空气压缩机油复合剂、空气压缩机油复合剂的制备方法和空气压缩机油组合物

摘要

本发明涉及空气压缩机油复合剂、空气压缩机油复合剂的制备方法和空气压缩机油组合物。所述空气压缩机油复合剂包含：A、至少一种含硫化合物；B、至少一种酚类抗氧剂；C、至少一种金属减活剂；D、至少一种破乳剂；E、至少一种抗泡剂；F、至少一种基础油。该复合剂不含有胺类抗氧剂，不含金属离子，使用中不会变色，不会对油品氧化产生催化作用，具有优异的氧化安定性，尤其适用于对空气压缩机油颜色要求较高的工况场合。本发明的空气压缩机油复合剂使用性能良好，配制简单，成本低，十分利于工业推广应用。本发明还涉及空气压缩机油复合剂的制备方法和空气压缩机油组合物。

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气压缩机油复合剂，具体涉及一种具有强抗氧化性的 外观颜色稳定的无灰型空气压缩机油复合剂，尤其适用于对空气压缩机油颜 色要求较高的工况场合。本发明还涉及空气压缩机油复合剂的制备方法和包 含该空气压缩机油复合剂的空气压缩机油组合物。

背景技术

相对于其他类型的润滑油，空气压缩机油的工作环境是极其苛刻的，主 要表现为：(1)高温，空气压缩机工作时，润滑油要吸收气体压缩时产生的压 缩热，整个运转过程中压缩机油就是一个循环的热载体，其工作温度一直保 持在90℃以上。(2)高压氧化作用，因为氧分压随压缩空气的压力增大而提高， 压缩机油的氧化作用随氧分压的增大而加快，所以要求空气压缩机油的热氧 化安定性比其他润滑油更好。目前国内外为了使空气压缩机油能够在高温高 氧化的工况中长期运行，都加入了大量的抗氧剂，而其中几乎都含有胺类抗 氧剂。如中国发明专利申请号为200510048003.3的喷油回转式空气压缩机润 滑油、申请号为200510026494.1的一种合成空气压缩机油、申请号为 200710175271.0的压缩机油组合物和申请号为200910046629.9的一种复合合 成空气压缩机油，都把胺类添加剂作为主要的抗氧剂来增强空气压缩机油的 氧化安定性。

胺类抗氧剂为芳香族仲胺的衍生物，主要有二芳基仲胺、对苯二胺、酮 胺和醛胺等，这类抗氧剂虽然抗氧效果好，但是易使油品变色，特别是在空 气压缩机的高温工况下，空气压缩机油运行不到一天的时间，就会变红。这 个缺点使得含有胺类抗氧剂的空气压缩机油无法在对油品颜色要求较高的 工况场合下使用。中国发明专利申请号为201310126519.X提到一种环境友好 节能型重负荷压缩机油，其中将硫磷伯仲醇基锌盐与仲醇基二烷基二硫代磷 酸锌复合，以提高压缩机油的抗氧防腐蚀性。但是配方中含有金属锌，对油 品的抗乳化性有不良影响，而且还增加了油品的残炭和灰分值。

发明内容

发明要解决的问题

本发明提出了一种空气压缩机油复合剂，具体涉及一种具有强抗氧化性 的外观颜色稳定的无灰型空气压缩机油复合剂，该复合剂不含有胺类抗氧 剂，不含金属离子，使用中不会变色，不会对油品氧化产生催化作用，具有 优异的氧化安定性，尤其适用于对空气压缩机油颜色要求较高的工况场合。 本发明的空气压缩机油复合剂使用性能良好，配制简单，成本低，十分利于 工业推广应用。

用于解决问题的方案

本发明提供一种无灰型空气压缩机油复合剂，其包含以下组分：

A、至少一种含硫化合物；

B、至少一种酚类抗氧剂；

C、至少一种金属减活剂；

D、至少一种破乳剂；

E、至少一种抗泡剂；和

F、至少一种基础油。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，含硫化合物为硫代氨基甲 酸酯类化合物或硫代磷酸酯类化合物，或它们的任意混合物。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，酚类抗氧剂为选自以下物 质组成的组中的至少一种：2-叔丁基酚、2,4-二叔丁基酚、2,6-二叔丁基对甲 酚、2,6-二叔丁基-4-烷基酚、2,6-二叔丁基-4-烷氧基酚、4,4’-亚丁基双(3-甲 基-6-叔丁基苯酚)、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚、3,5-二叔丁基-4-羟基 苄基巯基-辛基乙酸酯、烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2,2’-硫代 -[二乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]和4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁 基苯酚)。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，金属减活剂为选自以下物 质组成的组中的至少一种：苯并三唑或其衍生物、烷基三唑或其衍生物、苯 并噻唑或其衍生物、噻二唑或其衍生物、苯并咪唑或其衍生物，和吲唑或其 衍生物。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，破乳剂为聚氧亚烷基醚、 聚氧亚烷基脂肪酸酯、胺与环氧化合物的缩合物、磺酸盐型破乳剂，或者它 们的任意混合物。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，抗泡剂为硅氧烷、有机硅 酸酯、聚烷基丙烯酸酯、表面活性剂，或者它们的任意混合物。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，基础油选自矿物油、聚α -烯烃、醚类油、酯类油或硅油的至少一种。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，以无灰型空气压缩机油复 合剂的总重量为基准，A组分含硫化合物的含量为60～80重量%，优选65～75 重量%；B组分酚类抗氧剂的含量为10～30重量%，优选15～20重量%；C组分 金属减活剂的含量为3～10重量%，优选5～8重量%；D组分破乳剂的含量为 0.1～0.8重量%，优选0.2～0.4重量%；E组分抗泡剂的含量为0.1～1重量%，优 选0.3～0.6重量%，其余为F组分基础油，并且所有组分之和为100重量%。

本发明还提供一种空气压缩机油组合物，其包括基础油和本发明的无灰 型空气压缩机油复合剂，所述无灰型空气压缩机油复合剂占所述空气压缩机 油组合物的0.8重量%至3重量%，优选1.2重量%至1.8重量%。

本发明还提供一种无灰型空气压缩机油复合剂的制备方法，其包括将所 需各组分混合，在20-60℃下搅拌至均匀透明。

发明的效果

本发明提供的一种具有强抗氧化性的外观颜色稳定的无灰型空气压缩 机油复合剂，主要具有以下优点：(1)优良的氧化安定性，本发明所选用的A 组分含硫化合物、B组分酚类抗氧剂以及C组分金属减活剂三者之间具有较 好的氧化协同作用，能充分发挥自身所具有的氧化性，即使不加入胺抗氧剂， 也可以使空气压缩机油保持很好的氧化安定性，在适宜的添加剂配比下，由 本发明复合剂制备出的空气压缩机油的旋转氧弹时间可达2000min以上，远 高于我国空气压缩机油的产品标准(旋转氧弹值1000min)。(2)本申请的复合 剂不含胺类抗氧剂，外观颜色稳定，因而由其所调制的空气压缩机油的颜色 为无色，且不会随着储存和高温工作环境中长期使用而变红，十分适宜应用 在对润滑油颜色要求苛刻的工况场合。(3)本申请的复合剂不含金属离子，一 方面不会对润滑油的氧化产生催化作用，另一方面也不会产生灰分。综上， 本发明复合剂是一种具有强抗氧化性的外观颜色稳定的无灰型空气压缩机 油复合剂，使用性能良好，配制简单，成本低，十分利于工业推广应用。

具体实施方式

本发明提供一种空气压缩机油复合剂，具体涉及一种具有强抗氧化性的 外观颜色稳定的无灰型空气压缩机油复合剂，该复合剂不含有胺类抗氧剂， 不含金属离子，使用中不会变色，不会对油品氧化产生催化作用，具有优异 的氧化安定性，尤其适用于对空气压缩机油颜色要求较高的工况场合。本发 明的空气压缩机油复合剂使用性能良好，配制简单，成本低，十分利于工业 推广应用。

本发明所提到的具有强抗氧化性的外观颜色稳定的无灰型空气压缩机 油复合剂，它含有：(A)至少一种含硫化合物；(B)至少一种酚类抗氧剂；(C) 至少一种金属减活剂；(D)至少一种破乳剂；(E)至少一种抗泡剂；(F)至少一 种基础油。

本发明所述的A组分为含硫化合物，其优选选自硫代氨基甲酸酯类化合 物或硫代磷酸酯类化合物或它们的任意混合物，可选自亚甲基双二丁基二硫 代氨基甲酸酯、二丁基二硫代氨基甲酸酯、二戊基二硫代氨基甲酸酯、二丁 基二硫代磷酸酯、二戊基二硫代磷酸酯、二辛基二硫代磷酸酯、硫代磷酸三 丁酯、硫代磷酸三戊基酯、硫代磷酸三苯基酯、硫代磷酸三(甲苯基)酯中的 一种或多种。

所述的B组分为酚类抗氧剂，其优选选自2-叔丁基酚，2,4-二叔丁基酚， 2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-4-烷基酚，2,6-二叔丁基-4-烷氧基酚，4,4’- 亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)，双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚，3,5-二 叔丁基-4-羟基苄基巯基-辛基乙酸酯，烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸 酯，2,2’-硫代-[二乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]，4,4’-硫代双(3- 甲基-6-叔丁基苯酚)等的一种或任意两种以上的组合。

金属表面能引发烃类的链反应，微量的金属离子尤其是Cu²⁺，Fe³⁺，对 烃类的氧化起着催化作用。润滑油中加入金属减活剂，可以抑制金属离子对 氧化的催化作用。适合本发明C组分的金属减活剂选自以下物质组成的组中 的至少一种：苯并三唑或其衍生物、烷基三唑或其衍生物、苯并噻唑或其衍 生物、噻二唑或其衍生物、苯并咪唑或其衍生物，和吲唑或其衍生物等的至 少一种，优选选自苯并三唑、甲苯基三唑、4-烷基苯并三唑例如4-甲基苯并 三唑、5-烷基苯并三唑例如5-甲基苯并三唑，辛基三唑、癸基三唑、十二烷 基三唑、苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、苯并咪唑和 甲苯吲唑中的一种或多种。

所述的D组分破乳剂优选可选自聚氧亚烷基醚，聚氧亚烷基脂肪酸酯， 胺与环氧化合物的缩合物，磺酸盐型破乳剂，或它们的任意混合物。例如环 氧丙烷/环氧乙烷嵌段共聚物、聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚，聚氧乙烯聚氧丙 烯乙二胺，聚氧乙烯聚氧丙烯乙基磷酸酯、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多 种。

所述的E组分抗泡剂优选可选自聚硅氧烷、有机硅酸酯、聚烷基丙烯酸 酯、表面活性剂或它们的任意混合物等。可以提及：二甲基聚硅氧烷、氟硅 氧烷、二乙基硅酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和全氟聚醚等中的一种或多种。

所述的F组分为基础油，包括矿物油、聚α-烯烃、醚类油、酯类油或硅 油的一种或多种；合适的矿物油有选自美国石油协会(API)分类的组I、II、III 的基础油，或它们的混合物。适合本发明的聚α-烯烃根据40℃下的运动粘 度的不同可包括PAO2，PAO4，PAO6，PAO8，PAO10等；另一类有用的合 成润滑油包括但不限于使用其中末端羟基通过例如酯化或醚化加以改性的 环氧烷聚合物，具体有通过环氧乙烷或环氧丙烷的聚合制备的聚合物。又一 类有用的合成油包括但不限于二羧酸与各种醇的酯，具体实例包括己二酸二 丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富马酸二正己基酯、癸二酸二辛基酯、邻 苯二甲酸二辛基酯、邻苯二甲酸二癸基酯。另一类油包括硅基油例如聚烷基、 聚芳基、聚烷氧基、或聚芳氧基硅氧烷油和硅酸酯油，如硅酸四乙酯、硅酸 四异丙酯、聚甲基硅氧烷等。还包括烷基苯如十二烷基苯、十四烷基苯、二 壬基苯；聚苯如联苯、三联苯、烷基化的聚苯等；烷基化的二苯醚和烷基化 的二苯硫醚以及它们的衍生物、类似物和同系物。

以上所述的基础油的运动粘度根据GB/T265试验方法测量的，40℃下的 运动粘度优选为2mm²/s～2000mm²/s，并且优选20mm²/s～1000mm²/s。

根据本发明提供的无灰型空气压缩机油复合剂，以空气压缩机油复合剂 的总重量为基准，A组分含硫化合物的含量为60～80重量%，优选65～75重 量%；B组分酚类抗氧剂的含量为10～30重量%，优选15～20重量%；C组分金 属减活剂的含量为3～10重量%，优选5～8重量%；D组分破乳剂的含量为 0.1～0.8重量%，优选0.2～0.4重量%；E组分抗泡剂的含量为0.1～1重量%，优 选0.3～0.6重量%，其余为F组分基础油，并且所有组分之和为100重量%。

本发明所述的无灰型空气压缩机油复合剂的制备方法包括：按比例将所 需各添加剂组分依次加入到带搅拌的容器中，于20-60℃搅拌至均匀透明。

本发明还提供一种空气压缩机油组合物，其包括基础油和本发明的无灰 型空气压缩机油复合剂，所述无灰型空气压缩机油复合剂占所述空气压缩机 油组合物的0.8重量%至3重量%，优选1.2重量%至1.8重量%。

以下以实施例为例进一步说明本发明，但这些实施例仅为说明性的，本 发明并不限于这些实施例。

实施例

实施例1

取70重量份硫化合物亚甲基双二丁基二硫代氨基甲酸酯Vanlube 7723(R.T.Vanderbilt Company,Inc.下同)，16重量份酚类抗氧剂L135(Basf  Chemical Company，下同)，6.7重量份作为金属减活剂的苯三唑类衍生物 T551(锦州康泰润滑油添加剂有限公司，下同)，0.3重量份的作为抗泡剂的甲 基硅油T901(锦州康泰润滑油添加剂有限公司，下同)、0.2重量份作为破乳剂 的环氧丙烷/环氧乙烷嵌段共聚物Lubrizol5957(Lubrizol Corporation，下同)、 6.8重量份PAO6基础油(INEOS Group，下同)加入到调和釜中，50℃开动搅拌 至混合物全部溶解，均匀透明，得到无灰型强抗氧化空气压缩机油复合剂I。 比较例1

除了将实施例1中的6.7份苯三唑类衍生物T551换成6.7份基础油PAO6以 外，按与实施例1相同的方法，制备得到无灰型强抗氧化空气压缩机油复合 剂II。

比较例2

除了将实施例1中的16重量份酚类抗氧剂L135换成16重量份基础油 PAO6以外，按与实施例1相同的方法，制备得到无灰型强抗氧化空气压缩机 油复合剂III。

实施例2

取60重量份硫化合物亚甲基双二丁基二硫代氨基甲酸酯Vanlube7723， 28重量份酚类抗氧剂L135，6重量份作为金属减活剂的苯三唑类衍生物T551， 0.2重量份的作为抗泡剂的甲基硅油T901、0.5重量份作为破乳剂的环氧丙烷/ 环氧乙烷嵌段共聚物Lubrizol5957、5.3重量份PAO6基础油加入到调和釜中， 50℃开动搅拌至混合物全部溶解，均匀透明，得到无灰型强抗氧化空气压缩 机油复合剂IV。

实施例3

取75重量份硫化合物无灰分二硫代磷酸酯Vanlube7611M(R.T.Vanderbilt  Company,Inc.)，15重量份2,6-二叔丁基-对甲酚Vanlube PCX(R.T.Vanderbilt  Company,Inc.)，6.7重量份作为金属减活剂的噻二唑类衍生物T561(锦州康泰 润滑油添加剂有限公司，下同)，0.3重量份的作为抗泡剂的甲基硅油T901、 0.2重量份作为破乳剂的环氧丙烷/环氧乙烷嵌段共聚物Lubrizol5957、2.8重 量份Priolube3970基础油(Croda Chemical company,Inc，下同)加入到调和釜 中，50℃开动搅拌至混合物全部溶解，均匀透明，得到无灰型强抗氧化空气 压缩机油复合剂V。

以空气压缩机油组合物总重量为基准，将本方法获得的无灰型强抗氧化 空气压缩机油复合剂I、II和III，按照1.5重量%的添加量加入到II类基础油 150N(SK Lubricants CO.,LTD)中，分别得到空气压缩机油组合物I、II和III， 经测试结果验证见表1。

表1空气压缩机油组合物I、II和III性能测试数据

由表1数据可以看到，由本发明的复合剂所制备的空气压缩机油具有很 好的氧化安定性和抗泡破乳性能，空气压缩机油组合物I比II和III具有更长的 旋转氧弹时间和更好的氧化安定性，表明A组分含硫化合物、B组分酚类抗 氧剂以及C组分金属减活剂三者之间具有更好的抗氧协同作用。

以空气压缩机油组合物总重量为基准，将本方法获得的无灰型强抗氧化 空气压缩机油复合剂I、II和III，按照1.3重量%的添加量加入到聚α烯烃基础 油中，分别得到空气压缩机油组合物IV、V和VI，所用聚α烯烃为 PAO10(ExxonMobil Chemical，下同)，其测试结果见表2

表2空气压缩机油组合物IV、V和VI性能测试数据

由表2数据可得出，相对于矿物油，复合剂I在合成油PAO油中表现出了 更加优异的氧化安定性，所制备的空气压缩机油组合物IV的旋转氧弹时间达 到2000min以上，说明A组分含硫化合物、B组分酚类抗氧剂以及C组分金属 减活剂三者之间的抗氧协同作用和氧化性在合成油中得到了较好的发挥。

以空气压缩机油组合物总重量为基准，将本方法中获得的无灰型强抗氧 化空气压缩机油复合剂IV和V，按照1.3重量%的添加量加入到聚α烯烃基础 油中，分别得到空气压缩机油组合物VII和VIII，所用聚α烯烃为PAO10。其 测试结果见表3。

表3空气压缩机油组合物VII和VIII性能测试数据

由表3数据可以看到，由包含A组分、B组分以及C组分的复合剂IV和V 所制备的合成型空气压缩机油组合物同样具有较好的氧化安定性和抗泡破 乳性能，表明本发明无灰型强氧化空气压缩机油复合剂具有较宽应用范围， 十分利于在工业中推广。