[发明专利]一种高抗磨润滑油添加剂、润滑油及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高抗磨润滑油添加剂，该添加剂的原料包括含有单不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸的油脂或其衍生物、碱液、硫单质和盐类物质；所述硫单质为油脂或其衍生物质量的0.01～10％，优选为5～7％；所述高抗磨润滑油添加剂由经过碱液处理的油脂或其衍生物，以盐类物质作为催化剂，与硫单质反应得到。本发明采用的加热加硫方法不仅操作简单易行、重复率高，还可降低有毒有害化学试剂对于工人的损伤，适合大规模的产业化生产，实用性强。通过本方法所制备出的润滑油添加剂可有效保护易于磨损的机器零件以及发动机等设备，有效增加润滑油的抗磨擦性能并降低了能源的损耗。

技术领域

本发明属于润滑油技术领域,涉及一种润滑油添加剂。

背景技术

摩擦是一种不可避免的自然现象，每年用于减少机械零件摩擦磨损使用的燃料占总燃料消费量1/3，此外，摩擦还可引起机械能量的无益损耗，使机器寿命缩短，降低机械效率，80％的损坏零件是由磨损报废的。所以,提高润滑性能以减少摩擦，磨损，防止烧结，对国民经济具有重要意义。为了解决上述问题，寻找能够降低摩擦，减少磨损的物质显得尤为重要，因此为了提高润滑油的摩擦学性能，往往向润滑油中加入适当的添加剂。

硫系添加剂具有良好的极压抗磨性能，目前广泛使用的有硫化动植物油脂、硫化甘油酯、硫化碳氢化合物磺酸盐类等。其中，使用最多的是硫化异丁烯，这是因为硫化异丁烯在高速冲击载荷下能有效防止齿面擦伤，然而，普通的硫化异丁烯生产过程极其复杂，在生产过程中产生大量的有害物质，有很大的气味。硫系添加剂的作用机理是：在边界润滑条件下，添加剂受摩擦热、自我催化或者外逸电子等作用，与摩擦副的表面发生摩擦化学反应，生成含硫的无机物(FeS)，在此基础上，形成由Fe₂O₃和FeS组成的摩擦化学反应膜，从而起到抗擦伤和抗烧结的作用。含有FeS的润滑膜有较大的抗剪切强度，摩擦系数较低，熔点高，在800℃左右依然可以保持润滑作用。同时大量实验研究证明，硫原子对金属表面具有很强的亲和能力，边界润滑条件下发生的摩擦化学反应，会在金属表面形成牢固的摩擦润滑反应膜，从而显著降低摩擦磨损，提高润滑油的摩擦学性能。

目前我国对于添加剂的需求越来越大，但目前众多的添加剂由于价格昂贵实际投入生产的屈指可数，大部分制备含硫添加剂均运用硫化橡胶的手段使用一氯化硫，此反应虽在低温进行，更节能，但该原料具有强腐蚀性、强刺激性并且发烟，因而处理操作复杂，使用并不安全，故不适用于生产过程。故研制出一种高抗磨润滑油添加剂并尽量降低成本十分重要。如何更安全的制备含硫添加剂降低化学试剂对工人的危害，克服上述缺陷开发出环境友好，易于生产的含硫添加剂制备方法是当务之急。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种加热催化双键加成硫单质的高抗磨润滑油添加剂、润滑油及其制备方法，提高润滑油的抗摩擦性能，提高其润滑性。

作为本发明的一个方面，本发明提供了一种高抗磨润滑油添加剂，该添加剂的原料包括含有单不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸的油脂或其衍生物、碱液、硫单质和盐类物质；所述硫单质为油脂或其衍生物质量的0.01～10％，优选为5～7％；所述高抗磨润滑油添加剂由经过碱液处理的油脂及其衍生物，以盐类物质作为催化剂，与硫单质反应得到。

进一步，所述盐类物质包括磷酸盐、硫酸盐、钠盐、钾盐、钙盐、铁盐或其衍生物。所述的盐类物质为油脂及其衍生物质量的1～5％，优选为3％。

进一步，所述的碱液包括NaOH溶液、KOH溶液、Ca(OH)₂溶液，优选NaOH溶液或KOH溶液。所述碱液的浓度在0.5～4mol/L之间,所述碱液为油脂及其衍生物质量的约1/5；

进一步，所的述油脂包括菜籽油、花生油、橄榄油、玉米油、色拉油、茶油、葵花籽油；所述油脂的衍生物包括油酸二乙醇胺、油酸甘油酯、菜籽油甲酯、菜籽油乙酯。其中所述油脂及其相应的衍生物可以为食品级，也可为工业级。

所述硫单质，包含硫磺、升华硫，优选升华硫。