[发明专利]润滑油组合物

说明书

本申请是申请号为200510113289.9、申请日为2005年9月27日、发明名称为“润滑油组合物”的申请的分案申请。

本发明涉及润滑油组合物。更具体地说，本发明涉及具有低含量磷、硫和硫酸化灰分的润滑油组合物。

对环境的关注使得人们不断地努力减少压缩点火式(以柴油为燃料的)和火花点火式(以汽油为燃料的)轻型内燃机的CO、烃和氮的氧化物(NO_X)的排放。更进一步，人们已在不断地努力减少压缩点火式轻型内燃机的颗粒物排放。为了达到即将实施的客车排放标准，原始设备制造商(OEM)将依靠使用额外的废气后处理装置。这些废气后处理装置可包括催化剂转化器(其可含有一种或多种氧化催化剂)、NO_X存储催化剂、和/或NH₃还原催化剂、和/或颗粒捕集器。

氧化催化剂会因为与发动机废气中存在的某些元素/化合物接触、特别是与由含磷润滑油添加剂的降解而引入废气中的磷和磷化合物接触而中毒，或者有效性降低。还原催化剂对于发动机废气中的因调和润滑油用的基础油和含硫润滑油添加剂的降解而引入的硫和硫化合物敏感。颗粒捕集器可被降解的含金属润滑油添加剂的产物金属灰分阻塞。

从性能和成本效益两方面考虑，内燃机润滑油组合物通常所用的最有效的抗氧化剂和抗磨剂之一包含二烃基二硫代磷酸金属盐。金属可以是碱金属或碱土金属，或是铝、铅、锡、钼、锰、镍或铜。其中二烃基二硫代磷酸锌盐(ZDDP)是最常用的。尽管该类化合物是特别有效的抗氧化剂和抗磨剂，但是该类化合物将磷、硫和灰分引入发动机，会缩短上述废气后处理设备的使用寿命。

为了确保长的使用寿命，必须研制出对这些后处理设备产生最小的不利影响的润滑油添加剂，并且预计“新型填充”和“第一填充”润滑剂的OEM规格将要求最大硫含量为0.30重量％，最大磷含量0.08重量％和硫酸化灰分含量低于0.80重量％。该类润滑油组合物可简称为“低SAPS”(低硫酸化灰分、磷、硫)润滑油组合物。

同时，选用的润滑油组合物必须提供足够的润滑性能，包括足够的磨损保护和去污力。用于轻型火花点火式和压缩点火式车用内燃机的润滑油组合物的性能，特别是抗磨和发动机净化性能，必须保持在OEM的“新型填充”和“第一填充”规格指定的高水平。本发明是基于如下发现：通过使用镁清净剂和相对高含量的无灰分散剂，可以配制出符合SAPS要求而在点火发动机XUD-II BTE测试中仍具有活塞清洁和粘度控制的通过值、并令人惊奇地满足梅塞德斯-奔驰密封测试要求的润滑油。

根据本发明，提供了一种润滑油组合物，其硫含量最高达0.3重量％，磷含量最高达0.08重量％，硫酸化灰分含量最高达0.80重量％，且总碱值(TBN)约8至9，其包括以下物质的混合物：

(a)主要量的润滑粘性的油，其选自由I类、II类、III类、IV类、V类和合成酯基础油组成的组中的一种或多种；

(b)TBN为200至500的高碱性含镁润滑油清净剂，其存在量为可为润滑油组合物提供5.3至7.3之间的TBN；和

(c)无灰分散剂，其存在量为2.5至4重量％，并为润滑油组合物提供0.05至0.1重量％的氮含量。

除另加说明外，所有添加剂的量都是以活性组分(“a.i.”)为基准以重量％记载的，即与稀释剂或载油无关。

润滑粘性的油

润滑粘性的油可选自I类、II类、III类、IV类或V类基础油或合成酯基础油。基础油类别是美国石油协会(API)出版物“发动机油许可和认证体系”，工业服务部，第十四版，1996年12月，附录1，1998年12月定义的。基础油的粘度优选在100℃下为3-12，更优选4-10，最优选4.5-8m m²/s(cSt.)

(a)用下表A规定的试验方法测定，I类矿物油基础油含有小于90％的饱和物和/或大于0.03％硫，并且其粘度指数大于或等于80且小于120。

(b)用下表A规定的试验方法测定，II类矿物油基础油含有大于或等于90％的饱和物和小于或等于0.03％硫，并且其粘度指数大于或等于80且小于120。

(c)用下表A规定的试验方法测定，III类矿物油基础油含有大于或等于90％的饱和物和小于或等于0.03％硫，并且其粘度指数大于或等于120。

(d)IV类基础油为聚α-烯烃(PAO)。

(e)V类基础油是所有不包含在I类、II类、III类或IV类中的基础油。