一种活塞式空气压缩机润滑油组合物的制作方法

1.本发明属于润滑油和润滑油添加剂技术领域，涉及一种润滑油组合物，特别是涉及一种活塞式空气压缩机润滑油的组合物。


背景技术：

2.活塞式空气压缩机具有压力范围广、适应性强、运行效率高、经济性好等优点，在化肥、乙烯生产等石油化工企业及大型船舶等领域应用广泛。目前由于生产需要，活塞式空气压缩机的排气压力和温度等参数进一步提高，为保障设备安全运行，原始设备制造商(oem)对活塞式空气压缩机润滑油提出了更高要求。
3.专利cn 107304380a公开了一种空气压缩机油组合物，采用矿物或合成基础油，并使用式(ⅰ)结构的抗氧抗磨多效添加剂，表现出优异的抗磨和抗氧化性能。
[0004][0005]
专利us 4824601a采用经酸活化的碱土金属催化二异丁烯和二苯基胺形成烷基化胺混合物，作为抗氧剂，大大提高了润滑油及其它功能流体的抗氧化性能。
[0006]
上述专利均未涉及活塞式空气压缩机油中离子液体类添加剂组合物的应用，其他文献也未见相关报道。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的是提供一种润滑油组合物，尤其适用于活塞式空气压缩机，该组合物高温稳定性优异，能有效控制油温、减少积炭生成，同时具有优秀的抗磨、抗氧化、防锈、分水和抗泡等性能。
[0008]
为此，本发明提供的活塞式空气压缩机润滑油组合物，该组合物的组分及其含量为：
[0009]
抗氧剂0.5-3wt％，离子液体0.1-0.5wt％，金属减活剂0.03-0.06wt％，防锈剂0.03-0.06wt％，破乳剂0.01-0.02wt％，抗泡剂0.01-0.02wt％，余量为基础油；
[0010]
其中，所述离子液体为噻唑类磷酸离子液体，其加剂量为0.1-0.5wt％。
[0011]
本发明所述的润滑油组合物，其中优选的是，所述离子液体的结构如式(1)所示：
[0012][0013]
式中，r为c
1-c4烷烃。
[0014]
由上述离子液体的分子结构式可以看出，所述离子液体为含氮-硫的双键化合物及杂环化合物，具备钝化金属活性、抑制金属及其化合物催化油品氧化老化的作用，在高温高压条件下抗氧化性能突出，尤其与萘胺类抗氧剂复配后能有效延长油品使用寿命。
[0015]
本发明所述的润滑油组合物，其中优选的是，该组合物的组分及其含量为：抗氧剂1-2wt％，离子液体0.2-0.4wt％，金属减活剂0.03-0.05wt％，防锈剂0.03-0.05wt％，破乳剂0.01-0.02wt％，抗泡剂0.01-0.02wt％，余量为基础油；其中，所述离子液体的加剂量为0.2-0.4wt％。
[0016]
本发明所述的润滑油组合物，其中优选的是，所述抗氧剂为萘胺类抗氧剂。
[0017]
本发明所述的润滑油组合物，其中优选的是，所述萘胺类抗氧剂为苯基-α-萘胺和辛基化苯基-α-萘胺中的至少一种。针对活塞式空气压缩机的润滑系统工作温度相对较高的特点，本发明优选耐高温性能更好的萘胺类抗氧剂，苯基-α-萘胺、辛基化苯基-α-萘胺，复配噻唑类磷酸离子液体后，在s-n-p协同作用下，油品使用寿命明显提高。
[0018]
本发明所述的润滑油组合物，其中优选的是，所述金属减活剂为苯三唑衍生物或噻二唑衍生物。本发明的金属减活剂分子油溶性好，能防止硫和有机酸等对金属表面的腐蚀，与金属离子反应可络合为惰性物质，使其失去催化氧化作用。
[0019]
本发明所述的润滑油组合物，其中优选的是，所述防锈剂为烯基丁二酸、烯基琥珀酸半酯或聚氧化乙烯月桂基醚。本发明的防锈剂分子在金属表面形成吸附性保护膜，能置换金属表面的水，起到脱水的作用，防止金属生锈。
[0020]
本发明所述的润滑油组合物，其中优选的是，所述烯基丁二酸和所述烯基琥珀酸半酯中的烯基分别独立地为c
6-c
18
链烯基。
[0021]
本发明所述的润滑油组合物，其中优选的是，所述破乳剂为油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物。本发明的破乳剂抗乳化性能优良，同时兼顾抗泡性。
[0022]
本发明所述的润滑油组合物，其中优选的是，所述抗泡剂为聚丙烯酸酯非硅型抗泡剂。本发明的抗泡剂使用方便且同各种添加剂的配伍性良好，同时兼顾稳定性、油溶性、抗泡性等功能，且对空气释放性影响较小。
[0023]
本发明所述的润滑油组合物，其中优选的是，所述基础油为偏苯三酸酯。
[0024]
本发明提供的活塞式空气压缩机润滑油组合物，通过正确选用及合理加入各组分，可赋予油品新的特殊性能或加强其原有的某种性能，满足活塞式空气压缩机的更高使用要求。
[0025]
本发明的活塞式空气压缩机润滑油组合物：采用萘胺类抗氧剂与噻唑类磷酸离子液体复配的混合物，表现出优异的高温稳定性和抗氧化性，能有效控制油温、减少积炭生成。并且，通过筛选金属减活剂、防锈剂、破乳剂、消泡剂和基础油，展现出良好的配伍性及协同效果，抗磨、防锈、分水和抗泡等性能优良，稳定性好，可满足现代活塞式空气压缩机设备的苛刻工况要求。
附图说明
[0026]
图1本发明的实施例1的润滑油成焦倾向测定法外观图。
[0027]
图2本发明的实施例2的润滑油成焦倾向测定法外观图。
[0028]
图3现有的昆仑dac空气压缩机油成焦倾向测定法外观图。
具体实施方式
[0029]
以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行
实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
[0030]
本文中披露的所有范围都包含端点并且是可独立结合的。本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。
[0031]
本发明提供的活塞式空气压缩机润滑油组合物，该组合物的组分及其含量为：
[0032]
抗氧剂0.5-3wt％，离子液体0.1-0.5wt％，金属减活剂0.03-0.06wt％，防锈剂0.03-0.06wt％，破乳剂0.01-0.02wt％，抗泡剂0.01-0.02wt％，余量为基础油；
[0033]
其中，所述离子液体为噻唑类磷酸离子液体，其加剂量为0.1-0.5wt％。所述噻唑类磷酸离子液体的加剂量，例如但不限于0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5wt％。
[0034]
在一些实施例中，所述离子液体的结构如式(1)所示：
[0035][0036]
式中，r为c
1-c4烷烃，例如但不限于直链烷烃、支链烷烃、环烷烃。
[0037]
由上述离子液体的分子结构式可以看出，所述离子液体为含氮-硫的双键化合物及杂环化合物，具备钝化金属活性、抑制金属及其化合物催化油品氧化老化的作用，在高温高压条件下抗氧化性能突出，尤其与萘胺类抗氧剂复配后能有效延长油品使用寿命。
[0038]
在一些实施例中，该组合物的组分及其含量为：抗氧剂1-2wt％，离子液体0.2-0.4wt％，金属减活剂0.03-0.05wt％，防锈剂0.03-0.05wt％，破乳剂0.01-0.02wt％，抗泡剂0.01-0.02wt％，余量为基础油；其中，所述离子液体的加剂量为0.2-0.4wt％。
[0039]
在一些实施例中，该组合物的组分及其含量为：抗氧剂0.5wt％，离子液体0.5wt％，金属减活剂0.03wt％，防锈剂0.03wt％，破乳剂0.01wt％，抗泡剂0.01wt％，余量为基础油；其中，所述离子液体的加剂量为0.3wt％。
[0040]
在一些实施例中，该组合物的组分及其含量为：抗氧剂1.0wt％，离子液体0.4wt％，金属减活剂0.06wt％，防锈剂0.06wt％，破乳剂0.01wt％，抗泡剂0.02wt％，余量为基础油；其中，所述离子液体的加剂量为0.3wt％。
[0041]
在一些实施例中，该组合物的组分及其含量为：抗氧剂1.5wt％，离子液体0.3wt％，金属减活剂0.04wt％，防锈剂0.05wt％，破乳剂0.02wt％，抗泡剂0.01wt％，余量为基础油；其中，所述离子液体的加剂量为0.3wt％。
[0042]
在一些实施例中，所述抗氧剂为萘胺类抗氧剂。
[0043]
在一些实施例中，所述萘胺类抗氧剂为苯基-α-萘胺和辛基化苯基-α-萘胺中的至少一种。针对活塞式空气压缩机的润滑系统工作温度相对较高的特点，本发明优选耐高温性能更好的萘胺类抗氧剂，苯基-α-萘胺、辛基化苯基-α-萘胺，复配噻唑类磷酸离子液体后，在s-n-p协同作用下，油品使用寿命明显提高。
[0044]
在一些实施例中，所述金属减活剂为苯三唑衍生物或噻二唑衍生物。本发明的金属减活剂分子油溶性好，能防止硫和有机酸等对金属表面的腐蚀，与金属离子反应可络合为惰性物质，使其失去催化氧化作用。
[0045]
在一些实施例中，所述防锈剂为烯基丁二酸、烯基琥珀酸半酯或聚氧化乙烯月桂基醚。本发明的防锈剂分子在金属表面形成吸附性保护膜，能置换金属表面的水，起到脱水的作用，防止金属生锈。
[0046]
在一些实施例中，所述烯基丁二酸和所述烯基琥珀酸半酯中的烯基分别独立地为c
6-c
18
链烯基。
[0047]
在一些实施例中，所述破乳剂为油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物。本发明的破乳剂抗乳化性能优良，同时兼顾抗泡性。
[0048]
在一些实施例中，所述抗泡剂为聚丙烯酸酯非硅型抗泡剂。本发明的抗泡剂使用方便且同各种添加剂的配伍性良好，同时兼顾稳定性、油溶性、抗泡性等功能，且对空气释放性影响较小。
[0049]
在一些实施例中，所述基础油为偏苯三酸酯。
[0050]
本发明提供的润滑油组合物，通过正确选用及合理加入各组分，可赋予油品新的特殊性能或加强其原有的某种性能，满足活塞式空气压缩机的更高使用要求。
[0051]
组合物中抗氧剂的种类：
[0052]
在本发明中，组合物中抗氧剂为萘胺类抗氧剂，苯基-α-萘胺或辛基化苯基-a-萘胺或两者的组合，为自由基终止剂，可以满足活塞式空气压缩机设备高温高压的工况要求。同时与噻唑类磷酸离子液体复配，在s-n-p协同作用下，油品使用寿命明显提高。
[0053]
组合物中抗氧剂的含量：
[0054]
所述萘胺类抗氧剂的质量百分比为0.5-3％，优选为1-2％。若萘胺类抗氧剂的质量百分比小于0.5％，则存在抗氧化能力不足的可能；若萘胺类抗氧剂的质量百分比大于3％，则存在油品氧化后颜色较深、油泥生成过多的可能。
[0055]
组合物中离子液体的种类：
[0056]
在本发明中，组合物中离子液体结构为噻唑类磷酸离子液体，噻唑环能抑制金属及其化合物对油品的催化氧化作用，延长油品使用寿命，同时与萘胺类抗氧剂有良好的配伍性，提高油品抗氧化能力。
[0057]
组合物中离子液体的含量：
[0058]
在本发明中，对组合物中离子液体的含量并无特别限定，通常为质量百分比0.1-0.5％，优选为0.2-0.4％。若组合物中离子液体的质量百分比小于0.1％，则存在减弱金属的催化性不足、降低油品使用寿命的可能；若组合物中离子液体的质量百分比大于0.5％，则存在对油品使用寿命无明显改善的可能，且增加成本。
[0059]
组合物中金属减活剂的种类：
[0060]
在本发明中，对组合物中金属减活剂的种类并无特别限定，可以选用苯三唑衍生物或噻二唑衍生物。所述金属减活剂分子油溶性好，能防止硫和有机酸等对金属表面的腐蚀，与金属离子反应可络合为惰性物质，使其失去催化氧化作用。
[0061]
组合物中金属减活剂的含量：
[0062]
在本发明中，对组合物中金属减活剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比0.03-0.06％。若组合物中金属减活剂的质量百分比小于0.03％，则存在油品金属保护性较差、更易腐蚀的可能；若组合物中金属减活剂的质量百分比大于0.06％，则存在对油品使用寿命无明显改善的可能，且增加成本。
[0063]
组合物中防锈剂的种类：
[0064]
在本发明中，对组合物中防锈剂的种类并无特别限定，可以选用烯基丁二酸或烯基琥珀酸半酯或聚氧化乙烯月桂基醚，其中所述烯基为c
6-c
18
链烯基。所述防锈剂分子在金属表面形成吸附性保护膜，并且能置换金属表面的水，起到脱水的作用。
[0065]
组合物中防锈剂的含量：
[0066]
在本发明中，对组合物中防锈剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比0.03-0.06％。若组合物中防锈剂的质量百分比小于0.03％，则存在油品金属保护性较差、更易生锈的可能；若组合物中防锈剂的质量百分比大于0.06％，则存在对油品使用寿命无明显改善的可能，且增加成本。
[0067]
组合物中破乳剂的种类：
[0068]
在本发明中，对组合物中破乳剂的种类并无特别限定，可以选用油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物。所述破乳剂抗乳化性能优良，同时兼顾抗泡性。
[0069]
组合物中破乳剂的含量：
[0070]
在本发明中，对组合物中破乳剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比0.01-0.02％。若组合物中破乳剂的质量百分比小于0.01％，则存在油品容易乳化的可能；若组合物中破乳剂的质量百分比大于0.02％，则存在破乳剂过多但油品乳化性能依然较差的可能，且增加成本。
[0071]
组合物中抗泡剂的种类：
[0072]
在本发明中，对组合物中抗泡剂的种类并无特别限定，可以选用聚丙烯酸酯非硅型抗泡剂。所述抗泡剂使用方便且同各种添加剂的配伍性良好，同时兼顾稳定性、油溶性、抗泡性等功能，且对空气释放性影响较小。
[0073]
组合物中抗泡剂的含量：
[0074]
在本发明中，对组合物中抗泡剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比0.01-0.02％。若组合物中抗泡剂的质量百分比小于0.01％，则存在油品抗泡性较差的可能；若组合物中抗泡剂的质量百分比大于0.02％，则存在抗泡剂过多但油品抗泡性能依然较差的可能，且增加成本。
[0075]
组合物中基础油的种类：
[0076]
在本发明中，对组合物中基础油的种类并无特别限定，通常优选为偏苯三酸酯。
[0077]
实施例1
[0078]
活塞式空气压缩机润滑油组合物的组成如表1所示，其中，噻唑类磷酸离子液体的加剂量为0.5wt％。
[0079]
表1
[0080]
[0081][0082]
依据表1所示组分及其含量复配所得润滑油，进行高温成焦板试验，试验条件为：用加热的润滑油(油温100℃)与高温(310～320℃)铝板短暂接触测定结焦的倾向。高温成焦板试验后外观如图1所示。
[0083]
实施例2
[0084]
与实施例1不同之处在于：润滑油组合物的组分及含量，详见表2所示。高温成焦板试验后外观如图2所示。
[0085]
表2
[0086][0087][0088]
实施例3
[0089]
与实施例1不同之处在于：润滑油组合物的组分及含量，详见表3所示。
[0090]
表3
[0091][0092]
实施例4
[0093]
与实施例1不同之处在于：润滑油组合物的组分及含量，详见表4所示。
[0094]
表4
[0095][0096][0097]
实施例5
[0098]
与实施例1不同之处在于：润滑油组合物的组分及含量，详见表5所示。
[0099]
表5
[0100][0101]
对比例1
[0102]
与实施例1不同之处在于：润滑油组合物的组分及含量。本对比例所采用的润滑油组合物的商品名称为昆仑dac空气压缩机油。该商品润滑油高温成焦板试验后外观如图3所示。
[0103]
由图1、图2和图3对比可知，本发明的润滑油组合物：采用萘胺类抗氧剂与噻唑类磷酸离子液体复配的混合物，表现出优异的高温稳定性和抗氧化性，能有效控制油温、减少积炭生成。并且，通过筛选金属减活剂、防锈剂、破乳剂、消泡剂和基础油，展现出良好的配伍性及协同效果，抗磨、防锈、分水和抗泡等性能优良，稳定性好，可满足现代活塞式空气压缩机设备的苛刻工况要求。
[0104]
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的保护范围。