177466. lajstromszámú szabadalom • Többfokozatú motorolaj kompozíció nagy fajlagos teljesítményű gépjármű motorokhoz
3 177466 4 Hátrányuk, hogy a felhasználás során keletkező bomlástermékeik lekötik a detergensdiszpergens adalékok hatóanyagának egy részét. Ezt a tényt a motorolaj adalékok minőségének és koncentráció-tartományának kiválasztásánál figyelembe kell venni. A motorolajok kedvező tulajdonságait az alapolajok és a VT módosító adalékok mellett a különböző ún. funkcionális adalék anyagok alkalmazásával biztosítják. Ezek az adalékok hatásaik és típusaik szerint lehetnek oxidáció, kopás- és korróziógátlók úgy, mint cink-dialkil-ditiofoszfátok, cink-diaril-ditiofoszfátok, alkü-fenolok, aromás aminok, stb., fémtartalmú detergens-diszpergens adalékok, amelyek meggátolják a nagy hőmérsékleten a dugattyúra történő lerakódást, mint pl. a hiperbázikus Ca- és Ba-szulfonátok, Ca-fenolátok, Ba-fenolátok, foszforszulfurált-poliolefin sók, stb., vagy pedig hamumentes detergens-diszpergens adalékok, amelyek az alacsony hőmérsékleti körülmények között (pl. városi forgalomban) meggátolják az ún. hidegiszap keletkezését és lerakódását, ezeknek az adalékoknak a főbb típusa a polialkenil-szukdnimidek, poláros csoportokat tartalmazó kopolimerek, nagy szénatomszámú karbonsavak amidjai, poliészterek, stb. Korábban ahhoz, hogy az olajnak valamennyi lényeges tulajdonságát biztosítani lehessen, a különböző funkciójú adalék anyagok elegyét alkalmazták (US 3 243 371, GB 906 420). Később a funkcionális adalékok hatékonyságát sikerült azáltal növelni, hogy olyan adalékokat elegyítettek, melyek szinergetikus hatást mutattak (US 3 254 025, 3 377 281, GB 1 092 847). Az ilyen adalék elegyek 5-15%-át tartalmazó motorolaj kompozíciók már 10-15 000 km megtételéig is kielégítően biztosították az Otto és Diesel motorok zavarmentes működését. A motorolajok teljesítményszintjének és felhasználási időtartamának további növelésének gátja az a jelenség, hogy az általában alkalmazott mennyiségben jelen levő adalékok idővel arányosan hőbomlás és egyéb kémiai reakciók miatt elvesztik funkcionális hatásukat. A motorolaj öregedése során keletkező savas termékek semlegesítéséhez és diszpergált állapotban tartásához nagyobb mennyiségű és egyúttal nagyobb savsemlegesítő hatással rendelkező funkcionális adalékokból álló kompozíciót szükséges alkalmazni. Ezt a hagyományos hiperbázikus adalékok mennyiségének növelésével, viszonylag kisebb kémiai- és kolloid stabilitásuk miatt eddig nem sikerült megoldani. Ennek egyik oka az, hogy az ismert egyedi hamumentes detergens-diszpergens adalékok szénhidrogén olajokban már nem képesek a különböző fizikai-kémiai változásokkal szemben stabilizálni a kb. 5-10% mennyiségű fémtartalmú bázikus adalékok elegyét. A nagy savsemlegesítő hatás biztosításának korlátját másrészről az jelentette, hogy a nagy hamutartalmú motorolajok (3-4% szulfáthamu) esetében tapasztalt káros jelenségek miatt (előgyuúadás, dugattyúbeégési jelenségek) a különböző funkcionális adalék elegyekben szükség volt a hamumentes adalékok részarányának növelésére. Az ismert hamumentes detergens-diszpergens adalékok azonban vagy nem rendelkeztek nagy hőmérsékleten megfelelő hatékonysággal, vagy ha ezt sikerült biztosítani, akkor túl kicsi volt a diszperziót stablizáló hatásuk. A leírt szempontok figyelembevételével tehát egy megfelelően hosszú élettartamú motorolaj kompozíció azáltal készíthető el, hogy egy széles fokozathatárú (ismert adatok alapján legkedvezőbb az SAE 15W-40 fokozatú) motorolajat állítunk elő, amelyben az alapolajok és Teológiai tulajdonságokat javító adalékok rendszere kémiailag, mechanikailag rendkívül stabil, az oxidációgátló adalék önmagában is magas hőstabilitású, ugyanakkor a kopásgátló hatású adalékot kellően magas arányban tartalmazza. Ezen kívül olyan kiválasztott összetételű és mennyiségű, a fizikai-kémiai hatásokkal szemben rendkívül stabil detergens-diszpergens adalékelegyet tartalmaz, amelynek nagy kémiai semlegesítő hatása van, ezáltal gátolja a különböző adalékok kémiai bomlását és ugyanakkor a hosszú és nagy igénybevételű felhasználás során is képes az olajoldhatatlan anyagok diszpergált állapotban tartására. Felismerésünk alapján az említett adalékanyagok és alapolajok felhasználásával a jelenlegi 100—300 üzemórával, vagy 15—20 000 km-el szemben hosszabb csereperiódusú 2000 üzemóra vagy 100 000 km feletti motorolaj kompozíciók előállítását azáltal értük el, hogy az alapolajat és az adalékokat a hosszú élettartamú igények kielégítése érdekében úgy állítottuk össze, hogy a felhasználás szempontjából döntő alkalmazástechnikai vizsgálatoknál egyidejűleg jó mechanikai, hő és oxidációs stabilitása, kimagasló kopásgátló tulajdonsága és kiváló detergens-diszpergens hatékonysága legyen. Vizsgálataink alapján ugyanis úgy találtuk, hogy az emelt követelményeket kielégítő motorolaj kompozíciót akkor tudjuk előállítani, ha alapolajként paraffinbázisú, oldószeres paraffinmentesítéssel és oldószeres finomítással, továbbá hidrogénező vagy derítőföldes befejező finomítással előállított olyan olajat, vagy több alapolaj finomítvány olyan keverékét alkalmazzuk, amely a következő feltételeknek tesz eleget: kinematikai viszkozitás 100 8C-on, 6-8 mm2 /s, viszkozitási index, 95—105, dermedéspont, —10 alatt °C. Viszkozitás-módosítóként olyan nagy nyírási stabilitású polimert alkalmazunk, amellyel előnyösen teljesíthető a fenti alapolajjal a SAE 15W és SAE 40 fokozatoknak megfelelő viszkozitási előírás és az MI—09 64024 sz. vizsgálat szerinti nyírás után a kompozíció kinematikai viszkozitása 100°C-on 12—13 mm2/s közötti érték marad, ezáltal biztosítható a lenyíródásból adódó viszkozitás csökkenés és az oxidáció miatt bekövetkező viszkozitás növekedés állandó értéket eredményező egyensúlya. Az ilyen követelmények kielégítésére KT—106 molekulatömegű és 3 • 104 —5 • 105 súlyszerinti átlagmolekulatömegű észter illetőleg szénhidrogén típusú polimereket, mint 1-25, célszerűen 1—18 szénatomszámú alkohollal, vagy azok elegyével szintetizált metakrüátok kopolimerjét (észter típusú), és/vagy etilén-propilén kopdimert és/vagy sztirol-diolefin kopolimert (utóbbiak szénhidrogén típusúak) találtunk alkalmasnak. A viszkozitásmódosítót - ha szénhidrogén típusú adalék a készter-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
