汽油机油组合物及其制备方法与流程

本发明涉及一种汽油机油组合物，尤其涉及一种分散、清净、抗氧和抗腐蚀性能优异的汽油机油组合物及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，汽油机油产品规格逐渐从sj/gf-2升级到sl/gf-3、sm/gf-4和sn/gf-5。汽油机油的清净分散性能一直是油品规格中一个重要的指标，在sn/gf-5规格中，对iiig发动机试验测试发动机润滑油的活塞清净能力提出了更苛刻的要求，活塞沉积物评分通过指标由3.5提升到4，对vg发动机试验评价发动机油泥评分也提出了更高的要求，即在更苛刻的工况下产生更少的油泥，这些变化都对清净分散剂的性能也提出了更高的要求。

2、但是，使用现有技术的清净分散剂所制备的汽油机油组合物已经不能完全满足这类更高规格产品的要求。现有技术仍需要一种具有更高清净分散性能的汽油机油组合物。

技术实现思路

1、本发明提出了一种汽油机油组合物，其不但能够满足当今更高规格产品对清净分散性能日益严苛的要求，并且能显著降低抗氧剂的添加量。

2、本发明的汽油机油组合物，包括芳胺型分散剂、萘胺型抗氧剂、水杨酸盐清净剂、有机钼摩擦改进剂、金属腐蚀抑制剂和润滑油基础油，其中所述芳胺型分散剂的结构如式(i)所示：

3、

4、在式(i)中，各个r0基团彼此相同或不同，各自独立地选自h、c1～c4烷基、c6～c10芳基；各个g基团彼此相同或不同，各自独立地选自h、c1～c4烷基、c6～c10芳基、式(ii)所示的基团，并且至少一个g基团选自式(ii)所示的基团；

5、

6、在式(ii)中，r基团选自数均分子量为1000～5000的聚异丁烯基团，符号*代表与式(i)的结合端。

7、根据本发明，可选地，在式(i)中，各个r0基团各自独立地选自h、c1～c4烷基、苯基；各个g基团各自独立地选自h、c1～c4烷基、苯基、式(ii)所示的基团；在式(ii)中，r基团选自数均分子量为1000～2500的聚异丁烯基团。

8、根据本发明，可选地，在式(i)中，一个、两个或者三个g基团各自独立地选自式(ii)所示的基团。

9、根据本发明，所述芳胺型分散剂可以举出的例子包括以下结构化合物中的一种或多种：

10、

11、

12、其中的pib代表聚异丁烯基团。

13、根据本发明，所述芳胺型分散剂的制备方法包括以下步骤：

14、(1)使式(α)所示化合物与靛红酸酐反应；

15、

16、在式(α)中，各个r0基团彼此相同或不同，各自独立地选自h、c1～c4烷基、c6～c10芳基；各个g’基团彼此相同或不同，各自独立地选自h、c1～c4烷基、c6～c10芳基，并且至少一个g’基团选自h；

17、(2)使步骤(1)的反应产物与聚异丁烯马来酸酐反应，收集产物。

18、根据本发明，可选地，在式(α)中，各个r0基团各自独立地选自h、c1～c4烷基、苯基；各个g’基团各自独立地选自h、c1～c4烷基、苯基。

19、根据本发明，可选地，在式(α)中，一个、两个或者三个g’基团选自h。

20、根据本发明，可选地，所述式(α)所示化合物可以为三(4-氨基苯基)胺。

21、根据本发明，所述靛红酸酐的结构为：

22、

23、根据本发明，所述聚异丁烯马来酸酐的结构为：

24、

25、其中的pib基团选自数均分子量为1000～5000的聚异丁烯基团，优选选自数均分子量为1000～2500的聚异丁烯基团。

26、根据本发明，可选地，在步骤(1)中，所述式(α)所示化合物与靛红酸酐的摩尔比为1：(0.5～3.5)，优选为1：(3～3.2)；所述反应的温度为80-100℃，反应时间为8-12h；优选地，反应的温度为85-95℃，反应时间为9-10h。

27、根据本发明，可选地，在步骤(2)中，所述步骤(1)的反应产物与所述聚异丁烯马来酸酐的摩尔比为1：(0.5～3.5)，优选为1：(3～3.2)；所述反应的温度为140-160℃，反应时间为4-8h；优选地，反应的温度为145-155℃，反应时间为5-7h。

28、根据本发明，所述步骤(1)、(2)可以在稀释剂和/或溶剂的存在下进行，也可以不使用稀释剂和/或溶剂。

29、根据本发明，所述稀释剂可以选用api i、ii、iii、iv和v类基础油中的一种或多种，常见的商品或牌号包括100sn、150sn、200sn、350sn、500sn、650sn、150bs、hvi-100、hvi-150、hvi-200、hvi-350、hvi-400、hvi-500、hvi-150bs、pao4、pao6、pao8、pao10、烷基苯、烷基萘等。

30、根据本发明，所述溶剂可以选用c6-20芳烃(比如苯、甲苯、二甲苯和异丙苯)、c6-10烷烃(比如正己烷、环己烷和石油醚)、溶剂汽油等。这些溶剂可以仅使用一种，也可以两种或多种组合使用。所述溶剂可在反应结束后，使用本领域技术人员公知的方式，例如在常压或减压条件下蒸馏除去。

31、根据本发明的一个特别实施方式，所述稀释剂和/或溶剂可以在所述反应步骤的任何阶段按照本领域的常规用量加入，并没有特别的限定。

32、根据本发明，所述步骤(1)、(2)的反应可以在惰性气体气氛的保护下进行。作为所述惰性气体，比如可以举出氮气和氩气等，并没有特别的限定。

33、根据本发明，通过前述的制备方法，作为反应产物，可以制造出单一的芳胺型分散剂，也可以制造出由多种芳胺型分散剂构成的混合物，或者由一种或多种芳胺型分散剂与前述稀释剂(如果使用的话)构成的混合物。这些反应产物都是本发明所预期的，其存在形式的不同并不影响本发明效果的实现。因此，本说明书上下文中不加区分地将这些反应产物均统称为芳胺型分散剂。鉴于此，根据本发明，并不存在进一步纯化该反应产物，或者从该反应产物中进一步分离出某一特定结构的芳胺型分散剂的绝对必要性。当然，该纯化或分离对于本发明预期效果的进一步提升而言是优选的，但于本发明并不必需。虽然如此，作为所述纯化或分离方法，比如可以举出通过柱层析方法或制备色谱等方法对所述反应产物进行纯化或分离等。

34、根据本发明，所述芳胺型分散剂的极性端包含以n原子为中心的多个苯环和酰胺官能团，与烟炱的稠环芳烃结构更匹配，具有优良的分散性能；所述芳胺型分散剂不仅能够有效分散烟炱，还能控制油品在使用过程中所造成的粘度增长。本发明所述芳胺型分散剂的制备方法工艺简单，合成效率高。

35、根据本发明，所述萘胺型抗氧剂可以选用n-苯基-α-萘胺和/或n-苯基-β-萘胺，常见的商品牌号包括t531、irganox l106、mobilad c-146等。

36、根据本发明，所述水杨酸盐清净剂可以选用水杨酸钙清净剂和/或水杨酸镁清净剂，优选水杨酸钙清净剂，常见的商品牌号包括c9375、lzl109a、lzl109b、lzl112、t109a、t109b、t109c等。

37、根据本发明，所述有机钼摩擦改进剂可以选用二烷基二硫代氨基甲酸钼、二烷基二硫代磷酸氧钼、二烷基二硫代磷酸钼、黄原酸钼、硫代黄原酸钼、三核钼硫络合物、钼胺络合物和钼酸酯中的一种或多种，在这些有机钼化合物中优选包含一个或多个c6～60的烃基，更优选包含一个或多个c10～50的直链或支链烷基，所述有机钼摩擦改进剂优选选用二烷基二硫代氨基甲酸钼。常见的商品牌号包括molyvan 822、molyvan 855等。

38、根据本发明，所述金属腐蚀抑制剂选自噻二唑衍生物、噻唑衍生物和苯三唑衍生物中的一种或多种，例如可以选用2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-二巯基-5-二硫代-1,3,4-噻二唑、2-巯基-5-烃取代-1,3,4-噻二唑、2-巯基苯并噻二唑、2-巯基苯并噻唑、苯并噻唑、苯并三氮唑、n,n’-二正丁基氨基亚甲基苯三唑和n,n’-二己基氨基亚甲基苯三唑中的一种或多种，优选噻二唑衍生物。常见的商品牌号包括lzl561、cuvan484、mobilad c-610等。

39、根据本发明，所述润滑油基础油可以选用api i、ii、iii、iv、v类润滑油基础油中的一种或多种，比如可以选用矿物基础油和/或合成基础油。常见的商品或牌号包括100sn、150sn、200sn、350sn、500sn、650sn、150bs、hvi-100、hvi-150、hvi-200、hvi-350、hvi-400、hvi-500、hvi-150bs、pao4、pao6、pao8、pao10、烷基苯、烷基萘等。

40、根据本发明，所述芳胺型分散剂占所述汽油机油组合物总质量的0.01％～20％(优选0.02％～16％)；所述萘胺型抗氧剂占所述汽油机油组合物总质量的0.02～5％(优选0.05％～3％)；所述水杨酸盐清净剂占所述汽油机油组合物总质量的0.1％～10％(优选0.2％～5％)；所述有机钼摩擦改进剂占所述汽油机油组合物总质量的0.01％～10％(优选0.05％～5％)；所述金属腐蚀抑制剂占所述汽油机油组合物总质量的0.01％～5％(优选0.02％～4％)；所述润滑油基础油构成所述汽油机油组合物的主要成分。

41、本发明的汽油机油组合物的制造方法，包括使所述芳胺型分散剂、萘胺型抗氧剂、水杨酸盐清净剂、有机钼摩擦改进剂、金属腐蚀抑制剂和所述润滑油基础油混合的步骤。

42、本发明的汽油机油组合物具有非常优异的清净、分散、抗氧及抗腐蚀性能，同时能够降低抗氧剂的添加量。