极压腐蚀抑制添加剂组合物及其制备方法、含该组合物的航空发动机油与流程

1.本发明属于润滑油及其添加剂技术领域，具体涉及一种极压腐蚀抑制添加剂组合物及其制备方法，以及含该组合物的航空发动机油。

背景技术：

2.随着中国经济的稳步快速发展，人民生活质量及消费能力的不断提高以及世界经济全球化发展趋势，对航空运输需求量与日俱增，同时航空运输业发展也带动与航空相关的产业迅猛发展。未来几年中国民航空运量将保持两位数增长,中国已成为仅次于美国的世界第二大民航客机市场，同时中国的航空货运也成为全世界增长最快的市场。
3.航空发动机从最初的活塞式发动机发展到现在的燃气涡轮发动机，而飞机燃气涡轮发动机是在二战末期才正式进入开发阶段的，并且最初用于军用飞机，后经技术不断更新，开发出了民用航空燃气涡轮发动机。航空燃气涡轮发动机问世后又在技术上不断地更新，发动机的推重比从2提高到7～9甚至有的已超过10；其可靠性和耐久性倍增，导致发动机主轴承温度不断攀升。
4.航空发动机润滑油主要用于航空发动机主轴承和传动装置的齿轮等摩擦部件的润滑和冷却，并对发动机起到润滑、冷却、防锈、清洁和密封等多重作用，要保证航空发动机主轴承及传动装置齿轮的高温、高速工况下正常工作，这就需要航空发动机润滑油要具有良好的极压性能和耐腐蚀性能；而航空涡轴发动机与一般的涡轮喷气发动机不同，涡轴发动机的涡轮既要带动压缩机转动，又要带动旋翼、尾桨工作，涡轮轴再承受高温、高转速的同时，又要承受巨大的离心力和热负荷，这就要求航空发动机润滑油要具有更好的极压性能、承载能力和耐腐蚀性能。

技术实现要素：

5.基于以上所述，本发明的目的在于提供一种优异的极压腐蚀抑制添加剂组合物，用该组合物调合的涡轮燃气航空发动机润滑油品具有优异的极压性能和承载能力，同时具备优异的耐腐蚀性能。
6.本发明为实现上述目的，有针对性地把提高油品极压性能和承载能力作为研究的重点，打破了以往传统航空发动机油极压剂组分间与腐蚀抑制剂组分间的配方体系，以期达到本发明的添加剂组合物调合的油品具备优异的极压性能、承载能力和耐腐蚀性能，满足涡轮燃气/涡轴发动机的润滑要求。
7.为此，本发明提供一种极压腐蚀抑制添加剂组合物，其包含如下组分：
8.(a)至少两种无灰极压抗磨剂，85～95wt％；
9.(b)至少两种腐蚀抑制剂，5～15wt％。
10.本发明所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其中优选的是，所述组分(a)选自亚磷酸酯、磷酸酯和磷酸酯胺类化合物中的两种或三种。
11.本发明所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其中优选的是，所述组分(a)选自芳基亚磷酸酯、磷酸三苯酯、异丙基磷酸三苯酯、双二十烷基磷酸酯及磷酸酯脂肪胺盐中的两种或三种。
12.本发明所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其中优选的是，所述组分(b)选自苯三唑、噻二唑和杂环化合物中的两种或三种。
13.本发明所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其中优选的是，所述组分(b)选自液体甲苯并三唑衍生物、二巯基噻二唑衍生物和蒽醌类杂环化合物中的两种或三种。
14.本发明所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其中优选的是，所述组分(a)的含量为90.0-95.0wt％。
15.本发明所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其中优选的是，所述组分(b)的含量为5.0-10.0wt％。
16.为此，本发明还提供一种极压腐蚀抑制添加剂组合物的制备方法，其包括以下步骤：将权利要求1所述的组分(a)和组分(b)加入带搅拌器的不锈钢调合釜中，搅拌至混合物均匀。
17.本发明所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物的制备方法，其中优选的是，所述搅拌的条件为：温度50～60℃，时间2-6小时。
18.为此，本发明还提供一种航空发动机油，其特征在于，包含2.5wt％-4.5wt％的权利要求1所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物。
19.本发明的有益效果如下：
20.(1)本发明调配的极压腐蚀抑制添加剂组合物以2.5％-4.5％的比例调合的涡轮燃气/涡轮涡轴航空发动机油，具有优异的极压承载能力和腐蚀抑制性。按sae as5780美国汽车工程师协会对民用航空发动机润滑油性能要求，本发明添加剂组合物调合的涡轮燃气航空发动机油通过了sae as5780标准要求中wam承载能力试验及腐蚀性试验。
21.(2)本发明极压腐蚀抑制添加剂组合物调合的润滑油也表现出了优异的极压性能、承载能力和腐蚀抑制性能。
22.综上所述，本发明提供的极压腐蚀抑制添加剂组合物作为涡轮燃气航空发动机润滑油添加剂使其具有优异极压耐腐蚀性能，该添加剂组合物适用于调合带有涡轮燃气航空发动机设备的润滑油，特别适用于调合带有涡轮涡轴航空发动机设备的润滑油。该添加剂组合物调合的油品具有优异的极压性能、承载能力，并有良好的耐腐蚀性能。
附图说明
23.图1为对比例2和实施例2调和的润滑油在氧化及腐蚀试验后的试验片的腐蚀情况对比图。
具体实施方式
24.以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常根据常规条件。
25.本发明提供的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其包含如下组分：
26.(a)至少两种无灰极压抗磨剂，85～95wt％；
27.(b)至少两种腐蚀抑制剂，5～15wt％。
28.在一些实施例中优选的是，所述组分(a)选自亚磷酸酯、磷酸酯和磷酸酯胺类化合物中的两种或三种。
29.在一些实施例中优选的是，所述组分(a)选自芳基亚磷酸酯、磷酸三苯酯、异丙基磷酸三苯酯、双二十烷基磷酸酯及磷酸酯脂肪胺盐中的两种或三种。
30.在一些实施例中优选的是，所述组分(b)选自苯三唑、噻二唑和杂环化合物中的两种或三种。
31.在一些实施例中优选的是，所述组分(b)选自液体甲苯并三唑衍生物、二巯基噻二唑衍生物和蒽醌类杂环化合物中的两种或三种。
32.在一些实施例中优选的是，所述组分(a)的含量为90.0-95.0wt％。如果组分(a)占组合物总重量小于为90.0％，由于组分(a)用量过小，在轴承表面不易形成有效的极压膜而容易导致轴承的磨损、卡咬和烧结，油品达不到最优异的极压承载能力；而组分(a)占组合物总重量用量大于95.0％，由于组分(a)用量过大，造成组分(a)的浪费，并且使添加剂组合物的成本上升，造成油品的成本上升，同时因组分a含量过多会影响其它功能添加剂的效果发挥，并无其他有益效果。
33.在一些实施例中优选的是，所述组分(b)的含量为5.0-10.0wt％。如果组分(b)占组合物总重量小于为5.0％，由于组分(b)用量过小，容易造成油品腐蚀抑制效果不佳，从而造成轴承等金属部件的腐蚀，并加轴承等金属部件的磨损和油品氧化；而组分(b)占组合物总重量用量大于10.0％，由于组分(b)用量过大，造成组分(b)的浪费，并且使添加剂组合物的成本上升，也造成油品的成本上升，同时因组分b含量过多会影响其它功能添加剂的效果发挥，并无其他有益效果。
34.本发明提供的极压腐蚀抑制添加剂组合物的制备方法，其包括以下步骤：将权利要求1所述的组分(a)和组分(b)加入带搅拌器的不锈钢调合釜中，搅拌至混合物均匀。
35.在一些实施例中优选的是，所述搅拌的条件为：温度50～60℃，时间2-6小时。
36.本发明提供的航空发动机油，包含2.5wt％-4.5wt％的权利要求1所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物。
37.测试方法
38.为了评价添加剂组分，本发明在实验室采用了pb、pd、falex a法、srv试验机(模拟fzg)法和氧化及腐蚀性等模拟试验方法，分别评价油品的极压性能、承载能力和腐蚀抑制性能。模拟试验方法的条件分别是：gb/t 3142；sh/t 0187(a法)；氧化及腐蚀性试验温度设定218℃，实验时间为72h；srv试验机(模拟fzg)法是利用德国optimol公司生产srv试验，频率50hz，温度100℃，行程2.5mm，负荷逐级加载。
39.对比例1
40.以生产本发明添加剂组合物产品100kg为例所用的原料及其质量比为：
41.芳基亚磷酸酯25kg，
42.双二十烷基磷酸酯50kg，
43.液体甲苯并三唑衍生物12.5kg，
44.二巯基噻二唑衍生物12.5kg。
45.将以上各组分加入不锈钢调和釜中，升温至55℃搅拌4小时，得到该添加剂组合物产品。
46.对比例2
47.以生产本发明添加剂组合物产品100kg为例所用的原料及其质量比为：
48.芳基亚磷酸酯46kg，
49.异丙基磷酸三苯酯46kg，
50.硫化脂肪酸酯5kg，
51.液体甲苯并三唑衍生物2kg，
52.二巯基噻二唑衍生物1kg。
53.将以上各组分加入不锈钢调和釜中，升温至55℃搅拌4小时，得到该添加剂组合物产品。
54.实施例1
55.以生产本发明添加剂组合物产品100kg为例所用的原料及其质量比为：
56.芳基亚磷酸酯22.5kg，
57.双二十烷基磷酸酯67.5kg，
58.液体甲苯并三唑衍生物5kg，
59.二巯基噻二唑衍生物5kg。
60.将以上各组分加入不锈钢调和釜中，升温至55℃搅拌4小时，得到该添加剂组合物产品。
61.实施例2
62.以生产本发明添加剂组合物产品100kg为例所用的原料及其质量比为：
63.磷酸三苯酯22.5kg，
64.异丙基磷酸三苯酯67.5kg，
65.液体甲苯并三唑衍生物5kg，
66.二巯基噻二唑衍生物5kg。
67.将以上各组分加入不锈钢调和釜中，升温至55℃搅拌4小时，得到该添加剂组合物产品。
68.实施例3
69.以生产本发明添加剂组合物产品100kg为例所用的原料及其质量比为：
70.磷酸三苯酯22.5kg，
71.异丙基磷酸三苯酯67.5kg，
72.磷酸酯脂肪胺盐5kg，
73.液体甲苯并三唑衍生物2kg，
74.二巯基噻二唑衍生物2kg，
75.蒽醌类杂环化合物1kg。
76.将以上各组分加入不锈钢调和釜中，升温至55℃搅拌4小时，得到该添加剂组合物产品。
77.实施例4
78.以生产本发明添加剂组合物产品100kg为例所用的原料及其质量比为：
79.磷酸三苯酯22kg，
80.异丙基磷酸三苯酯66kg，
81.磷酸酯脂肪胺盐2kg，
82.液体甲苯并三唑衍生物4.5kg，
83.二巯基噻二唑衍生物4.5kg，
84.蒽醌类杂环化合物1kg，
85.将以上各组分加入不锈钢调和釜中，升温至55℃搅拌4小时，得到该添加剂组合物产品。
86.试验例1
87.为验证本发明的效果，发明人采用实施例制备的添加剂组合物调和涡轮燃气航空发动机润滑油，进行了实验室模拟性能评价和发动机台架试验，试验结果如表1所示。
88.涡轮燃气航空发动机润滑油调和步骤具体为：在不锈钢调和釜中，将实施例1至4和对比例1至2的添加剂组合物产品分别以4.5wt％的加入量、定量的萘胺类抗氧剂依次加入到醇酯类合成基础油中调和成涡轮燃气航空发动机润滑油。
89.表1、润滑油组合物调合的涡轮航空润滑油实验室模拟性能评价
[0090][0091]
由表1数据可以看出，通过超出本发明范围的对比例1和对比例2的分析数据可以充分说明，采用本发明实施制备的涡轮燃气航空发动机油具有优良的极压性能，在极压四球法、falex(a法)、srv试验机(模拟fzg)及氧化腐蚀性模拟试验中结果更优，具有优异的极压性能、承载能力及腐蚀抑制能力。
[0092]
实施例2和对比例2调和的润滑油在氧化及腐蚀试验后的试验片的腐蚀情况对比
图参见图1。
[0093]
表2实施例2润滑油组合物调合涡轮燃气航空发动机油的测试结果
[0094][0095]
由表2数据可以看出，本发明实施例2润滑油组合物通过了sae as5780中腐蚀性试验及wam承载能力试验，试验结果远优于指标要求，表明本发明润滑油组合物调合的涡轮燃气航空润滑油具有更优异的极压性能及抗腐蚀性能。
[0096]
由上可知，本发明的有益效果如下：
[0097]
(1)本发明调配的极压腐蚀抑制添加剂组合物以2.5％-4.5％的比例调合的涡轮燃气/涡轮涡轴航空发动机油，具有优异的极压承载能力和腐蚀抑制性。按sae as5780美国汽车工程师协会对民用航空发动机润滑油性能要求，本发明添加剂组合物调合的涡轮燃气航空发动机油通过了sae as5780标准要求中wam承载能力试验及腐蚀性试验。
[0098]
(2)本发明极压腐蚀抑制添加剂组合物调合的润滑油也表现出了优异的极压性能、承载能力和腐蚀抑制性能。
[0099]
综上所述，本发明提供的极压腐蚀抑制添加剂组合物作为涡轮燃气航空发动机润
滑油添加剂使其具有优异极压耐腐蚀性能，该添加剂组合物适用于调合带有涡轮燃气航空发动机设备的润滑油，特别适用于调合带有涡轮涡轴航空发动机设备的润滑油。该添加剂组合物调合的油品具有优异的极压性能、承载能力，并有良好的耐腐蚀性能。
[0100]
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种极压腐蚀抑制添加剂组合物，其特征在于，包含如下组分：(a)至少两种无灰极压抗磨剂，85～95wt％；(b)至少两种腐蚀抑制剂，5～15wt％。2.根据权利要求1所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其特征在于，所述组分(a)选自亚磷酸酯、磷酸酯和磷酸酯胺类化合物中的两种或三种。3.根据权利要求2所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其特征在于：所述组分(a)选自芳基亚磷酸酯、磷酸三苯酯、异丙基磷酸三苯酯、双二十烷基磷酸酯及磷酸酯脂肪胺盐中的两种或三种。4.根据权利要求1所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其特征在于，所述组分(b)选自苯三唑、噻二唑和杂环化合物中的两种或三种。5.根据权利要求1所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其特征在于，所述组分(b)选自液体甲苯并三唑衍生物、二巯基噻二唑衍生物和蒽醌类杂环化合物中的两种或三种。6.根据权利要求1所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其特征在于，所述组分(a)的含量为90.0-95.0wt％。7.根据权利要求1所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物，其特征在于，所述组分(b)的含量为5.0-10.0wt％。8.一种极压腐蚀抑制添加剂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1所述的组分(a)和组分(b)加入带搅拌器的不锈钢调合釜中，搅拌至混合物均匀。9.根据权利要求8所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物的制备方法，其特征在于，所述搅拌的条件为：温度50～60℃，时间2-6小时。10.一种航空发动机油，其特征在于，包含2.5wt％-4.5wt％的权利要求1所述的极压腐蚀抑制添加剂组合物。

技术总结

本发明涉及一种极压腐蚀抑制添加剂组合物，其包含如下组分：(A)至少两种无灰极压抗磨剂，85～95wt％；(B)至少两种腐蚀抑制剂，5～15wt％。本发明还涉及一种极压腐蚀抑制添加剂组合物的制备方法以及一种航空发动机油。本发明所配制的极压腐蚀抑制添加剂组合物以2.5％～4.5％的比例，调合的涡轮燃气航空发动机润滑油性能满足SAE AS5780中WAM承载能力限值要求，适用于调合车用润滑油和涡轮燃气航空发动机润滑油，更适用于调合涡轮涡轴航空发动机润滑油。该添加剂组合物调合的油品具有优异的极压性能、承载能力和抗腐蚀性能，可有效抑制航空发动机部件摩擦和磨损，有效抑制航空发动机金属部件的腐蚀。金属部件的腐蚀。金属部件的腐蚀。