船用油乳化劑組合物及其用途
【專利摘要】本發明涉及一種船用油乳化劑組合物及其用途，主要解決現有技術中用在艉軸的系統油遇水不能形成穩定乳化油的問題。本發明通過采用以重量份數計包括以下組份：a)0.1～80份酯類化合物；b)0.1～50份酚醚類化合物；c)0.1～50份脂肪醇；d)0.1～50聚合物；所述酯類化合物選自失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯或聚乙二醇脂肪酸酯中的至少一種；所述酚醚類化合物選自TX系列或OP系列中的至少一種；所述脂肪醇選自甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇或異辛醇中的至少一種；所述聚合物選自聚乙二醇、聚異丁烯或乙丙共聚物中的至少一種的技術方案較好地解決了該問題，可用于船用油乳化劑組合物的工業生產中。
【專利說明】船用油乳化劑組合物及其用途

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種船用油乳化劑組合物及其用途。

【背景技術】
[0002] 船舶艉軸的密封設計一直是個具有挑戰性的課題，由艉軸密封設計的缺陷而帶來 的艉軸漏油或進水更是一個棘手的問題。船舶在實際營運中由于環境因素比較復雜，特別 是惡劣氣候條件下螺旋槳運行時不可避免產生較大振動或海損原因導致尾密封裝置失效 從而導致油的泄漏或是水的進入。艉軸進水時有發生，是一種常見的故障，如果油品含水過 多，就會降低甚至失去潤滑性能，從而導致機件的磨損和設備的腐蝕加劇。水分和磨損產生 的金屬微粒又加速了油品的氧化變質，使船用油使用壽命縮短。船舶的續航時間較長，一旦 發生艉軸進水，除了進廠修理之外，船員往往束手無策。這是潤滑尾軸尾管裝置致命的缺 點，給船運業造成了重大經濟損失。
[0003] 國內尚無專門的艉軸用油，一般以船用系統油來潤滑和冷卻艉軸。船用系統油 (十字頭發動機曲軸箱油）不與燃氣接觸主要用來潤滑曲軸箱內有關的軸承和十字頭滑塊 等，同時，系統油也是油冷式發動機活塞的冷卻介質。由于系統油不是專門為艉軸而開發 的，因此一旦與水接觸并不會發生乳化，當海水進入艉軸時極易銹蝕艉軸相關部件，給行船 安全帶來危險。且艉軸油一旦泄漏便會漂浮在水上給環境造成污染，如果艉軸油具有乳化 能力一旦泄漏就會與水發生乳化，那樣就可以迅速被海水稀釋掉，減少對環境的壓力。
[0004] 在國外，殼牌公司已經研發出了專門用于艉軸的潤滑油，該公司聲稱此潤滑油最 大的特點是可以在水的進入不超過20%的情況下不影響潤滑油的使用性能。嘉實多公司也 開發出了此類產品，但并未對能增溶水的量進行說明，在其技術指標中指出，在23°C會析出 12mL水，這12mL是在什么條件下，以及含水多少才會析出，嘉實多公司并未進行任何說明。
[0005] 國內針對船用乳化潤滑油開展的工作很少，比較相似的乳化浙青、乳化柴油的研 究成果很多。例如文獻CN201010227477. 5公開了一種乳化浙青及其制備方法，采用陽離子 和非離子表面活性劑復配乳化劑及助乳化劑的配方。文獻CN1803993A公開的乳化柴油添 加劑，將氫氧化鈉作為乳液穩定劑。文獻CN1766045A公開了一種乳化柴油的制備方法，利 用微波、超聲波和磁旋射及迷宮磁激化來加工乳化柴油。


【發明內容】

[0006] 本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中用在艉軸的系統油遇水不能形成 穩定乳化油的問題，提供一種新的船用油乳化劑組合物。該組合物能使船用油遇水發生乳 化，遇水形成的乳化油具有良好的穩定性，同時船用油的極壓抗磨性和防銹性不會受到影 響。本發明所要解決的技術問題之二是提供一種與解決技術問題之一相對應的船用油乳化 劑組合物的用途。
[0007] 為解決上述技術問題之一，本發明采用的技術方案如下：一種船用油乳化劑組合 物，以重量份數計包括以下組份：
[0008]a)0. 1?80份酯類化合物；
[0009] b) 0· 1?50份酚醚類化合物；
[0010] c)0. 1?50份脂肪醇；
[0011] d) 0.1 ?50 聚合物；
[0012] 所述酯類化合物選自失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯或聚乙 二醇脂肪酸酯中的至少一種；
[0013] 所述酚醚類化合物選自TX系列或OP系列中的至少一種；
[0014] 所述脂肪醇選自甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇或異 辛醇中的至少一種；
[0015] 所述聚合物選自聚乙二醇、聚異丁烯或乙丙共聚物中的至少一種。
[0016] 上述技術方案中，優選地，以重量份數計，酯類化合物的用量為1?70份，酚醚類 化合物的用量為〇. 5?45份，脂肪醇的用量為1?40份，聚合物的用量為1?45份。更 優選地，酯類化合物的用量為5?60份，酚醚類化合物的用量為0. 5?20份，脂肪醇的用 量為5?20份，聚合物的用量為5?30份。
[0017] 上述技術方案中，優選地，所述失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸 酯或聚乙二醇脂肪酸酯中，脂肪酸的碳數為8?18,聚氧乙烯分子個數為1?4個。更優選 地，所述失水山梨醇脂肪酸酯選自Span-85、Span-80或Span-20中的至少一種；所述聚氧乙 烯失水山梨醇脂肪酸酯選自Tween-85、Tween_80或Tween-20中的至少一種；所述聚乙二醇 脂肪酸酯選自PEG200M0、PEG400M0或PEG400D0中的至少一種。
[0018] 上述技術方案中，優選地，所述TX系列或OP系列中，烷基碳數為8?18個，聚氧 乙烯分子數為1?10個。更優選地，所述TX系列選自曲拉通或TX-10中的至少一種；所述 OP系列選自0P-4或0P-10中的至少一種。
[0019] 上述技術方案中，優選地，所述脂肪醇選自正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚 醇或正辛醇中的至少一種。
[0020] 上述技術方案中，優選地，所述聚乙二醇的分子量為200?2000,所述聚異丁烯的 分子量為1000?5000,所述乙丙共聚物的分子量為1000?5000。更優選地，所述聚乙二 醇選自PEG200、PEG400、PEG600或PEG1000中的至少一種；所述聚異丁烯選自JX6130或 PB2400中的至少一種；所述乙丙共聚物選自LZ7067。
[0021] 本發明中所述的TX系列、OP系列、Span和Tween、以及聚乙二醇脂肪酸酯都是乳 化劑。其中，TX系列有TX-4, 5,6, 7,8,8. 5,9,10,12,13,15-50 等。OP系列有 0P-4, 7,9,10， 13,15, 20, 30,40, 50等。Span、Tween以及聚乙二醇脂肪酸酯系列為脂肪酸酯。其中，Span 和Tween均為失水山梨醇脂肪酸酯。Span系列有S-20、S-40、S-60、S-80、S-65、S-85等。 Tween系列有T-20、T-40、T-60、T-80等。聚乙二醇脂肪酸酯系列有聚乙二醇400單硬脂酸 酯、聚乙二醇400雙硬脂酸酯、聚乙二醇6000雙硬脂酸酯、聚乙二醇200單月桂酸酯、聚乙 二醇200雙月桂酸酯、聚乙二醇400單月桂酸酯、聚乙二醇400雙月桂酸酯、聚乙二醇400 單油酸酯、聚乙二醇400雙油酸酯、聚乙二醇600單油酸酯、聚乙二醇600雙油酸酯、聚乙二 醇4000單油酸酯、聚乙二醇6000單油酸酯。
[0022] 本發明船用油乳化劑組合物的制備方法為：將a)、b)、c)、d)各組分在室溫下攪拌 20?30分鐘，使其全部均勻溶解，便可得到清澈透明的船用油乳化劑組合物。
[0023] 為解決上述技術問題之二，本發明采用的技術方案如下：所述船用油乳化劑組合 物用于提高船用油的乳化性能。
[0024] 上述技術方案中，所述船用油乳化劑組合物的組分，重量份數以及優選范圍與解 決技術為題之一所采取的技術方案相同。
[0025] 本發明的船用油乳化劑組合物可用于低速十字頭式船舶發動機曲軸箱系統潤滑 油，船舶艉軸潤滑油。其使用方法如下：以1?5重量％的劑量加入船用油產品中，加熱攪 拌均勻即可使用。
[0026] 本發明船用乳化油組合物，充分利用了各組分之間的協同作用，較好地提高了油 品的乳化能力。本發明船用乳化油組合物添加于船用油產品中，可有效降低油品和水的表 面張力，在油水界面上形成穩定的界面膜，提高油品的乳化性能；而且它與油品中其他的添 加劑不發生相互排斥的作用，并有一定的協同作用，不會對油品的極壓抗磨性和防銹性等 使用性能產生影響。它能使船用油在增溶10?15重量％的水的情況下，仍具有良好的乳 化穩定性、極壓抗磨性和防銹性，取得了較好的技術效果。
[0027] 下面通過實施例對本發明作進一步的闡述。

【具體實施方式】
[0028]【實施例1】
[0029] 按照重量份數，分別稱取19克S_85、ll克Τ_85、2克0P-4, 2克正丙醇、8克正辛 醇、8克ΡΒ2400，2克PEG200，在室溫20°C下，攪拌25min至完全均勻。
[0030] 稱取重量百分數2. 5%的船用油乳化劑組合物加入船用油產品中，攪拌均勻，制得 實驗用油，備用。向制得的實驗用油中加入10重量％的水，攪拌25min，采用靜置法考察乳 液的穩定性，將制得的乳液在室溫下靜置，記錄隨時間變化，水的析出量，相同時間內乳液 中水析出越少，說明乳液越穩定。
[0031]用動態光散射儀NanoZS測定乳油中分散相的粒徑。對于乳液而言，分散相的粒徑 越小則乳液越穩定，反之則越不穩定。本發明船用乳化劑組合物能使船用油遇水形成的分 散相平均粒徑為llnm，形成的乳液十分穩定，保存一個月不分層。
[0032] 利用MS-800四球式試驗機，按照GB/T12583-1998分別測試不加水與加水的實驗 用油（水10% )在294N負荷、轉速1450r/min下摩擦30min的磨斑直徑，實驗表明水的加 入雖然在一定程度上影響了實驗用油的極壓抗磨性，但是這種影響并不是很大。用日本電 子（JOEL)公司JSM-6360LV型掃描電鏡（SEM)對不加水與加水的實驗用油（水10% )進行 磨斑分析。實驗結果表明，實驗用油加水前后的磨痕都較淺，表面都較光滑，水的加入沒有 惡化艉軸油的抗磨性。
[0033] 按GB/T11143-2008中的方法B對乳化后的實驗用油（水10% )進行防銹性能考 察：將300mL試樣倒入燒杯，并將燒杯固定在60°C的油浴中，再將試驗鋼棒放入燒杯，使其 下端離燒杯底13?15_，加入30mL模擬海水，以1000r/min的速度對試樣進行攪拌，連續 攪拌24小時后，取出鋼棒浙干并用石油醚洗滌，觀察鋼棒銹蝕情況。實驗結果為鋼棒無銹 蝕無色變，防銹性能合格。
[0034]【實施例2?5】
[0035] 按【實施例1】的各個步驟調制船用油乳化劑組合物及實驗用油，只是改變各組份 的用量和成份，其船用油乳化劑組合物組成見表1。
[0036] 測試各實驗用油的磨斑直徑，液相銹蝕和銅片腐蝕，實驗結果見表2,各實驗用油 粒徑，靜置穩定性實驗結果見表3。
[0037]【比較例1?5】
[0038] 按【實施例1】的各個步驟調制船用油乳化劑組合物及實驗用油，只是改變各組份 的用量和成份，其船用油乳化劑組合物組成見表1。
[0039] 測試各實驗用油的磨斑直徑，液相銹蝕和銅片腐蝕，實驗結果見表2。各實驗用油 粒徑，靜置穩定性實驗結果見表3。
[0040]表1
[0041]

【權利要求】
1. 一種船用油乳化劑組合物，以重量份數計包括以下組份： a) 0. 1?80份酯類化合物； b) 0. 1?50份酚醚類化合物； c) 0.1?50份脂肪醇； d) 0. 1?50聚合物； 所述酯類化合物選自失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯或聚乙二醇 脂肪酸酯中的至少一種； 所述酚醚類化合物選自TX系列或OP系列中的至少一種； 所述脂肪醇選自甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇或異辛醇 中的至少一種； 所述聚合物選自聚乙二醇、聚異丁烯或乙丙共聚物中的至少一種。
2. 根據權利要求1所述船用油乳化劑組合物，其特征在于以重量份數計，酯類化合物 的用量為1?70份，酚醚類化合物的用量為0. 5?45份，脂肪醇的用量為1?40份，聚合 物的用量為1?45份。
3. 根據權利要求2所述船用油乳化劑組合物，其特征在于以重量份數計，酯類化合物 的用量為5?60份，酚醚類化合物的用量為0. 5?20份，脂肪醇的用量為5?20份，聚合 物的用量為5?30份。
4. 根據權利要求1所述船用油乳化劑組合物，其特征在于所述失水山梨醇脂肪酸酯、 聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯或聚乙二醇脂肪酸酯中，脂肪酸的碳數為8?18,聚氧乙烯 分子個數為1?4個。
5. 根據權利要求4所述船用油乳化劑組合物，其特征在于所述失水山梨醇脂肪酸酯 選自Span-85、Span-80或Span-20中的至少一種；所述聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯選自 Tween-85、Tween-80或Tween-20中的至少一種；所述聚乙二醇脂肪酸酯選自PEG200M0、 PEG400M0或PEG400D0中的至少一種。
6. 根據權利要求1所述船用油乳化劑組合物，其特征在于所述TX系列或OP系列中，烷 基碳數為8?18個，聚氧乙烯分子數為1?10個。
7. 根據權利要求6所述船用油乳化劑組合物，其特征在于所述TX系列選自曲拉通或 TX-10中的至少一種；所述OP系列選自0P-4或0P-10中的至少一種。
8. 根據權利要求1所述船用油乳化劑組合物，其特征在于所述脂肪醇選自正丙醇、正 丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇或正辛醇中的至少一種。
9. 根據權利要求1所述船用油乳化劑組合物，其特征在于所述聚乙二醇的分子量為 200?2000,所述聚異丁烯的分子量為1000?5000,所述乙丙共聚物的分子量為1000? 5000。
10. 權利要求1?9中任一所述船用油乳化劑組合物用于提高船用油的乳化性能。
【文檔編號】C10M161/00GK104263464SQ201410496097
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】李少萍, 鄭金花, 金球林, 王亞萍, 吳玉, 秦振清 申請人:中國石油化工股份有限公司, 華東理工大學