一种纳米摩擦改进剂、制备方法及汽油机油及制备方法 |
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| 申请号 | CN201610272737.8 | 申请日 | 2016-04-28 | 公开(公告)号 | CN105886000A | 公开(公告)日 | 2016-08-24 |
| 申请人 | 浙江康力博能源科技有限公司; | 发明人 | 蒋健; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种节能减排型 汽油 机油、制备方法及包含纳米摩擦改进剂的汽油机油及制备方法。本发明汽油机油中的纳米功能材料长期保持稳定均匀状态、不会产生任何沉层析和失效现象。本发明汽油机油用于高级轿车等汽油 发动机 ，可节省燃油4?15％，减少污染物10?40％，动 力 提升6％以上，避免发动机 冷启动 磨损。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种纳米摩擦改进剂，其特征在于，所述纳米摩擦改进剂为十六烷基硼酸钙、纳米硼酸镧、纳米硼酸铈、纳米硼酸镍、纳米硼酸铜或纳米硼陶瓷摩擦改进剂中的一种或几种的混合物与纳米复合碳摩擦改进剂的任意比例混合物。 |
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| 说明书全文 | 一种纳米摩擦改进剂、制备方法及汽油机油及制备方法技术领域背景技术[0002] 研究证明，汽车的问题，90％是因发动机磨损而引起。可以说，磨损是万祸之源。美国通用汽车公司的研究表明，当汽车发动机停转4个小时后，所有在摩擦界面上的润滑油都将回流到润滑油箱中。这时启动发动机，由于油泵还来不及将润滑油打到各润滑部位，短时间内会产生周期性润滑丧失的干摩擦，从而造成发动机严重的异常强磨损。这种强磨损是润滑油所根本无法解决的。(另有相关资料研究指出，这种强磨损占发动机总磨损的70％以上)。也就是说，每天早上发动机运动机件在起动升温时几分钟内的磨损量大约等于运行一天的磨损量。特别是冬天，气温低，机油粘度大，流动性差，泵送迟缓，起动升温时间长发动机运动机件的起动磨损量会更加大。 [0003] 为起抗摩减磨作用，亦可在润滑油中加入某些固体微粒。例如石墨、二硫化钼、特氟龙等，它们的粒径都是微米级或亚微米级。由于它们在油中的状态不稳定，其析出物易造成油路堵塞和加速油泥生成，目前已很少推荐使用。 [0004] 纳米材料的平均粒径小于100nm，像纳米碳微粒更是小于10nm，纳米材料的优异性能充分体现。加入到润滑油中，从发动机台架和行车试验的检测数据看，取得了较好的效果。纳米粉体的分散稳定性问题没有得到很好的解决，这就妨碍了它的实际应用。中国专利(CN104804799A)公开了一种节能减排型汽油机油及其制备方法，其纳米摩擦改进剂中添加了纳米金刚石摩擦改进剂取得了较好的实验效果。但是由于纳米金刚石摩擦改进剂价格昂贵、制备困难、粒径不均匀，从而导致含有纳米金刚石的摩擦改进剂价格昂贵，限制了其应用。而纳米复合碳改进剂同样具有与纳米金刚石一样优良的性能，但是其相对于纳米金刚石改进剂更易制备和获得。 发明内容[0005] 本发明的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种更加廉价易得的适用于汽油发动机的汽油机油(API SN SAE 10W/40规格要求)及其制备方法。本发明针对发动机的工作原理，研制了纳米摩擦改进剂，利用机械设备的润滑系统，将纳米摩擦改进剂接入到机械设备摩擦处除具有减摩、抗磨作用之外，还能起到“珩磨抛光”作用，摩擦处面品质得到提升。 [0006] 本发明一方面提供了一种纳米摩擦改进剂，所述纳米摩擦改进剂为十六烷基硼酸钙、纳米硼酸镧、纳米硼酸铈、纳米硼酸镍、纳米硼酸铜或纳米硼陶瓷摩擦改进剂中的一种或几种混合物与纳米复合碳摩擦改进剂的任意比例混合物。 [0007] 优选地，所述纳米摩擦改进剂还包括纳米SiO2或纳米Ti3(BO3)2中的一种或两种任意比例的混合物。 [0008] 本发明另一方面提供了一种制备上述纳米摩擦改进剂的方法，包括：将十六烷基硼酸钙、纳米硼酸镧、纳米硼酸铈、纳米硼酸镍、纳米硼酸铜或纳米硼陶瓷摩擦改进剂中的一种或其混合物与纳米复合碳摩擦改进剂的以任意比例混合均匀，得到所述纳米摩擦改进剂。 [0009] 进一步，所述方法还包括：将SiO2或纳米Ti3(BO3)2中的一种或两种任意比例的混合物加入所述纳米摩擦改进剂。 [0010] 本发明又一方面提供了一种含有上述纳米摩擦改进剂的汽油机油，包括，按重量比计，基础油：100N 15.0-40.0％，150N 40.0-70.0％；粘度指数改进剂：SCR-261 6.0-12.0％；汽油机油复合添加剂：P6000 6.0-12.0％；消泡剂：T901 0.001-0.01％；纳米摩擦改进剂：0.3-3％。 [0011] 本发明一方面提供了一种上述汽油机油的制备方法，包括：将基础油：100N 15.0-40.0％，150N 40.0-70.0％，依次抽入调和釜，加热至65-75℃，依次加入粘度指数改进剂： SCR-261 6.0-12.0％，复合添加剂：P6000 6.0-12.0％，消泡剂：T901 0.001-0.01％，纳米摩擦改进剂：0.3-3％，充分搅拌均匀，经400-500目过滤机过滤。 [0012] 本发明提供的一种纳米摩擦改进剂、制备方法及汽油机油及制备方法，从制备、储存到运输都可以在室温下进行、没有三废产生，可以保质36个月以上。纳米粉体必需完全分散开，沉降值小于3。可节省燃油4-16％，减少污染物10-60％，动力提升5％以上，避免发动机冷启动磨损。 具体实施方式[0013] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。 [0014] 本发明的纳米摩擦改进剂，所述纳米摩擦改进剂为十六烷基硼酸钙、纳米硼酸镧、纳米硼酸铈、纳米硼酸镍、纳米硼酸铜或纳米硼陶瓷摩擦改进剂中的一种或几种的混合物与纳米复合碳摩擦改进剂的任意比例混合物。其中，优选为十六烷基硼酸钙、纳米硼酸镧、纳米硼酸铈、纳米硼酸镍、纳米硼酸铜或纳米硼陶瓷摩擦改进剂中的一种与纳米复合碳摩擦改进剂以5-0.2:1的比例范围，更优选为4-0.25：1，再优选为3-0.33：1，2-0.5：1，最优选为1：1的比例混合。 [0015] 其中，所述纳米摩擦改进剂还包括纳米SiO2或纳米Ti3(BO3)2中的一种或两种任意比例的混合物。 [0016] 本发明的纳米摩擦改进剂的制备方法，所述方法包括：将十六烷基硼酸钙、纳米硼酸镧、纳米硼酸铈、纳米硼酸镍、纳米硼酸铜或纳米硼陶瓷摩擦改进剂中的一种或其混合物与纳米复合碳摩擦改进剂的以任意比例混合均匀，得到所述纳米摩擦改进剂。其中，优选为十六烷基硼酸钙、纳米硼酸镧、纳米硼酸铈、纳米硼酸镍、纳米硼酸铜或纳米硼陶瓷摩擦改进剂中的一种与纳米复合碳摩擦改进剂以5-0.2:1的比例范围，更优选为4-0.25：1，再优选为3-0.33：1，再更优选为2-0.5：1，最优选为1：1的比例混合。 [0017] 进一步，所述方法还包括： [0018] 将纳米SiO2或纳米Ti3(BO3)2中的一种或两种任意比例的混合物加入所述纳米摩擦改进剂。 [0019] 本发明的含有上述纳米摩擦改进剂的汽油机油，所述汽油机油包括，按重量比计，基础油：100N 15.0-40.0％，150N 40.0-70.0％；粘度指数改进剂：SCR-261 6.0-12.0％；汽油机油复合添加剂：P6000 6.0-12.0％；消泡剂：T901 0.001-0.01％；纳米摩擦改进剂：0.3-3％。 [0020] 其中，基础油：100N优选为18.0-35.0％，更优选为20.0-33.0％；150N优选为40.0-65.0％，更优选为45.0-60.0％。 [0021] 其中，粘度指数改进剂：SCR-261优选为7.0-11.0％，更优选为8.0-10.0％；汽油机油复合添加剂：P6000优选为7.0-11.0％，更优选为8.0-10.0％；消泡剂：T901优选为0.001-0.007％，更优选为0.002-0.005％。 [0022] 其中，纳米摩擦改进剂：优选为1.3-2.7％，更优选为1.8-2.5％。 [0023] 本发明的上述汽油机油的制备方法，所述方法包括：将基础油：100N 15.0-40.0％，150N 40.0-70.0％，依次抽入调和釜，加热至65-75℃，依次加入粘度指数改进剂： SCR-261 6.0-12.0％，复合添加剂：P6000 6.0-12.0％，消泡剂：T901 0.001-0.01％，纳米摩擦改进剂：0.3-3％，充分搅拌均匀，经400-500目过滤冷却。 [0024] 实施例 [0025] 实施例1 [0026] 节能减排型汽机油(API SN SAE 10W/40规格要求)的成品中按重量计各组成成份所占百分比： [0027] 基础油：100N 20.498％，150N 59％； [0028] 粘度指数改进剂SCR-261：9.0％； [0029] 复合添加剂P6000：9.0％； [0030] 消泡剂T901：0.002％； [0031] 纳米摩擦改进剂TND001：由纳米碳摩擦改进剂2.0％与纳米硼陶瓷摩擦改进剂0.5％混合构成。 [0032] 制备过程包括以下步骤： [0033] 将基础油：100N、150N依次抽入调和釜，加热至65-75℃，依次加入粘度指数改进剂SCR-261，复合添加剂H9089，消泡剂T901，纳米摩擦改进剂，充分搅拌均匀，经400-500目过滤冷却制得成品。 [0034] 实施例2 [0035] 节能减排型汽机油(API SN SAE 5W/40规格要求)的成品中按重量计各组成成份所占百分比： [0036] 基础油：100N 32.995％、150N 47％； [0037] 粘度指数改进剂SCR-261：9.0％； [0038] 复合添加剂H9089：9.0％； [0039] 消泡剂T901：0.005％； [0040] 纳米摩擦改进剂TND001：由纳米复合碳摩擦改进剂1.0％与纳米硼陶瓷摩擦改进剂1.0％构成。 [0041] 制备过程同实施例1。 [0042] 效果实验1 [0043] 将实施例1制备的汽油机油与国外某知名品牌机油进行发动机台架100小时对比试验。 [0044] 表一发动机外特性数据对比数据 [0045] [0046] 表二发动机负荷特性数据对比燃油消耗率 [0047] [0048] 对比试验表明实施例1的汽机油与国外某知名品牌机油相比内燃机功率增加5.67％，发动机负荷特性数据对比燃油消耗率降低6.72％。活塞环和进、排气门沉积物质量沉积物降低了29.73％，其中活塞环沉积物减少了90％以上。 [0049] 运行100小时发动机磨损润滑油金属铁含量降低20％以上，铬(Cr)降低了40％。活塞环磨损量平均减少了40％。磨损件表面粗糙度都有所降低，轴瓦降低了20％，进气门摇臂降低了25％，排气门摇臂降低了2.4％，缸套降低了1.95％。 [0051] 效果实验2 [0052] 将实施例2制备的汽油机油与国内知名品牌汽机油在夏利N3行车对比试验中数据显示百公里燃油消耗从7.5升降到6.85升，燃油消耗率降低8.7％，沉降值小于1.5。 [0053] 效果实验3 |
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