一種超低粘度節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī)減摩劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超低粘度的節(jié)能的發(fā)動(dòng)機(jī)油減 摩劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 摩擦過(guò)程實(shí)際就是能量的消耗過(guò)程，據(jù)估計(jì)因摩擦造成世界一次性能源損失達(dá) 40% - 60%，如果能夠盡力減少無(wú)用的摩擦消耗，便可節(jié)省大量能源，摩擦導(dǎo)致的磨損是材 料報(bào)廢的主要形式之一，機(jī)械設(shè)備最常見(jiàn)的失效大都是磨損和潤(rùn)滑不良造成的，如果能控 制和減少摩擦，既能減少設(shè)備的維修費(fèi)用，又能節(jié)省制造零件及其所需材料的費(fèi)用，因此， 減少摩擦、降低磨損是減少國(guó)民經(jīng)濟(jì)損失的重點(diǎn)之一，汽車交通帶來(lái)的燃料消耗增加和原 油需求量增大，車輛燃油消耗量限值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性執(zhí)行，使得改善汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性， 降低汽車燃油消耗成為汽車制造工業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)迫切需要解決的技術(shù)難題，已有的研究表 明，汽車燃料做功釋放的能量中大約有20% - 25%被零部件的摩擦所消耗，其中活塞和活 塞環(huán)與缸套之間的摩擦損失占總摩擦損失的45% - 65%。減少摩擦損失，提高有效功率，可 大幅度減低燃油消耗，提高燃油經(jīng)濟(jì)性，從潤(rùn)滑層面可從兩方面減少摩擦，一是通過(guò)抗磨減 摩劑與金屬摩擦表面發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)吸附，在金屬表面形成保護(hù)膜，降低摩擦因數(shù)，二 是降低潤(rùn)滑油粘度，減少內(nèi)摩擦阻力。
[0003]現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)因排放法規(guī)日益嚴(yán)苛，節(jié)能要求越來(lái)越高以及新材料的應(yīng)用，發(fā)動(dòng)機(jī) 摩擦副表面耐磨性能提高，，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上間隙變小，潤(rùn)滑油油膜強(qiáng)度、成膜能力提高而日趨 低粘化，目前市面上的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)產(chǎn)品多為極壓抗磨類且主要功用是密封增壓， 補(bǔ)加到曲軸箱里改變機(jī)油粘度使之增大，同時(shí)由于傳統(tǒng)用油習(xí)慣原因，國(guó)內(nèi)車主選用潤(rùn)滑 油粘度普遍偏高，不利于節(jié)油。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用技術(shù)中的不足，提供一種超低粘度節(jié)能減摩劑及其制備方 法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] -種超低粘度節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī)減摩劑，其由以下質(zhì)量百分比的組分組成:有機(jī)鉬5-22%，含氟超微粉固液混合物5-30%，無(wú)灰極壓抗磨劑5-15%，分散劑10-40%，基礎(chǔ)油余 量。
[0007] 優(yōu)選的，
[0008]所述有機(jī)鉬為硫代氨基甲酸鉬、鉬酸酯及鉬胺絡(luò)合物中的一種或幾種的混合物。
[0009]所述硫代氨基甲酸鉬為N-環(huán)己基N-十六烷基二硫代氨基甲酸鉬、N，N-二（2-乙基 己基)二硫代氨基甲酸鉬、N，N-二(十三)烷基二硫代氨基甲酸鉬、N-芳基N-辛基二硫代氨基 甲酸鉬、N-辛基N-十六烷基硫代氨基甲酸鉬中的一種或幾種混合物。
[0010] 有機(jī)鉬能在摩擦表面形成一種具有抗磨減摩作用的物理、化學(xué)吸附膜，在高速、高 溫高壓等苛刻條件下能在金屬表面與發(fā)動(dòng)機(jī)油中二烷基二硫代磷酸鋅產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，反應(yīng) 并分解成納米級(jí)二硫化鉬以層狀結(jié)構(gòu)疊置于金屬表面形成保護(hù)膜，這種納米級(jí)二硫化鉬保 護(hù)膜將金屬表面的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，極大地降低摩擦系數(shù)，成倍提高極壓性，能明 顯抑制機(jī)油溫度升高，而且具有長(zhǎng)期持續(xù)的效果和突出的高溫抗氧化作用。
[0011] 所述鉬酸酯的制備可以參照200710010163.8權(quán)利要求1的步驟（1)制備，即在密閉 反應(yīng)釜中，在90~180°C條件下，二乙醇胺、鉬酸銨、油酸反應(yīng)制得。
[0012]所屬鉬胺絡(luò)合物可以為如下化學(xué)式的化合物：
[0014]其中，R為C8-20直鏈或支鏈烷基。
[0015]所述含氟超微粉固液混合物為聚四氟乙烯超微粉與高粘度載體的混合物，其中， 聚四氟乙烯超微粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-60%，平均粒徑為0.05_5μπι，高粘度載體選自乙丙共聚 物、復(fù)合酯、甲基丙烯酸酯類聚酯等中的一種或多種的混合物。
[0016]所述的含氟超微粉固液混合物在低溫下能浸潤(rùn)吸附沉積在金屬表面形成粘附的 粒子層，在高溫下可熔融固化在金屬表面形成物理保護(hù)膜，極大的降低摩擦系數(shù)，提高抗磨 性和承載能力。
[0017]所述的無(wú)灰極壓抗磨劑是長(zhǎng)碳鏈烷基硫代氨基磺酸酯，長(zhǎng)碳鏈烷基是指C8-C20的 支鏈或直鏈烷基。
[0018]長(zhǎng)碳鏈烷基硫代氨基磺酸酯優(yōu)選為十五烷基硫代氨基磺酸酯、十六烷基硫代氨基 磺酸酯，分子中不含金屬原子，無(wú)磷無(wú)灰低硫，具有突出的極壓抗磨性，與有機(jī)鉬也具有良 好的抗氧協(xié)同效應(yīng)，可以有效提高油品的氧化誘導(dǎo)期，控制油品的粘度增長(zhǎng)并減低氧化沉 積物的生成量。
[0019]所述分散劑是硼化雙烯基丁二酰亞胺，有優(yōu)良的低溫油泥分散性、高溫?zé)嵫趸€(wěn) 定性，對(duì)高溫?zé)熁业脑鋈苄?，同時(shí)具有抗磨減摩抗氧化和清凈性，可有效防止摩擦副擦傷和 燒結(jié)及氮氧化物引起的油泥形成和薄膜氧化。
[0020] 所述基礎(chǔ)油是己二酸雙酯，癸二酸雙酯，新戊基多元醇高級(jí)脂肪酸酯、聚α烯烴、雙 烷基苯中一種或幾種組成的混合物。其中，己二酸雙酯可以參照《磺化苯膦酸鋯催化合成己 二酸雙酯》（《精細(xì)化工》1993年04期）合成；癸二酸雙酯優(yōu)選為癸二酸二丁酯、癸二酸二辛 酯;聚α烯烴可以為中、低粘度ΡΑ0，優(yōu)選為ΡΑ02、ΡΑ02.5和ΡΑ04型號(hào);雙烷基苯可以為低粘度 雙烷基苯，如上海道普化學(xué)國(guó)際貿(mào)易有限公司生產(chǎn)的SynnaphDAB4;新戊基多元醇高級(jí)脂 肪酸酯可以為三羥甲基丙烷酯、新戊二醇酯、單季戊四醇酯。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述基礎(chǔ)油由 癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、己二酸二正辛酯混合而成，所述癸二酸二辛酯、癸二酸二丁 酯、己二酸二正辛酯的質(zhì)量比為（1~3):(1~3):(1~3)。
[0021] 本發(fā)明還公開(kāi)了上述超低粘度節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī)減摩劑的制備方法，將有機(jī)鉬、含氟 超微粉固液混合物、無(wú)灰極壓抗磨劑、分散劑、基礎(chǔ)油加入調(diào)和釜中混合均勻，即得所述超 低粘度節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī)減摩劑。
[0022] 本發(fā)明有益效果:本發(fā)明制得的超低粘度發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減摩劑具有優(yōu)良的抗磨減摩 性、抗氧化性，清凈性，流動(dòng)性好，能廣泛應(yīng)用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)，提高燃油經(jīng)濟(jì)性，減少燃油消 耗，節(jié)約資源，有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音，提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能，其硫，磷含量低，符合環(huán)保要求； 生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，易于操作。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例中的雙烷基苯為購(gòu)買自上海道普化學(xué)國(guó)際貿(mào)易有限公司的Synnaph DAB 4〇
[0025] 含氟超微粉固液混合物為聚四氟乙烯(CAS號(hào):9002-84-0)超微粉與載體乙丙共聚 物（CAS號(hào)：9010-79-1，采用大慶高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)林強(qiáng)油劑制品有限公司的型號(hào)為 T613A的乙丙共聚物)共混，其中，聚四氟乙烯超微粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，載體乙丙共聚物的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85 %，所述聚四氟超微粉平均粒徑約為0.5μπι。
[0026] 癸二酸二辛酯，CAS號(hào)：122-62-3。
[0027] 癸二酸二丁酯，CAS號(hào)：109-43-3。
[0028] 己二酸二正辛酯，CAS號(hào)：123-79-5。
[0029]N，N_二(十三)烷基二硫代氨基甲酸鉬，其結(jié)構(gòu)式如下：
[0031]其中R為直鏈?zhǔn)榛?br>[0032]硼化雙烯基丁二酰亞胺采用硼化聚異丁烯丁二酰亞胺，合成方法參照萬(wàn)烈雄，馮 潔泳，駱新平《硼化無(wú)灰分散劑的研制及應(yīng)用》，潤(rùn)滑油，2001，其結(jié)構(gòu)式如下：
[0034]其中，R為分子量為1000的聚異丁烯，R' =H。
[0035] 無(wú)灰極壓抗磨劑采用十六烷基硫代氨基磺酸酯，采用青島利寶石油添加劑有限公 司提供的型號(hào)為TB-326的十六烷基硫代氨基磺酸酯。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 本實(shí)施例提供了 一種超低粘度節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī)減摩劑，其組成及制備方法為：
[0038] 將癸二酸二丁酯160kg和雙烷基苯90kg加入調(diào)和釜中加熱到40°C，加入硼化雙烯 基丁二酰亞胺l〇〇kg攪拌10分鐘，加入含氟超微粉固液混合物45kg，攪拌10分鐘，加入N，N-二(十三)烷基二硫代氨基甲酸鉬65kg攪拌10分鐘，加入十六烷基硫代氨基磺酸酯40kg，在 50°C下均勻攪