本發(fā)明屬于潤滑油，具體涉及一種活塞環(huán)恢復擴張力及沒有油垢的潤滑油及其制備方法。

背景技術：

1、隨著發(fā)動機性能的不斷提高，活塞環(huán)在發(fā)動機中的作用變得越來越重要?；钊h(huán)恢復擴張力及沒有油垢的潤滑油的研發(fā)和制備成為汽車行業(yè)中的一個熱點問題。當前市場上存在的潤滑油往往不能滿足活塞環(huán)在高溫高壓環(huán)境下的要求，容易產(chǎn)生油垢和失去擴張力，影響發(fā)動機的工作效率和壽命。

2、中國專利cn?111484880a涉及一種燃油超清潔增效劑，所述超清潔增效劑含有如下組分：聚醚胺、聚異丁烯胺、聚異丁烯丁二酰亞胺、脂肪胺聚氧乙烯醚、礦物油、聚醚、純凈水溶液。此發(fā)明通過超強擴散性能組分和“微膠束增溶技術”，巧妙利用氣缸活塞行程的規(guī)律性溫度變化，使燃油顆粒在100-120℃溫度區(qū)間，助力缸壁縫隙等冷激燃油，瞬間氣化，實現(xiàn)充分燃燒。在確保維護發(fā)動機工況前提下，改善潤滑性能，同時又能克服汽油發(fā)動機冷激、縫隙效應，易生成大幅未燃盡有機物排放的缺陷。然而，此專利中不含有耐磨、除銹成分，長時間的使用后容易造成發(fā)動機的損害。

3、因此，亟需提出一種新型的活塞環(huán)恢復擴張力及沒有油垢的潤滑油，以清除發(fā)動機內(nèi)部油垢，使活塞環(huán)恢復擴張力，降低摩擦指數(shù)，減緩銹蝕速率，節(jié)省燃料，提高發(fā)動機的工作效率，延長使用壽命。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有的技術問題，本發(fā)明的目的在于提供了一種活塞環(huán)恢復擴張力及沒有油垢的潤滑油及其制備方法。本發(fā)明提供的潤滑油能夠解決發(fā)動機內(nèi)部油垢的清凈問題，使活塞環(huán)恢復擴張力，降低摩擦指數(shù)，減緩銹蝕速率，進而能夠節(jié)省燃料，提升發(fā)動機的工作效率，延長使用壽命，具有較好的市場前景。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

3、本發(fā)明一方面提供了一種活塞環(huán)恢復擴張力及沒有油垢的潤滑油，按照質(zhì)量百分比為100％計，包含以下原料：清凈劑8-10％、分散劑3-4％、抗氧化劑2-2.2％、降凝劑0.1-0.4％、改性耐磨劑1-2％、除銹劑0.5-1％、消泡劑0.005-0.006％、剩余為復合基礎油；其中，所述復合基礎油為聚α烯烴、飽和多元醇酯和重烷基苯。

4、本發(fā)明的反應機理和作用如下：

5、1.本發(fā)明的清凈劑由烷基水楊酸鈣、合成磺酸鎂、聚醚胺共同組成。烷基水楊酸鈣兼具高溫清凈性和抗氧化性，可有效減少潤滑油在高溫高壓環(huán)境下的氧化和降解，提高潤滑油的使用壽命和性能；合成磺酸鎂作為一種表面活性劑，不僅具有清凈性，能有效清除發(fā)動機內(nèi)部的油垢，還可以協(xié)同改性耐磨劑來幫助潤滑油更好地潤滑機械零件表面，減少摩擦和磨損；聚醚胺具有分散、清凈和抗氧化作用，一方面，能吸附和洗滌已經(jīng)生成的積碳和漆膜等固體小顆粒，使之成為一種膠體分散和/或懸浮在油中，阻止這些物質(zhì)進一步凝聚成大顆粒，避免顆粒黏附在機件上或沉積為油泥，從而使發(fā)動機活塞及其它零件的金屬表面保持清潔，進而使活塞環(huán)能正常工作，恢復擴張力，另一方面，在燃料油中可改善油品的質(zhì)量與性能，油溶性佳，不易沉淀不易分層，使汽柴油燃料在氣缸中更加完全充分燃燒，增加車輛動力性能、燃料抗爆性，減少車輛磨損，減輕發(fā)動機噪音。

6、申請人通過調(diào)控三者的質(zhì)量比，能夠有效減少發(fā)動機內(nèi)部的油垢，提高潤滑油的清潔效果，延長機件壽命，減少故障和維修成本。

7、2.本發(fā)明的改性耐磨劑采用表面活性劑四辛基溴化銨改性納米氧化鋯，并用多壁碳納米管進行球磨改性。一方面，氧化鋯摩擦過程中會沉積在摩擦表面形成一層潤滑膜，能夠有效降低摩擦系數(shù)，同時，加入四辛基溴化銨后的氧化鋯可以更好地吸附和沉積在摩擦表面，使得其在摩擦表面接觸區(qū)形成剪切強度較低的不連續(xù)的表面膜，沒有明顯的溝壑和凹槽，因此，該薄膜可以有效地隔離摩擦，減少摩擦表面之間由于直接接觸而產(chǎn)生的嚴重粘著，從而提供良好的耐磨性。

8、另一方面，申請人通過將多壁碳納米管和氧化鋯納米粒子進行混合并球磨改性，進而調(diào)控兩者比例，意外發(fā)現(xiàn)將其添加到潤滑油中能夠有效降低體系的黏度，進而減少在低溫條件下啟動發(fā)動機時所造成的損害，且由于納米顆粒的存在，在較高溫度下，黏度降低，發(fā)動機零件的潤滑質(zhì)量還會相應提高，使得潤滑油具有更優(yōu)的耐溫性。此外，由于引入的表面活性劑具有優(yōu)異的梳型結構，能夠提升體系的穩(wěn)定性，且能使其潤滑耐磨性進一步提升。

9、3.本發(fā)明的先用三乙烯四胺和油酸合成含咪唑啉的中間體，再加入2-氯乙氧基乙基醋酸酯，使除銹劑接枝有長鏈醚基。潤滑油防銹性能的好壞取決于防銹劑的極性基團的極性大小，極性越強就越容易吸附，而且吸附得越牢固。一方面，防銹劑由極性基團與非極性基團組成，當含有防銹劑的潤滑油與金屬接觸時，防銹劑分子中的極性基團咪唑啉、氨基定向吸附在金屬的表面，阻擋水分子和氧分子的前進，大大減緩銹蝕過程；另一方面，防銹劑分子接枝有長鏈醚基，屬非極性基團，在金屬表面形成一層疏水性保護膜，阻止腐蝕介質(zhì)水與金屬直接接觸，也阻擋了參加腐蝕反應的有關電荷或物質(zhì)的移動，從而大大降低銹蝕機率和速率。

10、在一些實施方式中，所述清凈劑由烷基水楊酸鈣、合成磺酸鎂和聚醚胺共同組成，三者的質(zhì)量比為2：1：(7-8)。

11、優(yōu)選地，所述清凈劑由烷基水楊酸鈣、合成磺酸鎂和聚醚胺共同組成，三者的質(zhì)量比為2：1：7。

12、進一步優(yōu)選地，所述聚醚胺的平均分子量為1000。

13、在一些實施方式中，所述復合基礎油為聚α烯烴、飽和多元醇酯和重烷基苯，三者的質(zhì)量比為(10-12)：(0.9-1.2)：1。

14、優(yōu)選地，所述重烷基苯為低粘度重烷基苯。

15、在一些實施方式中，所述改性耐磨劑的制備方法，包含如下步驟：

16、(1)將氧氯化鋯、乙醇和穩(wěn)定劑加入至反應釜中，攪拌均勻，再加入四辛基溴化銨，混合均勻得到混合溶液；

17、(2)將氨水溶液加入至步驟(1)得到的混合溶液中，反應后真空抽濾，并用乙醇洗滌，放進真空干燥箱中干燥，得到顆粒；

18、(3)取步驟(2)所得的顆粒與多壁碳納米管于球磨罐中，封口后球磨8-15h，再放入馬弗爐中煅燒，得到改性耐磨劑。

19、具體地，步驟(1)所述穩(wěn)定劑為氯化釔乙醇溶液。

20、在一些實施方式中，步驟(1)所述氧氯化鋯和四辛基溴化銨的質(zhì)量比(20-50)：1。

21、在一些實施方式中，步驟(3)所述顆粒與多壁碳納米管的質(zhì)量比為(2-2.5)：1。

22、在一些實施方式中，所述除銹劑的制備方法，包含如下步驟：

23、s1.將三乙烯四胺加入至反應釜中，加熱升溫至100-120℃，緩慢滴加油酸，繼續(xù)升溫至130-150℃反應至無水生成，再升溫至220-240℃繼續(xù)反應7-9h，得到反應溶液；

24、s2.將步驟s1得到的反應溶液進行減壓蒸餾，得到反應中間體；

25、s3.取步驟s2得到的反應中間體加入至反應釜中，再加入2-氯乙氧基乙基醋酸酯、三乙胺，加熱至30-50℃反應12-24h，得到除銹劑。

26、在一些實施方式中，步驟s1中所述三乙烯四胺和油酸的摩爾比為1：(2-2.2)。

27、在一些實施方式中，步驟s3中所述反應中間體和2-氯乙氧基乙基醋酸酯的摩爾比為1：(2.05-2.4)。

28、在一些實施方式中，所述聚α烯烴為pao2，pao4，pao6，pao8和pao10中的任意一種或多種，所述飽和多元醇酯為季戊四醇酯、多元醇鄰苯二甲酸酯和多元醇脂肪酸酯中的任意一種或多種；所述分散劑為硼化聚異丁烯雙丁二酰亞胺和/或聚異丁烯雙丁二酰亞胺；所述抗氧化劑為硫磷仲伯烷基鋅鹽和/或辛基丁基二苯胺；所述降凝劑為聚甲基丙烯酸酯。

29、優(yōu)選地，所述聚α烯烴為pao6，所述飽和多元醇酯為季戊四醇酯；所述分散劑為硼化聚異丁烯雙丁二酰亞胺和聚異丁烯雙丁二酰亞胺；所述抗氧化劑為硫磷仲伯烷基鋅鹽和/或辛基丁基二苯胺。

30、本發(fā)明另一方面提供了活塞環(huán)恢復擴張力及沒有油垢的潤滑油的制備方法，包含如下步驟：

31、一、將聚α烯烴加入至反應釜中，加溫至50-55℃，再加入清凈劑、分散劑、抗氧化劑、降凝劑、改性耐磨劑、除銹劑，攪拌1.5-2h，得到第一混合物；

32、二、將飽和多元醇酯和重烷基苯加入至步驟一所得的第一混合物中，加溫至55-65℃，攪拌1.5-2.5h，過濾得到第二混合物；

33、三、將步驟二所得的第二混合物加熱升溫至120-130℃反應1.5-2.5h，冷卻到55-60℃后加入消泡劑，攪拌0.5-1h，得到潤滑油。

34、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：

35、1.本發(fā)明提供的潤滑油能夠解決發(fā)動機內(nèi)部油垢的清凈問題，使活塞環(huán)恢復擴張力，降低摩擦指數(shù)，減緩銹蝕速率，進而能夠節(jié)省燃料，提升發(fā)動機的工作效率，延長使用壽命。

36、2.本發(fā)明清凈劑由烷基水楊酸鈣、合成磺酸鎂、聚醚胺共同組成，申請人通過調(diào)控三者的質(zhì)量比，能夠有效提高潤滑油的清潔效果，有效減少發(fā)動機內(nèi)部的油垢，并使積碳和油垢成為微小顆粒，懸浮在基礎油中，更換潤滑油時其排出，延長機件壽命，減少故障和維修成本。

37、3.本發(fā)明的改性耐磨劑采用表面活性劑四辛基溴化銨改性納米氧化鋯，并用多壁碳納米管進行球磨改性。一方面，加入四辛基溴化銨后的氧化鋯可以更好地吸附和沉積在摩擦表面，提供良好的耐磨性。另一方面，申請人通過將多壁碳納米管和氧化鋯納米粒子進行混合并球磨改性，能夠有效降低體系的黏度，進而提升潤滑油的耐溫性。此外，由于引入的表面活性劑具有優(yōu)異的梳型結構，能夠提升體系的穩(wěn)定性，且能使其潤滑耐磨性進一步提升。

38、4.本發(fā)明的先用三乙烯四胺和油酸合成含咪唑啉的中間體，再加入2-氯乙氧基乙基醋酸酯，使除銹劑接枝有長鏈醚基。一方面，防銹劑分子中的極性基團咪唑啉、氨基會定向吸附在金屬的表面，阻擋水分子和氧分子的前進；另一方面，防銹劑接枝有非極性基團長鏈醚基，具有良好的疏水性，阻止腐蝕介質(zhì)水與金屬直接接觸。

39、5.本發(fā)明申請人通過調(diào)控聚α烯烴、飽和多元醇酯和重烷基苯三者之間的質(zhì)量比，結合分步加熱溶解，使添加的助劑更好地溶解在潤滑油中，進而吸附在機件上，在表面形成一個保護膜，減少摩擦；進一步通過高溫反應，清除潤滑油中的水分，從而達到增加發(fā)動機使用的壽命的效果。