用于内燃机的润滑油组合物制造技术

用于内燃机的以特定量和/或比包括特定基油、具有特定结构的甘油一酸酯和具有特定结构的环氧乙烷加合物的润滑油组合物。除了提供显著的耐磨性和燃料经济性外，本发明专利技术的润滑油组合物还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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内燃机的润滑油组合物
本专利技术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150mgKOH/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。
技术介绍
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。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。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(CO2)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)。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汽车燃料研究成果报告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究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，“AdoptingthetrendsandtrafficresearchonadvancedautomotivefuelsintheInternationalEnergyAgency(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。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。最近的汽油发动机油标准(API-SN+RC(资源保护)和ILSACGF-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，因此任何来自燃烧的水以及与发动机油和水滴混合的未燃的乙醇都不会沉积在金属表面上在它们周围引起生锈或腐蚀(ASTMD7563：乳液保持度)。乳液保持度(乳液稳定性)是利用在ASTMD7563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。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；Tribologist，NamikiN，第48卷，11(2003)，903-909)。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。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。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。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。本专利技术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。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或4组的具有在100℃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，本专利技术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ILSACGF-5。本专利技术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泛的学习和研究。他们发现，当具有特定结构的环氧乙烷加合物与前述具有特定结构的甘油一酸酯无灰摩擦调节剂一起加入一定量的润滑油组合物中和同时设定前述具有特定结构的甘油一酸酯和所述环氧乙烷加合物的数量和/或数量比在特定范围内时，则除了显著的耐磨性和燃料经济性以外，该组合物还表现出改进的乳液稳定性。因此，他们完善了本专利技术。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了用于内燃机的润滑油组合物，其特征在于它包括：(A)至少一种基油，所述基油选自API(美国石油协会)基油分类中第2、3和4组的基油，具有在100℃下3-12mm2/s的运动粘度和100-180的粘度指数，(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150-300mgKOH/g或更高的羟基值，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，和本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于内燃机的润滑油组合物，其特征在于它包括:(A)至少一种基油，所述基油选自API(美国石油协会)基油分类中第2、3和4组的基油，具有在100℃下3‑12mm2/s的运动粘度和100‑180的粘度指数，(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150‑300mg KOH/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，和(C)至少一种环氧乙烷加合物，所述环氧乙烷加合物选自下式(1)所示的单烷基和单烯基胺环氧乙烷加合物，式(1)：其中R为C14‑C22烃基，n和m独立地为1或2，其中所述环氧乙烷加合物的存在量为0.4‑1.5质量％，以所述组合物的总质量计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.30 JP 2012-1689341.用于内燃机的润滑油组合物，其特征在于它包括:(A)至少一种基油，所述基油选自API(美国石油协会)基油分类中第2、3和4组的基油，具有在100℃下3-12mm2/s的运动粘度和100-180的粘度指数，(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150-300mgKOH/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，和(C)至少一种环氧乙烷加合物，所述环氧乙烷加合物选自下式(1)所示的单烷基和单烯基胺环氧乙烷加合物，式(1)：其中R为C14-C22烃基，n和m独立地为1或2，其中所述环氧乙烷加合物的存在量为0.4-1.5质量％，以所述组...

【专利技术属性】
技术研发人员：羽生田清志，久保浩一，村上洸史，小林泉，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL