一种环保型全合成柴油机油及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域，尤其涉及到一种环保型全合成柴油机油及其制备方法。
背景技术
柴油机油是车用润滑油的一个重要分支，柴油机属于压燃式内燃机。柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度超过柴油的自燃点，这时再喷入柴油，柴油油雾和空气混合的同时自己点火燃烧。柴油机与汽油机相比较而言，首先热效率高，燃料经济性好，可使用价廉的重油。燃油的消耗率低，其次功率和转速范围大，环保性好，二氧化碳排放量和汽油机相比较大约低30-35％。因此应用领域广泛，所以柴油机油的需求量随之日益增长。
中国柴油机油市场非常巨大，长换油周期以及低粘度化是柴油机油发展的必然趋势，因此最新最高级别的柴油机油CJ-4系列柴油机油是柴油机油发展领域的一个制高点，不仅满足节省燃油的需求而且减少污染物的排放，同时又有助于减少重卡的维修频率。目前市面上CH-4以及CI-4产品仍然占据重卡柴油机油这一领域很大一份额，然而其换油周期短、无法满足最新国五、国六的排放要求，因此现在各个润滑油厂家以及添加剂厂家都这一领域进行深入的研究，研究一种既能符合长换油周期同时环境友好型、又能兼容尾气排放装置尤其是DPF的环境友好型长换油周期的柴油机油，同事具有长里程、高效保护、减少柴油，提高燃油经济性的特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保型全合成柴油机油及其制备方法，基础油按照科学的比例进行调配，有效改善油品的低温流动性，提高油品的抗氧化性能，进而提高油品的换油周期，减少废油对环境的污染程度，低粘度柴油机油减少能量的损耗，提高发动机的传递效率。
本发明采用的技术方案如下：一种环保型全合成柴油机油，由如下重量份组分组成：基础油：77-77.5份；清净剂：4.8-5.2份；无灰分散剂：2.8-3.2份；防锈剂：1.0-1.2份；抗氧剂：0.6-0.8份；极压剂：4.0-4.4份；摩擦改进剂：0.4-0.6；粘指剂：7.5-7.7；降凝剂：0.2-0.3；抗泡剂：0.2-0.3；抗乳化剂：50ppm；
所述基础油由采用茂金属进行催化合成的mPAO8、深度加氢优化直链三类矿物油250N、领苯二甲酸酯混合而成，所述mPAO8、三类矿物油250N、领苯二甲酸酯的质量比为2：2：1。
优选的，一种环保型全合成柴油机油，由如下重量份组分组成：基础油：77.2份；清净剂：5份；无灰分散剂：3份；防锈剂：1.2份；抗氧剂：0.7份；极压剂：4.4份；摩擦改进剂：0.5；粘指剂：7.7；降凝剂：0.3；抗泡剂：0.3；抗乳化剂：50ppm；
所述基础油由采用茂金属进行催化合成的mPAO8、深度加氢优化直链三类矿物油250N、领苯二甲酸酯混合而成，所述mPAO8、三类矿物油250N、领苯二甲酸酯的质量比为2：2：1；
所述清净剂为超高碱值硫化烷基酚钙；
所述无灰分散剂为单烯基丁二酰亚胺；
所述防锈剂为长链烷基二硫代磷酸锌盐；
所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚芳胺；
所述极压剂为有机硼化物，具体为含有丁二酰亚胺基团的有机硼酸酯；
所述摩擦改进剂为钼含量10%的二烷基二硫代氨基甲酸钼；
所述粘指剂为OCP型粘指剂，具体为分散性乙烯丙烯共聚物；
所述降凝剂为主链带有许多短侧链的有机高分子，具体为聚甲基丙烯酸酯；
所述抗泡剂为非硅油型的有机型油溶剂，具体为丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯和乙烯基正丁基的无规共聚物；
所述抗乳化剂为胺与环氧乙烷缩合物。
优选的，所述单烯基丁二酰亚胺是用质量分数Mn=1300的高活性的聚异丁烯制备而成。
一种环保型全合成柴油机油的制备方法，先将mPAO8、三类矿物油250N、领苯二甲酸酯混合打入调和釜中升温至55℃，然后依次加入清净剂、无灰分散剂、防锈剂、抗氧剂、极压剂、摩擦改进剂、粘指剂、降凝剂、抗泡剂、抗乳化剂40-60min，混合均匀即可。
本发明的优点在于：
1、大大改善油品的低温流动性，使油品即使在-42℃情况下，仍具有良好的流动性，保证发动机的顺利启动，以及对零部件的保护；
2、茂金属mPAO8可以弥补250N和领苯二甲酸酯的抗氧化性能弱的特点，提高了抗氧化性能，进而提高油品的换油周期；
3、基础油采用新型催化技术合成的茂金属mPAO8和酯类油，按照科学的比例进行调配，作为成品油的基础溶液，酯类油具有生物可降解性，因此可以大大减少废油对环境的污染程度；
4、该产品属于低粘度柴油机油，在油膜厚度极大缩减的同时，其油膜强度必须得以强化才能保证对零部件的保护。该方案加入特殊化学结构的清净分散剂、抗氧剂、极压抗磨剂、摩擦改进剂、防锈剂、降凝剂等，利用MATLAB软件和试验方法进行成分和表面关系的优化，确定最优的成分加剂量，进而增强油膜的强度，同时使油品具有优良的清净分散性能，基础油中的领苯二甲酸酯，因为其含有较强的极性分子团，能使添加剂均匀稳定地分布在油中；
5、单烯基丁二酰亚胺是用质量分数Mn=1300的高活性的聚异丁烯制备而成，具有良好的低温分散性能，对高温烟灰具有优异的增溶作用；
6、低粘度柴油机油减少能量的损耗，提高发动机的传递效率；
7、持久稳定的清净分散性能，长期保持部件的清净以及减少油泥、烟炱的产生。
具体实施方式
下面对本发明一种环保型全合成柴油机油及其制备方法作进一步详细描述。
实施例1
一种环保型全合成柴油机油，由如下重量份组分组成：基础油：77.2份；清净剂：5份；无灰分散剂：3份；防锈剂：1.2份；抗氧剂：0.7份；极压剂：4.4份；摩擦改进剂：0.5；粘指剂：7.7；降凝剂：0.3；抗泡剂：0.3；抗乳化剂：50ppm；
其中，基础油由采用茂金属进行催化合成的mPAO8、深度加氢优化直链三类矿物油250N、领苯二甲酸酯混合而成，所述mPAO8、三类矿物油250N、领苯二甲酸酯的质量比为2：2：1；
基础油的具体理化指标如下表：
其中，清净剂为超高碱值硫化烷基酚钙；
其中，无灰分散剂为单烯基丁二酰亚胺，单烯基丁二酰亚胺是用质量分数Mn=1300的高活性的聚异丁烯制备而成；
其中，防锈剂为长链烷基二硫代磷酸锌盐；
其中，抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚芳胺；
其中，极压剂为有机硼化物，具体为含有丁二酰亚胺基团的有机硼酸酯；
其中，摩擦改进剂为钼含量10%的二烷基二硫代氨基甲酸钼；
其中，粘指剂为OCP型粘指剂，具体为分散性乙烯丙烯共聚物；
其中，降凝剂为主链带有许多短侧链的有机高分子，具体为聚甲基丙烯酸酯；
其中，抗泡剂为非硅油型的有机型油溶剂，具体为丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯和乙烯基正丁基的无规共聚物；
其中，抗乳化剂为胺与环氧乙烷缩合物。
上述环保型全合成柴油机油的制备方法，先将mPAO8、三类矿物油250N、领苯二甲酸酯混合打入调和釜中升温至55℃，然后依次加入清净剂、无灰分散剂、防锈剂、抗氧剂、极压剂、摩擦改进剂、粘指剂、降凝剂、抗泡剂、抗乳化剂50min，混合均匀即可。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的基础油由mPAO8、三类矿物油250N按质量比为1：1搅拌混合均匀得到的。得到实施例2的环保型全合成柴油机油。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的基础油由领苯二甲酸酯、三类矿物油250N按质量比为1：1搅拌混合均匀得到的。得到实施例3的环保型全合成柴油机油。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的基础油由mPAO8、领苯二甲酸酯按质量比为1：1搅拌混合均匀得到的。得到实施例4的环保型全合成柴油机油。
测试例1
对实施例1到4进行柴油机油的油品的抗氧化性、低温流动性、添加剂的分散性进行测试，具体数据如下表1：
表1
试验显示说明：柴油机油中各添加剂均匀分散良好的情况下，不会出现浑浊的现象；倾点为产品能够流动的最低温度，倾点温度越低，低温流动性越好。
比较实施例1与实施例2-4，实施例1中采用mPAO8、三类矿物油250N、领苯二甲酸酯复配后的抗氧性、低温流动性以及添加剂的分散性均保持良好，综合性能明显优于mPAO8、三类矿物油250N、领苯二甲酸酯任意两者的复配，该复配下的柴油机油，大大改善油品的低温流动性，使油品即使在-42℃情况下，仍具有良好的流动性，保证发动机的顺利启动，以及对零部件的保护；大大提高油品的抗氧化性能，进而提高油品的换油周期，同时酯类油具有生物可降解性，因此可以大大减少废油对环境的污染程度。
测试例2
实施例1中的成品使其旋转氧弹可达500min以上，大大超越一般的矿物油和酯类油，可看出明显提高了抗氧化性能。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：由如下重量份组分组成：基础油：77份；清净剂：4.8份；无灰分散剂：2.8份；防锈剂：1.0份；抗氧剂：0.6份；极压剂：4.0份；摩擦改进剂：0.4；粘指剂：7.5；降凝剂：0.3；抗泡剂：0.2；抗乳化剂：50ppm。
实施例6
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：由如下重量份组分组成：基础油：77.2份；清净剂：5份；无灰分散剂：3份；防锈剂：1.1份；抗氧剂：0.7份；极压剂：4.2份；摩擦改进剂：0.5；粘指剂：7.6；降凝剂：0.25；抗泡剂：0.2；抗乳化剂：50ppm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
