[发明专利]两冲程汽油机的润滑油组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种两冲程汽油机的润滑油组合物及其制备方法。本 发明特别涉及一种主要包含烷基苯的两冲程汽油机润滑油组合物。除 了烷基苯之外，该组合物还包含抗氧化剂、极压添加剂、防泡剂、倾 点抑制剂、腐蚀抑制剂和洗涤分散剂添加剂、润滑添加剂、消烟剂， 其在两冲程汽油机燃烧后的废气排放中产生较少量的可观察到的烟 尘。

背景技术

两冲程汽油机是公知的艇外马达、摩托雪撬、摩托艇、摩托车、 小型摩托车、机动脚踏两用车、发电机组和各种园林设备-如割草机、 链锯、修剪机和鼓风机-的动力源。两冲程汽油机的广泛应用主要是 由于它的设计简单，重量轻，能够在低温下快速启动以提供高的动力 输出，且成本相对较低。两冲程汽油机采用预定比例的汽油和润滑剂 的混合物运行。因为燃料包含汽油润滑剂混合物，尾气中产生并释放 大量的烟尘。润滑剂必须提供严格条件下的令人满意的性能特性。用 于两冲程汽油机的润滑剂传统上由矿物油或合成的基液、性能添加剂 和溶剂组成，溶剂一般为相对低沸点的石油馏分，以增强汽油/润滑剂 混溶性。

当前开发的用于降低四冲程小汽车和卡车汽油机废气排放的技 术不能很好地适用于两冲程汽油机。因此，公众越来越关注由这些小 汽油机释放的高水平碳氢化合物，因为这些碳氢化合物不容易降解。 矿物碳氢化合物释放是汽油机基本设计的结果。具体地说，在典型的 两冲程汽油机的动力冲程中，随着总进料被压缩于活塞上方的空间 中，空气、油和燃料被抽入曲轴箱。在排气冲程中，燃烧后的气体通 过排气口排出，且新鲜的可燃混合物的装料从曲轴箱转移到活塞上方 的空间。由于排气口在新鲜的可燃混合物的装料发生转移之前打开并 在之后关闭，多达18％的新鲜装料未经燃烧随废气排出。因而，碳氢 化合物释放远远超过同等的四冲程发动机的释放水平。

水冷艇外发动机直接排放到水中，增加了水污染，而上面提到的 配备有气冷两冲程汽油机的其它设备产生引起严重空气污染的释放。 例如，许多两冲程汽油机每马力小时产生高达卡车发动机的污染五十 倍的污染。两冲程汽油机废气中可见烟尘的释放最近也已受到越来越 多的关注和控制。另外，两冲程汽油机的烟尘释放从美学观点来看也 正变成一个问题。

石油基的润滑油为由环烷烃、链烷烃、芳香烃、多核芳香烃和不 饱合化合物组成的碳氢化合物。各种添加剂，主要是具有确定组成或 结构的化合物，被加入润滑油中以改善理化性质的性能。

石油基润滑油通常具有许多缺点，如对环境的高毒性、不良生物 降解性和随着原油组成的变化其性质发生变化。其它类型的已知为合 成润滑剂的润滑剂被设计为在极端的温度、压力、辐射或化学条件下 使用并具有极好的润滑性和热稳定性。合成润滑剂相对较昂贵，对环 境也是有毒的，且可能不是环境友好的。各种不同应用中通常采用的 合成润滑剂有，

a)聚乙二醇，

b)聚丁烯，

c)二元酸酯，

d)含氟聚合物，

e)多元醇酯，

f)磷酸酯，

g)聚硅氧烷，

h)聚α烯烃

i)其它类似液体。

上述污染和烟尘问题由于润滑剂中挥发性有机溶剂的存在而加 剧。另外，某些用作混溶性增强剂的溶剂具有相对低的闪点，因此造 成潜在的着火危险，这在这些产品的储存和运输方面特别需要注意。

在用于制造两冲程汽油机润滑油的现有技术中，通常矿物油或带 有合成流体的矿物油或脂肪酸的复合酯被用于增强性能。烟尘和环境 友好性不是主要的指标。

来自非食用植物油的一些类型的单酯对于两冲程汽油机在燃烧 产生较少量的可见烟尘是有用的，能够以低浓度使用且与烷基苯是相 容的。

可以参考美国专利6197731(Zehler等人，2001年3月6日，Henkel  Corporation(Gulph Mills，PA))无烟两冲程发动机润滑剂，公开了两 冲程汽油机润滑剂组合物的酯基料，其在两冲程汽油机燃烧后释放的 废气中产生较少量的可见烟尘，不需要混溶性增强溶剂，在100℃具 有3.0cst-20.0cst的粘度且具有至少75的烟指数。某些酯是可生物降 解的(这里，采用多元醇的合成酯)。