179650. lajstromszámú szabadalom • Adalékolt motorolaj kompozíció
3 179650 4 és eltérő funkciójú adalék anyagok egymás hatását képesek vagy növelni (szinergetikus hatás), vagy csökkenteni (antagonisztikus hatás). Ennek megfelelően módot találtak olyan egyedi adalékkomponensek kiválasztására, amelyek együttes alkalmazásával az oxidáció- és korróziógátló, valamint a detergens-diszpergens hatás szempontjából minőségileg jobb és így a fizikai-kémiai hatásokkal szemben ellenállóbb olajok állíthatók elő (US 3 254 025; Brit 1 092 847). A motorolajok összetételváltozásának másik fő iránya a felhasznált adalék anyag kombinációk hamutartalmának fokozatos csökkentése. Ez az irányú változás különösen a benzin-üzemű motoroknál erőteljes, de jelentős a dízelmotoroknál is. A hamutartalom csökkentésének fő okai a városi forgalom elterjedésének következtében fellépő nagyobb mennyiségű hidegiszap keletkezésének megakadályozása és az 1,0% feletti hamutartalmú olajoknál tapasztalt dugattyú beégési jelenségek voltak. Az olajok hamutartalmának csökkentésére az egyre nagyobb mennyiségben alkalmazott nagyhatású hamumentes detergens-diszpergens adalék anyagok kidolgozása adott lehetőséget. Ezeknek az adalék anyagoknak a hagyományos fémtartalmú detergens-diszpergensekkel történő együttes alkalmazásával és előnyös kölcsönhatásaik kihasználásával sikerült egyre magasabb teljesítményszintű (API szerinti SD, SE, SF, CC, CD) motorolajok előállítása (US 3 272 743; 3 287 271; 3 377 281). A komponensként felhasznált adalék anyagok típusát és mennyiségi arányait meghatározza a motorolaj alkalmazási területe is. A gépkocsi motorok túlnyomó többsége benzin- vagy dízelüzemű. E két fő típus azonban eltérő hőmérsékleti tartományban működik. A jó minőségű motorolajoknak a benzin-üzemű motorok esetében főleg közepes és alacsony hőmérsékleten, a dízelmotoroknál pedig főleg magas és közepes hőmérsékleten kell ellenállóknak lenniük a különböző fizikai és kémiai változásokkal szemben. Ezeket az igényeket a mai kenőolajoknál különböző hőstabilitású és szerkezetű adalék anyagokból álló kompozíciókkal elégítik ki. Az így előállított olajoknak azonban közös hátrányuk, hogy gazdaságos adalékkoncentrációk alkalmazása esetén, vagy csak Otto-, vagy csak dízelmotorokban felelnek meg e magas követelményszinteknek (US 3 676 346; Brit 975 290). Találmányunk célja az eddigi hátrányok megszüntetése, amit olyan motorolaj előállításával értünk el, amely megfelelően kiválasztott alapolajból, valamint különböző szerkezetű szukcinimidek elegyéből álló hamumentes detergens-diszpergens, és az ehhez előnyös kölcsönhatások alapján kiválasztott fémtartalmú oxidáció-, kopás- és korróziógátló, illetve fémtartalmú detergensdiszpergens adalék anyagok kombinációjából áll, és amely széles hőfoktartományban, alacsony hamutartalom mellett mind Otto-, mind pedig dízelmotorokban magas teljesítményszintet biztosít. Kutatómunkánk során ugyanis arra az eredményre jutottunk, hogy ha egy megfelelő viszkozitás-fokozatú olajhoz (kenőolaj, amely megfelelő folyási tulajdonságokat módosító adalék anyagokat tartalmaz) egy széles hőfoktartományban alkalmazható, megfelelően kiválasztott minőségű és mennyiségű (az elegyre vonatkoztatott 0,5—6 s.%) hamumentes detergens-diszpergenst, majd ehhez megfelelő minőségű Zn-dialkil-ditiofoszfát és/vagy Zn-diaril-ditiofoszfát (0,5—2,5 s.%), hiperbázikus Ca- és/vagy Mg-szulfonát (0,2—5 s.%), továbbá előnyös esetben az eddigiekhez stabilitásnövelő kiegészítő detergens-diszpergens adalékként (összesen 0,1— 5% mennyiségben) bázikus Ca- és/vagy Ba-szulfonát és/vagy Ca-fenát típusú adalék anyagokat választunk ki, és ezeket az olajjal elegyítjük, akkor a megjelölt koncentráció tartományokban a detergens-diszpergens, antioxidáns, kopás- és korróziógátló hatás szempontjából előnyös szinergetikus hatást tapasztalunk. Alapolajként paraffin bázisú, oldószeres finomítással és paraffinmentesítéssel, továbbá hidrogénező befejező finomítással előállított, 5—-12 mm2/s viszkozitású finomítványokat lehet felhasználni. Folyási tulajdonságokat biztosító adalék anyagként alkalmazunk 0,1—15 s.% mennyiségben poli(alkil-metakrilát)-okat vagy más olyan közismert Teológiai tulajdonságokat módosító adalék anyagokat (poliolefinek, sztirol-butadién kopolimerek, poliakrilátok) amelyek a funkciós adalékok hatását nem rontják le vagy maguk is egyéb kiegészítő (detergens-diszpergens korróziógátló) hatásokkal rendelkeznek. Ugyanez vonatkozik a szükség esetén felhasználandó szokásos dermedéspontcsökkentő és habzásgátló adalékokra is. Hamumentes detergens-diszpergens adalék anyagként olyan polialkenil-borostyánkősavanhidrideknek, polietilén-poliaminokkal, aminoalkoholokkal, polialkoholokkal vagy azok elegyeivel képzett, nagy hőstabilitású 900—6000 átlag mólsúlyú vegyületei alkalmazhatók, amelyek bázisszáma (TBN) 10—75, előnyösen 20—■ 55 között van. Úgy találtuk, hogy az Otto- és dízelmotor-olajokkal szemben hőstabilitás szempontjából támasztott különböző követelmények miatt a hamumentes detergensdiszpergens adaléknak az eddigi tulajdonságok mellett alacsony és magas hőmérsékleten is nagy hatékonysággal kell rendelkeznie. Ez a követelmény találmányunk szerint olyan adalékokkal elégíthető ki, amelyek a monoszerkezetű szukcinimid vegyületeken kívül 10—70, előnyösen 20—50% mennyiségű bisz-szukcinimid szerkezetű vegyületeket is tartalmaznak. Emellett eredményeink alapján arra a felismerésre jutottunk, hogy a szukcinimidet és egyéb adalékokat tartalmazó elegyben akkor érhető el a detergens-diszpergens hatásnál jelentősebb mértékű szinergizmus, ha az alkalmazott alkenil-szukcinimid megfelelő számú szabad amino- és/vagy imino-csoporttal rendelkezik. Az ilyen csoportok vegyületen belüli relatív mennyiségére a bázisszám (TBN) és nitrogéntartalom hányadosa utal. Úgy találtuk, hogy ennek megfelelő értékei a 11—23, legkedvezőbben a 14—20 tartományban vannak. Korrózió- és oxidációgátló adalékként a motorolajokhoz használható, szokásos minőségű Zn-dialkil-ditiofoszfátot, valamint Zn-diaril-ditiofoszfátot külön-külön — vagy kedvező együttes hatás esetén elegyüket is — lehet alkalmazni. Úgy találtuk, hogy az egymáshoz viszonyított tömegarányuk kedvező tartománya 4 :1 és 1 :4 között van. Detergens-diszpergens hiperbázikus Ca- és Mg-szulfonátokként 250—420 bázisszámú, 8—15% fémtartalmú, nagy hőstabilitású és jó lerakódást gátló hatással rendelkező anyagok használhatók fel. Úgy találtuk, hogy amennyiben az említett adalék anyag komponenseket a megadott arányoknak megfelelően alkalmazzuk, akkor közöttük az eddig tapasztaltnál nagyobb mértékű szinergetikus hatás érvényesül, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 .65 2
