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潤滑油添加劑

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目錄

什麼是潤滑油添加劑[1]

  潤滑油添加劑是指降低潤滑油在邊界潤滑條件下摩擦繫數的添加劑。

潤滑油添加劑的作用[2]

  (1)改善潤滑材料的性能,降低油的凝固點,迅速消除油中的泡沫、改善黏溫、黏滑特性、增加油膜強度等。

  (2)保護油脂不氧化變質,延長油脂的使用壽命,提高抗氧化能力,提高抗腐能力,提高抗乳化性能。

  (3)保護金屬不受腐蝕,提高油的防腐性,鈍化金屬提高防鏽能力。

  (4)增強潤滑油脂在惡劣工作條件下的工作能力,增強極壓抗磨性,提高機件的抗擦傷能力,提高機件的磨損自修複能力。潤滑油添加劑按作用可分類成清凈劑、分散劑、抗氧抗腐劑、極壓抗磨劑油性劑摩擦改進劑、黏度指數改進劑、降凝劑等。添加劑的使用方法和用量應根據添加劑的出廠說明。有時需要配製成母液再混合於油中,有的需要用時加以稀釋後再兌入潤滑油里。如硅油需用10倍左右的煤油稀釋後再兌入潤滑油里。油溶性好的添加劑也可直接按比例摻入油中。通常要先進行少量試配,經過檢驗和試用,確認性能符合方可批量調配。

潤滑油添加劑的種類

  潤滑油添加劑主要包括清凈劑、無灰分散劑、粘度指數改進劑、極壓抗磨劑、抗氧劑等。清凈分散劑由於它們在車用發動機油中的廣泛用途,占主要的最終使用的潤滑油添加劑產量總需求量的一半,並且仍將保持優勢地位。抗氧劑和其他小產量的添加劑將呈現出較好的增長趨勢[3]。具體如下[4]

  1.清凈劑

  清凈劑在潤滑油中的主要作用是中和酸,增溶和分散油泥。主要產品有磺酸鹽、硫化烷基酚鈣、水楊酸鹽和環烷酸鈣等。目前我國生產的低、中、高鹼值石油磺酸鈣產品的總生產能力為40 kt/年。低、中、高鹼值的合成磺酸鈣產品的生產能力為150 kt/年,中、高鹼值硫化烷基酚鈣產品的生產能力為100 kt/年,水楊酸鈣產品生產能力為60 kt/年,低、中、高鹼值環烷酸鈣產品的生產能力為5 kt/年。

  2.無灰分散劑

  無灰分散劑主要的作用是控制汽油發動機油泥生成,控制柴油機油泥沉積,中和燃燒生成的酸。目前,以多胺為基礎的丁二酰亞胺系無灰分散劑的使用量占整個分散劑用量的80%以上。我國分散劑的研究開發起步較晚,1985年分散劑占添加劑總量的0.1% ,1994年上升到16.49%。品種從20世紀80年代的雙、多掛丁二酰亞胺無灰分散劑發展到目前的單、雙、多掛、高分子量丁二酰亞胺無灰分散劑和聚異丁烯丁二酸酯型分散劑。

  3.粘度指數改進劑

  粘度指數改進劑是一種油溶性的高分子化合物,加入油品中能改善油品的粘溫性能,提高油品的粘度指數。此外,粘度指數改進劑還具有降低燃料消耗、維持低油耗及提高低溫啟動性的作用。目前世界上廣泛使用的粘度指數改進劑均為油溶性高聚物,它們有乙丙膠(OCP)、氫化苯乙烯異戊二烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯及聚異丁烯。

  4.極壓抗磨劑

  極壓抗磨劑主要有含硫極壓抗磨劑、含磷極壓抗磨劑、含氯極壓抗磨劑、金屬極壓抗磨劑和惰性極壓抗磨劑等。

  CalCinate磺酸鈣添加劑屬於惰性極壓劑,不合氯,磷和活性硫,在金屬加工液中是優良的極壓、抗磨和防燒結添加劑。Witco提供3種不同的磺酸鈣,包括油基和水基的產品以適用於各種操作,如金屬成型和衝壓,切削。

  Calcinate C-400R作為標準添加劑,用在油基體系中,提供極壓潤滑、防腐蝕和清凈作用。Calcinate C-400CLR不合游離鹼,因此比C-400R反應活性要小得多,因而在調油時與其他添加劑的兼容性要更好一些。為防止在水基體系中發生凝膠現象,超鹼值的磺酸鈣可以進行預結晶。Calcinate C-400W磺酸鈣含有在受控條件下晶化過的碳酸鈣,這種碳酸鈣的顆粒比標準磺酸鈣小很多。這樣處理後,產品外觀清澈透明,在水基體系中十分有用,因為水基體系有可能使Calcinate C-400R磺酸鈣發生凝膠。

  5.抗氧劑

  抗氧劑也是發動機油的主要的添加劑之一,主要包括酚型抗氧劑、胺型抗氧劑、硫磷型抗氧劑及其它抗氧劑。隨:普汽車向高速、高負荷方向發展,對油品提出了更高的抗氧化要求。同時,傳統礦物油在精製過程中除去了天然的抗氧劑,必須加入更多的抗氧劑。傳統抗氧劑中T501的銷售量最多,但其使用溫度低,易揮發,僅適用於100℃以下的潤滑油。為了改善高溫性能,高分子酚型抗氧劑如雙酚抗氧劑、S-連雙酚抗氧劑、酚酯型抗氧劑在內燃機油中得到廣泛應用,尤其酚酯型抗氧劑在高檔油品(CF-4、CI-4)中有明顯的效果。

  6.油性劑和摩擦改進劑   油性劑和摩擦改進劑加入到潤滑油中,可以在摩擦錶面形成物理吸附膜或化學吸附膜,從而降低摩擦繫數,起到潤滑作用。

  硫化烯烴植物油是硫化鯨魚油的代用品,我國有兩個品種T405和T405A。磷酸酯國內可生產T450和T451。硫磷酸有機鉬摩擦改進劑主要有硫磷鉬,國內牌號為T461、T471和T472, 目前主要用於磨合油。硫代氨基甲酸鉬,國外已有商品,國內有研究但還沒有投入生產。最近國內還推出非硫磷型鎢鉬化合物(T473)摩擦改進劑,用於SD/CC 10W/30內燃機油中,其磨損的鐵含量、活塞磨損、活塞環和缸套磨損、連桿軸頸與軸瓦磨損均低於未加劑的SD/CC 10W/30內燃機油。

  7.防鏽劑

  我國在2O世紀6O年代起始對防鏽劑進行開發研究,並初具規模,先後使用了石油磺酸鋇、石油磺酸鈉以及烯基丁二酸、二壬基萘磺酸鋇、司本-8O、氧化石油脂鋇鹽、環烷酸鋅、苯並三氮唑等防鏽劑。2O世紀7O年代,開發了烷基磷酸咪唑啉烯基丁二酸鹽等防鏽劑。到20世紀9O年代,開發了中性合成磺酸鹽(T705A),烯基丁二酸半酯(T747和T747A)等防鏽劑,並對其它防鏽劑作了質量的改進。T705A已工業化生產,其性能與國外同類產品相當,滿足了液壓油的需求

  8.降凝劑

  油品溫度下降到一定程度後,就要失去流動性而凝固,降凝劑的作用主要是降低油品的凝固點,並保證油品在低溫下能夠流動。潤滑油降凝劑國內以烷基萘為主,占降凝劑的70%,其次是聚-α-烯烴降凝劑(T803A和T803B),少量是聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯降凝劑。目前國內發展了聚一 一烯烴共聚物降凝劑T811。T811與T803複合使用,可提高降凝度和擴大油品的使用範圍,在調配10W/40多級油時的降凝效果好。

  9.複合添加劑

  國外發展很快,而且品種齊全,其配方往往保密,其技術資料很難獲得。我國複合添加劑已有內燃機油、齒輪油和液壓油為主的幾十個複合添加劑商品。

  內燃機油複合添加劑包括汽油機油複合劑、柴油機油複合劑、二衝程汽油機油複合劑、鐵路機車油複合劑:齒輪油複合添加劑有工業齒輪油和車輛齒輪油兩類複合劑,可調製中負荷和重負荷工業齒輪油及GL-4和GL-5車輛齒輪油:液壓油複合添加劑主要發展了抗磨液壓油複合荊, 目前有鋅型和無灰型抗磨液壓油複合劑2大類。

參考文獻

  1. 徐軍.正確選用車用潤滑油添加劑[J].農機使用與維修,2011(1)
  2. 薑勇,劉鵬,楊申仲.潤滑油添加劑的應用[J].設備管理與維修,2011(9)
  3. 袁大輝,戴鳳閣,趙殿富.潤滑油添加劑的種類與開發[J].河南化工,2002(8)
  4. 潤滑油添加劑的市場狀況和發展[J].合成潤滑材料,2005(4)
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