專利名稱：一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑油組合物，特別是適合在船舶蒸汽輪機(jī)上使用的船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物。
背景技術(shù)：
受船舶機(jī)艙空間限制，作為船舶主機(jī)動(dòng)カ的蒸汽輪機(jī)及其附屬設(shè)備的體積相對(duì)較小，因此，對(duì)船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油的各項(xiàng)性能提出了更高的要求。首先是對(duì)潤(rùn)滑油的粘度和極壓性能要求，蒸汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)在4000rpm左右,經(jīng)過(guò)ニ級(jí)減速齒輪,將轉(zhuǎn)速降低到150rpm左右，減速比非常大，潤(rùn)滑油的粘度一般為ISO VG 68或ISO VG 100，極壓性能一般要求不小于9級(jí)。其次是對(duì)潤(rùn)滑油防銹性能的要求，由于船舶長(zhǎng)期在海洋上航行，受海水和鹽霧的影響較大，同時(shí)，因船舶蒸汽輪機(jī)的軸封很短，蒸汽非常容易竄入潤(rùn)滑油中，要求油品經(jīng)過(guò) 高溫水洗后仍應(yīng)具有良好的防銹性能。此外，因油箱體積小，潤(rùn)滑油的循環(huán)倍率増加，導(dǎo)致油溫較高，在這種エ況條件下，要求潤(rùn)滑油應(yīng)具備極佳的抗乳化、抗氧化、抗泡性和空氣分離性。只有兼?zhèn)渖鲜鰲l件，才能滿足遠(yuǎn)洋船舶長(zhǎng)期航行的潤(rùn)滑要求。中國(guó)發(fā)明專利公開了 ー種聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，申請(qǐng)?zhí)枮?00810101208. 7，該潤(rùn)滑油組合物是按照大型聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)組潤(rùn)滑要求設(shè)計(jì)，其主要特點(diǎn)采用了耐高溫的抗氧劑組合，即烷基ニ苯胺或/和烷基吩噻嗪，使得產(chǎn)品具有極好的耐高溫氧化性能。防銹劑采用了烯基丁ニ酸/磷酸酯胺鹽的復(fù)配混合物，試驗(yàn)表明，該物質(zhì)在高溫水洗后進(jìn)行液相銹蝕(合成海水)試驗(yàn)，鋼棒會(huì)發(fā)生銹蝕，達(dá)不到船用潤(rùn)滑油對(duì)防銹性能的要求。同時(shí)，該組合物沒有破乳劑成分，其抗乳化性能較差。因此，該組合物不能滿足船舶蒸汽輪機(jī)的潤(rùn)滑要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種具有良好的耐高溫水洗防銹性、抗蒸汽乳化性、極壓性的長(zhǎng)壽命船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，該組合物可以很好的滿足大型船舶蒸汽輪機(jī)的潤(rùn)滑需求。本發(fā)明所述的ー種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其組分和含量按重量百分比為抗氧劑O. 3 1.5%、防銹劑O. 03 O. 2 %、抗磨劑O. 03 I %、破乳劑O. 003 O. I %、抗泡劑O. 001 O. I %、金屬鈍化劑O. 02 O. I %、余量為基礎(chǔ)油；抗氧劑為烷基屏蔽酚和烷基ニ苯胺或烷基萘胺的復(fù)配混合物；防銹劑為羧酸和咪唑啉衍生物或酰胺衍生物的復(fù)配混合物；抗磨劑為不含金屬的硫磷氮化合物；破乳劑為聚醚或硅油改性聚醚或胺與環(huán)氧樹脂縮合物或磷酸酯胺鹽；抗泡劑為聚甲基丙烯酸酯或甲基硅氧烷；金屬鈍化劑為苯三唑類衍生物；基礎(chǔ)油為飽和烴含量大于90%，硫含量小于O. 03%的II類以上的加氫油和/或合成油。本發(fā)明提供的潤(rùn)滑油組合物，其抗氧劑采用烷基屏蔽酚與烷基ニ苯胺或烷基萘胺復(fù)配混合物，復(fù)配混合物的比例為I : O. 02 5，最佳比例為I : O. 05 3。所用的烷基屏
蔽酌·選用2_位、6_位叔丁基,4_位為C1-C20的經(jīng)基、或含-S_、_N_、—^ハ—的燒基，如2,
6- ニ叔丁基-對(duì)甲酚，2，6- ニ叔丁基-4- ニ甲基氨基-甲酚，4，4’-亞甲基-雙(2，6- ニ叔丁基-酚)，3，5- ニ叔丁基-4-羥基酚-丙酸酯等。所用的烷基ニ苯胺包括ニ辛基ニ苯胺、ニ壬基ニ苯胺、ニ苯こ基ニ苯胺、丁基辛基ニ苯胺或辛基苯こ基ニ苯胺。所用的烷基萘胺最好為α-萘胺，N上的烷基為C1-C20的烴基。為了提高汽輪機(jī)油的壽命，采用加氫基礎(chǔ)油和胺類抗氧劑是非常有效的手段。胺類抗氧劑分子量較大，在高溫下的揮發(fā)性較小，尤其適用于高溫燃?xì)廨啓C(jī)油中。但研究表明，胺類抗氧劑的油泥生成趨勢(shì)大，而酚類抗氧劑不易生成油泥，因此采用屏蔽酚與烷基ニ苯胺或烷基萘胺復(fù)配使用，可以在提高氧化壽命的同吋，降低油泥的生成趨勢(shì)。船舶蒸汽輪機(jī)的使用溫度比燃?xì)廨啓C(jī)低，采用酚、胺復(fù)配的抗氧劑組合更加適合，抗氧化效果大大提升。本發(fā)明所用的抗氧劑用量為組合物總劑量的O. 3
I.5%，最好是O. 5 1%。防銹劑為不含金屬的羧酸衍生物與咪唑啉衍生物或酰胺衍生物復(fù)配混合物，復(fù)配混合物的比例為I : O. 2 15，最佳比例為I : O. 5 10。為了能達(dá)到優(yōu)秀的耐高溫水洗防銹性能，本發(fā)明防銹劑選擇了羧酸衍生物與咪唑啉衍生物或酰胺衍生物復(fù)配，衍生物中烴基為C1-C20，在加氫基礎(chǔ)油中應(yīng)具有良好的溶解性，同時(shí)在水中的溶解性應(yīng)極小。所用的羧酸衍生物包括烯基丁ニ酸，烯基丁ニ酸半酷、烷基苯氧基こ酸等，所用的咪唑啉衍生物或酰胺衍生物在N上接有C1-C20的烴基，包括辛基、癸基、苯基等。加氫基礎(chǔ)油對(duì)防銹劑的感受性不如溶劑精制的I類基礎(chǔ)油，在I類基礎(chǔ)油中常用烯基丁ニ酸類防銹劑等量用于加氫基礎(chǔ)油中，液相銹蝕(合成海水)通常難以合格。咪唑啉衍生物或酰胺衍生物単獨(dú)使用，防銹性能并不如羧酸類防銹劑，但與羧酸防銹劑復(fù)配使用時(shí)，卻表現(xiàn)出理想的防銹性能。本發(fā)明使用的防銹劑均具有較長(zhǎng)碳鏈的烴基，即使經(jīng)過(guò)高溫水洗，在水中的溶解性也很小，可以滿足船舶蒸汽輪機(jī)的潤(rùn)滑エ況要求。本發(fā)明所用的防銹劑組合物用量為組合物總劑量的O. 03 O. 2%，最好是 O. 05 O. 1%。極壓抗磨劑為不含金屬的硫磷氮化合物，包括烷基硫代磷酸酷、烷基亞磷酸鹽、烷基磷酸酯胺鹽、硫代烯烴或烷基硫代氨基甲酸酷，烷基為C2-C20的烴基，包括丁基、壬基、癸基或苯基等烴基。潤(rùn)滑油中所用的極壓抗磨劑一般為含硫、磷、氯、氮等的有機(jī)化合物，其作用機(jī)理是活性的硫、磷等元素在高溫下與金屬表面形成物理吸附膜或化學(xué)反應(yīng)膜，把兩金屬表面隔開，從而起到降低磨損的作用。本發(fā)明所用的抗磨劑要注意活性應(yīng)適中，以免對(duì)組合物的抗乳化性、空氣釋放性等性能造成過(guò)大的影響。本發(fā)明所用的抗磨劑用量為組合物總劑量的O. 03 I %，最好是O. 05 O. 5 %。破乳劑采用聚醚或硅油改型聚醚或胺與環(huán)氧樹脂縮合物或磷酸酯胺鹽。與不具備極壓性能的汽輪機(jī)油相比，極壓型汽輪機(jī)油的蒸汽法抗乳化性能很難通過(guò)，因?yàn)榧尤霕O壓抗磨劑后，防銹劑的加量會(huì)増大，抗磨劑和防銹劑都是極性添加剤，二者對(duì)油品的抗乳化性能影響都很大，因此必須加入破乳劑加以改善。本發(fā)明所用的破乳劑用量為組合物總劑量的 O. 003 O. I %最好是 O. 005 O. 05%。
抗泡劑采用了聚甲基丙烯酸酯或甲基硅氧烷。甲基硅氧烷是潤(rùn)滑油中常用的抗泡劑，其作用原理是以極微小的膠體粒子狀態(tài)吸附在泡膜上，然后侵入泡膜并擴(kuò)張，使膜變得越來(lái)越薄，最后破裂，從而達(dá)到減少泡沫的目的。但加入抗泡劑后，阻礙了油中的小氣泡聚集合并成為大氣泡，從油中釋放出來(lái)，使得油品的空氣釋放性變差。由于本發(fā)明組合物的粘度較高，空氣釋放性本身偏大，因此，采用了不含硅的聚甲基丙烯酸酯抗泡劑，它對(duì)空氣釋放性的影響較小。本發(fā)明所用的抗泡劑用量為組合物總劑量的O. 001 O. 1%，最好是O. 003 O. 05%。金屬鈍化劑為甲基苯三唑的醛-胺縮合物，其作用機(jī)理是氮原子吸附在有色金屬(銅)的表面，形成致密的吸附膜，以保護(hù)銅表面不被腐蝕；同時(shí)避免了銅腐蝕形成的銅離子對(duì)氧化的催化作用，從而提高了油品的抗氧化性能。金屬鈍化劑用量為組合物總劑量的O. 02 O. 1%，最好是 O. 03 O. 07%。 組合物中的基礎(chǔ)油應(yīng)具有較小的空氣釋放值，本發(fā)明采用飽和烴含量大于90%，硫含量小于O. 03%的II類或III類加氫油或PAO及酯類合成油。加氫油或PAO合成油的40°C運(yùn)動(dòng)粘度應(yīng)為61. 2-74. 8mm2/s或90-110mm2/s，能夠滿足船舶汽輪機(jī)油ISO VG 68或VG 100的粘度使用要求。本發(fā)明提供的潤(rùn)滑油組合物具有如下特點(diǎn)I、具有極好的防銹性，該組合物直接進(jìn)行液相銹蝕試驗(yàn)(合成海水，24h)，結(jié)果為無(wú)銹。在90°C下加入蒸餾水?dāng)嚢璋胄r(shí)后，分離出的油層繼續(xù)進(jìn)行液相銹蝕試驗(yàn)(合成海水,24h),結(jié)果仍無(wú)銹。2、具有極佳的抗乳化性，其蒸汽法抗乳化時(shí)間小于180s。3、具有優(yōu)秀的極壓性能，其FZG失效級(jí)大于12級(jí)。4、具有極優(yōu)秀的空氣分離性，其粘度等級(jí)為ISO VG68，抗泡性小于65-65-65/0 (mL/mL)，空氣釋放性小于 8min。5、具有優(yōu)秀的抗氧化性能，其TOST氧化壽命大于10000h。
具體實(shí)施例方式按以下表中所列的組成配制全配方潤(rùn)滑油，所用基礎(chǔ)油為II類或III類加氫基礎(chǔ)油，飽和烴含量大于90 %，硫含量小于0.03%。實(shí)施例I
權(quán)利要求
1.一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其特征在于組合物的組分和含量按重量百分比為:抗氧劑0. 3 I. 5%、防銹劑0. 03 0. 2%、抗磨劑0. 03 1%、破乳劑0. 003 0. 1%、抗泡劑0. 001 0. I %、金屬鈍化劑0. 02 0. I %、余量為基礎(chǔ)油； 抗氧劑為烷基屏蔽酚和烷基二苯胺或烷基萘胺的復(fù)配混合物； 防銹劑為羧酸和咪唑啉衍生物或酰胺衍生物的復(fù)配混合物； 抗磨劑為不含金屬的硫磷氮化合物； 破乳劑為聚醚或硅油改性聚醚或胺與環(huán)氧樹脂縮合物或磷酸酯胺鹽； 抗泡劑為聚甲基丙烯酸酯或甲基硅氧烷； 金屬鈍化劑為苯三唑類衍生物； 基礎(chǔ)油為飽和烴含量大于90%，硫含量小于0. 03%的II類以上的加氫油和/或合成油。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其特征在于組合物的組分和含量按重量百分比為抗氧劑0. 5 I %、防銹劑0. 05 0. I %、抗磨劑0. 05 0. 5 %、破乳劑0. 005 0. 05%、抗泡劑0. 003 0. 05%、金屬鈍化劑0. 03 0. 07%、余量為基礎(chǔ)油。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其特征在于其抗氧劑采用烷基屏蔽酚和烷基二苯胺或烷基萘胺復(fù)配混合物，復(fù)配混合物重量比為I : 0.02 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其特征在于其抗氧劑采用烷基屏蔽酚和烷基二苯胺或烷基萘胺復(fù)配混合物，復(fù)配混合物的重量比為I : 0.05 3。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其特征在于烷基屏蔽酚選用2，6- 二叔丁基-對(duì)甲酚，2,6- 二叔丁基-4- 二甲基氨基-甲酚，4，4’-亞甲基-雙(2，6- 二叔丁基-酚)或3，5- 二叔丁基-4-羥基酚-丙酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其特征在于烷基萘胺為a -萘胺，N上的烷基為C1-C20的烴基。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其特征在于防銹劑為不含金屬的羧酸衍生物和咪唑啉衍生物或酰胺衍生物復(fù)配混合物，復(fù)配混合物的比例為I 0. 2 15。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其特征在于防銹劑為不含金屬的羧酸衍生物和咪唑啉衍生物或酰胺衍生物復(fù)配混合物，復(fù)配混合物的比例為I 0. 5 10。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其特征在于羧酸衍生物、咪唑啉衍生物、酰胺衍生物中的烴基為C1-C20。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其特征在于羧酸衍生物為烯基丁二酸、烯基丁二酸半酯或烷基苯氧基乙酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種船舶蒸汽輪機(jī)潤(rùn)滑油組合物，其特征在于組合物的組分和含量按重量百分比為抗氧劑0.3～1.5％、防銹劑0.03～0.2％、抗磨劑0.03～1％、破乳劑0.003～0.1％、抗泡劑0.001～0.1％、金屬鈍化劑0.02～0.1％、余量為基礎(chǔ)油；該組合物直接進(jìn)行液相銹蝕試驗(yàn)(合成海水，24h)，無(wú)銹；在90℃下加入蒸餾水?dāng)嚢璋胄r(shí)后，分離出的油層繼續(xù)進(jìn)行液相銹蝕試驗(yàn)(合成海水，24h)，仍無(wú)銹，蒸汽法抗乳化時(shí)間小于180s，F(xiàn)ZG失效級(jí)大于12級(jí)，粘度等級(jí)為ISO VG68，抗泡性小于65-65-65/0(mL/mL)，空氣釋放性小于8min，TOST氧化壽命大于10000h。
文檔編號(hào)C10N30/10GK102676279SQ201110057540
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者于軍, 劉慶國(guó), 孫大新, 楊麗, 王建華, 王輝, 鄭延波, 金琴華 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司