[发明专利]一种低温润滑油添加剂的制备及应用

说明书

本发明公开了种润滑添加剂的制备方法，是将市售的高碱值环烷酸钙加入到甲醇和溶剂，搅拌升温至60~110℃，加入硼化剂，反应0.5~2小时；反应结束后升温至110℃蒸脱甲醇及水，再加溶剂稀释，冷却后离心，最后蒸脱溶剂，得润滑添加剂。该润滑添加剂硼含量高，钙含量低，碱值高，可作为润滑油添加剂用于酯类润滑油的配制：按以下质量百分比将季戊四醇油酸酯10~40%、低凝点聚α烯烃PAO 60~90%及润滑添加剂1~5%混合均匀即得。该低温酯类润滑油具有较好的运动粘度、低的顷点和良好的抗磨性能，对于长期处于低温状态或季节性低温工况下的齿轮、轴承、阀门活塞等机械部件的低温润滑与防护方面具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种润滑添加剂的制备方法；本发明同时还涉该润滑添加剂在制备低温酯类润滑油中的应用，属于润滑油技术领域。

背景技术

酯分子中的酯基具有极性，酯分子易吸附在摩擦表面上形成界油膜，因而酯类油的润滑性一般优于同粘度的矿油，极性结构赋予酯类油无可比拟的高低温优异性能，在严酷低温下依然能够保持良好的流动性和润滑性能。季戊四醇酯是一种重要的新戊基多元醇酯，季戊四醇油酸酯的酯基多且β位碳上没有氢原子，因此具有热稳定性好，蒸发损失低，润滑性能、低温性能和黏温性好的特点，广泛用于航空润滑油、汽车润滑剂、空气压缩机油和抗燃液压油等领域。但是，由于季戊四醇油酸酯分子量较大，其倾点为-32℃，限制了其在更低温度下的应用。

硼化环烷酸钙是最近几年发展起来的一种以硼酸盐为过碱度组分的硼化金属清净剂，主要通过以下作用使沉积在机械表面上的油泥和积炭洗涤下来，并使它们分散和悬浮在油中通过过滤器除去，从而使活塞及其它零件保持清洁，正常工作：（1）中和作用。内燃机油中的硫燃烧后生成的二氧化硫/三氧化硫遇水变成亚硫酸/硫酸，此类酸性物质会腐蚀活塞、轴瓦、曲轴，必须用润滑油中的碱性组分来中和。所以润滑油中的碱值非常重要。清净剂中的无机碱性组分CaCO₃或Ca(OH)₂，与这类无机酸中和成盐，从而避免了无机酸对金属表面的腐蚀。内燃机油的中和能力取决于油品中碱性组分含量（TBN）的大小。汽油机油和柴油机油的碱値一般为8-12mgKOH/g。船用油的碱值很高，这是由于船用燃料油烧渣油，渣油中硫含量在百分之几，渣油在燃烧时生产的大量酸性气体会严重腐蚀汽缸、机件，因而必须用高碱値的润滑油进行中和，所以船用油的碱值高达80~100mgKOH/g。（2）增溶作用。清净剂中的中性皂组分具有吸附大、小颗粒的烟灰或炭粒子，使其分散在油品中而避免粒子聚集和沉淀在金属表面的作用。即加入清净剂后可增加烟灰、炭粒在油中的溶解度，避免粒子聚集和沉淀在金属表面上。（3）清净分散作用：内燃机润滑油在发动机工作条件下，会产生多种污染物，这些污染物会使活塞上覆盖一层漆膜，在油品中加入清净剂后，由于所加的清净剂是一些表面活性物质，这些物质一端具有极性基，另一端具有亲油基，其极性基团吸引极性物质，它们的聚集体吸附了沉积物而形成胶束；亲油基团的分子排列像圆形屏障一样；亲油基向着润滑油，极性基向着沉积物，把沉积物包围住，阻止它们粘结成团或粘结在金属表面上，不但能抑制氧化反应，而且能中和酸性氧化产物，使污染物以溶胶状态分散地悬浮于油中，防止不溶物的沉积。这样就可保持发动机活塞表面的清洁光亮。（4）清净剂在油品中的其他作用还有：优异的抗摩擦磨损性能，良好的抗氧性、防锈性、碱保持性和水解安定性。但是，目前制备硼化高碱值环烷酸钙的技术存在硼化温度高、硼化过程中的沉渣和泡沫多、硼含量低等许多问题，使其不能应用于润滑油添加剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种硼含量高、钙含量低、碱值高的润滑添加剂的制备方法；

本发明的另一目的是提供一种上述制备的润滑添加剂在配制低温酯类润滑油中的应用。

一、润滑添加剂的合成和性能

1、润滑添加剂的合成

将市售的高碱值环烷酸钙加入到甲醇和溶剂，搅拌升温至60~110℃，加入硼化剂，反应0.5~2小时；反应结束后升温至110℃蒸脱甲醇及水，再加溶剂稀释，冷却后离心，最后蒸脱溶剂，得润滑添加剂。