一种四冲程摩托车发动机润滑油组合物及其制备方法与流程

1.本公开涉及一种润滑油组合物，具体地，涉及一种四冲程摩托车发动机润滑油组合物及其制备方法。


背景技术：

2.对于采用湿式离合器的四冲程摩托，其发动机、变速器、离合器、传动系统等共用一套润滑系统，因此所用的摩托车发动机润滑油需要满足上述所有部件的润滑需求。离合器在摩托车运行中起到平稳起步、传递动力、换挡平顺的作用。摩托车运行中，要求润滑油有适宜的摩擦系数，保证离合器在工作中不打滑。四冲程摩托车发动机要求润滑油除了满足api规格外，还需满足jaso摩擦性能要求(见表1)。仅满足api规格的普通发动机油，不能良好地适用于四冲程摩托车离合器、传动齿轮等共润滑系统的使用需求，尤其是无法确保湿式离合器在使用过程中对摩擦性能的需求，存在发生离合器打滑甚至无法正常工作的风险甚至安全隐患。
3.表1四冲程摩托车油标准摩擦特性要求
[0004][0005]
目前，四冲程摩托车大部分为空气冷却，发动机热负荷大，油底壳小，机油温度高，要求发动机润滑油在润滑部件的同时，有良好的高温清净性能、氧化安定性能。为了平衡发动机的润滑效果以及离合器的摩擦特性，通常加入摩擦改进剂，但某些高分子量的摩擦改进剂可能对油品的高温清净性、热氧化安定性有负面影响。
[0006]
综上，四冲程摩托车发动机润滑油需要在具有优良的高温清净性、氧化安定性的前提下，同时兼具较高的摩擦系数，保持离合器的摩擦特性要求以及满足共润滑系统所有部件的润滑需求。


技术实现要素：

[0007]
本公开的目的是使摩托车发动机润滑油具有优良的高温清净性、氧化安定性，同时兼具较高的摩擦系数，来保持离合器的摩擦特性要求以及满足共润滑系统所有部件的润滑需求。
[0008]
为了实现上述目的，本公开提供一种润滑油组合物，其特征在于，所述润滑油组合物含有如下重量份的组分：润滑油基础油70～93份，发动机油复合剂6～15份，黏度指数改进剂0.1～10份，无灰型分散剂0.3～2份和抗磨添加剂0.2～1份；所述无灰型分散剂为式(1)所示的硼化聚异丁烯丁二酰亚胺；
[0009][0010]
式(1)中，r为分子量在500～3000的聚异丁烯基，r’为h或碳原子数1～12的烷基。
[0011]
可选地，以重量份数计，所述润滑油组合物含有润滑油基础油70～90份，发动机油复合剂8～11份，黏度指数改进剂0.1～2份，无灰型分散剂0.5～1份和抗磨添加剂0.2～0.5份。
[0012]
可选地，所述式(1)中，r为分子量在1500～2500的聚异丁烯基。
[0013]
可选地，所述润滑油基础油为api i类、api ii类、api iii类和pao中的一种或几种的混合物；所述润滑油基础油的黏度指数不低于100，100℃运动粘度在4cst～20cst间。
[0014]
可选地，所述发动机油复合剂为满足api发动机油规格的发动机油复合剂。
[0015]
可选地，所述黏度指数改进剂为乙烯丙烯共聚物型黏度指数改进剂、氢化苯乙烯双烯共聚物型黏度指数改进剂和聚甲基丙烯酸酯型黏度指数改进剂中的至少一种；优选为氢化苯乙烯双烯共聚物型黏度指数改进剂。
[0016]
可选地，所述抗磨添加剂为氯系抗磨添加剂、硫系抗磨添加剂、磷系抗磨添加剂、有机金属类抗磨添加剂和硼酸盐抗磨添加剂中的至少一种；优选为有机金属类抗磨添加剂，进一步优选为硫磷双辛基碱性锌盐。
[0017]
本公开提供的润滑油组合物可同时满足api发动机油规格要求及jaso摩托车油规格要求；该润滑油油组合物适用于sae j300黏度分类下5w-30、10w-30、5w-40、10w-40、15w-40、10w-50、15w-50或40等黏度油牌号。
[0018]
可选地，本公开提供的润滑油组合物的jaso摩擦特性满足：dfi值在1.8-2.3之间，sfi值在1.6-2之间，sti值在1.8-2.3之间。
[0019]
本公开还提供了一种润滑油组合物的制备方法，该方法包括如下步骤：将润滑油基础油、发动机油复合剂、黏度指数改进剂、抗磨添加剂和无灰型分散剂加入调合釜中混合并升温至60℃～65℃，在60℃～65℃的温度下搅拌1-5小时。
[0020]
通过上述技术方案，本公开提供了一种润滑油组合物，通过该润滑油组合物极大提高了发动机润滑油的高温清净性、氧化安定性，同时具有较高的摩擦系数，可以满足采用湿式离合器的四冲程摩托车对摩擦特性的要求。
[0021]
本公开提供的润滑油组合物可用于四冲程摩托车发动机及其共润滑系统等要求润滑油在使用过程中有较大且稳定的摩擦系数的场景。
[0022]
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0023]
以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0024]
本公开提供一种润滑油组合物，其中，所述润滑油组合物含有如下重量份的组分：润滑油基础油70～93份，发动机油复合剂6～15份，黏度指数改进剂0.1～10份，无灰型分散剂0.3～2份和抗磨添加剂0.2～1份；所述无灰型分散剂为式(1)所示的硼化聚异丁烯丁二酰亚胺；
[0025][0026]
式(1)中，r为分子量在500～3000的聚异丁烯基，r’为h或碳原子数1～12的烷基。
[0027]
本公开提供的一种润滑油组合物可以同时满足api发动机油规格要求及jaso摩托车油规格，通过优选各组分和用量，使分散剂除了有原有增溶分散功能外，还有改善摩擦特性的作用，同时各组合物具有良好的协同效应，表现出良好的改善高温清净性、增大摩擦系数的效果，同时具有灰分低和氧化安定性好等优点，可以应用于四冲程摩托车发动机及其共润滑系统的所有部件。
[0028]
根据本公开，以重量份数计，所述润滑油组合物含有润滑油基础油70～90份，发动机油复合剂8～11份，黏度指数改进剂0.1～2份，无灰型分散剂0.5～1份和抗磨添加剂0.2～0.5份。
[0029]
根据本公开，所述无灰型分散剂为式(1)所示的硼化聚异丁烯丁二酰亚胺。分散剂的油溶性基团大，能够有效形成立体屏障膜，使积炭和胶状物不能相互聚集，使0～50nm大小的粒子被胶溶。分散剂的极性基团离子化后，通过电荷斥力胶溶更大的粒子使之分散于油中。分散剂能与生成油泥的各种基团(羟基、羰基等)作用，溶解基团，主要用于控制油泥，减少管道及滤网阻塞，提高对高温氧化所产生的烟灰和润滑油氧化产物的分散和增溶作用。优选为式(1)中，r为分子量在1500～2500聚异丁烯基的硼化聚异丁烯丁二酰亚胺，改善与橡胶密封的兼容性、热稳定性、油泥分散性和抗磨性能。
[0030]
根据本公开，所述润滑油基础油为api i类、api ii类、api iii类和pao中的一种或几种的混合物；所述润滑油基础油的黏度指数不低于100，100℃运动粘度在4cst～20cst间。
[0031]
根据本公开，所述发动机油复合剂为满足api发动机油规格的发动机油复合剂；满足api发动机油规格的复合剂用于调制发动机油，可通过api标准规定的相关测试，满足api质量等级性能要求。
[0032]
根据本公开，所述黏度指数改进剂为乙烯丙烯共聚物型黏度指数改进剂、氢化苯乙烯双烯共聚物型黏度指数改进剂和聚甲基丙烯酸酯型黏度指数改进剂中的至少一种。黏度指数改进剂分子链在高温下伸展，低温下收缩，可降低油品黏度随温度改变的速率，主要
用于调节油品黏度和改善油品黏温性能。优选为氢化苯乙烯双烯共聚物型黏度指数改进剂。
[0033]
根据本公开，所述抗磨添加剂为氯系抗磨添加剂、硫系抗磨添加剂、磷系抗磨添加剂、有机金属类抗磨添加剂和硼酸盐抗磨添加剂中的至少一种；优选为有机金属类抗磨添加剂；抗磨添加剂与金属表面发生化学反应，生成剪切强度低的金属固体保护膜，防止金属与金属接触，降低摩擦磨损，防止擦伤和烧结。
[0034]
根据本公开，所述有机金属类抗磨添加剂优选为硫磷双辛基碱性锌盐；通过优选无灰型分散剂和抗磨添加剂，硫磷双辛基碱性锌盐与硼化聚异丁烯丁二酰亚胺表现出良好的协同作用，共同达到了提升分散性能和摩擦系数的效果。
[0035]
本公开提供的润滑油组合物可同时满足api发动机油规格要求及jaso摩托车油规格要求；该润滑油组合物适用于sae j300黏度分类下5w-30、10w-30、5w-40、10w-40、15w-40、10w-50、15w-50或40等黏度油牌号。
[0036]
该润滑油组合物jaso摩擦特性满足：dfi值在1.8-2.3之间，sfi值在1.6-2之间，sti值在1.8-2.3之间。
[0037]
本公开还提供了一种润滑油组合物的制备方法，该方法包括：将润滑油基础油、发动机油复合剂、黏度指数改进剂、抗磨添加剂和无灰型分散剂加入调合釜中混合并升温至60℃～65℃，在60℃～65℃的温度下搅拌1-5小时。
[0038]
以下通过实施例进一步详细说明本公开。实施例中所用到的原材料均可通过商购途径获得，具体参见表2。
[0039]
表2
[0040][0041]
实施例中使用的硼化聚异丁烯丁二酰亚胺采用如下合成过程进行制备：在60～70℃、氮气保护的条件下，将聚异丁烯丁二酸酐、润滑油基础油和二甲苯均匀混合，然后加入多烯胺，多烯胺选自如二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或多种，在90℃下搅拌反应1h，回流6h后得到粗产品，将粗产品减压蒸馏除去溶剂得到中间产品聚异丁烯丁二酰亚胺，其中聚异丁烯丁二酸酐：多烯胺的重量比为1：0.5-0.8；进一步将聚异丁烯丁二酰亚胺、硼酸、二甲苯、蒸馏水和正丁醇均匀混合，其中聚异丁烯丁二酰亚胺、硼酸、二甲苯和正丁醇的重量比为1：1.5：0.4：0.4；在90℃和氮气保护的条件下反应2h，回流5h，升温到170
℃反应2h，得到反应产物，进行固液分离得到硼化聚异丁烯丁二酰亚胺。所得硼化聚异丁烯丁二酰亚胺的硼含量在0.6％-0.9％，碱值50-70mgkoh/g。
[0042]
各实施例和对比例的组分类别如表3。
[0043]
表3各实施例的组分类别
[0044][0045]
测试例1
[0046]
对实施例1-4和对比例1-3进行高温清净性、热氧化安定性以及摩擦特性的测试。采用曲轴箱模拟试验(sh/t 0300-1992)、热管试验(jpi-5s-55-99)评价发动机油高温清净性、热氧化安定性。采用德国optimol公司生产的srv4型摩擦磨损试验机(astm d5707)和jaso摩擦特性指数(jaso t903:2016)评价润滑油的摩擦特性。测试结果见表4。
[0047]
表4
[0048][0049]
通过表4可以看出，本公开提供的一种润滑组合物具有优良的高温清净性、氧化安定性，同时保持较高的摩擦系数，满足了发动机api规格和jaso的摩擦特性指标。
[0050]
以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0051]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0052]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。