一种润滑油抗氧组合物及其在内燃机润滑油中的应用

摘要

本发明提供了一种用于内燃机润滑油的抗氧组合物,克服了现有技术中润滑油抗氧添加剂高温抗氧化性能不好的缺点,利用有机酯和醇使碱金属盐溶于矿物油,使碱金属盐成为内燃机润滑油的有效添加剂;本发明所述的抗氧组份可以使内燃机润滑油的高温抗氧化性能得到大大的提高。

说明书

本发明涉及一种内燃机润滑油添加剂及其在润滑油中的应用，具体的说，本发明涉及一种内燃机润滑油抗氧剂组合物及其在润滑油中的应用。

众所周知，发动机内部温度很高，油品在使用过程中不可避免地要发生氧化。对内燃机而言，氧化过程产生了酸、油泥和沉积物；酸使金属部件产生腐蚀、磨损；油泥和沉积物使润滑油变稠，引起活塞环的粘结以及油路的堵塞。在精制的基础油中加入抗氧剂可有效的延缓油品的氧化，降低对金属元件的腐蚀及磨损，延长油品的使用寿命。目前，国内外常用的润滑油抗氧剂主要有以下几种：二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸盐、受阻酚和芳胺化合物；但上述的抗氧剂不具备在高温条件下的抗氧化性能。

在现代发动机的工况条件下，润滑油所承受的温度极为苛刻，因此润滑油必须具备在较高温度条件下工作的能力，这就对现代发动机润滑油抗氧剂提出了更高的要求。也就是说，润滑油必须要具备良好的高温抗氧化性能。

在现有的技术文件中曾报道了碱金属盐以及芳胺化合物具有优秀的抗氧化能力，但由于碱金属盐不溶于以矿物油为主体的内燃机润滑油，所以，目前碱金属盐还不能成为内燃机润滑油的添加剂。

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种内燃机润滑油抗氧添加剂，使现有技术中不能应用于内燃机润滑油中的碱金属盐成为内燃机润滑油的有效添加剂，并且能使内燃机润滑油的高温抗氧性能大大提高。

本发明的第二个目的是提供所述的抗氧添加剂在内燃机润滑油中的应用。

本发明所述的内燃机润滑油抗氧组合物，其特征在于，包括如下组份：

组份                                    重量份数

碱金属盐                                0.5-5.0

芳胺化合物                              5.0-25.0

有机酯                                  70-100

醇                                      0-30

其中本发明所述的碱金属盐为锂、钠、钾的有机酸、醇、酚、酮、胺的盐或复合物，具体的说为硬脂酸锂、硬脂酸钠、全氟丁酸锂、全氟丁酸钠、全氟丁酸钾、丁醇钾、乙酰丙酮钠、二苯甲酰甲烷钠、三氟乙酰丙酮钠、三氟乙酰丙酮钾、五氯苯酚钠、亚磷酸双季戊四醇辛酸酯钾盐、EDTA复合酯钾盐、EDTA复合酰胺钾盐中的一种或它们的混合物。优选为全氟丁酸钠、三氟乙酰丙酮钾。

本发明所述的芳胺化合物为对、对-二烷基二苯胺或N-苯基-a-萘胺或它们的混合物。

本发明所述的有机酯化合物为直链脂肪醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷的脂肪酸酯或它们的混合物。优选为季戊四醇的C₅-C₉脂肪酸酯或三羟甲基丙烷C₅-C₉脂肪酸酯。

本发明所述的有机醇化合物采用低分子量的脂肪醇，包括正丁醇、异丁醇、正辛醇；优选为正丁醇或正辛醇。本发明所述的内燃机润滑油抗氧组合物，其特征在于，优选的配比为

组份                                    重量份数

碱金属盐                                0.7-2.5

芳胺化合物                              8.0-20.0

有机酯                                  70-100

醇                                      0-30本发明所述的内燃机润滑油抗氧组合物，其特征在于，优选的配比为

组份                                    重量份数

全氟丁酸钠                              0.7-2.5

对、对-二异辛基二苯胺                   8.0-20.0

季戊四醇C₅-C₉酸混合酯                 70-100本发明所述的内燃机润滑油抗氧组合物，其特征在于，优选的配比为

组份                                    重量份数

三氟乙酰丙酮钾                          0.7-2.5

对、对-二异辛基二苯胺                   4.0-10.0

N-苯基-a-萘胺                           4.0-10.0

季戊四醇C₅-C₉酸混合酯                 70-100本发明所述的内燃机润滑油抗氧组合物，其特征在于，优选的配比为

组份                                    重量份数

三氟乙酰丙酮钾                          0.7-2.5

N-苯基-a-萘胺                           8.0-15.0

三羟甲基丙烷C₅-C₉酸混合酯            70-100

正辛醇                                  10.0-30.0

本发明所述的抗氧组份可以广泛应用于各种润滑油品中，在使用过程中以0.5-10的重量百分浓度加入到内燃机润滑油中；并且添加有本发明抗氧组份的内燃机润滑油中还可以含有其他类型的添加剂，如其他成份的抗氧剂、清净分散剂、极压剂、抗磨剂、粘度指数改进剂、防腐剂、金属钝化剂、抗泡剂、水解稳定剂等。

在现代发动机润滑油中加入本发明所述的抗氧组合物后，由实验数据可以看出该抗氧组合物能有效地抑制油品的粘度变化和酸值增加，使内燃机油的高温抗氧性能得到大幅度提高，本发明所述的抗氧组合物具有优秀的高温抗氧化性能。

                           实施例1

将1.0克全氟丁酸钠，10.0克对、对-二异辛基二苯胺加入到100克季戊四醇C₅-C₉酸混合酯中，加热使其完全溶解，得到抗氧剂组份。

然后把上述抗氧剂组份以5.0％的重量百分浓度加入到450SN(市售)基础油中，并评价其抗氧化性能。

在上述油品中，以0.3升/小时的速度通入空气，以环烷酸铁作为氧化催化剂，加热到165℃并维持72小时。氧化实验结果见表1；

表1

  粘度变化，40℃，％    酸值，mg KOH/g    450SN基础油     ＞5000       10.5加入实施例1所述组份     65       5.4实施例2

将2.0克三氟乙酰丙酮钾，7.0克对、对-二异辛基二苯胺，7.0克N-苯基-a-萘胺，15.0克正丁醇加入到100克三羟甲基丙烷C₅-C₉酸混合酯中，加热使其完全溶解，得到抗氧剂组份。

然后把上述抗氧剂组份以5.0％的重量百分浓度加入到SE15W/50油(市售)中，并评价其抗氧化性能。

在上述油品中，以0.3升/小时的速度通入空气，并以环烷酸铁作为氧化催化剂，加热到165℃并维持72小时。氧化实验结果见表2；表2

  粘度变化，40℃，％  酸值，mg KOH/g    SE15W/40油     ＞5000       7.5加入实施例2所述组份     60       3.4