5~77.5 锰铝榴石 9~12 红桂石 11~13
[0010] 钛锆铪镍合金 1.5~2.5 聚乙二醇 1~2。
[0011] 本发明所述锰铝榴石的粒径优选为< 1 μ m。
[0012] 本发明所述红桂石的粒径优选为彡1 μ m。
[0013] 本发明所述钛锆铪镍合金的分子式优选为Ti2tlZr4tlHf 2QNi2Q。
[0014] 本发明所述钛锆铪镍合金的粒径优选为< 1 μ m。
[0015] 本发明所述聚乙二醇优选为聚乙二醇400。
[0016] 本发明的另一目的是提供上述DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物的制 备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0017] ①按重量份将70~80份的DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油、8~12份的锰 铝榴石、10~13份的红桂石、1~3份的钛锆铪镍合金和1~2份的聚乙二醇混合；
[0018] ②将步骤①所得产品在-0· 09~-0· 07MPa、82~88°C下，11000~12000rmp搅拌 8 ~12min，17000 ~19000rmp 搅拌 5 ~7min，27000 ~29000rmp 搅拌 5 ~7min ;
[0019] ③将步骤②所得产品超声分散。
[0020] 本发明的又一目的是提供上述DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物在 DCB4030船用中速筒状活塞柴油机中的应用。
[0021] 本发明所述DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物优选为按0. 1~2. Owt % 的比例加入到DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油中使用。
[0022] 本发明有益效果为：
[0023] ①本发明所述DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物可以使气缸面形成超 耐腐蚀的硬耐磨层，使活塞环和气缸运动保持流畅，降低故障发生率，耐磨层的硬度可达 1125~1200HV、耐温2200°C (破坏温度）、在高湿度和酸碱介质中不腐蚀，摩擦副部件表面 的摩擦系数达到0. 001~0. 003,是非常光滑的镜面效果；
[0024] ②本发明所述DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物中的无机粉体和合金 粉体具有协同作用，清除积碳，使运动阻力大大减少，降低功耗，节约能源；
[0025] ③本发明所述DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物可以延长气缸的使用 寿命一倍以上，还能节约润滑材料的消耗，达到绿色环保的效果；
[0026] ④本发明制备DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物的原料易得，配方科 学，制作工艺简单，成本低，性能好，特别适合于润滑DCB4030船用中速筒状活塞柴油机。
【具体实施方式】
[0027] 下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以 任何方式限制本发明。
[0028] 下述DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油购于沈阳西北特种油有限公司；
[0029] 下述锰铝榴石购于郴州博翱粉体科技有限公司；
[0030] 下述红桂石（成分为 95· 5Wt % 的 Si02、2· 5Wt % 的 Α1203、0· 3Iwt % 的 Fe2o3、 0. 17wt%的Ca0、0. 05wt%的MgO和I. 47wt%的杂质）购于广东玉峰粉体材料有限公司；
[0031] 下述分子式为Ti2tlZr4tlHf2tlNi 2tl的钛锆铪镍合金购于上海顾特服（剑桥）有限公 司；
[0032] 下述聚乙二醇400购于大连沈联化学试剂玻璃仪器有限公司。
[0033] 实施例1
[0034] 一种DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物的制备方法，所述制备方法包括 如下步骤：
[0035] ①将锰铝榴石粉碎至粒径< I μ m，红桂石粉碎至粒径< 1 μ m，180°C干燥Ih ;按重 量份将77. 5份的DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油、9份干燥后的锰铝榴石、11份干燥 后的红桂石、1. 5份粒径< 1 μπι的钛锆铪镍合金和1份的聚乙二醇400混合；
[0036] ②将步骤①所得产品在-0· 08MPa、85°C下，IlOOOrmp搅拌lOmin，18000rmp搅拌 6min，28000rmp 揽拌 6min ;
[0037] ③将步骤②所得产品在Ikw超声发生器中分散lOmin。
[0038] 将实施例1制备的合成烃空气压缩机油组合物在MMW-I立式万能摩擦磨损机进 行磨损试验，试验力为300N，转速为2000r/min，经过5h磨损试验，摩擦系数从0. 084降至 0. 0022,降低97%，显微硬度为1105Hv。
[0039] 实施例2
[0040] 一种DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物的制备方法，所述制备方法包括 如下步骤：
[0041] ①将锰铝榴石粉碎至粒径< I μ m，红桂石粉碎至粒径< 1 μ m，180°C干燥Ih ;按重 量份将74. 5份的DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油、10份干燥后的锰铝榴石、12份干燥 后的红桂石、2份粒径< 1 μπι的钛锆铪镍合金和1. 5份的聚乙二醇400混合；
[0042] ②将步骤①所得产品在-0· 08MPa、85°C下，IlOOOrmp搅拌lOmin，18000rmp搅拌 6min，28000rmp 揽拌 6min ;
[0043] ③将步骤②所得产品在Ikw超声发生器中分散lOmin。
[0044] 将实施例2制备的合成烃空气压缩机油组合物在MMW-I立式万能摩擦磨损机进 行磨损试验，试验力为300N，转速为2000r/min，经过5h磨损试验，摩擦系数从0. 081降至 0. 0016,降低98%，显微硬度为1143Hv。
[0045] 实施例3
[0046] -种DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物的制备方法，所述制备方法包括 如下步骤：
[0047] ①将锰铝榴石粉碎至粒径< 1 μ m，红桂石粉碎至粒径< 1 μ m，180°C干燥Ih ;按重 量份将70. 5份的DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油、12份干燥后的锰铝榴石、13份干燥 后的红桂石、2. 5份粒径< 1 μπι的钛锆铪镍合金和2份的聚乙二醇400混合；
[0048] ②将步骤①所得产品在-0· 08MPa、85°C下，IlOOOrmp搅拌lOmin，18000rmp搅拌 6min，28000rmp 揽拌 6min ;
[0049] ③将步骤②所得产品在Ikw超声发生器中分散lOmin。
[0050] 将实施例1制备的合成烃空气压缩机油组合物在MMW-I立式万能摩擦磨损机进 行磨损试验，试验力为300N，转速为2000r/min，经过5h磨损试验，摩擦系数从0. 079降至 0. 0021，降低97%，显微硬度为1121Hv。
[0051] 应用例1
[0052] 将实施例1制备的DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物分别按0. 1、I. 0、 2. Owt%的比例加入到DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油中相对应得到第1组样品、第2 组样品、第3组样品；
[0053] 将实施例2制备的DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物分别按0. 1、1. 0、 2. Owt%的比例加入到DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油中相对应得到第4组样品、第5 组样品、第6组样品；
[0054] 将实施例3制备的DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物分别按0. 1、1. 0、 2. Owt%的比例加入到DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油中相对应得到第7组样品、第8 组样品、第9组样品；
[0055] 同时不添加 DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物作为对照试验得到第10 组样品；
[0056] 采用四球摩擦磨损试验机评价10组样品的抗磨性能，所用钢球材质为GCr15，直径 为12. 7mm，转速为1450r/min，时间为30min，室温。测量试球的磨斑直径（WSB)。参照国标 GB 12691-1991测定最大无卡咬负荷Pb值来评价其极压承载性能。结果见表1。
[0057] 表1抗磨试验结果
[0058]
【主权项】
1. 一种DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物，其特征在于：所述组合物，按重量 份，由如下组分组成：2. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述组合物，按重量份，由如下组分组 成：3. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述锰铝榴石的粒径< I y m。4. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述红桂石的粒径< I y m。5. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述钛锆铪镍合金的分子式为 Ti20Zr40Hf20Ni20O6. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述钛锆铪镍合金的粒径< I y m。7. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述聚乙二醇为聚乙二醇400。8. 权利要求1所述DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物的制备方法，其特征在 于：所述制备方法包括如下步骤： ① 按重量份将70~80份的DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油、8~12份的锰铝榴 石、10~13份的红桂石、1~3份的钛锆铪镍合金和1~2份的聚乙二醇混合； ② 将步骤①所得产品在-〇· 09~-0· 07MPa、82~88°C下，11000~12000rmp搅拌8~ 12min，17000 ~19000rmp 搅拌 5 ~7min，27000 ~29000rmp 搅拌 5 ~7min ; ③ 将步骤②所得产品超声分散。9. 权利要求1所述DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物在DCB4030船用中速筒 状活塞柴油机中的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油组合物及其制备方法和应用，属于材料技术领域，所述组合物，按重量份，由如下组分组成：DCB4030船用中速筒状活塞柴油机油70～80、锰铝榴石8～12、红桂石10～13、钛锆铪镍合金1～3、聚乙二醇1～2，本发明有益效果为可以使气缸面形成超耐腐蚀的硬耐磨层，使活塞环和气缸运动保持流畅，降低故障发生率，耐磨层的硬度可达1125～1200Hv、耐温2200℃(破坏温度)、在高湿度和酸碱介质中不腐蚀，摩擦副部件表面的摩擦系数达到0.001～0.003，是非常光滑的镜面效果。
【IPC分类】C10N30/08, C10M169/04, C10N30/04, C10N30/12, C10M125/00, C10N40/26, C10N30/06
【公开号】CN104893800
【申请号】CN201510304722
【发明人】黄岩
【申请人】大连海事大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月5日