專(zhuān)利名稱(chēng)：潤(rùn)滑油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潤(rùn)滑油組合物，具體涉及適用于潤(rùn)滑無(wú)凸輪內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑油組合物。
在內(nèi)燃機(jī)中，潤(rùn)滑油組合物的一個(gè)最重要的方面是氣閥機(jī)構(gòu)中滑動(dòng)凸輪/隨動(dòng)件的接觸。已經(jīng)提出多種方法來(lái)取消凸輪機(jī)構(gòu)，其中電動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)是最常用的兩種。
對(duì)閥門(mén)而言取消凸輪驅(qū)動(dòng)不是為了利于潤(rùn)滑油組合物，而是為了更好地控制閥門(mén)操作。這些系統(tǒng)將允許在多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的每一個(gè)單個(gè)氣缸中，獨(dú)立控制入口和排氣閥的開(kāi)啟、關(guān)閉以及最大升舉高度。
這開(kāi)辟了發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)的多種可能性；如改進(jìn)廢氣排放、改進(jìn)轉(zhuǎn)矩曲線和降低燃料消耗。也可能為非常規(guī)的操作模式，如氣缸切斷和八或十二沖程循環(huán)，其也可以導(dǎo)致改進(jìn)的性能。
″無(wú)凸輪″內(nèi)燃機(jī)的例子公開(kāi)在US 5,255,641、5,311,711、5,367,990、5,373,817、5,377,631、5,404,844、5,419,301、5,456,221、5,456,222、5,562,070、5,572,961、5,615,646、5,619,965、5,694,893、5,709,178、5,758,625、5,970,956和6,024,060中。
對(duì)潤(rùn)滑油組合物來(lái)說(shuō)，這些系統(tǒng)的好處是不需要用于氣閥機(jī)構(gòu)保護(hù)的特殊耐磨添加劑。因此，不需要有機(jī)金屬磷耐磨添加劑如二硫代磷酸鋅(ZnDTP)。單獨(dú)的這種簡(jiǎn)單改變不僅減少處理成本，而且在其它方面也有好處。
例如，在潤(rùn)滑油組合物中，ZnDTP對(duì)于硫酸鹽灰分含量、硫含量和磷含量均有貢獻(xiàn)。鑒于潤(rùn)滑油組合物的硫酸鹽灰分、硫和磷濃度對(duì)車(chē)輛廢氣后處理設(shè)備可能有負(fù)面影響，因此比較謹(jǐn)慎的是開(kāi)發(fā)其中硫酸鹽灰分、硫和/或磷濃度降低的潤(rùn)滑油組合物。因此，在潤(rùn)滑油組合物中減少或避免使用ZnDTP是減少其中硫和磷含量的一種方法。
另外，由ZnDTP開(kāi)發(fā)的耐磨薄膜可能會(huì)使摩擦增加，導(dǎo)致更多的功率損失。
因此，WO-A-02/24843描述了一種操作無(wú)凸輪內(nèi)燃機(jī)的方法，該方法包括(A)應(yīng)用常規(guī)的液體或氣體燃料組合物操作所述發(fā)動(dòng)機(jī)；和(B)應(yīng)用低磷或無(wú)磷潤(rùn)滑油組合物潤(rùn)滑所述發(fā)動(dòng)機(jī)，所述低磷或無(wú)磷潤(rùn)滑油組合物任選包含由金屬和磷組成的極壓添加劑，只要由所述極壓添加劑貢獻(xiàn)給所述低磷或無(wú)磷潤(rùn)滑油組合物的磷量以所述低磷或無(wú)磷潤(rùn)滑油組合物的重量為基準(zhǔn)不超過(guò)約0.08wt％即可。
但從潤(rùn)滑油組合物中除去ZnDTP可能會(huì)造成氣缸內(nèi)徑磨損增加。
EP-A-1338643公開(kāi)了用作客車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑的降低磷的潤(rùn)滑油組合物。
所述組合物包括大量的第II-IV組基油和酯基油、高堿值水楊酸鈣或鎂清潔劑、油溶性有機(jī)鉬化合物、無(wú)灰分散劑和附加的抗氧化劑。
據(jù)說(shuō)所述附加的抗氧化劑用來(lái)減少在使用時(shí)基油的劣化傾向，而這種劣化可以通過(guò)氧化產(chǎn)物如金屬表面上的污泥和漆狀沉積物以及粘度增加得到證實(shí)。
雖然據(jù)說(shuō)所述附加的抗氧化劑以0.1-5.0wt％的量存在，但所述附加的抗氧化劑優(yōu)選以0.25-1.0wt％的量存在。在這一方面，EP-A-1338643的實(shí)施例采用了含量為0.50wt％的附加抗氧化劑。
US-A-5439605描述了用作機(jī)油的各種低灰分和輕灰分配制物。
在所述配制物中存在的基油可以任選含有約0.5-1.0％的抗氧化劑。
在一些實(shí)施方案中，指明所述配制物不含磷。
但不管是EP-A-1338643還是US-A-5439605都不涉及具有有利的耐磨特性(特別是具有降低的氣缸內(nèi)徑磨損)的用于無(wú)凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)的無(wú)磷潤(rùn)滑油組合物的開(kāi)發(fā)。
因此希望開(kāi)發(fā)一種用于無(wú)凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)的無(wú)磷潤(rùn)滑油組合物，其具有有利的耐磨特性。
在本發(fā)明中，現(xiàn)在已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)了具有有利的耐磨特性(特別是具有降低的氣缸內(nèi)徑磨損)的適用于無(wú)凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油組合物。
因此，本發(fā)明提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑油組合物，所述組合物不含磷，并且以所述潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述組合物含有至少60wt％的基油和至少1.4wt％的一種或多種抗氧化劑，其中所述基油選自第I、第II、第III和第IV組基油或其混合物，所述抗氧化劑選自氨類(lèi)抗氧化劑和/或酚類(lèi)抗氧化劑。
在本發(fā)明中，″無(wú)磷″指潤(rùn)滑油組合物中不含任何含磷化合物。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，以潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述一種或多種抗氧化劑的存在量至少為1.6wt％，更優(yōu)選為至少1.7wt％。
本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物可以包括一種或多種氨類(lèi)抗氧化劑。
可以方便地應(yīng)用的氨類(lèi)抗氧化劑的例子包括烷基化的二苯基胺、苯基-α-萘胺、苯基-β-萘胺和烷基化的α-萘胺。
優(yōu)選的氨類(lèi)抗氧化劑包括二烷基二苯基胺，如p，p′-二辛基-二苯基胺、p，p′-二-α-甲基芐基-二苯基胺和N-p-丁基苯基-N-p′-辛基苯基胺；單烷基二苯基胺，如單叔丁基二苯基胺和單-辛基二苯基胺；雙(二烷基苯基)胺，如二-(2，4-二乙基苯基)胺和二(2-乙基-4-壬基苯基)胺；烷基苯基-1-萘胺，如辛基苯基-1-萘胺和正叔十二烷基苯基-1-萘胺、1-萘胺；芳基萘胺，如苯基-1-萘胺、苯基-2-萘胺、N-己基苯基-2-萘胺和N-辛基苯基-2-萘胺；亞苯基二胺，如N，N′-二異丙基-p-亞苯基二胺和N，N′-二苯基-p-亞苯基二胺；和吩噻嗪類(lèi)，如吩噻嗪和3，7-二辛基吩噻嗪。
優(yōu)選的氨類(lèi)抗氧化劑包括以如下商品名可獲得的物質(zhì)″SonoflexOD-3″(來(lái)自Seiko Kagaku Co.)、″Irganox L-57″(來(lái)自Ciba SpecialtyChemicals Co.)和吩噻嗪(來(lái)自Hodogaya Kagaku Co.)。
本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物可以包含一種或多種酚類(lèi)抗氧化劑。
可以方便地應(yīng)用的酚類(lèi)抗氧化劑的例子包括3，5-雙(1，1-二甲基-乙基)-4-羥基-苯丙酸的C7-C9支鏈烷基酯、2-叔丁基酚、2-叔丁基-4-甲基酚、2-叔丁基-5-甲基酚、2，4-二叔丁基酚、2，4-二甲基-6-叔丁基酚、2-叔丁基-4-甲氧基酚、3-叔丁基-4-甲氧基酚、2，5-二叔丁基對(duì)苯二酚，2，6-二叔丁基-4-烷基酚，如2，6-二叔丁基酚、2，6-二叔丁基-4-甲基酚和2，6-二叔丁基-4-乙基酚，2，6-二叔丁基-4-烷氧基酚，如2，6-二叔丁基-4-甲氧基酚和2，6-二叔丁基-4-乙氧基酚、3，5-二叔丁基-4-羥基芐基巰基辛基乙酸酯，烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯，如正十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、正丁基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯和2′-乙基己基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2，6-二叔丁基-α-二甲基氨基-p-甲酚，2，2′-亞甲基-雙(4-烷基-6-叔丁基酚)，如2，2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基酚)和2，2-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基酚)，雙酚如4，4′-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基酚)、4，4′-亞甲基雙(2，6-二叔丁基酚)、4，4′-雙(2，6-二叔丁基酚)、2，2-(二-p-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙烷、4，4′-環(huán)亞己基雙(2，6-叔丁基酚)、六亞甲基二醇-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、三亞乙基二醇雙[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、2，2′-硫-[二乙基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、3，9-雙(1，1-二甲基-2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基-苯基)丙酰氧基]乙基}2，4，8，10-四氧雜螺[5，5]十一碳烷、4，4′-硫雙(3-甲基-6-叔丁基酚)和2，2′-硫雙(4，6-二叔丁基間苯二酚)，多酚如四[亞甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、雙-[3，3′-雙(4′-羥基-3′-叔丁基苯基)丁酸]二醇酯、2-(3′，5′-二叔丁基-4-羥基苯基)甲基-4-(2″，4″-二叔丁基-3″-羥基苯基)甲基-6-叔丁基酚和2，6-雙(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基芐基)-4-甲基酚，和對(duì)叔丁基酚-甲醛的縮合物及對(duì)叔丁基酚-乙醛的縮合物。
優(yōu)選的酚類(lèi)抗氧化劑包括以如下商品名可獲得的物質(zhì)″IrganoxL-135″(來(lái)自Ciba Specialty Chemicals Co.)、″Anteeji DBH″(來(lái)自Kawaguchi Kagaku Co.)、″Yoshinox SS′(來(lái)自Yoshitomi SeiyakuCo.)、′Antage W-400′(來(lái)自Kawaguchi Kagaku Co.)、′AntageW-500″(來(lái)自Kawaguchi Kagaku Co.)、″Antage W-300″(來(lái)自Kawaguchi Kagaku Co.)、″Ionox 220AH″(來(lái)自Shell Japan Co.)、由Shell Japan Co.生產(chǎn)的雙酚A、″Irganox L109″(來(lái)自CibaSpeciality Chemicals Co.)、″Tominox 917″(來(lái)自Yoshitomi SeiyakuCo.)、″Irganox L115″(來(lái)自Ciba Speciality Chemicals Co.)、″Sumilizer GA80″(來(lái)自Sumitomo Kagaku)、″Antage RC″(來(lái)自Kawaguchi Kagaku Co.)、″Irganox L101″(來(lái)自Ciba SpecialityChemicals Co.)、″Yoshinox 930″(來(lái)自Yoshitomi Seiyaku Co.)、″Ionox 330″(來(lái)自Shell Japan Co.)。
在本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物中結(jié)合的基油的量相對(duì)于潤(rùn)滑油組合物總重量?jī)?yōu)選為至少60wt％，更優(yōu)選為60-98wt％，最優(yōu)選為75-90wt％。
在本發(fā)明中，″第I組″基油、″第II組″基油、″第III組″基油和″第IV組″基油是指按美國(guó)石油協(xié)會(huì)(API)分類(lèi)的第I、II、III和IV組所定義的基油。這種API分類(lèi)在API出版物1509，第15版，附件E，2002年4月中有定義。
第I組基油含有低于90％的飽和物(按ASTM D2007測(cè)定)和/或大于0.03％的硫(按ASTM D2622、D4294、D4927或D 3120測(cè)定)，并且其粘度指數(shù)大于或等于80且小于120(按ASTM D2270測(cè)定)。
第II組基油含有大于或等于90％的飽和物和小于或等于0.03％的硫，并且其粘度指數(shù)大于或等于80且小于120(按前述ASTM方法測(cè)定)。
第III組基油含有大于或等于90％的飽和物和小于或等于0.03％的硫，并且其粘度指數(shù)大于120(按前述ASTM方法測(cè)定)。
第IV組基油為聚α-烯烴(PAO)。
對(duì)于用于本發(fā)明的第I-IV組基油來(lái)說(shuō)，沒(méi)有特別的限制，可以方便地應(yīng)用選自礦物油和合成潤(rùn)滑油的各種常規(guī)的已知第I-IV組基油。
礦物油包括液體石油和溶劑處理或酸處理的鏈烷烴、環(huán)烷烴、或鏈烷烴/環(huán)鏈烷混合類(lèi)的礦物潤(rùn)滑油，其可以通過(guò)加氫精制過(guò)程和/或脫蠟過(guò)程進(jìn)一步精制。
環(huán)烷烴基油具有較低的粘度指數(shù)(VI)(通常為40-80)和較低的傾點(diǎn)。這種基油產(chǎn)自蠟含量較低且富含環(huán)烷烴的原料，并且其主要用于顏色和顏色穩(wěn)定性很重要、而VI和氧化穩(wěn)定性次要的潤(rùn)滑劑中。
鏈烷烴基油具有較高的VI值(通常＞95)和較高的傾點(diǎn)。所述基油產(chǎn)自富含鏈烷烴的原料，并且其用于VI和氧化穩(wěn)定性很重要的潤(rùn)滑劑中。
費(fèi)-托衍生基油也可以方便地用作本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物的基油，例如在EP-A-776959、EP-A-668342、WO-A-97/21788、WO-00/15736、WO-00/14188、WO-00/14187、WO-00/14183、WO-00/14179、WO-00/08115、WO-99/41332、EP-1029029、WO-01/18156和WO-01/57166中公開(kāi)的費(fèi)-托衍生基油。
合成方法能夠由簡(jiǎn)單的物質(zhì)構(gòu)建成分子，或者改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，從而給出所需的精確特性。
合成潤(rùn)滑油包括烴油，如烯烴低聚物(PAO)(第IV組基油)和脫蠟的蠟狀萃余油。
可以方便地應(yīng)用由Royal Dutch/Shell Group ofCompanies″X(qián)HVI″(商標(biāo))出售的合成第III組烴基油。
優(yōu)選地，用于本發(fā)明的基油由礦物油和/或合成基油組成，按ASTMD2007測(cè)定，其含有超過(guò)80wt％的飽和物，優(yōu)選超過(guò)90wt％。
進(jìn)一步優(yōu)選的是本發(fā)明中應(yīng)用的基油含有小于1.0wt％、優(yōu)選小于0.1wt％的硫，其中所述硫以元素硫計(jì)算，并且按ASTM D2622、ASTMD4294、ASTM D4927或ASTM D3120進(jìn)行測(cè)定。
按ASTM D2270進(jìn)行測(cè)定，用于本發(fā)明的基油的粘度指數(shù)優(yōu)選大于80，更優(yōu)選大于120。
用于本發(fā)明的基油在100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為2-80mm2/s，更優(yōu)選為3-70mm2/s，最優(yōu)選為4-50mm2/s。
以潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物優(yōu)選具有不大于1.3wt％的硫酸鹽灰分含量，更優(yōu)選為不大于1.1wt％，并且最優(yōu)選為不大于1.0wt％。
以潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物優(yōu)選具有不大于1.2wt％的硫含量，更優(yōu)選為不大于0.8wt％，并且最優(yōu)選為不大于0.05wt％。
本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物還可以包括附加的添加劑，如耐磨添加劑、清潔劑、分散劑、摩擦改進(jìn)劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、傾點(diǎn)降低劑、腐蝕抑制劑、消泡劑和密封固定或密封兼容劑，只要所述添加劑組分不含任何磷即可。
合適的無(wú)磷耐磨添加劑包括含硼的化合物，如硼酸酯、硼酸化的脂肪胺、硼酸化的環(huán)氧化物、堿金屬(或混合的堿金屬或堿土金屬)硼酸鹽和硼酸化的過(guò)堿性金屬鹽。
以潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，可以向本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物中加入含量為0.1-3.0wt％的所述含硼耐磨添加劑。
可以在本發(fā)明的潤(rùn)滑油中應(yīng)用的典型清潔劑包括一種或多種水楊酸鹽和/或酚鹽和/或磺酸鹽清潔劑。
但由于用作清潔劑的有機(jī)和無(wú)機(jī)堿性鹽可能對(duì)潤(rùn)滑油組合物的硫酸鹽灰分含量有貢獻(xiàn)，因此在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，使這種添加劑的量最小化。
以潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，可以方便地添加量為0.01-20.0wt％、更優(yōu)選為0.10-10.0wt％的一種或多種水楊酸鹽和/或酚鹽和/或磺酸鹽清潔劑。
為了保持低的硫濃度，水楊酸鹽清潔劑是優(yōu)選的。
因此，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物可以包含一種或多種水楊酸鹽清潔劑。
按ASTM D2894測(cè)定，優(yōu)選的是所述一種或多種水楊酸鹽和/或酚鹽和/或磺酸鹽清潔劑分別獨(dú)立地具有10-500mg KOH/g的TBN(總堿值)，更優(yōu)選為30-350mg KOH/g，最優(yōu)選為50-300mg KOH/g。
本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物還可以含有無(wú)灰分散劑，以潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，其優(yōu)選以5-15wt％的量混合。
可以在本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物中方便地應(yīng)用的典型分散劑包括無(wú)灰烯基-或烷基-琥珀酰亞胺和多烯基琥珀酸酯或其衍生物。所述無(wú)灰分散劑可以硼酸化。所述分散劑可以具有較高的分子量(例如大于2000)或較低的分子量(例如小于2000，優(yōu)選小于1200)。
可以在本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物中方便地應(yīng)用的分散劑包括在EP-A-1167497和日本專(zhuān)利1367796、1667140、1302811和1743435中描述的物質(zhì)。
可以方便地應(yīng)用的優(yōu)選摩擦改進(jìn)劑包括脂肪酸酰胺，更優(yōu)選為不飽和的脂肪酸酰胺。
以潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，所加入的不飽和脂肪酸酰胺化合物的總量?jī)?yōu)選為0.05-0.35wt％。
可以在本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物中方便地應(yīng)用的粘度指數(shù)改進(jìn)劑的例子包括苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯星型共聚物和聚甲基丙烯酸酯基和乙烯-丙烯共聚物和在日本專(zhuān)利954077、1031507、1468752、1764494和1751082中公開(kāi)的類(lèi)似物。以潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，這種粘度指數(shù)改進(jìn)劑可以方便地以含量為1-20wt％應(yīng)用。類(lèi)似地，含有在分子中包含氮原子和氧原子的極性單體的共聚物的分散類(lèi)粘度指數(shù)改進(jìn)劑也可以在這里應(yīng)用。
聚甲基丙烯酸酯如那些在日本專(zhuān)利1195542和1264056中公開(kāi)的物質(zhì)也可以在本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物中方便地用作有效的傾點(diǎn)降低劑。
另外，化合物如鏈烯基琥珀酸或其酯部分、苯并三唑基化合物和噻二唑基化合物可以在本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物中方便地用作腐蝕抑制劑。
化合物如二甲基聚環(huán)己烷、聚丙烯酸酯可以在本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物中方便地用作消泡劑。
可以在本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物中方便地用作密封固定或密封兼容劑的化合物包括例如可商購(gòu)的芳族酯。
可以通過(guò)使如下物質(zhì)與礦物基油和/或合成基油混合而方便地制備本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物一種或多種選自氨類(lèi)抗氧化劑和/或酚類(lèi)抗氧化劑的抗氧化劑，和任選的一種或多種在潤(rùn)滑油中通常存在的其它添加劑，例如在本文前文所描述的。
本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物表現(xiàn)出降低的磨損性，特別是降低的氣缸內(nèi)徑磨損性。因此，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了如前文所述的潤(rùn)滑油組合物的用途，以降低內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的磨損，特別是降低無(wú)凸輪內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的磨損，優(yōu)選降低氣缸內(nèi)徑磨損。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，提供一種潤(rùn)滑內(nèi)燃機(jī)、特別是無(wú)凸輪內(nèi)燃機(jī)的方法，所述方法包括向其上施用前文所述的潤(rùn)滑油組合物。
下面參考如下實(shí)施例描述本發(fā)明，但并不打算以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例配制物表1和表2給出了所測(cè)試的配制物。
在這里應(yīng)用了標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)清潔劑、分散劑、傾點(diǎn)降低劑和粘度改進(jìn)劑。
所應(yīng)用的氨類(lèi)抗氧化劑為以商品名″Irganox L-57″可由CibaSpecialty Chemicals Co.獲得的物質(zhì)(p，p′-二辛基-二苯基胺)。
所應(yīng)用的酚類(lèi)抗氧化劑為以商品名″Irganox L-135″可由CibaSpeciality Chemicals Co.獲得的物質(zhì)(辛基3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)。
除了實(shí)施例2和3的配制物外，表1和2中所描述的所有配制物均為名義的SAE 10W40粘度級(jí)油，這是因?yàn)樗鼈兪腔€油變化最小的配制物。
實(shí)施例2和3中測(cè)試的配制物為SAE 5W30粘度級(jí)油。
表3給出了所測(cè)試的配制物的物理性質(zhì)。
表1
1處于稀釋油中的加氫苯乙烯-異戊二烯粘度指數(shù)改進(jìn)劑(6％)和傾點(diǎn)降低劑(1.9％)2第I組基油3第II組基油4第III組基油表2
1PIB-MALA聚胺分散劑
2處于稀釋油中的加氫苯乙烯-異戊二烯粘度指數(shù)改進(jìn)劑(6％)3處于稀釋油中的加氫聚異戊二烯粘度指數(shù)改進(jìn)劑(15％)4含有常規(guī)添加劑如摩擦改進(jìn)劑、腐蝕抑制劑和密封固定劑的混合物的補(bǔ)充添加劑包5第IV組基油6，7，8第III組基油表3
*運(yùn)動(dòng)粘度**低溫曲軸粘度篩選設(shè)備測(cè)試為了測(cè)試表1-3所述的潤(rùn)滑油組合物，應(yīng)用篩選設(shè)備測(cè)試來(lái)模擬無(wú)凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境。
在所述篩選設(shè)備中，氣閥機(jī)構(gòu)的油系統(tǒng)與內(nèi)燃機(jī)的其余部分分離，從而使內(nèi)燃機(jī)的下部被″無(wú)凸輪″類(lèi)潤(rùn)滑油所潤(rùn)滑，這是因?yàn)槠錄](méi)有與凸輪-從動(dòng)輪區(qū)域相接觸。
篩選設(shè)備測(cè)試由Shell Global Solutions (UK)應(yīng)用RenaultMegane1.6升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)而成。測(cè)試循環(huán)模擬短距離開(kāi)-停架駛，其方式類(lèi)似于ASTM序列V測(cè)試。
改進(jìn)Renault Megane1.6升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，使供油和返回從它們正常的路途進(jìn)和出氣缸體改為獨(dú)立地補(bǔ)充油和返回至氣缸頭的頂部凸輪氣閥機(jī)構(gòu)中。氣缸頭由單獨(dú)的帶有貯存和溫度控制回路的外部電泵潤(rùn)滑。在該回路中應(yīng)用常規(guī)的完全配制的潤(rùn)滑劑。
應(yīng)用在頭部以下原始發(fā)動(dòng)機(jī)回路的剩余部分測(cè)試油。所作的改進(jìn)限于氣缸頭，因此其可以被再利用。在需要大修前有可能應(yīng)用氣缸頭進(jìn)行幾次測(cè)試運(yùn)行。對(duì)每一次測(cè)試，應(yīng)用一個(gè)新的短發(fā)動(dòng)機(jī)，其預(yù)先剝離并進(jìn)行測(cè)量，并增加活塞環(huán)間隙以針對(duì)增加的苛刻度給出較高的活塞環(huán)漏氣流量。
標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試持續(xù)時(shí)間為288小時(shí)(12天)，以四小時(shí)的循環(huán)進(jìn)行運(yùn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)一天停一次，進(jìn)行油取樣和校平/加滿(mǎn)。
測(cè)試結(jié)束時(shí)，拆開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)，并檢測(cè)組件用于磨損計(jì)算。
用于第二系列測(cè)試的發(fā)動(dòng)機(jī)為Ford Zetec SE 1.7升的DOHC，與在Puma Coupe中所用相同。以類(lèi)似于Megane發(fā)動(dòng)機(jī)的方式對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，從而模擬無(wú)凸輪操作。測(cè)試裝置和方法的其余部分與Megane測(cè)試相同，只是所有的測(cè)試均持續(xù)運(yùn)行576小時(shí)(24天)。
篩選設(shè)備測(cè)試是一種可公開(kāi)商購(gòu)的測(cè)試服務(wù)設(shè)施，其可以由Shell Global Solutions(UK)，Cheshire Innovation Park，P.O.Box1，Chester CH1 3SH，UK.獲得(Emailevt@shell.com)。
結(jié)果與討論應(yīng)用前面提到的篩選設(shè)備測(cè)試對(duì)表1和2中所述的部分配制物進(jìn)行測(cè)試，所得結(jié)果包含在下表中。
(i)應(yīng)用Renault Megane1.6升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行的篩選設(shè)備測(cè)試應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試持續(xù)時(shí)間288小時(shí)(即與基于ASTM序列VE測(cè)試進(jìn)行篩選設(shè)備測(cè)試有相同的持續(xù)時(shí)間)，結(jié)果示于表4表4
*兩次測(cè)試運(yùn)行的平均值由上述比較例2的結(jié)果可以明顯看出，當(dāng)從比較例1的基線潤(rùn)滑油組合物中脫除ZnDTP時(shí)，在氣缸內(nèi)徑的頂環(huán)反轉(zhuǎn)(TRR)處，磨損步長(zhǎng)的深度增大。
但從實(shí)施例1可以明顯看出，大量增加抗氧化劑的加入量不僅使氣缸內(nèi)徑磨損步長(zhǎng)深度降低至低于比較例2中所觀察到的水平，而且所述增加量的抗氧化劑也令人驚奇地使止推側(cè)氣缸內(nèi)徑磨損步長(zhǎng)深度降低至低于在比較例1的含有ZnDTP的配制物的測(cè)試中所觀察到的水平。
另外，實(shí)施例1和2的配制物也在延長(zhǎng)測(cè)試持續(xù)時(shí)間為576小時(shí)的情況下進(jìn)行測(cè)試。延長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間的測(cè)試結(jié)果在下表5中給出。
表5
*576小時(shí)的測(cè)試持續(xù)時(shí)間**288小時(shí)的測(cè)試持續(xù)時(shí)間從上述結(jié)果進(jìn)一步明顯看出，即使使實(shí)施例1的配制物進(jìn)行延長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試，氣缸內(nèi)徑磨損深度仍遠(yuǎn)低于比較例2的配制物，而比較例2中具有更少量的抗氧化劑。
(ii)應(yīng)用Ford Zetec SE1.7升DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行篩選設(shè)備測(cè)試如上所述，對(duì)于該設(shè)備測(cè)試來(lái)說(shuō)測(cè)試操作細(xì)節(jié)與用Megane發(fā)動(dòng)機(jī)所應(yīng)用的相同，只是所有測(cè)試均運(yùn)行雙倍的持續(xù)時(shí)間(576小時(shí))。
磨損步長(zhǎng)的測(cè)量技術(shù)稍有不同，不同在于測(cè)量在磨損步驟中脫除的物質(zhì)的總橫截面積，而不是步驟的最大深度。
另外所取的信息是抗止推側(cè)，而不是止推側(cè)。
表6
正如在上面(i)中所證實(shí)，實(shí)施例2的配制物令人驚奇地表現(xiàn)出有利的耐磨特性。表6給出了應(yīng)用實(shí)施例2的配制物、應(yīng)用Ford ZetecSE 1.7升DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在篩選設(shè)備的磨損步驟中所脫除的材料的總橫截面積。
從表6可以明顯看出，實(shí)施例3和4的配制物(其包含酚類(lèi)抗氧化劑而不是氨類(lèi)抗氧化劑)表現(xiàn)出比實(shí)施例2的配制物更低的氣缸內(nèi)徑磨損。
另外，通過(guò)比較表6中實(shí)施例3和4的結(jié)果，可以明顯看出，粘度級(jí)別越高的配制物(即實(shí)施例4的配制物)磨損越低。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑油組合物，所述組合物不含磷，并且以潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述組合物含有至少60wt％的基油和至少1.4wt％的一種或多種抗氧化劑，其中所述基油選自第I組、第II組、第III組和第IV組基油或其混合物，所述抗氧化劑選自氨類(lèi)抗氧化劑和/或酚類(lèi)抗氧化劑。
2.權(quán)利要求1的潤(rùn)滑油組合物，其中以潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述一種或多種抗氧化劑的存在量為至少1.6wt％。
3.權(quán)利要求1或2的潤(rùn)滑油組合物，其中所述一種或多種抗氧化劑為氨類(lèi)抗氧化劑。
4.權(quán)利要求3的潤(rùn)滑油組合物，其中所述氨類(lèi)抗氧化劑選自烷基化的二苯基胺、苯基-α-萘胺、苯基-β-萘胺和烷基化的α-萘胺。
5.權(quán)利要求1或2的潤(rùn)滑油組合物，其中所述一種或多種抗氧化劑為酚類(lèi)抗氧化劑。
6.權(quán)利要求5的潤(rùn)滑油組合物，其中所述酚類(lèi)抗氧化劑選自2，6-二叔丁基酚、3，5-雙(1，1-二甲基-乙基)-4-羥基-苯丙酸的C7-C9支鏈烷基酯和4，4′-亞甲基雙(2，6-二叔丁基酚)。
7.一種潤(rùn)滑內(nèi)燃機(jī)的方法，包括向其上施用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的潤(rùn)滑油組合物。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述內(nèi)燃機(jī)為無(wú)凸輪內(nèi)燃機(jī)。
9.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)潤(rùn)滑油組合物用于降低內(nèi)燃機(jī)內(nèi)磨損的用途。
10.權(quán)利要求9的用途，其中所述內(nèi)燃機(jī)為無(wú)凸輪內(nèi)燃機(jī)。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑油組合物，所述組合物不含磷，并且以潤(rùn)滑油組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述組合物含有至少60wt％的基油和至少1.4wt％的一種或多種的抗氧化劑，其中所述基油選自第I組、第II組、第III組和第IV組基油或其混合物，所述抗氧化劑選自氨類(lèi)抗氧化劑和/或酚類(lèi)抗氧化劑。
文檔編號(hào)C10M159/18GK1981020SQ200580022900
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月8日
發(fā)明者P·桑特, M·P·韋克姆 申請(qǐng)人:國(guó)際殼牌研究有限公司