一种柴油发动机润滑油组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柴油发动机润滑油组合物，以润滑油组合物的重量为基准，润滑油组合物含有以下组分：75-95重量％的润滑油基础油、0.01-10重量％的抗氧多效添加剂、0.02-8重量％的硫代酚酯型抗氧剂、0.5-10重量％的聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的混合物、0.2-10重量％的高碱值水杨酸镁和低碱值磺酸钙的混合物、以磷计≤0.15重量％的二烷基二硫代磷酸锌和0.01-5重量％的无灰摩擦改进剂，所述抗氧多效添加剂为式(I)所示结构的化合物。还提供了柴油发动机润滑油组合物的制备方法。本发明专利技术的柴油发动机润滑油组合物具有优异的抗磨和抗氧化性能，可抑制高温沉积物的生成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及润滑油领域，具体地，涉及一种含有特定添加剂的柴油发动机润滑油组合物及其制备方法。
技术介绍
近年来，柴油发动机润滑油的规格等级随着柴油发动机结构、运行工况和节能减排要求而持续发展，柴油发动机油频繁升级换代。柴油机油产品规格逐渐从CF-4升级到CH-4、CI-4和最新的CJ-4，柴油发动机EGR废气循环系统的应用，NOx的排放降低，带来机油中烟炱量增加的问题，很多柴油发动机测试台架如MackT11使用的润滑油中含烟炱质量比例可达到6％。发动机中有多种摩擦副，如活塞和缸套、曲轴轴颈和轴承、凸轮和随动件、齿轮等。烟炱微粒非常坚硬，其在发动机摩擦副间引起的磨粒磨损将对发动机的使用寿命造成严重影响，这对润滑油提出了更高的要求。此外，发动机燃料油和基础油中的不饱和烯烃、芳烃及含硫化合物在氧气作用下形成胶质，并最终形成积碳沉积物，尤其在活塞、燃烧室等关键部位会加速发动机沉积物的生成，严重影响发动机的工作性能，导致发动机启动困难、怠速不稳、驾驶性差、加速性差、功率损失严重等问题。发动机油具有优异的抗氧化和抑制高温沉积物生成的能力是本领域研究人员一直以来不断努力的方向，开发新型的更高效的抗氧添加剂是本领域人员的研究目标。此外由于柴油含硫量较高，燃烧后生成的酸性物质较多，柴油发动机工作产生的高温烟炱也较多，采用低硫酸盐灰分的配方能够有效减少焦化和活塞顶部积炭，减少阀系磨损，另外低灰分能降低抗腐蚀性氧化产物，减少发动机部件腐蚀磨损，延长发动机的安全运行周期和备件使用寿命。因此低灰分内燃机油是内燃机油的发展方向。目前已知能够有效起到抗氧化作用的润滑油添加剂主要包括酚类和胺类化合物。酚类化合物含有一个或多个受阻酚官能团，胺类化合物则含有一个或多个氮原子，这些特殊的官能团能够捕捉氧化过程生成的自由基化合物，从而阻止氧化过程的继续发生。由于当前机械设备的工作条件趋于强烈，往往会加速氧化速率，缩短润滑油的使用寿命，因此对抗氧剂的效率和经济性提出了更高的要求。美国专利US4824601A报道了二苯基胺和二异丁烯在酸活化的碱土金属催化剂(earthcatalyst)作用下形成的烷基化胺混合物，它在润滑油和其它功能流体中抗氧化能力表现优异。美国专利US2005230664A1报道了一种以下通式的抗氧剂9,10-二氢化吖啶的合成方法，它是使用烷基化二苯基胺与醛或酮在酸性催化剂作用下缩合制备。专利CN1191340C采用受阻叔丁基酚类、醛、二硫化碳和二烷基胺发生缩合制备化合物，该化合物具有较强的捕捉自由基和分解过氧化物的能力，能给油品氧化安定性提供更有效的保护，还可起到抗磨作用。专利US4225450报道了一种由受阻叔丁基酚类与烷基二硫代氨基甲酸盐反应制备的多硫化物酚类抗氧剂，具有较好的抗氧化作用和抗磨作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了满足对柴油发动机润滑油组合物的抗氧化、抗磨和抑制高温沉积物生成的能力的高要求，提供一种柴油发动机润滑油组合物及其制备方法。本专利技术的专利技术人在研究中发现，润滑油组合物含有式(I)所示结构的化合物：并且该化合物与硫代酚酯型抗氧剂联用，能够使柴油发动机润滑油组合物具有优良的抗氧化和抗磨等性能，能够有效抑制高温沉积物的生成。因此，为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种柴油发动机润滑油组合物，以润滑油组合物的重量为基准，所述润滑油组合物含有以下组分：75-95重量％的润滑油基础油、0.01-10重量％的抗氧多效添加剂、0.02-8重量％的硫代酚酯型抗氧剂、0.5-10重量％的聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的混合物、0.2-10重量％的高碱值水杨酸镁和低碱值磺酸钙的混合物、以磷计≤0.15重量％的二烷基二硫代磷酸锌和0.01-5重量％的无灰摩擦改进剂，所述抗氧多效添加剂为式(I)所示结构的化合物：优选地，以润滑油组合物的重量为基准，所述润滑油组合物含有以下组分：75-85重量％的润滑油基础油、0.1-4重量％的抗氧多效添加剂、0.1-3重量％的硫代酚酯型抗氧剂、3-7重量％的聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的混合物、0.8-6重量％的高碱值水杨酸镁和低碱值磺酸钙的混合物、以磷计0.01-0.1重量％的二烷基二硫代磷酸锌和0.05-1.2重量％的无灰摩擦改进剂。另一方面，本专利技术提供了一种柴油发动机润滑油组合物的制备方法，所述方法包括：将含有润滑油基础油、抗氧多效添加剂、硫代酚酯型抗氧剂、聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的混合物、高碱值水杨酸镁和低碱值磺酸钙的混合物、二烷基二硫代磷酸锌和无灰摩擦改进剂的原料混合均匀得到润滑油组合物，其中，以润滑油组合物的重量为基准，润滑油基础油的用量为75-95重量％、抗氧多效添加剂的用量为0.01-10重量％、硫代酚酯型抗氧剂的用量为0.02-8重量％、聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的混合物的用量为0.5-10重量％，高碱值水杨酸镁和低碱值磺酸钙的混合物的用量为0.2-10重量％，二烷基二硫代磷酸锌的用量为以磷计≤0.15重量％，无灰摩擦改进剂的用量为0.01-5重量％，所述抗氧多效添加剂为式(I)所示结构的化合物：优选地，以润滑油组合物的重量为基准，润滑油基础油的用量为75-85重量％、抗氧多效添加剂的用量为0.1-4重量％、硫代酚酯型抗氧剂的用量为0.1-3重量％、聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的混合物的用量为3-7重量％，高碱值水杨酸镁和低碱值磺酸钙的混合物的用量为0.8-6重量％，二烷基二硫代磷酸锌的用量为以磷计0.01-0.1重量％，无灰摩擦改进剂的用量为0.05-1.2重量％。本专利技术的柴油发动机润滑油组合物具有优异的抗磨性能和抗氧化性能，可抑制高温沉积物的生成，且具有不超过0.5％的硫含量、不超过0.1％的磷含量，满足CJ-4及以上级别柴油发动机润滑油的要求。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是制备抗氧多效添加剂的步骤(a)的反应方程式。图2是制备抗氧多效添加剂的步骤(b)的反应方程式。图3是制备抗氧多效添加剂的步骤(c)的反应方程式。图4是制备例制备的抗氧多效添加剂的氢谱谱图。图5是制备例制备的抗氧多效添加剂的碳谱谱图。图6是制备例制备的抗氧多效添加剂的质谱谱图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。一方面，本专利技术提供了一种柴油发动机润滑油组合物，以润滑油组合物的重量为基准，润滑油组合物含有以下组分：75-95重量％的润滑油基础油、0.01-10重量％的抗氧多效添加剂、0.02-8重量％的硫代酚酯型抗氧剂、0.5-10重量％的聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的混合物、0.2-10重量％的高碱值水杨酸镁和低碱值磺酸钙的混合物、以磷计≤0.15重量％的二烷基二硫代磷酸锌和0.01-5重量％的无灰摩擦改进剂，所述抗氧多效添加剂为式(I)所示结构的化合物：本专利技术中，以润滑油组合物的重量为基准，润滑油基础油的含量优选为75-85重量％；抗氧多效添加剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油发动机润滑油组合物，其特征在于，以润滑油组合物的重量为基准，所述润滑油组合物含有以下组分：75‑95重量％的润滑油基础油、0.01‑10重量％的抗氧多效添加剂、0.02‑8重量％的硫代酚酯型抗氧剂、0.5‑10重量％的聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的混合物、0.2‑10重量％的高碱值水杨酸镁和低碱值磺酸钙的混合物、以磷计≤0.15重量％的二烷基二硫代磷酸锌和0.01‑5重量％的无灰摩擦改进剂，所述抗氧多效添加剂为式(I)所示结构的化合物：

【技术特征摘要】
1.一种柴油发动机润滑油组合物，其特征在于，以润滑油组合物的重量为基准，所述润滑油组合物含有以下组分：75-95重量％的润滑油基础油、0.01-10重量％的抗氧多效添加剂、0.02-8重量％的硫代酚酯型抗氧剂、0.5-10重量％的聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的混合物、0.2-10重量％的高碱值水杨酸镁和低碱值磺酸钙的混合物、以磷计≤0.15重量％的二烷基二硫代磷酸锌和0.01-5重量％的无灰摩擦改进剂，所述抗氧多效添加剂为式(I)所示结构的化合物：2.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中，以润滑油组合物的重量为基准，所述润滑油组合物含有以下组分：75-85重量％的润滑油基础油、0.1-4重量％的抗氧多效添加剂、0.1-3重量％的硫代酚酯型抗氧剂、3-7重量％的聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的混合物、0.8-6重量％的高碱值水杨酸镁和低碱值磺酸钙的混合物、以磷计0.01-0.1重量％的二烷基二硫代磷酸锌和0.05-1.2重量％的无灰摩擦改进剂。3.根据权利要求1或2所述的润滑油组合物，其中，所述润滑油基础油为矿物润滑油和/或合成润滑油。4.根据权利要求1或2所述的润滑油组合物，其中，所述硫代酚酯型抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯、硫代二丙酸双十八酯、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑和2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]中的至少一种。5.根据权利要求1或2所述的润滑油组合物，其中，所述聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂中聚异丁烯部分的数均分子量为800-4000，优选为900-3000，更优选为1000-2400；所述硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂中聚异丁烯部分的数均分子量为500-4000，优选为700-2500，更优选为1000-2300；所述聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和所述硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的重量比为1-3:1。6.根据权利要求1或2所述的润滑油组合物，其中，所述高碱值水杨酸镁的碱值为100-450mgKOH/g，优选为300-450mgKOH/g；所述低碱值磺酸钙的碱值≤100mgKOH/g，优选≤50mgKOH/g；所述高碱值水杨酸镁和所述低碱值磺酸钙的重量比为0.1-10:1，优选为0.6-3:1。7.根据权利要求1或2所述的润滑油组合物，其中，所述二烷基二硫代磷酸锌中的烷基为C2-C12的烷基，优选为C2-C8的烷基，更优选为乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、正辛基、2-乙基己基、环己基或甲基环戊基。8.根据权利要求1或2所述的润滑油组合物，其中，所述无灰摩擦改进剂选自脂肪酸多元醇酯、脂肪族胺和脂肪族酰胺中的一种或多种，优选为脂肪酸多元醇酯和脂肪族酰胺的混合物，脂肪酸多元醇酯和脂肪族酰胺的重量比为0.5-3:1，脂肪酸多元醇酯、脂肪族胺和脂肪族酰胺的碳原子数为6-60，优选为10-50。9.根据权利要求8所述的润滑油组合物，其中，所述脂肪酸多元醇酯选自脂肪酸甘...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢欣，陈政，张建荣，武志强，孙洪伟，段庆华，贾秋莲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11