本技術(shù)涉及潤(rùn)滑油，更具體地說，它涉及一種耐低溫潤(rùn)滑油及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

1、潤(rùn)滑油是用在各種類型汽車、機(jī)械設(shè)備上以減少摩擦，保護(hù)機(jī)械及加工件的液體或半固體潤(rùn)滑劑，主要起到潤(rùn)滑、輔助冷卻、防銹、清潔、密封和緩沖等作用。潤(rùn)滑油一般由基礎(chǔ)油和添加劑兩部分組成，其中基礎(chǔ)油是潤(rùn)滑油的主要成分，決定著潤(rùn)滑油的基本性質(zhì)，添加劑可彌補(bǔ)和改善基礎(chǔ)油性能方面的不足，賦予潤(rùn)滑油新的性能。

2、潤(rùn)滑油產(chǎn)品通常要在很低的環(huán)境溫度下使用，特別是在冬季及冷車狀態(tài)下，因此要求使用的潤(rùn)滑油具有良好的低溫流動(dòng)性能，這樣不僅有利于機(jī)器的正常啟動(dòng)運(yùn)行，還可以降低機(jī)器在啟動(dòng)過程中的磨損。

3、然而在低溫下，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中的晶體結(jié)晶析出，形成三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)而失去流動(dòng)性。為了保持油品的低溫流動(dòng)性，有兩種途徑，一是對(duì)基礎(chǔ)油深度脫蠟，可以得到低傾點(diǎn)的潤(rùn)滑油，但有損油品的質(zhì)量；二是通常向潤(rùn)滑油油品中添加少量的降凝劑，就可以顯著的改善油品中蠟晶形態(tài)和結(jié)構(gòu)，從而降低凝固點(diǎn)。一般降凝劑的烷基側(cè)鏈采用不同碳數(shù)的單體共聚，調(diào)整其平均側(cè)鏈碳數(shù)以適應(yīng)不同的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。然而，這些降凝劑大部分采用相對(duì)分子質(zhì)量較大的單酯或聚酯。單酯或聚酯的降凝劑只對(duì)于礦物油基的普通潤(rùn)滑油有明顯的降凝作用，而對(duì)于植物油基的綠色、高檔潤(rùn)滑油的降凝效果不明顯，甚至使其凝點(diǎn)略有升高。因此如何提高潤(rùn)滑油的耐低溫性能，尤其是針對(duì)植物油基的潤(rùn)滑油的耐低溫性能，是本領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高以植物油為基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑油的抗低溫能力，本技術(shù)提供一種耐低溫潤(rùn)滑油及其生產(chǎn)工藝。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種耐低溫潤(rùn)滑油，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種耐低溫潤(rùn)滑油，包括以下重量份的原料：12-18份酯類植物基合成油、6-9份聚α-烯烴合成油、0.2-0.6份粘度指數(shù)改進(jìn)劑、0.2-0.5份防腐劑、0.2-0.5份消泡劑、18-22份水和0.2-0.6份減摩抗磨劑和1-2份降凝劑，所述降凝劑包括質(zhì)量比為1：0.2-0.4：0.1-0.3的乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物、改性二氧化硅和氧化石墨烯。

4、通過采用上述技術(shù)方案，以酯類植物基合成油與聚α-烯烴合成油按照一定比例作為基礎(chǔ)油，并加入一定給的防腐劑、防銹劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑，酯類植物基合成油具有較低的凝點(diǎn)，聚α-烯烴合成油的傾點(diǎn)為-64℃，均能滿足潤(rùn)滑脂的低溫性能，而且二者均為透明液體，外觀符合要求，因此能有效降低潤(rùn)滑油的整體傾點(diǎn)，另外使用乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物(eval)、改性二氧化硅和氧化石墨烯作為降凝劑，其中eval抑制了基礎(chǔ)油凝膠結(jié)構(gòu)的形成，削弱了低溫條件下基礎(chǔ)油凝膠結(jié)構(gòu)的彈性，蠟晶的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞，使更多的液態(tài)油有了流動(dòng)空間，降低了油樣的粘彈特性，加入eval的油樣蠟晶形態(tài)得到改善，蠟晶更大更致密，分散程度更高，使體系不易形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包裹更多液態(tài)油，從而改善了潤(rùn)滑油在低溫下的流動(dòng)特性，eval中羥基的存在增加了蠟晶體的極性，增加了蠟晶體之間的靜電斥力。eval的極性基團(tuán)分布在單一聚合物抑制劑形成的大型蠟晶團(tuán)聚體表面，使蠟晶團(tuán)聚體之間形成一定的電斥力，阻礙了蠟晶團(tuán)聚體的絮凝。因此，蠟晶體難以連接，間隙的增大使液態(tài)油釋放出來，從而提高了潤(rùn)滑油的低溫流動(dòng)性。

5、乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物分子中含有羥基，氧化石墨烯具有豐富的含氧官能團(tuán)，羥基和環(huán)氧基主要分布在氧化石墨烯片層的平面上，而其他含氧官能團(tuán)則分布在片層邊緣，氧化石墨烯中羥基能與乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物中羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，從而在氧化石墨烯上接枝，乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物和氧化石墨烯復(fù)合物，具有良好的油分散性和與有機(jī)溶劑良好互溶性，蠟晶體以納米復(fù)合降凝劑為中心形成了一個(gè)生長(zhǎng)體系，基礎(chǔ)油中的石蠟在此基礎(chǔ)上形成了大量的小而不明顯的晶體，乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物和氧化石墨烯復(fù)合物的加入增加了蠟的溶解度，減少了蠟的析出量，增加了蠟的分散性，使蠟晶體相互排斥，不易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得潤(rùn)滑油的凝點(diǎn)顯著降低，流動(dòng)性大大增強(qiáng)。

6、納米二氧化硅由于其極小的粒徑和高比表面積，能夠有效地改善潤(rùn)滑油的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低潤(rùn)滑油的凝固點(diǎn)，從而改善其低溫流動(dòng)性。在潤(rùn)滑油中可以起到類似“滾珠”的作用，減少潤(rùn)滑油分子間的摩擦，提高其流動(dòng)性。此外，納米二氧化硅還可以與潤(rùn)滑油中的長(zhǎng)鏈烷烴發(fā)生作用，打破原有的蠟晶結(jié)構(gòu)，形成更加細(xì)小、均勻的蠟晶，從而降低潤(rùn)滑油的粘度，提高其低溫流動(dòng)性能。

7、可選的，所述改性二氧化硅由以下方法制成：將巰基二氧化硅和丙烯酸十八酯、四氫呋喃混合，超聲處理30-40min，然后加入安息香雙甲醚，密封，升溫至30-35℃，攪拌，并使用36-40w的紫外光燈，距離10cm，照射2h，然后加入甲醇并攪拌至出現(xiàn)絮狀物沉淀，抽濾，甲醇洗滌，真空干燥，巰基二氧化硅和丙烯酸十八酯的摩爾比為3-4：4，安息香雙甲醚的濃度為1-4％。

8、通過采用上述技術(shù)方案，在巰基二氧化硅表面接枝長(zhǎng)鏈烷烴丙烯酸十八酯，通過共晶作用增溶蠟分子，降低潤(rùn)滑油的析蠟點(diǎn)，此外0a烷基鏈上的極性基團(tuán)能夠增加蠟晶與油相之間的界面張力，從而升高蠟分子結(jié)晶的成核位壘，使得蠟分子難以結(jié)晶析出，也促進(jìn)了潤(rùn)滑油析蠟點(diǎn)的降低，在成核和共晶共同作用下，蠟晶結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，容易搭接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將液態(tài)油相束縛其中，蠟分子沿針型方向的生長(zhǎng)受到抑制，而垂直面的生長(zhǎng)得到促進(jìn)，蠟晶由細(xì)長(zhǎng)針狀變成短而粗的棒狀結(jié)構(gòu)，更加致密緊湊，減少了晶液界面和對(duì)液態(tài)油的束縛，因此在低溫環(huán)境下不容易發(fā)生膠凝，流變性得到改善。

9、可選的，所述酯類植物基合成油為環(huán)氧大豆油酸甲酯或乙氧基脂肪酸甲酯。

10、通過采用上述技術(shù)方案，環(huán)氧大豆油甲酸酯開環(huán)后引入了羥基，且羥基是較強(qiáng)的極性基團(tuán)，具有突出的金屬吸附性，能夠在摩擦表面形成較強(qiáng)的油膜，因此具有較好的減摩性能，環(huán)氧大豆油酸甲酯的粘度低于環(huán)氧大豆油，但其粘度指數(shù)更大，低溫流動(dòng)性有所提升，環(huán)氧大豆油酸甲酯與乙醇發(fā)生開環(huán)反應(yīng)后，粘度有明顯提升，粘度指數(shù)增大，低溫流動(dòng)性更好。

11、可選的，所述減磨抗磨劑的制備方法如下：

12、將纖維素與去離子水混合，制成濃度為4-5wt％的懸浮液，抽濾，在80-90℃、8-10mpa下熱壓1-1.5h，冷卻，制得纖維素膜；

13、將殼聚糖溶于乙酸溶液中，制成濃度為1.5-2wt％的溶液a，將納米二氧化硅分散至乙醇和水的混合液中，超聲分散，用0.1m的鹽酸調(diào)節(jié)ph至3.5，制成濃度為1.5-2wt％的溶液b；

14、將纖維素膜在溶液a中浸漬20-30min，清洗、干燥，然后浸漬于溶液b中20-30min，清洗、干燥，重復(fù)溶液a和溶液b的浸漬n次，n為2的倍數(shù)，然后浸漬于0.5m的三氯甲基硅烷溶液中40-50min，洗滌、干燥、粉碎。

15、通過采用上述技術(shù)方案，先將纖維素利用熱壓法制成纖維素膜，熱壓法能降低纖維素之間的孔隙，增加其密實(shí)度，納米二氧化硅的比表面積大，而且重復(fù)浸漬次數(shù)為2的倍數(shù)，那么最外層就是納米二氧化硅，其具有良好的增稠作用，纖維素呈現(xiàn)微米級(jí)的短棒狀，其表面的羥基可與殼聚糖的羥基形成氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而殼聚糖中羥基也能與納米二氧化硅中硅羥基形成氫鍵交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而改善潤(rùn)滑油的膠體安定性，提升潤(rùn)滑脂的黏溫性，而且使用三氯甲基硅烷進(jìn)行疏水處理，改善減摩抗磨劑的分散作用，并降低纖維素的親水性，減少低溫環(huán)境下纖維素的凍結(jié)，避免纖維素影響潤(rùn)滑油的低溫性能；減摩抗磨劑中納米二氧化硅和纖維素在摩擦過程中受到剪切力作用，能發(fā)生相互移動(dòng)，發(fā)揮協(xié)同效果，提高潤(rùn)滑油的減摩性能。

16、可選的，所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、甲基硅油、氟代硅油、以及聚丙烯酸酯中的至少一種。

17、通過采用上述技術(shù)方案，聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚作為一種潤(rùn)滑油添加劑，其消泡原理主要基于其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，這種化合物能夠在潤(rùn)滑油中形成良好的分散和乳化效果，從而降低氣泡的表面張力，使氣泡更容易破裂和消散，具體來說，當(dāng)氣泡形成時(shí)，聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚分子會(huì)迅速吸附到氣泡表面，改變氣泡的表面性質(zhì)，使其變得更加不穩(wěn)定，從而加速氣泡的破裂，此外，該化合物還能夠增加潤(rùn)滑油的粘度，進(jìn)一步減少氣泡的產(chǎn)生和穩(wěn)定。

18、甲基硅油具有很低的表面張力，這使得它能夠迅速擴(kuò)散到潤(rùn)滑油中的氣泡表面。一旦甲基硅油分子到達(dá)氣泡表面，它們會(huì)破壞氣泡壁的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致氣泡迅速破裂和消失。此外，甲基硅油還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，這意味著它在使用過程中不會(huì)與其他潤(rùn)滑油成分發(fā)生不良反應(yīng)，從而保證了消泡效果的持久性和潤(rùn)滑油的整體性能。

19、氟代硅油的表面張力很低，這使得它能夠迅速鋪展在泡沫的表面上。通過這種方式，氟代硅油能夠有效地降低泡沫的表面張力，導(dǎo)致泡沫的破裂。此外，它還能在金屬加工液中形成一層薄薄的油膜，進(jìn)一步阻止泡沫的生成。

20、聚丙烯酸酯是一類高分子聚合物，它具有親水和疏水兩種性質(zhì)，這種雙親性質(zhì)使得它能夠在潤(rùn)滑油表面形成一層膜，降低表面張力，從而防止泡沫的產(chǎn)生。同時(shí)，聚丙烯酸酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)也使其能夠有效地破壞已經(jīng)形成的氣泡，因?yàn)樗軌蜓杆俚財(cái)U(kuò)散到氣泡的液膜中，使液膜變薄并最終破裂。聚丙烯酸酯還具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，能夠在高溫和復(fù)雜環(huán)境中保持消泡性能。因此，它被應(yīng)用于潤(rùn)滑油中作為消泡劑，以提高潤(rùn)滑油的使用性能和穩(wěn)定性。

21、可選的，所述防腐劑為雙乙酸鈉、烷基化二苯胺、苯基-α-萘胺、苯并三氮唑中的至少一種。

22、通過采用上述技術(shù)方案，雙乙酸鈉是一種有效的防腐劑和抗菌劑，具有廣譜的殺菌和抑菌效果，它可以通過破壞微生物的結(jié)構(gòu)，抑制其生長(zhǎng)和繁殖，從而達(dá)到防腐和抗菌的作用，還可以中和潤(rùn)滑油中可能產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，保持潤(rùn)滑油的酸堿平衡，進(jìn)而延長(zhǎng)其使用壽命。

23、烷基化二苯胺是一類具有長(zhǎng)鏈烷基的芳香胺類化合物。在潤(rùn)滑油中，它們能夠通過干擾微生物的細(xì)胞膜，破壞其完整性，從而達(dá)到抗菌、防腐的效果，烷基化二苯胺分子中的長(zhǎng)鏈烷基可以插入到微生物細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙層中，打亂其原有的結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞膜失去完整性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物泄漏，從而殺死微生物，此外，烷基化二苯胺還具有一定的抗氧化性能，可以延緩潤(rùn)滑油的氧化過程，進(jìn)一步保護(hù)潤(rùn)滑油不受微生物的污染和破壞。

24、苯基-α-萘胺含有苯環(huán)和氨基等活性基團(tuán)，這些基團(tuán)能夠與微生物細(xì)胞中的某些成分發(fā)生作用，從而破壞微生物的生存環(huán)境或者生命活動(dòng)，達(dá)到防腐和抗菌的效果。在潤(rùn)滑油中添加苯基-α-萘胺后，它可以有效地延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命，減少微生物對(duì)潤(rùn)滑油的污染和降解，提高潤(rùn)滑油的性能和穩(wěn)定性。

25、苯并三氮唑能與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成一層穩(wěn)定的化學(xué)膜，從而阻止腐蝕介質(zhì)與金屬直接接觸，起到防腐蝕的作用，同時(shí)，苯并三氮唑也具有一定的抑菌作用，這可能是因?yàn)槠淠芘c微生物細(xì)胞中的某些成分發(fā)生作用，干擾微生物的正常代謝，從而抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖。在潤(rùn)滑油中加入苯并三氮唑，可以有效地延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命，并保持機(jī)械設(shè)備的良好運(yùn)行狀態(tài)。

26、可選的，所述粘度指數(shù)改進(jìn)劑為亞乙基雙硬脂酸酰胺或脂肪酸鋰皂。

27、通過采用上述技術(shù)方案，亞乙基雙硬脂酸酰胺具有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，能在潤(rùn)滑油中形成一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在高溫下保持潤(rùn)滑油的粘度，提高粘度指數(shù)，改變分子間的相互作用力，減少潤(rùn)滑油中蠟晶的形成，確保在低溫下仍能有效潤(rùn)滑，使其在高溫、低溫、高負(fù)荷條件下仍能保持良好的潤(rùn)滑性，脂肪酸鋰皂能改善潤(rùn)滑油的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和潤(rùn)滑性能，由于鋰皂具有較好的膠體穩(wěn)定性和機(jī)械安定性，也使得潤(rùn)滑脂在高溫和低溫條件下都能保持良好的性能，在低溫條件下，鋰皂分子間的相互作用力增強(qiáng)，容易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而限制了潤(rùn)滑油的流動(dòng)，這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的存在，一方面可以提高潤(rùn)滑油的黏度指數(shù)，改善其在高溫條件下的潤(rùn)滑性能；另一方面，也可能導(dǎo)致潤(rùn)滑油在低溫條件下流動(dòng)性降低，甚至發(fā)生凝固現(xiàn)象。

28、第二方面，本技術(shù)提供一種耐低溫潤(rùn)滑油的生產(chǎn)工藝，采用如下的技術(shù)方案：

29、一種耐低溫潤(rùn)滑油的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

30、將酯類植物基合成油和水、降凝劑混合，升溫至190-230℃，在0.4-0.48mpa下攪拌30-40min，卸壓，加入聚α-烯烴合成油、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、防腐劑、消泡劑、減摩抗磨劑，攪拌均勻，均質(zhì)、脫氣、灌裝。

31、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

32、

33、1、由于本技術(shù)采用酚類植物基合成油和聚α-烯烴合成油作為基礎(chǔ)油，能降低乳化液的傾點(diǎn)，改善抗凍性，另外還使用乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物、改性二氧化硅和氧化石墨烯作為降凝劑，能阻礙蠟晶團(tuán)聚體的絮凝，并增加蠟晶的溶解度，減少蠟晶的析出，改善蠟晶的分散性，從而提高低溫流動(dòng)性。

34、2、本技術(shù)中優(yōu)選采用巰基二氧化硅和丙烯酸十八酯等制備改性二氧化硅，能通過共晶作用增加蠟分子的溶解度，并升高蠟分子結(jié)晶的成核位壘，從而使蠟晶結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，降低潤(rùn)滑油在低溫下的膠凝，提高抗低溫冷凍能力。

35、3、本技術(shù)中使用纖維素膜重復(fù)依次堆疊殼聚糖和納米二氧化硅，并使用三氯甲基硅烷進(jìn)行疏水改性制備減摩抗磨劑，改善減摩抗磨劑在潤(rùn)滑油中的分散性，增加膠體安定性和黏溫性，提高耐低溫效果。