WGF汽油机油的研制

5W/30 GF-5 汽油机油的研制,应化1303徐波,机油技术指标,1,基础用油,2,添加剂,3,最终配方,4,目录,技术指标,No.,01,1,5W/30技术指标,冬夏通用油；5W表示冬季冷启动可靠点为-30；30表示100摄氏度时运动粘度标准为9.3mm2/s到12.5mm2/s之间；低温动力粘度（-30）Max=6600mPa.s；高温高剪切粘度（150，106s-1）不小于2.9mPa.s；闪点（开口）不低于200；倾点不高于-35。,2,GF-5技术指标,P0.08%，P挥发性79%；S0.06%；挥发性：蒸发损失15%，模拟蒸馏（371）10%；高温沉积物：35mg；凝胶指数：12；边界泵送温度：-40；40粘度增长不大于150%。,技术指标,GF-4与GF-5性能对比,1、5W/30机油必须使用粘度指数大于120的加氢合成基础油或化学合成油才能满足。且使用温度宽，要求有良好的低温流动性及粘温性能。2、GF-5规格节能发动机油综合要求有了新的提高，对基础油和添加剂的组成和性能提出更加严格要求。对油品燃料经济性要求的增加，需要使用更多粘温性能好的基础油，从添加剂的角度看，燃料经济性的提高对配方组成尤其是对减摩剂性能提出了更高要求；GB试验对磷挥发性比例的限制进一步严格了发动机油中广泛使用的二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）的类型。3、 GF-5比GF-4规格在评价高温氧化，低温油泥，磨损和腐蚀4个指标上有了提高，程序IIIG中活塞沉积物评分由3.5增加到4.0说明了高温清净性能提高，而程序VG中油泥评分指标的提高表明了对油泥分散能力要求的提高；高温抗泡消泡时间通过指标上变得更加苛刻。,对汽油机油要求,基础用油,No.,02,API第类基础油（石蜡加氢裂化油）主要是用全氢工艺生产，其粘度指数高，蒸发损失小，对抗氧剂感受性好，粘温性质优良，蒸发损失小，硫含量低，饱和烃含量高，芳烃含量低，不易形成高温沉积物，适用于配制节能型多级内燃机油及高档工业润滑油。符合5W/30及GF-5的基础油技术指标。,添加剂,No.,03,种类及作用,1、清净分散剂（1）金属清净剂：对内燃机润滑油的高温沉积物有良好的清洁分散作用。高碱值石油磺酸钙：成本低，碱值在200-350，具有优异的酸中和性能，高温清净性，防锈性好。磺酸盐在增溶、分散作用方面比水杨酸盐强，但在苛刻的高温条件下中和速度及清净性又比水杨酸盐差。髙碱值烷基水杨酸钙：烷基水杨酸盐的清净性很好，钙盐的最高碱值达280mgKOH/g，中和能力很强，高温下稳定，并具有一定的抗氧化和抗腐蚀性能。选择T103高碱值石油磺酸钙和LZL109B髙碱值烷基水杨酸钙复配使用作为金属清净剂。T103高碱值石油磺酸钙：0.5-2%LZL109B髙碱值烷基水杨酸钙：1-2%,种类及作用,（2）无灰分散剂：主要作用是控制汽油发动机油泥生成，控制柴油机油沉积，中和燃烧生成物中的酸。高分子量丁二酰亚胺：高分子量丁二酰亚胺兼有良好的热稳定性和高、低温分散性，用于高档内燃机油，如用于中低档内燃机油可降低分散剂用量。 经大量研究和应用实践已表明，丁二酰亚胺与高碱度金属清净剂的恰当复合，不仅可以互相弥补不足，使使用效能趋于全面，而且有极佳的协和效应。以高碱度金属清净剂与丁二酰亚胺等无灰分散剂适当复合是高度有效的提高内燃机油清净分散性的方法，分散剂的加入可以大大降低清净剂的用量，降低成本，控制油泥生成。选择T161高分子量丁二酰亚胺作为无灰分散剂。T161高分子量丁二酰亚胺：1-6%,种类及作用,2、抗氧抗腐剂二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）：多效添加剂，具有抗氧抗腐蚀，抗磨损作用。是主要的抗氧抗腐蚀剂。一般用于内燃机，抑制润滑油的氧化，减少沉淀、漆膜、积炭的生成。抑制润滑油粘度增大，防止轴承腐蚀及磨损。 由于发现P元素对汽油机上三元催化转化器有害,含磷的沉淀物尤其是磷酸锌会使三效催化剂中毒及影响氧气传感器,随之出台的内燃机油品规格开始对P元素含量进行越来越严格的限制。 ZDDP是除金属清净剂外灰分的主要来源之一。ZDDP在高于160的工况下会丧失抗氧化和极压抗磨性能。二烷基二硫代氨基甲酸盐（酯）（MDTC）：多效添加剂。抗氧抗腐蚀、抗磨、极压性、耐高温性比ZDDP好。最高能耐300高温。价格较贵。在内燃机油中与ZDDP复合使用，可代替ZDDP用于低磷配方。选择T205仲烷基ZDDP和二烷基二硫代氨基甲酸锌（ZnDTC）复配使用作为抗氧抗腐剂。T205仲烷基ZDDP:0.51.7%二烷基二硫代氨基甲酸锌（ZnDTC）:0.5%,种类及作用,3、粘度指数改进剂：改善粘温性能，省油，简化油品，实现油品通用化，降低磨损。聚甲基丙烯酸酯（PMA）：低温性能好，氧化安定性好，改进粘度指数性能好，抗剪切性能差。乙烯-丙烯共聚物（OCP）：增粘能力与剪切稳定性好，低温性能差一些。若配置低粘度的多级油，最好与酯型降凝剂复合来改善其低温性能。选择聚甲基丙烯酸酯（PMA）与T612乙烯-丙烯共聚物（OCP）复配作为粘度指数改进剂。聚甲基丙烯酸酯（PMA）：0.5-1%T612乙烯-丙烯共聚物（OCP）：0.5-1.5%4、降凝剂聚-烯烃：颜色浅，效果好，使用于各种润滑油中，高效浅色降凝剂，其效果与PMA相当，价格比PMA便宜。选择T803聚-烯烃作为降凝剂。T803聚-烯烃：0.11.0%,种类及作用,5、抗泡剂聚二甲基硅氧烷：抗泡稳定性好，与各种添加剂配伍性良好。粘度越大，其抗泡效果越好，但不宜太大，太大难以分散。硅油对调和技术很敏感，在酸性介质中不稳定，易产生气泡，影响液压油的空气释放值。非硅抗泡剂：丙烯酸酯与醚的共聚物。抗泡稳定性好，在酸性介质中稳定，对空气释放值影响小。不足之处，对有些添加剂比较敏感。选择T901聚甲基硅油与T912丙烯酸酯与醚的共聚物复配作为抗泡剂。T901聚甲基硅油：0.0001-0.01%T912丙烯酸酯与醚的共聚物：0.0050.1% 6、摩擦改进剂有机钼：改善润滑油的润滑性能，减少摩擦和磨损效果比其它的摩擦改进剂节能效果更好。有机钼：0.52.0%,种类及作用,7、防锈剂N-油酰基肌氨酸十八胺盐：具有良好的抗潮湿