内燃机润滑油组合物及提高内燃机润滑油清净性的方法技术

本发明专利技术提供了一种内燃机润滑油组合物及提高内燃机润滑油清净性的方法。本发明专利技术的内燃机润滑油组合物，包括0.5％‑6％的烷基水杨酸盐清净剂，1％‑8％的高碱值磺酸盐清净剂，1％‑8％的低碱值磺酸盐清净剂，1％‑8％的无灰分散剂，0.05％‑3％的抗氧化剂，1％‑15％的粘度指数改进剂和余量的润滑基础油。本发明专利技术的内燃机油组合物具有较低的磷含量，较低的金属腐蚀性，优异的高温清净性、烟炱分散性能，较好的抗氧化性及抗磨性，可以满足API CH‑4的性能要求。

Lubricating oil composition of internal combustion engine and method for improving detergency of internal combustion engine lubricating oil

The invention provides a lubricating oil composition for an internal combustion engine and a method for improving the detergency of the lubricating oil of the internal combustion engine. The invention includes an internal combustion engine lubricating composition, including 0.5% alkyl salicylate cleaners of 6%, 1% high alkali value sulfonate detergent, 1% 8% low alkali sulfonate detergent, 1% 8% ash free dispersant, 0.05% 3% antioxidant, 1% additive 15%'s viscosity index improver and remainder. Slippery base oil. The internal combustion engine oil composition of the invention has low phosphorus content, low metal corrosiveness, excellent high temperature cleanness, soot dispersing performance, good antioxidant and abrasion resistance, and can meet the performance requirements of API CH 4.

【技术实现步骤摘要】
内燃机润滑油组合物及提高内燃机润滑油清净性的方法
本专利技术涉及一种内燃机润滑油组合物，尤其涉及一种适用于柴油机发动机的润滑油组合物。
技术介绍
目前，随着柴油机向小尺寸、大功率方向发展，使得柴油发动机的工作温度更高、负荷更大，对于油品的要求更高。例如在柴油发动机内部，活塞顶岸工作温度最高达到300℃以上，这个温度会加剧油品氧化，产生大量的结焦前驱物、有机酸、无机酸等极性物质。同时，油品在这个温度和负荷下工作，会产生大量的烟炱，导致机油变稠和发动机磨损。因此，普通油品的清净、分散、抗氧化、抗磨的能力，已经不能满足以上要求。另外，现代汽车工业更加注重环保，柴油机油向着低硫、磷含量的方向发展。其中油品低磷更加重要，油品低磷可以保证尾气排放系统催化剂的正常工作。目前，欧洲的重负荷柴油机油规格ACEA6-04提出硫、磷限制，规定硫含量不大于0.3％，磷含量不大于0.08％，ACEA-04轿车C类油也对硫、磷含量做提出限制，C1不大于0.2％，C2、C3不大于0.3％；磷含量C1不大于0.05％，C2、C3为0.07％～0.09％。总之，现代柴油机油开发中面临三个主要的问题，即如何进一步提高油品的高温清净性、分散烟炱能力及降低油品的磷含量。一般说来，要分散油品中结焦前驱物、中和有机酸和无机酸，需要开发性能更优的金属清净剂，要解决油品中烟炱带来的油品变稠、抗磨性变差问题，则要靠性能更好的无灰分散剂和抗磨剂。目前，在解决高温清净性问题时，常常使用各种清净剂的复配，例如用高碱值磺酸盐和高碱值硫化烷基酚盐复配。要解决烟炱分散性问题，需要采用分散性更好的无灰分散剂。而目前采用的金属清净剂的高温清净性不能完全满足要求，需要增加剂量，这样就造成组合物成本的提高，如果减少其它添加剂加入量，也会使得油品对分散、抗磨性的要求变高。CN1523090A介绍了一种发动机润滑油组合物，尤其是一种用于重负荷柴油发动机的润滑油组合物，其中含有适量的高碱值水杨酸盐、低碱值水杨酸盐、硫化烷基酚盐、硼化双丁二酰亚胺无灰分散剂、高分子无灰分散剂、二烷基二硫代磷酸锌及酚型、胺型辅助抗氧剂。该润滑油组合物可满足SAEJ300和APICF-4柴油机油的规格要求。该组合物配方简单，成本低，调制方便。CN101935574A介绍了一种发动机润滑油组合物，尤其是一种用于重负荷柴油发动机的润滑油组合物，该组合物含有适量的烷基水杨酸盐、硫化烷基酚盐、磺酸盐、高分子无灰分散剂、聚异丁烯双丁二酰亚胺无灰分散剂、二烷基二硫代磷酸锌、酚型抗氧剂、胺型抗氧剂以及含硫型抗氧抗磨剂，可满足GB11122-2006规定的CF-4柴油机油的规格要求。CN1782049A涉及一种润滑油组合物，以组合物总重为基准，包括下列组分；A)至少一种数均分子量为1500～4000的高分子量聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂，含量为25～50w％；B)至少一种硼含量为0.05～4.0w％的硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂，含量为3～18w％；C)至少一种与酚偶联的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂，含量为2～18w％；D)至少一种金属清净剂，含量为25～45w％；E)至少一种抗氧抗腐剂，含量为3～18w％。该组合物具有优异的烟炱分散性能，同时赋予油品良好的抗氧化、抗腐蚀性能，加入到高粘度指数的I类、II类基础油或合成基础油中，可以调配出CF-4或以上级别的高档柴油机油。US5719107使用硼化的高分子量聚异丁烯丁二酰亚胺调配重负荷柴油机油，油品能够达到APICF-4、CG-4的要求。CN1746280A公开了一种低硫、低磷和低灰分的润滑油组合物，其中硫含量小于0.3wt％，磷含量小于0.08wt％，灰分小于0.8wt％，该组合物中使用了含硼的添加剂和总碱值为200～400mgKOH/g的烷基水杨酸盐，其中无灰分散剂中的氮与硼的质量比为3～5：1，该组合物具有降低润滑油粘度和提高活塞清净性的作用。US6569818公开了一种润滑油组合物，其中的金属清净剂选自碱值为10～350mgKOH/g的非硫化的碱金属或碱土金属的烷基水杨酸盐、或非硫化的具有曼尼奇(Mannich)碱结构的烷基酚衍生物的碱金属或碱土金属盐。通过以上专利看出，为了满足柴油机油苛刻的高温清净性要求，润滑油组合物中不同结构的清净剂复配时容易产生沉淀。同时，现有的烷基水杨酸盐合成时采用的工艺一般为柯尔贝－施密特(Kolbe-Schmidt)反应得到，产品中残留的烷基酚较多，使得产品的清净性、分散性等不能满足高质量柴油机油的要求。因此，现有的技术中仍然需要改进。
技术实现思路
本专利技术提供了一种内燃机润滑油组合物及提高内燃机润滑油清净性的方法。本专利技术的内燃机润滑油组合物，包括0.5％-6％的烷基水杨酸盐清净剂，1％-8％的高碱值磺酸盐清净剂，1％-8％的低碱值磺酸盐清净剂，1％-8％的无灰分散剂，0.05％-3％的抗氧化剂，1％-15％的粘度指数改进剂和余量的润滑基础油。本专利技术所述的烷基水杨酸盐的制备方法包括：将烷基水杨酸、溶剂、促进剂、中性油、碱金属和/或碱土金属的氧化物、水、助促进剂A进行中和反应，然后加入助促进剂B、通入二氧化碳进行碳酸化反应，收集产物。所述烷基水杨酸的制备方法是：将α-烯烃、水杨酸和/或水杨酸酯在催化剂作用下进行烷基化反应，收集产物；所述催化剂是将离子液体、多聚磷酸和有机酸盐在30～100℃混合1～12h而得。所述的α-烯烃为C10-C30的α-烯烃，优选C12-C24的α-烯烃，最优选C14-C20的α-烯烃。所述的水杨酸酯是C1-C4的水杨酸酯，优选C1-C2的水杨酸酯，最优选水杨酸甲酯。所述的水杨酸和/或水杨酸酯与α-烯烃的摩尔比为1～2：1，优选1～1.6：1，最优选1.1～1.3：1。所述离子液体的阳离子为烷基咪唑或烷基吡啶，所述离子液体的阴离子为四氟硼酸根、三氟甲基磺酸根、六氟磷酸根、对甲苯磺酸根、硝酸根、高氯酸根、甲磺酸根、草酸根和硫氢酸根中的一种。所述烷基咪唑的结构为：其中的R1、R2分别独立地选自C1-C6的烷基，优选C1-C4的烷基。所述烷基吡啶的结构为：其中的R为C1-C6的烷基，优选C1-C4的烷基。所述四氟硼酸根、三氟甲基磺酸根、六氟磷酸根、对甲苯磺酸根、硝酸根、高氯酸根、甲磺酸根、草酸根和硫氢酸根的结构依次为：所述离子液体可以选用烷基咪唑四氟硼酸盐、烷基咪唑三氟甲基磺酸盐、烷基咪唑六氟磷酸、烷基咪唑硫氢酸盐、烷基吡啶四氟硼酸盐、烷基吡啶三氟甲基磺酸盐、烷基吡啶六氟磷酸和烷基吡啶六氢酸盐中的一种或多种。所述多聚磷酸的结构为：Hn+2PnO3n+1，其中n为大于等于1的正整数，优选1-3的正整数。所述多聚磷酸可以选用磷酸(H3PO4)、焦磷酸(H4P2O7)和三聚磷酸(H5P3O10)中的一种或多种。所述有机酸盐优选有机羧酸的金属盐和/或有机磺酸的金属盐。所述的有机羧酸优选C2-C18的脂肪酸，最优选C3-C15的脂肪酸。所述的有机磺酸优选C6-C18的磺酸或带有C6-C18烷基的苯磺酸，最优选带有C8-C15烷基的苯磺酸。所述的金属是碱金属和/或碱土金属，例如锂、钠、钾、钙、镁和钡中的一种或多种，优选钠和/或钙。所述催化剂是将离子液体、多聚磷酸和有机酸盐在30-100℃混合1-12h而得，其中所述离子液体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机润滑油组合物，包括0.5％‑6％的烷基水杨酸盐清净剂，1％‑8％的高碱值磺酸盐清净剂，1％‑8％的低碱值磺酸盐清净剂，1％‑8％的无灰分散剂，0.05％‑3％的抗氧化剂，1％‑15％的粘度指数改进剂和余量的润滑基础油。

【技术特征摘要】
1.一种内燃机润滑油组合物，包括0.5％-6％的烷基水杨酸盐清净剂，1％-8％的高碱值磺酸盐清净剂，1％-8％的低碱值磺酸盐清净剂，1％-8％的无灰分散剂，0.05％-3％的抗氧化剂，1％-15％的粘度指数改进剂和余量的润滑基础油。2.按照权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述烷基水杨酸盐清净剂的制备方法包括：将烷基水杨酸、溶剂、促进剂、中性油、碱金属和/或碱土金属的氧化物、水、助促进剂A进行中和反应，然后加入助促进剂B、通入二氧化碳进行碳酸化反应，收集产物。3.按照权利要求2所述的润滑油组合物，其特征在于，所述烷基水杨酸的制备方法是：将α-烯烃、水杨酸和/或水杨酸酯在催化剂作用下进行烷基化反应，收集产物；所述催化剂是将离子液体、多聚磷酸和有机酸盐在30～100℃混合1～12h而得。4.按照权利要求3所述的润滑油组合物，其特征在于，所述的α-烯烃为C10-C30的α-烯烃，所述的水杨酸酯是C1-C4的水杨酸酯，所述的水杨酸和/或水杨酸酯与α-烯烃的摩尔比为1～2：1；所述催化剂的加入量是α-烯烃、水杨酸和/或水杨酸酯的总质量的1％-100％。5.按照权利要求3所述的润滑油组合物，其特征在于，所述离子液体的阳离子为烷基咪唑或烷基吡啶，所述离子液体的阴离子为四氟硼酸根、三氟甲基磺酸根、六氟磷酸根、对甲苯磺酸根、硝酸根、高氯酸根、甲磺酸根、草酸根和硫氢酸根中的一种；所述烷基咪唑的结构为：其中的R1、R2分别独立地选自C1-C6的烷基；所述烷基吡啶的结构为：其中的R为C1-C6的烷基；所述多聚磷酸的结构为：Hn+2PnO3n+1，其中n为大于等于1的正整数；所述有机酸盐选自有机羧酸的金属盐和/或有机磺酸的金属盐。6.按照权利要求3所述的润滑油组合物，其特征在于，所述离子液体选自烷基咪唑四氟硼酸盐、烷基咪唑三氟甲基磺酸盐、烷基咪唑六氟磷酸、烷基咪唑硫氢酸盐、烷基吡啶四氟硼酸盐、烷基吡啶三氟甲基磺酸盐、烷基吡啶六氟磷酸和烷基吡啶六氢酸盐中的一种或多种；所述多聚磷酸选自磷酸、焦磷酸和三聚磷酸中的一种或多种；所述有机酸盐选自有机羧酸的金属盐和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘依农，段庆华，魏克成，张耀，
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