專利名稱：抗極壓摩擦改進(jìn)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂技術(shù)領(lǐng)域，涉及潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂技術(shù)領(lǐng)域添加劑類一極壓和摩擦改進(jìn)劑。該劑制備過(guò)程中不加入硫、磷、氯及其化合物等有害物質(zhì)。具有提高潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂極壓性能和改善潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂摩擦性能的雙重作用，同時(shí)兼具一定的抗氧化、抗腐蝕性能。實(shí)際應(yīng)用中可明顯節(jié)約車輛的燃油消耗和延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)油的換油周期。
背景技術(shù)：
金屬間的摩擦磨損是機(jī)械設(shè)備損壞失效的重要原因之一，也是摩擦潤(rùn)滑領(lǐng)域研究解決的主要課題。為了改善摩擦磨損的危害以及適應(yīng)不斷苛刻的使用條件，大量的抗磨和極壓添加 劑被發(fā)明，并部分得到商業(yè)應(yīng)用。環(huán)烷酸鉛在工業(yè)歷史早期得到了廣泛的應(yīng)用，但由于環(huán)境問(wèn)題如今已被淘汰，同樣的道理，氯類的添加劑由于對(duì)密封件的影響以及環(huán)境問(wèn)題，使用量也在逐漸減少。目前在發(fā)動(dòng)機(jī)油、傳動(dòng)液和液壓油中廣泛使用的抗磨劑一二烷基二硫代磷酸鋅(ZnDDP)，由于其中的磷會(huì)導(dǎo)致尾氣排放中的三元催化器中毒和鋅對(duì)環(huán)境的污染也使其在工業(yè)和汽車中的應(yīng)用面臨壓力。隨著環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，在傳統(tǒng)的硫、磷、鹵素類等相關(guān)化合物仍占據(jù)抗磨、極壓劑市場(chǎng)主導(dǎo)地位的今天，那些能消除潛在危險(xiǎn)和處置的添加劑是技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)趨勢(shì)的必然。本發(fā)明即順應(yīng)此趨勢(shì)給出了一種不含硫、磷、氯及其化合物等有害物質(zhì)的環(huán)保型抗極壓摩擦改進(jìn)劑的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于提供一種不含硫、磷、氯等有害物質(zhì)，并同時(shí)具有提升極壓性能和改善摩擦磨損性能的環(huán)保型的抗極壓摩擦改進(jìn)劑，同時(shí)兼具一定的抗氧化、抗腐蝕性能。通過(guò)在添加劑中引入極性基團(tuán)提高添加劑對(duì)于金屬表面的吸附力，再由分子中的長(zhǎng)鏈烷烴通過(guò)范德華力的整齊排列使金屬表面形成一層低剪切強(qiáng)度的吸附膜，以改善常溫低負(fù)荷下的摩擦磨損性能，降低摩擦系數(shù)，減少磨損，節(jié)省能源消耗。在高溫高負(fù)荷下，添加劑中的硼有效成分和金屬表面產(chǎn)生滲硼作用，起到對(duì)金屬表面的改性，達(dá)到提高金屬表面硬度，提高耐磨性能的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案如下(I)由直鏈不飽和高級(jí)脂肪酸和胺反應(yīng)，生成油酰胺；(2)將所制得的油酰胺和硼反應(yīng)，生成硼化酰胺；(3)將制得的硼化酰胺和一定比例的多元醇、合成酯和聚-α烯烴加熱分散，得到具有極性基團(tuán)的油溶性液體。上述的脂肪酸為植物油酸、動(dòng)物油酸的一種或多種混合。上述的醇胺為乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的任意一種。上述的硼酸為工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。
上述的多元醇為乙二醇、新戊二醇、季戊四醇和三羥甲基丙烷的一種或者多種混
口 ο上述的合成酯為雙酯、偏苯三酸酯、多元醇酯、新戊基多元醇高級(jí)脂肪酸酯中的一種或者多種混合。上述的聚-α烯烴為100°C運(yùn)動(dòng)粘度介于6-20之間且粘度指數(shù)大于130的產(chǎn)品。具體實(shí)施方法 在帶有油浴加熱、攪拌裝置、氮?dú)獗Ｗo(hù)和回流分水裝置的三口燒瓶中，加入脂肪酸、三乙醇胺(或二乙醇胺、乙醇胺)和有機(jī)溶劑，加入的比例為I. 6 2. 2 : I : O. I O. 6，加熱并攪拌，升溫至120 160°C，反應(yīng)至不再產(chǎn)生水為止，繼續(xù)加熱攪拌并蒸出有機(jī)溶劑，得淡黃色透明液體；將第一步中所制得的液體和硼酸以及有機(jī)溶劑加入帶有油浴加熱、攪拌裝置和回流分水裝置的三口燒瓶中，加入的比例為2 4 I O. I O. 6，加熱并攪拌，升溫至100 145°C，反應(yīng)6 12小時(shí)，然后繼續(xù)加熱、攪拌，以蒸出體系中的有機(jī)溶劑，得淡黃色透明液體；將第二步中所制得的液體和多元醇及合成酯、聚- α烯烴加入帶有油浴加熱、攪拌裝置的三口燒瓶中，加熱并攪拌，升溫至70 90°C，反應(yīng)4 8小時(shí)，得淡黃色透明油溶性液體。應(yīng)用實(shí)例實(shí)例一黃先生駕駛的江淮4噸柴油貨車，經(jīng)常往返于合肥至無(wú)錫的高速和國(guó)道，單程約400公里，該車未添加環(huán)保型抗極壓摩擦改進(jìn)劑前百公里油耗20升，潤(rùn)滑油換油周期為7000公里。按5%的比例添加環(huán)保型抗極壓摩擦改進(jìn)劑后該車百公里油耗降為18. 2升，節(jié)油率為9.0%，且換油周期可達(dá)17000公里。另外，車主明顯感覺(jué)車輛爬坡輕松，發(fā)動(dòng)機(jī)噪音降低。實(shí)例二廣西某物流公司，使用環(huán)保型抗極壓摩擦改進(jìn)劑，試用車型為解放新大威19噸柴油車，按5%的比例添加環(huán)保型抗極壓摩擦改進(jìn)劑，行駛于深圳至北海之間，全程高速，環(huán)境平均氣溫19°C，汽車平均行駛速度80公里/小時(shí)，使用前百公里油耗41升，使用后降為38. 13升，節(jié)油率為7. 0%。發(fā)動(dòng)機(jī)噪音降低，水箱溫度由之前的70°C降為60°C。
權(quán)利要求
1.環(huán)保型抗極壓摩擦改進(jìn)劑由硼化物、脂肪酸、醇胺、硼酸、多元醇、合成酯及聚-α烯烴在具備油浴加熱、攪拌裝置、氮?dú)獗Ｗo(hù)和回流分水裝置的裝置中分三步制備而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的脂肪酸為植物油酸、動(dòng)物油酸的一種或多種混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醇胺為乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硼酸為工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多元醇為乙二醇、新戊二醇、季戊四醇和三羥甲基丙烷的一種或者多種混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合成酯為雙酯、偏苯三酸酯、多元醇酯、新戊基多元醇高級(jí)脂肪酸酯中的一種或者多種混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚_α烯烴為100°C運(yùn)動(dòng)粘度介于6 20之間且粘度指數(shù)大于130的產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的各組分的比例(w/w)為脂肪酸2 8.5%;醇胺3 9. 5%；硼酸1 5% ;多元醇1 9% ;合成酯2 4% ’聚_a烯烴54 91%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的反應(yīng)條件為90 140°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的反應(yīng)條件為氮?dú)獗Ｗo(hù)。
全文摘要
一種環(huán)保型抗極壓摩擦改進(jìn)劑，其特征在于在中低負(fù)荷下，可在金屬表面形成吸附層，起到減摩作用，在高負(fù)荷環(huán)境下，可在金屬表面產(chǎn)生滲硼作用，對(duì)摩擦表面進(jìn)行改性，達(dá)到降低摩擦系數(shù)，減少磨損的目的。在公路貨運(yùn)車輛的實(shí)車測(cè)試中，燃油節(jié)油率達(dá)到7～9％，并可延長(zhǎng)潤(rùn)滑油換油周期1倍以上。同時(shí)該環(huán)保型抗極壓摩擦改進(jìn)劑性能優(yōu)良，具有良好的油溶性。使用方便，可在潤(rùn)滑油廠調(diào)油時(shí)加入，也可在商品潤(rùn)滑油的使用過(guò)程中直接加入。
文檔編號(hào)C10N30/10GK102952613SQ201210305270
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月19日
發(fā)明者歐陽(yáng)潮鴻, 蘇伯臻, 汪健 申請(qǐng)人:安徽省泛亞能源有限公司