用于內(nèi)燃機的潤滑油組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及內(nèi)燃機潤滑油組合物，所述內(nèi)燃機潤滑油組合物設計用于燃料經(jīng)濟性 和包括羥基值不小于150mgK0H/g的甘油一酸酯（具有與甘油的三個羥基之一鍵合的脂肪 酸酯的甘油脂肪酸酯）作為摩擦調(diào)節(jié)劑，從而實現(xiàn)內(nèi)燃機（這些在后文中也可以稱為"發(fā)動 機"）中的燃料經(jīng)濟性。這為內(nèi)燃機提供了高性能的潤滑油組合物，所述潤滑油組合物導致 來自燃料燃燒產(chǎn)生的水蒸汽的冷凝水分散在油中，因此防止發(fā)動機腐蝕或生銹。
【背景技術】
[0002] 為了降低發(fā)動機的燃料消耗，現(xiàn)代車輛具有當車輛在紅綠燈等停車時熄火的怠速 停止功能，從而發(fā)動機在城鎮(zhèn)駕駛過程中頻繁停止。因此在去商店等短途過程中發(fā)動機潤 滑油的溫度不會充分升高，和在油中混合的水可能蒸發(fā)和排出之前行程結束。對于PHV(插 電式混合動力）車輛等，由于所需要的開關轉換發(fā)動機旋轉，當車輛在短的通勤或購物行 程之后停車時發(fā)動機同樣不會達到足夠的溫度。因此通過燃料燃燒產(chǎn)生的水蒸汽與漏氣一 起進入機油箱，由于發(fā)動機不夠熱，它在機油箱內(nèi)冷凝形成水滴和混入發(fā)動機潤滑油中。
[0003] 此外，從降低二氧化碳排放以應對全球變暖的角度來看，近幾年可再生生物燃料 越來越多地用于車用汽油和輕質(zhì)油中。
[0004] 例如，通過將這種可再生生物燃料加入車用汽油中按照日本能源供應和安全法案 逐年降低溫室氣體（CO 2)來推行計劃。事實上，在2010年，210, 000KL/年的生物燃料（作 為原油當量）用于車用汽油中，和計劃到2017年應該使用500, 000KL/年的生物燃料（作 為原油當量）。
[0005] 這些生物燃料，具體地說生物乙醇或生物ETBE (乙基叔丁基醚），是用于內(nèi)燃機的 包含甚至在用于燃料的烴中高比例的氫/碳（H/C)的燃料，和因此產(chǎn)生了比普通燃料更多 的與燃燒相關的水（水蒸汽）。商用高級汽油和普通汽油的H/C(氫/碳）比分別為1. 763 和1. 875,這是由石油工業(yè)促進中心：2005汽車燃料研宄成果報告PEC-2005JC-16, 2-14的 表2. 4-1的碳濃度計算的。如果3%的所述高級汽油和普通汽油用（生物）乙醇或類似物 取代，則它們的H/C比分別約為1. 80和1. 91。因此，由于在汽油中使用生物燃料H/C提高 了，和盡管由于燃燒產(chǎn)生較少的二氧化碳，但是產(chǎn)生了更多的水蒸汽。類似地，著眼于商用 輕質(zhì)油的H/C比，對應石油工業(yè)促進中心：2008關于汽車燃料14多樣化和有效使用的研宄 和發(fā)展成果報告的表4. 1. 1-2中的商用輕質(zhì)油2的"基準"的H/C為1. 91，和根據(jù)交通安 全環(huán)境實驗室，論壇 2011 數(shù)據(jù)，"Adopting trends and traffic research on advanced automotive fuels in the International Energy Agency (IEA) " 的表 2，JIS2 柴油輕質(zhì) 油的H/C為1.927。如果5%的這些燃料用作為典型生物柴油的硬脂酸甲酯取代，則H/C將 提高至約1. 93和盡管燃燒可能產(chǎn)生較少的二氧化碳，但在另一個方面，將產(chǎn)生更多的水蒸 汽。
[0006] 對于利用具有高的氫-碳（H/C)比的天然氣、LPG或丙烷燃料運行的車輛的發(fā)動 機，情況是類似的。
[0007] 最近的汽油發(fā)動機油標準（API-SN+RC (資源保護）和ILSAC GF-5標準）要求即 使使用包含生物乙醇的E85燃料的車輛也應該有能力確保任何（冷凝）水或E85燃料乳化 和包含在發(fā)動機油中，因此使來自燃燒的任何水和未燃的乙醇混合在發(fā)動機油中和水滴不 會沉積在金屬表面上而在它們周圍引起生銹或腐蝕（ASTM D7563 :乳液保持度）。乳液保持 度（乳液穩(wěn)定性）是利用在ASTM D7563中規(guī)定的評價步驟的測試。針對與發(fā)動機油混合 的任何（冷凝）水或E85燃料等是否不會沉積在表面上而是保持結合在乳液形式中沒有分 離出來，從而各個發(fā)動機部件不會生銹或腐蝕，該測試檢查和評價了發(fā)動機油的穩(wěn)定性。
[0008] 此外，近幾年，無灰摩擦調(diào)節(jié)劑如脂肪酸酯已經(jīng)開始加入發(fā)動機潤滑油中從而降 低發(fā)動機中金屬間的摩擦和改進燃料經(jīng)濟性（特開專利JP2004-155881A ;Trib〇l〇gist， Namiki N，第 48 卷，11 (2003)，903-909)。
[0009] 有機鉬化合物等通常用作摩擦調(diào)節(jié)劑。但不損害廢氣處理設備如廢氣催化劑或柴 油顆粒過濾器（DPF)和也不影響環(huán)境的無灰摩擦調(diào)節(jié)劑（即當被燃燒時不留下灰分殘余， 因為它們不包含元素如金屬或磷）在近幾年是優(yōu)選的。
[0010] 由于加入發(fā)動機潤滑油的這種無灰摩擦調(diào)節(jié)劑不包含金屬或元素如磷，已知它們 對廢氣催化劑或廢氣后處理系統(tǒng)的影響很小，和可以容易地用于發(fā)動機潤滑油中。不利地， 它們具有表面活性劑效果，在一些情況下這可能增強在發(fā)動機油中的抗乳化特性或水可分 離性和更容易地引起水沉積在表面上。令人擔心的是，通過與發(fā)動機中各個部分接觸沉積 水將引起生銹或腐蝕。
[0011] 特別地，已知甘油一酸酯無灰摩擦調(diào)節(jié)劑對于降低摩擦高度有效和適合于發(fā)動機 潤滑油組合物，但是如前面所述，如果來自與發(fā)動機中燃料燃燒相關的水蒸汽的冷凝水進 入發(fā)動機油，這將提高抗乳化特性或水可分離性是令人擔心的。
[0012] 由于這個原因，正在尋求一種用于內(nèi)燃機的潤滑油組合物，這種潤滑油組合物不 僅提供顯著的耐磨性和燃料經(jīng)濟性（低摩擦特征），而且還導致來自燃料燃燒產(chǎn)生的水蒸 氣的冷凝水在油中分散以防止發(fā)動機的腐蝕或生銹。
[0013] 本發(fā)明根據(jù)以上情況設計和尋求提供用于內(nèi)燃機的潤滑油組合物，除了提供顯著 的耐磨性和燃料經(jīng)濟性外，該潤滑油組合物導致來自燃料燃燒產(chǎn)生的水蒸汽的冷凝水等分 散在油中，因此防止了發(fā)動機的腐蝕或生銹。
[0014] 在檢查作為無灰摩擦調(diào)節(jié)劑用于特定的發(fā)動機潤滑油{特別地，至少一種基油選 自API (美國石油協(xié)會）基油分類中第2、3和4組的具有在100°C下3-12mm2/s的運動粘度 和不小于100的粘度指數(shù)的基油}中的具有特定結構的甘油一酸酯的抗乳化特性和水可分 離性時，本發(fā)明人確定當來自與發(fā)動機中的燃料燃燒相關的水蒸汽的冷凝水與發(fā)動機油混 合時，具有所述特定結構的甘油一酸酯提高了與前述特定發(fā)動機潤滑油有關的抗乳化特性 或水可分離性和使得水更容易分離到表面上。因此他們確定使用具有所述特定結構的甘油 一酸酯本身降低了耐生銹或耐腐蝕性，和前述包含具有所述特定結構的甘油一酸酯的特定 發(fā)動機潤滑油組合物不符合最近的汽油發(fā)動機油標準API-SN+RC和ILSAC GF-5。
[0015] 本發(fā)明人還對改進前述特定發(fā)動機潤滑油中乳液穩(wěn)定性的方式進行了廣范的學 習和研宄。他們發(fā)現(xiàn)如果包含至少兩種不同API (美國石油協(xié)會）分類的基油的基油混合 物與前述具有特定結構的甘油一酸醋無灰摩擦調(diào)節(jié)劑一起使用，和前述基油混合物的特性 (存在于基油混合物的硫含量和基油混合物中的％ CA等）設定在特定范圍內(nèi)，則除了顯著 的耐磨性和燃料經(jīng)濟性以外，該潤滑油還表現(xiàn)出改進的乳液穩(wěn)定性。因此，他們完善了本發(fā) 明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 根據(jù)本發(fā)明，提供了用于內(nèi)燃機的潤滑油組合物，其特征在于它包括：
[0017] (A)基油混合物，所述基油混合物包括至少兩種不同API (美國石油協(xié)會）分類的 基油，所述基油混合物具有0. 14-0. 7質(zhì)量％的硫含量、根據(jù)ASTM D3238% CA為0. 9-5. 0和 根據(jù)ASTM D3238 % CP為60或更多，和
[0018] (B)甘油一酸酯，所述甘油一酸酯具有8-22個碳原子的烴基（具有與甘油的三個 羥基之一鍵合的脂肪酸酯的甘油脂肪酸酯），其中所述甘油一酸酯具有150-300mgK0H/g的 羥基值，和其中所述甘油一酸酯的存在量為0. 3-2. 0質(zhì)量％，以所述組合物的總質(zhì)量計。
[0019] 優(yōu)選基油混合物㈧包括由API (美國石油協(xié)會）分為第1組的基油，所述基油 在100°C下的運動粘度為3-12mm2/s、粘度指數(shù)為90-120、硫含量為0. 03-0. 7質(zhì)量％、根據(jù) ASTM D3238 % CA為5或更少和根據(jù)ASTM D3238 % CP為60或更多，和存在量為25-50質(zhì) 量％，以所述組合物的總質(zhì)量計。
[0020] 在優(yōu)選的實施方案中，這里甘油一酸酯（B)為甘油一油酸酯。
[0021] 在優(yōu)選的實施方案中，這里本發(fā)明潤滑油組合物在l〇〇°C下的運動粘度為 5. 6_15mm2/s〇
[0022] 優(yōu)選地，本發(fā)明潤滑油組合物應用于使用H/C比為1. 93-4的燃料的內(nèi)燃機、裝配 有怠速停止設備的車輛的內(nèi)燃機或使用包含生物燃料或生物柴油的燃料的內(nèi)燃機。
[0023] 遵循本發(fā)明，獲得了用于內(nèi)燃機的潤滑油組合物，除了提供顯著的耐磨性和燃料 經(jīng)濟性以外，還有能力作為穩(wěn)定乳液使由于燃料燃燒產(chǎn)生的水蒸汽得到的冷凝水分散在油 中和因此防止發(fā)動機腐蝕或生銹。
【具體實施方式】
[0024] 本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機的潤滑油組合物，其特征在于它包括：
[0025] (A)基油混合物，