内燃机润滑油添加剂的制备方法及含有该添加剂的润滑油
阅读说明：本技术 内燃机润滑油添加剂的制备方法及含有该添加剂的润滑油 (Process for preparing additive for lubricating oil of internal combustion engine and lubricating oil containing said additive ) 是由 丁永萍 刘旭东 韩伟 张旭 郭玉玮 于 2020-12-14 设计创作，主要内容包括：本发明属于内燃机润滑油领域,具体涉及一种内燃机润滑油添加剂的制备方法及含有该添加剂的润滑油。蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法如下：a、在蒸馏水中加入10～30g的稀土卤化物,搅拌至澄清透明液体；b、在剧烈搅拌下逐滴滴加含有20～60g蓖麻油酸和20～40g碳酸钠的乙醇溶液,溶液立即呈白色浑浊状,恒温反应1～3h,反应完全；c、静置沉化,过滤,沉淀用蒸馏水洗剂数次,再用无水乙醇洗涤数次,干燥得样品,研细备用。本发明合成了能够在基础油中具有较好溶解分散性的蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂,具有较好的氧化稳定性,属于绿色环保型极压抗磨添加剂。(The invention belongs to the field of lubricating oil for internal combustion engines, and particularly relates to a preparation method of an additive for lubricating oil for internal combustion engines and lubricating oil containing the additive. The preparation method of the castor oil modified rare earth carbonate compound lubricating oil additive comprises the following steps: a. adding 10-30 g of rare earth halide into distilled water, and stirring to obtain clear and transparent liquid; b. dropwise adding an ethanol solution containing 20-60 g of ricinoleic acid and 20-40 g of sodium carbonate under vigorous stirring, wherein the solution is immediately white and turbid, and reacting for 1-3 h at constant temperature, and the reaction is complete; c. standing for precipitation, filtering, washing the precipitate with distilled water for several times, washing with anhydrous ethanol for several times, drying to obtain sample, and grinding. The castor oil modified rare earth carbonate compound lubricating oil additive which can be well dissolved and dispersed in base oil is synthesized, has good oxidation stability, and belongs to a green environment-friendly extreme pressure anti-wear additive.)
技术领域
本发明属于内燃机润滑油领域，具体涉及一种内燃机润滑油添加剂的制备方法及含有该添加剂的润滑油。
背景技术
众所周知，汽车废气排放中含有许多对生态环境和人类健康有害的物质，如CO2、NO2、SO3、NO以及浮游颗粒物等。目前在我国，对汽车污染排放的标准要求也日益严格。
为了适应坏保要求而实拖的排放法規直接推动了发动机硬件技术的发展。目前发动机采用的新技术在一定程度上能够较好的改善汽车污染排放，但是也同时带来了一些问题。如采用微粒捕集器控制微粒棑放，采用氣化还原器控制不完全燃烧产物排放，采用去NOx装置或废气再循坏体系降泜NOx排放等。这些硬件上的发展变化直接对润滑油提出了新的要求，如微粒捕集器要求减少灰分，以免造成堵塞，这就对一些易产生灰分的金属元素如Zn等的使用有了限制；氧化还原器要求降低硫含量，因为硫容易使氣化还原催化器中存失效，同时由于发动机存在烧润滑油的现象，涧滑油的硫含量愈高，燃烧的积碳就愈多，排放的含硫物就会愈多；去NOx装置、三元催化、选择性还原催化等装直也要求降低硫磷含量，因为磷会对三元催化转化器产生影响，使触媒中毒，从而降低催化效果，同时適过分析粘附在气门上的燃烧产物发现其主要成分是Ca3(PO40)2，它既是发动机涧滑油的组分汽油机燃炔的产物，这块燃烧产物往往会引起表而点火等不正常燃烧，所以车用发动机油的作用要保护犮动机、延长犮动机寿命向既保护犮动机，又节省燃油和减少尾气污染物排放的方向犮展，就是必须加快发动机油品升级换代提高质量的步伐。我国基于自己的国情，汽油润滑油等效采用了美国API标准。通过美国汽油机油规格的升级换代情况可知，为了大幅减少尾气污染物的排放，汽油机油GF-4规格中明确规定，要将易使汽车尾气处理装置中得催化剂中毒的磷元素含量降至最大不超过0.08％。这就大大的眼制了重要的具有优异综合性能的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和传统的极压抗磨削在发动油中的应用。
由于传统极压抗磨削面临种种环保问題，且存在多功能性差，抗乳化、抗清洁性以及修复功能弱等不足，近些年来人们把更多的目光投向稀土及其化合物。稀土是钪、铱、镧系共17个元素的总称，其作为一类新型非活性极压抗磨添加剂，以其具有独特的4f电子结构、化学活性强、电负性低、原子半经大、电离后原子半径小、在摩擦表而熔点低、许多稀土化合物具有六方晶体结构系层状结构等性质，受到人们越来越多的重视。由于其不与金属犮生化学反应，因而不像传统的极压抗磨添加削(含P、S、Cl等元素那样对摩擦副材枓具有腐蚀性和选择性，不对环境造成影响，符合环境保护对新型澜滑油添加剂犮展的要求，引起了润滑摩擦领域的研究者的广泛关注。
发明内容
本发明的目的在于针对上述得问题，提供一种内燃机润滑油添加剂的制备方法及含有该添加剂的润滑油。
为达到上述目的，本发明是这样实现的：
蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
a、在蒸馏水中加入10～30g的稀土卤化物，搅拌至澄清透明液体；
b、在剧烈搅拌下逐滴滴加含有20～60g蓖麻油酸和20～40g碳酸钠的乙醇溶液，溶液立即呈白色浑浊状，恒温反应1～3h，反应完全；
c、静置沉化，过滤，沉淀用蒸馏水洗剂数次，再用无水乙醇洗涤数次，干燥得样品，研细备用。
作为优选，所述稀土卤化物为氯化钕或氯化镧。
一种内燃机节能环保润滑油，包含利用上述制备方法制备得到的蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂，该内燃机节能环保润滑油按质量份数具体包括：
作为优选，所述抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌。
作为优选，所述高温抗氧剂为烷基化二苯胺。
作为优选，所述黏度指数改进剂为乙丙共聚物。
作为优选，所述清净剂为合成磺酸钙、烷基水杨酸或硫化烷基酚钙中的任意两种。。
作为优选，所述分散剂为丁二酰亚胺保发动机油。
作为优选，所述降凝剂为聚丙烯酸甲酯、聚α烯烃或T803B中的一种。。
作为优选，所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种：
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
(1)本发明利用稀土氯化物、蓖麻油、碳酸钠等原料，合成了能够在基础油中具有较好溶解分散性的润滑油添加剂，该润滑油添加剂为蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂。
(2)本发明的润滑油添加剂具有较好的氧化稳定性，属于绿色环保型极压抗磨添加剂，具有较好的极限抗磨性。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
本发明实施例中所提到的的润滑油添加剂为基于稀土元素的润滑油极压抗磨剂，即所要制备的蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂，以克服传统含氯、硫、磷等元素极压抗磨剂作用过程中的缺点，特别是减少内燃机尾气排放中含有CO2、NO2、SO3、SO2以及浮游颗粒物等污染物，从而避免内燃机尾气排放对城市空气的污染。
本发明实施例中所得到的内燃机润滑油，制备所用的抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌，高温抗氧剂为烷基化二苯胺，黏度指数改进剂为乙丙共聚物，清净剂为合成磺酸钙、烷基水杨酸或硫化烷基酚钙中的任意两种，分散剂为丁二酰亚胺，降凝剂为聚丙烯酸甲酯、聚α烯烃或T803B降凝剂中的一种，消泡剂乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种，在以下的具体实施例中，都是按照上述要求执行的，故不作详细的说明，在实施例中统一的称作润滑油添加剂、高温抗氧剂、黏度指数改进剂、清净剂、分散剂、降凝剂和消泡剂。
下述的各实施例主要包括两部分，一部分为蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备，另一部分为利用蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂制备的内燃机节能环保润滑油。
实施例1
本实施例提供一种蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法，以及包含该润滑油添加剂的内燃机润滑油。
蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法，具体包括以下步骤：
a、在蒸馏水中加入15.36g的氯化钕，搅拌至澄清透明液体；
b、在剧烈搅拌下逐滴滴加含有30g蓖麻油酸和30g碳酸钠的乙醇溶液，溶液立即呈白色浑浊状，恒温反应1h，反应完全；
c、静置沉化，过滤，沉淀用蒸馏水洗剂数次，再用无水乙醇洗涤10次，干燥得样品，研细，作为润滑油添加剂备用。
一种利用上述润滑油添加剂制备的内燃机润滑油，按质量份数具体包括：基础油95份，抗磨剂0.5份,润滑油添加剂0.5份，硫代磷酸铵盐0.3份，硫化异丁烯1份，清净剂0.5份，分散剂0.4，降凝剂0.2份，消泡剂0.0001份；按以上份数制成的内燃机润滑油称作为内燃机润滑油A。
实施例2
本实施例提供一种蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法，以及包含该润滑油添加剂的内燃机润滑油。
蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法，具体包括以下步骤：
a、在蒸馏水中加入19.2g的氯化钕，搅拌至澄清透明液体；
b、在剧烈搅拌下逐滴滴加含有40g蓖麻油酸和35g碳酸钠的乙醇溶液，溶液立即呈白色浑浊状，恒温反应2h，反应完全；
c、静置沉化，过滤，沉淀用蒸馏水洗剂数次，再用无水乙醇洗涤15次，干燥得样品，研细，作为润滑油添加剂备用。
一种利用上述润滑油添加剂制备的内燃机润滑油，按质量份数具体包括：基础油95份，抗磨剂0.5份,润滑油添加剂1份，硫代磷酸铵盐0.3份，硫化异丁烯1份，清净剂0.5份，分散剂0.4，降凝剂0.2份，消泡剂0.0001份；按以上份数制成的内燃机润滑油称作为内燃机润滑油B。
实施例3
本实施例提供一种蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法，以及包含该润滑油添加剂的内燃机润滑油。
蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法，具体包括以下步骤：
a、在蒸馏水中加入20.48g的氯化钕，搅拌至澄清透明液体；
b、在剧烈搅拌下逐滴滴加含有50g蓖麻油酸和40g碳酸钠的乙醇溶液，溶液立即呈白色浑浊状，恒温反应2.5h，反应完全；
c、静置沉化，过滤，沉淀用蒸馏水洗剂数次，再用无水乙醇洗涤20次，干燥得样品，研细，作为润滑油添加剂备用。
一种利用上述润滑油添加剂制备的内燃机润滑油，按质量份数具体包括：基础油95份，抗磨剂0.5份,润滑油添加剂1.2份，硫代磷酸铵盐0.3份，硫化异丁烯1份，清净剂0.5份，分散剂0.4，降凝剂0.2份，消泡剂0.0001份；按以上份数制成的内燃机润滑油称作为内燃机润滑油C。
实施例4
本实施例提供一种蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法，以及包含该润滑油添加剂的内燃机润滑油。
蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法，具体包括以下步骤：
a、在蒸馏水中加入25.6g的氯化钕，搅拌至澄清透明液体；
b、在剧烈搅拌下逐滴滴加含有55g蓖麻油酸和40g碳酸钠的乙醇溶液，溶液立即呈白色浑浊状，恒温反应3h，反应完全；
c、静置沉化，过滤，沉淀用蒸馏水洗剂数次，再用无水乙醇洗涤20次，干燥得样品，研细，作为润滑油添加剂备用。
一种利用上述润滑油添加剂制备的内燃机润滑油，按质量份数具体包括：基础油95份，抗磨剂0.5份,润滑油添加剂1.5份，硫代磷酸铵盐0.3份，硫化异丁烯1份，清净剂0.5份，分散剂0.4，降凝剂0.2份，消泡剂0.0001份；按以上份数制成的内燃机润滑油称作为内燃机润滑油D。
实施例5
本实施例提供一种蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法，以及包含该润滑油添加剂的内燃机润滑油。
蓖麻油修饰碳酸稀土化合物润滑油添加剂的制备方法，具体包括以下步骤：
a、在蒸馏水中加入18.38g的氯化镧，搅拌至澄清透明液体；
b、在剧烈搅拌下逐滴滴加含有40g蓖麻油酸和30g碳酸钠的乙醇溶液，溶液立即呈白色浑浊状，恒温反应3h，反应完全；
c、静置沉化，过滤，沉淀用蒸馏水洗剂数次，再用无水乙醇洗涤20次，干燥得样品，研细，作为润滑油添加剂备用。
一种利用上述润滑油添加剂制备的内燃机润滑油，按质量份数具体包括：基础油95份，抗磨剂0.5份,润滑油添加剂1.2份，硫代磷酸铵盐0.3份，硫化异丁烯1份，清净剂0.5份，分散剂0.4，降凝剂0.2份，消泡剂0.0001份；按以上份数制成的内燃机润滑油称作为内燃机润滑油E。
将上述实施例1-4的内燃机润滑油加入到内燃机中，并对内燃机做了烧结负荷和最大无卡咬负荷的检测，具体如下表1：
表1烧结负荷和最大无卡咬负荷检测结果
通过上述表格不难看出，本发明利用本发明中的润滑油添加剂制备的内燃机润滑油，加入到内燃机中，其烧结负荷和最大无卡咬负荷都要较普通的内燃机润滑油提高很多。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。