CN103740439B

CN103740439B - 空气压缩机油复合剂、空气压缩机油复合剂的制备方法和空气压缩机油组合物

Info

Publication number: CN103740439B
Application number: CN201410047842.2A
Authority: CN
Inventors: 王瑞兴; 范海粉
Original assignee: SHANGHAI HITECRUN SPECIAL LUBRICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI HITECRUN SPECIAL LUBRICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-02-11
Filing date: 2014-02-11
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2034-02-11
Also published as: CN103740439A

Abstract

本发明涉及空气压缩机油复合剂、空气压缩机油复合剂的制备方法和空气压缩机油组合物。所述空气压缩机油复合剂包含：A、至少一种含硫化合物；B、至少一种酚类抗氧剂；C、至少一种金属减活剂；D、至少一种破乳剂；E、至少一种抗泡剂；F、至少一种基础油。该复合剂不含有胺类抗氧剂，不含金属离子，使用中不会变色，不会对油品氧化产生催化作用，具有优异的氧化安定性，尤其适用于对空气压缩机油颜色要求较高的工况场合。本发明的空气压缩机油复合剂使用性能良好，配制简单，成本低，十分利于工业推广应用。本发明还涉及空气压缩机油复合剂的制备方法和空气压缩机油组合物。

Description

空气压缩机油复合剂、空气压缩机油复合剂的制备方法和空气压缩机油组合物

技术领域

本发明涉及一种空气压缩机油复合剂，具体涉及一种具有强抗氧化性的外观颜色稳定的无灰型空气压缩机油复合剂，尤其适用于对空气压缩机油颜色要求较高的工况场合。本发明还涉及空气压缩机油复合剂的制备方法和包含该空气压缩机油复合剂的空气压缩机油组合物。

背景技术

相对于其他类型的润滑油，空气压缩机油的工作环境是极其苛刻的，主要表现为：(1)高温，空气压缩机工作时，润滑油要吸收气体压缩时产生的压缩热，整个运转过程中压缩机油就是一个循环的热载体，其工作温度一直保持在90℃以上。(2)高压氧化作用，因为氧分压随压缩空气的压力增大而提高，压缩机油的氧化作用随氧分压的增大而加快，所以要求空气压缩机油的热氧化安定性比其他润滑油更好。目前国内外为了使空气压缩机油能够在高温高氧化的工况中长期运行，都加入了大量的抗氧剂，而其中几乎都含有胺类抗氧剂。如中国发明专利申请号为200510048003.3的喷油回转式空气压缩机润滑油、申请号为200510026494.1的一种合成空气压缩机油、申请号为200710175271.0的压缩机油组合物和申请号为200910046629.9的一种复合合成空气压缩机油，都把胺类添加剂作为主要的抗氧剂来增强空气压缩机油的氧化安定性。

胺类抗氧剂为芳香族仲胺的衍生物，主要有二芳基仲胺、对苯二胺、酮胺和醛胺等，这类抗氧剂虽然抗氧效果好，但是易使油品变色，特别是在空气压缩机的高温工况下，空气压缩机油运行不到一天的时间，就会变红。这个缺点使得含有胺类抗氧剂的空气压缩机油无法在对油品颜色要求较高的工况场合下使用。中国发明专利申请号为201310126519.X提到一种环境友好节能型重负荷压缩机油，其中将硫磷伯仲醇基锌盐与仲醇基二烷基二硫代磷酸锌复合，以提高压缩机油的抗氧防腐蚀性。但是配方中含有金属锌，对油品的抗乳化性有不良影响，而且还增加了油品的残炭和灰分值。

发明内容

发明要解决的问题

本发明提出了一种空气压缩机油复合剂，具体涉及一种具有强抗氧化性的外观颜色稳定的无灰型空气压缩机油复合剂，该复合剂不含有胺类抗氧剂，不含金属离子，使用中不会变色，不会对油品氧化产生催化作用，具有优异的氧化安定性，尤其适用于对空气压缩机油颜色要求较高的工况场合。本发明的空气压缩机油复合剂使用性能良好，配制简单，成本低，十分利于工业推广应用。

用于解决问题的方案

本发明提供一种无灰型空气压缩机油复合剂，其包含以下组分：

A、至少一种含硫化合物；

B、至少一种酚类抗氧剂；

C、至少一种金属减活剂；

D、至少一种破乳剂；

E、至少一种抗泡剂；和

F、至少一种基础油。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，含硫化合物为硫代氨基甲酸酯类化合物或硫代磷酸酯类化合物，或它们的任意混合物。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，酚类抗氧剂为选自以下物质组成的组中的至少一种：2-叔丁基酚、2,4-二叔丁基酚、2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-4-烷基酚、2,6-二叔丁基-4-烷氧基酚、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基巯基-辛基乙酸酯、烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2,2’-硫代-[二乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]和4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，金属减活剂为选自以下物质组成的组中的至少一种：苯并***或其衍生物、烷基***或其衍生物、苯并噻唑或其衍生物、噻二唑或其衍生物、苯并咪唑或其衍生物，和吲唑或其衍生物。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，破乳剂为聚氧亚烷基醚、聚氧亚烷基脂肪酸酯、胺与环氧化合物的缩合物、磺酸盐型破乳剂，或者它们的任意混合物。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，抗泡剂为硅氧烷、有机硅酸酯、聚烷基丙烯酸酯、表面活性剂，或者它们的任意混合物。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，基础油选自矿物油、聚α-烯烃、醚类油、酯类油或硅油的至少一种。

本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，以无灰型空气压缩机油复合剂的总重量为基准，A组分含硫化合物的含量为60～80重量%，优选65～75重量%；B组分酚类抗氧剂的含量为10～30重量%，优选15～20重量%；C组分金属减活剂的含量为3～10重量%，优选5～8重量%；D组分破乳剂的含量为0.1～0.8重量%，优选0.2～0.4重量%；E组分抗泡剂的含量为0.1～1重量%，优选0.3～0.6重量%，其余为F组分基础油，并且所有组分之和为100重量%。

本发明还提供一种空气压缩机油组合物，其包括基础油和本发明的无灰型空气压缩机油复合剂，所述无灰型空气压缩机油复合剂占所述空气压缩机油组合物的0.8重量%至3重量%，优选1.2重量%至1.8重量%。

本发明还提供一种无灰型空气压缩机油复合剂的制备方法，其包括将所需各组分混合，在20-60℃下搅拌至均匀透明。

发明的效果

本发明提供的一种具有强抗氧化性的外观颜色稳定的无灰型空气压缩机油复合剂，主要具有以下优点：(1)优良的氧化安定性，本发明所选用的A组分含硫化合物、B组分酚类抗氧剂以及C组分金属减活剂三者之间具有较好的氧化协同作用，能充分发挥自身所具有的氧化性，即使不加入胺抗氧剂，也可以使空气压缩机油保持很好的氧化安定性，在适宜的添加剂配比下，由本发明复合剂制备出的空气压缩机油的旋转氧弹时间可达2000min以上，远高于我国空气压缩机油的产品标准(旋转氧弹值1000min)。(2)本申请的复合剂不含胺类抗氧剂，外观颜色稳定，因而由其所调制的空气压缩机油的颜色为无色，且不会随着储存和高温工作环境中长期使用而变红，十分适宜应用在对润滑油颜色要求苛刻的工况场合。(3)本申请的复合剂不含金属离子，一方面不会对润滑油的氧化产生催化作用，另一方面也不会产生灰分。综上，本发明复合剂是一种具有强抗氧化性的外观颜色稳定的无灰型空气压缩机油复合剂，使用性能良好，配制简单，成本低，十分利于工业推广应用。

具体实施方式

本发明提供一种空气压缩机油复合剂，具体涉及一种具有强抗氧化性的外观颜色稳定的无灰型空气压缩机油复合剂，该复合剂不含有胺类抗氧剂，不含金属离子，使用中不会变色，不会对油品氧化产生催化作用，具有优异的氧化安定性，尤其适用于对空气压缩机油颜色要求较高的工况场合。本发明的空气压缩机油复合剂使用性能良好，配制简单，成本低，十分利于工业推广应用。

本发明所提到的具有强抗氧化性的外观颜色稳定的无灰型空气压缩机油复合剂，它含有：(A)至少一种含硫化合物；(B)至少一种酚类抗氧剂；(C)至少一种金属减活剂；(D)至少一种破乳剂；(E)至少一种抗泡剂；(F)至少一种基础油。

本发明所述的A组分为含硫化合物，其优选选自硫代氨基甲酸酯类化合物或硫代磷酸酯类化合物或它们的任意混合物，可选自亚甲基双二丁基二硫代氨基甲酸酯、二丁基二硫代氨基甲酸酯、二戊基二硫代氨基甲酸酯、二丁基二硫代磷酸酯、二戊基二硫代磷酸酯、二辛基二硫代磷酸酯、硫代磷酸三丁酯、硫代磷酸三戊基酯、硫代磷酸三苯基酯、硫代磷酸三(甲苯基)酯中的一种或多种。

所述的B组分为酚类抗氧剂，其优选选自2-叔丁基酚，2,4-二叔丁基酚，2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-4-烷基酚，2,6-二叔丁基-4-烷氧基酚，4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)，双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚，3,5-二叔丁基-4-羟基苄基巯基-辛基乙酸酯，烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯，2,2’-硫代-[二乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]，4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)等的一种或任意两种以上的组合。

金属表面能引发烃类的链反应，微量的金属离子尤其是Cu²⁺，Fe³⁺，对烃类的氧化起着催化作用。润滑油中加入金属减活剂，可以抑制金属离子对氧化的催化作用。适合本发明C组分的金属减活剂选自以下物质组成的组中的至少一种：苯并***或其衍生物、烷基***或其衍生物、苯并噻唑或其衍生物、噻二唑或其衍生物、苯并咪唑或其衍生物，和吲唑或其衍生物等的至少一种，优选选自苯并***、甲苯基***、4-烷基苯并***例如4-甲基苯并***、5-烷基苯并***例如5-甲基苯并***，辛基***、癸基***、十二烷基***、苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、苯并咪唑和甲苯吲唑中的一种或多种。

所述的D组分破乳剂优选可选自聚氧亚烷基醚，聚氧亚烷基脂肪酸酯，胺与环氧化合物的缩合物，磺酸盐型破乳剂，或它们的任意混合物。例如环氧丙烷/环氧乙烷嵌段共聚物、聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚，聚氧乙烯聚氧丙烯乙二胺，聚氧乙烯聚氧丙烯乙基磷酸酯、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

所述的E组分抗泡剂优选可选自聚硅氧烷、有机硅酸酯、聚烷基丙烯酸酯、表面活性剂或它们的任意混合物等。可以提及：二甲基聚硅氧烷、氟硅氧烷、二乙基硅酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和全氟聚醚等中的一种或多种。

所述的F组分为基础油，包括矿物油、聚α-烯烃、醚类油、酯类油或硅油的一种或多种；合适的矿物油有选自美国石油协会(API)分类的组I、II、III的基础油，或它们的混合物。适合本发明的聚α-烯烃根据40℃下的运动粘度的不同可包括PAO2，PAO4，PAO6，PAO8，PAO10等；另一类有用的合成润滑油包括但不限于使用其中末端羟基通过例如酯化或醚化加以改性的环氧烷聚合物，具体有通过环氧乙烷或环氧丙烷的聚合制备的聚合物。又一类有用的合成油包括但不限于二羧酸与各种醇的酯，具体实例包括己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富马酸二正己基酯、癸二酸二辛基酯、邻苯二甲酸二辛基酯、邻苯二甲酸二癸基酯。另一类油包括硅基油例如聚烷基、聚芳基、聚烷氧基、或聚芳氧基硅氧烷油和硅酸酯油，如硅酸四乙酯、硅酸四异丙酯、聚甲基硅氧烷等。还包括烷基苯如十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯；聚苯如联苯、三联苯、烷基化的聚苯等；烷基化的二苯醚和烷基化的二苯硫醚以及它们的衍生物、类似物和同系物。

以上所述的基础油的运动粘度根据GB/T265试验方法测量的，40℃下的运动粘度优选为2mm²/s～2000mm²/s，并且优选20mm²/s～1000mm²/s。

根据本发明提供的无灰型空气压缩机油复合剂，以空气压缩机油复合剂的总重量为基准，A组分含硫化合物的含量为60～80重量%，优选65～75重量%；B组分酚类抗氧剂的含量为10～30重量%，优选15～20重量%；C组分金属减活剂的含量为3～10重量%，优选5～8重量%；D组分破乳剂的含量为0.1～0.8重量%，优选0.2～0.4重量%；E组分抗泡剂的含量为0.1～1重量%，优选0.3～0.6重量%，其余为F组分基础油，并且所有组分之和为100重量%。

本发明所述的无灰型空气压缩机油复合剂的制备方法包括：按比例将所需各添加剂组分依次加入到带搅拌的容器中，于20-60℃搅拌至均匀透明。

以下以实施例为例进一步说明本发明，但这些实施例仅为说明性的，本发明并不限于这些实施例。

实施例

实施例1

取70重量份硫化合物亚甲基双二丁基二硫代氨基甲酸酯Vanlube7723(R.T.VanderbiltCompany,Inc.下同)，16重量份酚类抗氧剂L135(BasfChemicalCompany，下同)，6.7重量份作为金属减活剂的苯***类衍生物T551(锦州康泰润滑油添加剂有限公司，下同)，0.3重量份的作为抗泡剂的甲基硅油T901(锦州康泰润滑油添加剂有限公司，下同)、0.2重量份作为破乳剂的环氧丙烷/环氧乙烷嵌段共聚物Lubrizol5957(LubrizolCorporation，下同)、6.8重量份PAO6基础油(INEOSGroup，下同)加入到调和釜中，50℃开动搅拌至混合物全部溶解，均匀透明，得到无灰型强抗氧化空气压缩机油复合剂I。比较例1

除了将实施例1中的6.7份苯***类衍生物T551换成6.7份基础油PAO6以外，按与实施例1相同的方法，制备得到无灰型强抗氧化空气压缩机油复合剂II。

比较例2

除了将实施例1中的16重量份酚类抗氧剂L135换成16重量份基础油PAO6以外，按与实施例1相同的方法，制备得到无灰型强抗氧化空气压缩机油复合剂III。

实施例2

取60重量份硫化合物亚甲基双二丁基二硫代氨基甲酸酯Vanlube7723，28重量份酚类抗氧剂L135，6重量份作为金属减活剂的苯***类衍生物T551，0.2重量份的作为抗泡剂的甲基硅油T901、0.5重量份作为破乳剂的环氧丙烷/环氧乙烷嵌段共聚物Lubrizol5957、5.3重量份PAO6基础油加入到调和釜中，50℃开动搅拌至混合物全部溶解，均匀透明，得到无灰型强抗氧化空气压缩机油复合剂IV。

实施例3

取75重量份硫化合物无灰分二硫代磷酸酯Vanlube7611M(R.T.VanderbiltCompany,Inc.)，15重量份2,6-二叔丁基-对甲酚VanlubePCX(R.T.VanderbiltCompany,Inc.)，6.7重量份作为金属减活剂的噻二唑类衍生物T561(锦州康泰润滑油添加剂有限公司，下同)，0.3重量份的作为抗泡剂的甲基硅油T901、0.2重量份作为破乳剂的环氧丙烷/环氧乙烷嵌段共聚物Lubrizol5957、2.8重量份Priolube3970基础油(CrodaChemicalcompany,Inc，下同)加入到调和釜中，50℃开动搅拌至混合物全部溶解，均匀透明，得到无灰型强抗氧化空气压缩机油复合剂V。

以空气压缩机油组合物总重量为基准，将本方法获得的无灰型强抗氧化空气压缩机油复合剂I、II和III，按照1.5重量%的添加量加入到II类基础油150N(SKLubricantsCO.,LTD)中，分别得到空气压缩机油组合物I、II和III，经测试结果验证见表1。

表1空气压缩机油组合物I、II和III性能测试数据

由表1数据可以看到，由本发明的复合剂所制备的空气压缩机油具有很好的氧化安定性和抗泡破乳性能，空气压缩机油组合物I比II和III具有更长的旋转氧弹时间和更好的氧化安定性，表明A组分含硫化合物、B组分酚类抗氧剂以及C组分金属减活剂三者之间具有更好的抗氧协同作用。

以空气压缩机油组合物总重量为基准，将本方法获得的无灰型强抗氧化空气压缩机油复合剂I、II和III，按照1.3重量%的添加量加入到聚α烯烃基础油中，分别得到空气压缩机油组合物IV、V和VI，所用聚α烯烃为PAO10(ExxonMobilChemical，下同)，其测试结果见表2

表2空气压缩机油组合物IV、V和VI性能测试数据

由表2数据可得出，相对于矿物油，复合剂I在合成油PAO油中表现出了更加优异的氧化安定性，所制备的空气压缩机油组合物IV的旋转氧弹时间达到2000min以上，说明A组分含硫化合物、B组分酚类抗氧剂以及C组分金属减活剂三者之间的抗氧协同作用和氧化性在合成油中得到了较好的发挥。

以空气压缩机油组合物总重量为基准，将本方法中获得的无灰型强抗氧化空气压缩机油复合剂IV和V，按照1.3重量%的添加量加入到聚α烯烃基础油中，分别得到空气压缩机油组合物VII和VIII，所用聚α烯烃为PAO10。其测试结果见表3。

表3空气压缩机油组合物VII和VIII性能测试数据

由表3数据可以看到，由包含A组分、B组分以及C组分的复合剂IV和V所制备的合成型空气压缩机油组合物同样具有较好的氧化安定性和抗泡破乳性能，表明本发明无灰型强氧化空气压缩机油复合剂具有较宽应用范围，十分利于在工业中推广。

Claims

1.一种无灰型空气压缩机油复合剂，其包含以下组分：

A、至少一种含硫化合物；

B、至少一种酚类抗氧剂；

C、至少一种金属减活剂；

D、至少一种破乳剂；

E、至少一种抗泡剂；和

F、至少一种基础油，

以无灰型空气压缩机油复合剂的总重量为基准，A组分含硫化合物的含量为65～75重量％；B组分酚类抗氧剂的含量为15～20重量％；C组分金属减活剂的含量为5～8重量％；D组分破乳剂的含量为0.2～0.4重量％；E组分抗泡剂的含量为0.3～0.6重量％，其余为F组分基础油，并且所有组分之和为100重量％，

所述含硫化合物为硫代氨基甲酸酯类化合物或硫代磷酸酯类化合物，或它们的任意混合物，

所述酚类抗氧剂为选自以下物质组成的组中的至少一种：2-叔丁基酚、2,4-二叔丁基酚、2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-4-烷基酚、2,6-二叔丁基-4-烷氧基酚、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基巯基-辛基乙酸酯、烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2,2’-硫代-[二乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]和4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)。

2.根据权利要求1所述的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，所述金属减活剂为选自以下物质组成的组中的至少一种：苯并***或其衍生物、烷基***或其衍生物、苯并噻唑或其衍生物、噻二唑或其衍生物、苯并咪唑或其衍生物，和吲唑或其衍生物。

3.根据权利要求1或2所述的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，所述破乳剂为聚氧亚烷基醚、聚氧亚烷基脂肪酸酯、胺与环氧化合物的缩合物、磺酸盐型破乳剂，或者它们的任意混合物。

4.根据权利要求1或2所述的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，所述抗泡剂为硅氧烷、有机硅酸酯、聚烷基丙烯酸酯、表面活性剂，或者它们的任意混合物。

5.根据权利要求1或2所述的无灰型空气压缩机油复合剂，其中，所述基础油选自矿物油、聚α-烯烃、醚类油、酯类油或硅油的至少一种。

6.一种空气压缩机油组合物，其包括基础油和根据权利要求1-5任一项所述的无灰型空气压缩机油复合剂，所述无灰型空气压缩机油复合剂占所述空气压缩机油组合物的1.2重量％至1.8重量％。

7.一种根据权利要求1-5任一项所述的无灰型空气压缩机油复合剂的制备方法，其包括将所需各组分混合，在20-60℃下搅拌至均匀透明。