一种履带式坦克用内燃机油及其制备方法与流程

1.本发明涉及车用发动机润滑油技术领域，尤其涉及一种履带式坦克用内燃机油及其制备方法。


背景技术：

2.现阶段，坦克发动机主要朝着高功率方向发展，需要在借助高温润滑技术的条件下，为高功率发动机发展奠定基础。对于坦克发动机而言，在系统实际运行过程中，活塞、气缸套以及气门等构件将受到高温和摩擦的影响，势必会对构件性能造成损坏。要想促使发动机高效运作，则应尽可能缩小气缸套和活塞环之间孔隙，减少摩擦阻力对发动机运行效率的影响。这种情况下，要求系统内部有较好的润滑条件，以免出现构件咬死等故障问题，进而对发动机作业造成阻碍。在活塞构件运作时，位于上止点处的气缸套内壁以及活塞环的温度明显提高，需要对上述构件采用高温润滑技术，保证润滑材料的选择与应用满足高温环境要求。对于水冷发动机来讲，活塞构件工作时，上止点温度将低于240℃，但在空冷发动机中，这一位置温度升高较多，并且与发动机输出功率间成正比关系。在使用高温润滑剂时，需要充分考虑高温环境下的氧化情况及热稳定情况等，以便保证高温润滑技术的有效运用。
3.传统的润滑油主要是普通石油基，能在200℃左右达到较好的氧化特性及热稳定性，这类润滑剂已经不能满足现代坦克发动机系统运行需求，因此，现阶段润滑油研究重点转变为合成润滑油。运用在发动机系统中的高温润滑油需要具有以下特点：一、不容易形成沉淀杂质；二、能在高温环境下保持氧化稳定性以及热稳定性；三、润滑油挥发度要低；四、要具备较好的粘度特性；五、对发动机构件不产生腐蚀作用。
4.坦克作为重要的军事车辆之一，在进行其发动机设计时应注重抗沉积性能和氧化稳定性的提高，合成型润滑油也将更多的被用于发动机油的润滑保护。与矿物油相比，合成油具有优异的低温流动性，突出的抗高温氧化性和更强的抗磨损能力。合成润滑油粘度变化受温度影响很小，既能在低温条件下流动，也能在高温环境中保持适当的粘度，减少发动机磨损，延长发动机使用寿命。另外，合成型润滑油油提炼纯度高，在发动机持续高温运作下，不易被氧化分解生成油泥与积碳，换油期更长。
5.纳米科技的进步也给润滑油添加剂的发展带来了新的研究领域。纳米材料具有界面与表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，在摩擦表面以纳米颗粒或纳米膜的形式存在，具有良好的润滑性能和减磨性能。以纳米材料为基础制备的新型润滑材料应用于摩擦理论中，是纳米科学的一个重要研究领域之一，并将以不同于传统添加剂的作用方式起到抗磨减摩作用。传统的润滑油难以满足长时间、高温、高负荷等苛刻条件下的润滑，特别是无法实现摩擦副表面的原位动态自修复，为此急需发展新型高效能的减摩自修复延寿材料和技术。纳米材料由于其自身具有的特殊性能，对降低材料的摩擦系数、提高材料的耐磨性能和实现材料的自修复性能具有显著的作用。因此将纳米材料用于机械零件表面的润滑，对改善摩擦磨损和进一步延长其使用寿命、提高机动性能等方面具有潜在
的应用前景。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种履带式坦克用内燃机油，满足坦克发动机需要散热性好、摩擦系数小以及连续作用等特点的要求，其抗磨减摩性能突出、燃料经济性好、换油期长。
7.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
8.本发明提供了一种履带式坦克用内燃机油，由包含如下重量份数的原料制备得到：
[0009][0010]
进一步的，所述基础油是由聚α
‑
烯烃和双酯复配得到的，复配质量比为70～76：10～16。
[0011]
进一步的，所述α
‑
烯烃包含durasyn 166、durasyn 168和durasyn 180i中的一种或几种。
[0012]
进一步的，所述双酯包含上海棋成润滑材料有限公司提供的a1021和/或a1022。
[0013]
进一步的，所述金属清净剂包含高碱值烷基水杨酸钙和/或高碱值硫化烷基酚钙。
[0014]
进一步的，所述无灰分散剂包含高分子聚异丁烯丁二酰亚胺t154和/或高分子聚异丁烯丁二酰亚胺t154b。
[0015]
进一步的，所述纳米级多效摩擦剂包含纳米硼陶瓷摩擦改进剂、纳米硼酸摩擦改进剂和纳米十六烷基硼酸钙中的一种或几种。
[0016]
进一步的，所述粘度指数改进剂为美国bpt公司提供的氢化乙烯丙烯异戊二烯类svm5。
[0017]
进一步的，所述降凝剂包含烷基萘t801和/或聚α
‑
烯烃降凝剂t803b。
[0018]
本发明提供了一种履带式坦克用内燃机油的制备方法，包含以下步骤：
[0019]
1)先将基础油预热，再加入降凝剂、粘度指数改进剂、烷基二硫代磷酸锌、烷基二苯胺、金属清净剂、无灰分散剂混合后得到混合油；
[0020]
2)将纳米级多效摩擦剂与混合油混合后即得成品油。
[0021]
进一步的，所述基础油预热的温度为55～65℃。
[0022]
进一步的，步骤1)中，混合油混合的转速为400～600r/min，混合的时间为30～45min。
[0023]
进一步的，步骤2)中，成品油混合的转速为500～800r/min，混合的时间为40～50min。
[0024]
本发明的有益效果：
[0025]
1.聚α
‑
烯烃(pao)与双酯复配作合成(pao)基础油，具有优异的粘温特性、高粘度指数、良好的高温抗氧化性及低温流动性，挥发损失小，有效延长油品的时效性，同时具有一定的生物降解性，减少对环境的危害。
[0026]
2.添加纳米级多效摩擦改进剂，可与润滑油形成高强度的油膜，在高载荷情况下减少磨损，增大基础油的极压性，提高了承载能力，从而减轻了磨损。
[0027]
3.添加高碱值金属清净剂及高分子无灰分散剂，具有优异的高、低温清净性，能明显提高机油的酸中和能力有效抑制发动机中油泥和积碳的产生。
具体实施方式
[0028]
本发明提供了一种履带式坦克用内燃机油，由包含如下重量份数的原料制备得到：
[0029][0030]
在本发明中，按重量份数计，所述基础油的添加量为80.0～92.0份，优选为83.0～90.0份，进一步优选为85.0～88.0份；在本发明中，所述基础油是由聚α
‑
烯烃和双酯复配得到的，复配质量比为70～76：10～16，优选为72～75：12～15，进一步优选为73～74：13～14。
[0031]
在本发明中，所述α
‑
烯烃包含durasyn 166、durasyn 168和durasyn 180i中的一种或几种，优选为durasyn 166和/或durasyn 180i。
[0032]
在本发明中，所述所述双酯包含上海棋成润滑材料有限公司提供的a1021和/或a1022，优选为a1022。
[0033]
在本发明中，按重量份数计，所述金属清净剂的添加量为0.8～1.2份，优选为0.9～1.1份，进一步优选为1.0份；在本发明中，所述金属清净剂包含高碱值烷基水杨酸钙和/或高碱值硫化烷基酚钙，优选为高碱值烷基水杨酸钙。
[0034]
在本发明中，按重量份数计，所述无灰分散剂的添加量为2.3～5.5份，优选为2.5～5.0份，进一步优选为3.0～4.5份；在本发明中，所述无灰分散剂包含高分子聚异丁烯丁二酰亚胺t154和/或高分子聚异丁烯丁二酰亚胺t154b，优选为高分子聚异丁烯丁二酰亚胺t154。
[0035]
在本发明中，按重量份数计，所述烷基二硫代磷酸锌的添加量为0.7～2.1份，优选
为1.0～2.0份，进一步优选为1.5份。
[0036]
在本发明中，按重量份数计，所述纳米级多效摩擦剂的添加量为0.1～0.54份，优选为0.2～0.4份，进一步优选为0.3份；在本发明中，所述纳米级多效摩擦剂包含纳米硼陶瓷摩擦改进剂、纳米硼酸摩擦改进剂和纳米十六烷基硼酸钙中的一种或几种，优选为纳米硼酸摩擦改进剂。
[0037]
在本发明中，按重量份数计，所述烷基二苯胺的添加量为0.05～0.3份，优选为0.1～0.25份，进一步优选为0.2份。
[0038]
在本发明中，按重量份数计，所述粘度指数改进剂的添加量为2.3～5.8份，优选为2.5～5.5份，进一步优选为3.0～5.0份；在本发明中，所述粘度指数改进剂为美国bpt公司提供的氢化乙烯丙烯异戊二烯类svm5。
[0039]
在本发明中，按重量份数计，所述降凝剂的添加量为0.3～0.8份，优选为0.4～0.7份，进一步优选为0.5～0.6份；在本发明中，所述降凝剂包含烷基萘t801和/或聚α
‑
烯烃降凝剂t803b，优选为烷基萘t801。
[0040]
本发明提供了一种履带式坦克用内燃机油的制备方法，包含以下步骤：
[0041]
1)先将基础油预热，再加入降凝剂、粘度指数改进剂、烷基二硫代磷酸锌、烷基二苯胺、金属清净剂、无灰分散剂混合后得到混合油；
[0042]
2)将纳米级多效摩擦剂与混合油混合后即得成品油。
[0043]
在本发明中，所述基础油预热的温度为55～65℃，优选为57～62℃，进一步优选为60℃。
[0044]
在本发明中，步骤1)中，混合油混合的转速为400～600r/min，混合的时间为30～45min；优选为混合的转速为450～550r/min，混合的时间为35～42min；进一步优选为混合的转速为500r/min，混合的时间为40min。
[0045]
在本发明中，步骤2)中，将纳米级多效摩擦剂与混合油混合后，还需要静置0.5～1.5h，优选为1.0h。
[0046]
在本发明中，步骤2)中，成品油混合的转速为500～800r/min，混合的时间为40～50min；优选为混合的转速为600～700r/min，混合的时间为42～48min；进一步优选为混合的转速为650r/min，混合的时间为45min。
[0047]
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0048]
实施例1
[0049]
按重量份配比，将43份聚α
‑
烯烃durasyn 166、29份durasyn 180i以及13份双酯a1021合成基础油投入反应釜中，启动搅拌，加热至65℃；依次投入0.4份t801、5.5份svm5、2.3份的烷基二硫代磷酸锌、0.3份的烷基二苯胺、1.2份的高碱值烷基水杨酸钙t115b、3.0份t154，在500r/min的转速下搅拌混合均匀；投入2.3份的纳米硼陶瓷摩擦改进剂，在600r/min的转速下保持原来温度继续搅拌40分钟；抽至储存罐静置1小时，即得成品1。成品1理化性能见下表2。
[0050]
实施例2
[0051]
按重量份配比，将46份聚α
‑
烯烃durasyn 166、30份durasyn 180i以及12份双酯a1022合成基础油投入反应釜中，启动搅拌，加热至65℃；依次投入0.3份t801、5.5份svm5，
1.8份的烷基二硫代磷酸锌、0.2份的烷基二苯胺、0.9份的高碱值硫化烷基酚钙t115b、1.7份的t154，在500r/min的转速下搅拌混合均匀；投入1.6份的纳米十六烷基硼酸钙，在600r/min的转速下保持原来温度继续搅拌40分钟；抽至储存罐静置1小时，即得成品2。成品2理化性能见下表2。
[0052]
实施例3
[0053]
按重量份配比，将44份聚α
‑
烯烃durasyn 166、28份durasyn 180i以及15份双酯a1022合成基础油投入反应釜中，启动搅拌，加热至60℃；依次投入0.58份t801、6.4份svm5，2.2份的烷基二硫代磷酸锌、0.2份的烷基二苯胺、1.2份的高碱值硫化烷基酚钙t115b、3.0份t154，在500r/min的转速下搅拌混合均匀；投入0.42份的纳米硼酸摩擦改进剂，在600r/min的转速下保持原来温度继续搅拌40分钟；抽至储存罐静置1小时，即得成品3。成品3理化性能见下表2。
[0054]
对比例1
[0055]
与实施例2的制备方法相同，区别在于不添加纳米十六烷基硼酸钙，得到成品油4。
[0056]
表1主要原材料技术指标
[0057][0058][0059]
表2成品油1～3理化性能检测及模拟台架实验测试结果
[0060][0061][0062]
本发明公开的一种履带式坦克用内燃机油经过四球机模拟试验对比测试发现，加入纳米级摩擦改进剂后，可显著降低摩擦系数，提高机油抗磨能力，有效改善其燃油经济性。对比例1和实施例2的测试结果如下表3：
[0063]
表3
[0064][0065]
由以上实施例可知，本发明提供了一种履带式坦克用内燃机油及其制备方法，本发明的内燃机油能够降低系统内部摩擦阻力对坦克平稳运行具有积极的影响作用，纳米材料由于其自身具有的特殊性能，对降低材料的摩擦系数、提高材料的耐磨性能和实现材料的自修复性能具有显著的作用。因此将纳米材料用于机械零件表面的润滑，对改善摩擦磨损和进一步延长其使用寿命、提高机动性能等方面具有潜在的应用前景。
[0066]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。