1、第六章第六章 润滑油添加剂润滑油添加剂润滑油的分类润滑油的分类 按用途分类按用途分类 A类全损耗系统:机械油、车轴油类全损耗系统:机械油、车轴油B类脱模:工艺用油类脱模:工艺用油C类齿轮:齿轮油类齿轮:齿轮油D类压缩机:压缩机油、冷冻机油、真空类压缩机:压缩机油、冷冻机油、真空泵油泵油E类内燃机:汽油机油、柴油机油、铁路类内燃机:汽油机油、柴油机油、铁路内燃机车用油、船用气缸油、航空发动内燃机车用油、船用气缸油、航空发动机油和二冲程汽油机油机油和二冲程汽油机油F类主轴、轴承、离合器:主轴油类主轴、轴承、离合器:主轴油润滑油的分类润滑油的分类 按用途分类按用途分类 G类导轨:导轨油类导轨:导轨油
2、H类液压系统:液压油类液压系统:液压油M类金属加工:类金属加工:切削油、磨削油、轧切削油、磨削油、轧制油、拉拔油、冲压油、冷镦油制油、拉拔油、冲压油、冷镦油N类电气绝缘:类电气绝缘:变压器油、开关油、变压器油、开关油、电容器油、电力电缆油电容器油、电力电缆油P类风动工具类风动工具 润滑油的分类润滑油的分类 按用途分类按用途分类 R类暂时保护防腐蚀:防锈油类暂时保护防腐蚀:防锈油T类汽轮机;汽轮机油、透平油类汽轮机;汽轮机油、透平油U类热处理;淬火油、退火油类热处理;淬火油、退火油X类润滑脂:润滑脂类润滑脂:润滑脂Y类其它应用场合类其它应用场合Z类蒸汽气缸:汽缸油类蒸汽气缸:汽缸油S类特殊润滑剂
3、应用场合:合成油类特殊润滑剂应用场合:合成油 添加剂的功能添加剂的功能 保护已精制的油品,防止其发生化学变化。如保护已精制的油品,防止其发生化学变化。如抗氧剂、金属钝化剂、防霉灭菌剂(乳状液用)抗氧剂、金属钝化剂、防霉灭菌剂(乳状液用)等;等;保护被润滑表面,如油性剂、抗磨极压剂、清保护被润滑表面,如油性剂、抗磨极压剂、清净分散剂和防锈缓蚀剂等;净分散剂和防锈缓蚀剂等;改善润滑剂的物理和化学性能,如增粘剂、降改善润滑剂的物理和化学性能,如增粘剂、降凝剂、抗泡剂、乳化剂和破乳剂、密封件膨胀凝剂、抗泡剂、乳化剂和破乳剂、密封件膨胀抑制剂等;抑制剂等;我国润滑油添加剂的分类及产品我国润滑油添加剂的分
4、类及产品清净分散剂清净分散剂 主要用于内燃机油,是最早使用的添加剂之一。主要用于内燃机油,是最早使用的添加剂之一。内燃机油在使用过程中由于氧化等原因形成并粘内燃机油在使用过程中由于氧化等原因形成并粘结在发动机活塞、气缸上的油泥、漆膜、积炭等结在发动机活塞、气缸上的油泥、漆膜、积炭等物质,有害于节能和润滑及发动机寿命。油品具物质,有害于节能和润滑及发动机寿命。油品具有清净分散性可把油泥、漆膜、积炭清洗下来并有清净分散性可把油泥、漆膜、积炭清洗下来并分散在油中而通过滤油器滤掉,从而延长润滑油分散在油中而通过滤油器滤掉,从而延长润滑油寿命和减少发动机磨损,并减少摩擦阻力而节省寿命和减少发动机磨损,并
5、减少摩擦阻力而节省燃油,同时对润滑油氧化或燃料燃烧生成的酸性燃油,同时对润滑油氧化或燃料燃烧生成的酸性物质中和进行中和。油品具有清净分散性是由于物质中和进行中和。油品具有清净分散性是由于油品中清净分散剂的作用。油品中清净分散剂的作用。清净分散剂的品种清净分散剂的品种 清净分散剂分为有灰、无灰两大类。有灰清净清净分散剂分为有灰、无灰两大类。有灰清净分散剂主要是磺酸盐、烷基酚盐、硫代磷酸盐分散剂主要是磺酸盐、烷基酚盐、硫代磷酸盐和烷基水杨酸盐。硫代磷酸盐的典型代表是硫和烷基水杨酸盐。硫代磷酸盐的典型代表是硫磷化聚异丁烯钡盐,其清净性好,但耐热性差,磷化聚异丁烯钡盐,其清净性好,但耐热性差,有毒,现
6、已很少使用。无灰清净分散剂分聚合有毒,现已很少使用。无灰清净分散剂分聚合型和非聚合型两类。目前实际使用的聚合型无型和非聚合型两类。目前实际使用的聚合型无灰添加剂主要是聚甲基丙烯酸的高级醇(如十灰添加剂主要是聚甲基丙烯酸的高级醇(如十二醇)酯和带极性基团的单体的共聚物。非聚二醇)酯和带极性基团的单体的共聚物。非聚合型主要是聚异丁烯基丁二酰亚胺。合型主要是聚异丁烯基丁二酰亚胺。磺酸盐磺酸盐磺酸盐的生产磺酸盐的生产 磺酸盐的生产方法是由润滑油馏分用发烟硫酸磺化磺酸盐的生产方法是由润滑油馏分用发烟硫酸磺化后,以氢氧化钠乙醇溶液中和,经抽提蒸馏浓缩提后,以氢氧化钠乙醇溶液中和,经抽提蒸馏浓缩提纯后,再用
7、氯化钙和碳酸钙皂化。纯后,再用氯化钙和碳酸钙皂化。高碱度石油磺酸钙中超出中性盐金属含量的金属碱高碱度石油磺酸钙中超出中性盐金属含量的金属碱性组分,可以是和中性盐形成络合物,更多的是碳性组分,可以是和中性盐形成络合物,更多的是碳酸盐微粒被中性盐所包围,以胶束状态存在。酸盐微粒被中性盐所包围,以胶束状态存在。生产高碱度磺酸盐,提高磺酸盐的金属比,需要特生产高碱度磺酸盐,提高磺酸盐的金属比,需要特殊的生产工艺,不是简单的皂化反应所能达到的。殊的生产工艺,不是简单的皂化反应所能达到的。烷基酚盐烷基酚盐 烷基酚盐类清净分散剂中除了单纯烷基烷基酚盐类清净分散剂中除了单纯烷基酚盐以外,还有硫化烷基酚盐、亚甲
8、基酚盐以外,还有硫化烷基酚盐、亚甲基烷基酚盐、苄胺型烷基酚盐等品种。由烷基酚盐、苄胺型烷基酚盐等品种。由于烷基酚的酸性较弱,引入上述官能团于烷基酚的酸性较弱,引入上述官能团可使有机酸根的酸性增强,有利于金属可使有机酸根的酸性增强,有利于金属化。化。水杨酸盐水杨酸盐 为了克服烷基酚盐酸性较弱,清净分散性较为了克服烷基酚盐酸性较弱,清净分散性较差的缺点,发展了烷基水杨酸盐。在酚基的差的缺点,发展了烷基水杨酸盐。在酚基的邻位引入了羧基增强了极性。烷基化时采用邻位引入了羧基增强了极性。烷基化时采用较长的较长的C14C18烯烃增强了油溶性,使添烯烃增强了油溶性,使添加剂的清净分散能力得到加强。加剂的清净
9、分散能力得到加强。菲亚特丁二酰亚胺丁二酰亚胺 丁二酰亚胺的亲油基团是低分子聚异丁烯,极丁二酰亚胺的亲油基团是低分子聚异丁烯,极性基团是多烯多胺,亲油基团和极性基团的连性基团是多烯多胺,亲油基团和极性基团的连接部分是丁二酰基。接部分是丁二酰基。在润滑油中极易形成胶团,保证了它对在油中在润滑油中极易形成胶团,保证了它对在油中不溶解的液态的氧化初期产物,包括各种酸性不溶解的液态的氧化初期产物,包括各种酸性氧化产物,具有极强的增溶作用,优于任何前氧化产物,具有极强的增溶作用,优于任何前述金属清净剂。对积炭、烟灰等固态微粒具有述金属清净剂。对积炭、烟灰等固态微粒具有很好的胶溶分散作用。因而可有效地保证内
10、燃很好的胶溶分散作用。因而可有效地保证内燃机油的低温分散性能,尤其可有效地解决汽油机油的低温分散性能,尤其可有效地解决汽油机中的低温油泥问题,并可在一定程度上保证机中的低温油泥问题,并可在一定程度上保证内燃机油的高温清净性能。内燃机油的高温清净性能。抗氧剂的种类抗氧剂的种类1.链反应终止剂链反应终止剂2.过氧化物分解剂过氧化物分解剂3.金属钝化剂金属钝化剂一些常见抗氧剂一些常见抗氧剂1.酚型抗氧剂酚型抗氧剂酚型抗氧剂的效能由于两个邻位和对位酚型抗氧剂的效能由于两个邻位和对位有烷基取代基得到显著地加强,所以也有烷基取代基得到显著地加强,所以也称为屏蔽酚抗氧剂。使用温度在称为屏蔽酚抗氧剂。使用温度
11、在100以下最有效。可用于燃料、变压器油、以下最有效。可用于燃料、变压器油、透平油、液压油中。一般在润滑油基础透平油、液压油中。一般在润滑油基础油中也有添加,以提高基础油在贮存时油中也有添加,以提高基础油在贮存时的氧化安定性。使用最广泛的产品是的氧化安定性。使用最广泛的产品是2,6-二叔丁基二叔丁基-4-甲酚(甲酚(T501在润滑油中在润滑油中添加添加0.11.0%可使润滑油的寿命延长可使润滑油的寿命延长数倍。数倍。一些常见抗氧剂一些常见抗氧剂2.胺型抗氧剂胺型抗氧剂胺型抗氧剂的代表性化合物有胺型抗氧剂的代表性化合物有N,N-二仲丁基对二仲丁基对苯二胺、苯二胺、N-苯基苯基-N-仲丁基对苯二胺
12、、仲丁基对苯二胺、N-苯基苯基-萘胺(萘胺(PANA)、对,对)、对,对-二异辛基二苯胺二异辛基二苯胺(DODPA)。胺型抗氧剂和酚型抗氧剂共同使用)。胺型抗氧剂和酚型抗氧剂共同使用有协同增效作用,效果更好。胺型抗氧剂的分解有协同增效作用,效果更好。胺型抗氧剂的分解温度比酚型稍高,但成本高、毒性大,在使用中温度比酚型稍高,但成本高、毒性大,在使用中易变色并生成沉淀。除了用与燃料外,多用于合易变色并生成沉淀。除了用与燃料外,多用于合成油中。成油中。一些常见抗氧剂一些常见抗氧剂 二烃基二硫代磷酸锌二烃基二硫代磷酸锌 二烃基二硫代磷酸锌类抗氧剂(简称二烃基二硫代磷酸锌类抗氧剂(简称ZDDP)具有非常
13、出色的性能,不仅在较高温度下有抗具有非常出色的性能,不仅在较高温度下有抗氧抗腐作用,而且具有抗磨损性能,是一种多氧抗腐作用,而且具有抗磨损性能,是一种多效添加剂。从效添加剂。从1940年开始直到现在,该剂在全年开始直到现在,该剂在全世界范围内都广泛地被用于内燃机油中,至今世界范围内都广泛地被用于内燃机油中,至今尚没有其它类型的更好的抗氧抗腐剂可以代替尚没有其它类型的更好的抗氧抗腐剂可以代替它,所以一直是内燃机油添加剂复合配方中的它,所以一直是内燃机油添加剂复合配方中的主要组分之一。主要组分之一。ZDDP一般可分为二烷基二硫一般可分为二烷基二硫代磷酸锌和二芳基二硫代磷酸锌两种类型。由代磷酸锌和二
14、芳基二硫代磷酸锌两种类型。由于烃基结构不同,性能有很大差异。于烃基结构不同,性能有很大差异。抗氧剂的发展方向抗氧剂的发展方向1.高温抗氧剂高温抗氧剂 由于车辆设计制造技术的改进,车辆将不断朝高温、高速由于车辆设计制造技术的改进,车辆将不断朝高温、高速和大功率方向发展。例如汽抽机采用燃料直喷、闭环控制以和大功率方向发展。例如汽抽机采用燃料直喷、闭环控制以提高升功率,使得发动机活塞第一环槽沟底部和油槽两点的提高升功率,使得发动机活塞第一环槽沟底部和油槽两点的温度分别达到温度分别达到270 和和180,这样大大加快了油品的氧化,这样大大加快了油品的氧化,使油品变稠,同时要求换油期达到使油品变稠,同时
15、要求换油期达到 700010000km。这样,。这样,油品单纯依靠油品单纯依靠ZDDDP剂以提高抗氧抗腐蚀性能已不能满足高剂以提高抗氧抗腐蚀性能已不能满足高温性能的要求,需要发展新的高温抗氧剂温性能的要求,需要发展新的高温抗氧剂2.符合环保要求的抗氧剂符合环保要求的抗氧剂 随着汽车尾气排放要求的日益严格,在外国汽油车上已普随着汽车尾气排放要求的日益严格,在外国汽油车上已普遍安装了尾气催化转化器。但是汽油中含铅以及润滑油中含遍安装了尾气催化转化器。但是汽油中含铅以及润滑油中含磷均能引起三元催化剂中毒,使其逐渐失效。为了保护催化磷均能引起三元催化剂中毒,使其逐渐失效。为了保护催化转换器,延长汽车尾
16、气合格里程数,要降低汽油机油中磷含转换器,延长汽车尾气合格里程数,要降低汽油机油中磷含量以减少对催化剂的中毒程度。从量以减少对催化剂的中毒程度。从SH、GF1的磷含量的磷含量012降低到降低到GF2的的010,GF3的磷含量要求进一的磷含量要求进一步降低。汽车排放合格里程要求从步降低。汽车排放合格里程要求从8万万km延长到延长到16万万km。润滑油中的磷主要来自润滑油中的磷主要来自ZDDP剂,它是一种十分有效的抗氧剂,它是一种十分有效的抗氧抗腐蚀剂,因此需要寻找无磷抗氧抗腐蚀剂来替代它。抗腐蚀剂,因此需要寻找无磷抗氧抗腐蚀剂来替代它。3.高效多效型抗氧剂高效多效型抗氧剂载荷添加剂载荷添加剂 减
17、少机械的摩擦和磨损,防止烧结是润减少机械的摩擦和磨损,防止烧结是润滑油的基本性能之一。为了提高这种润滑油的基本性能之一。为了提高这种润滑性能,除改善基础油的各种性能外,滑性能,除改善基础油的各种性能外,更主要的是向矿物油中加入添加剂。通更主要的是向矿物油中加入添加剂。通常把可以减少摩擦和磨损,防止烧结的常把可以减少摩擦和磨损,防止烧结的添加剂称为载荷添加剂。载荷添加剂按添加剂称为载荷添加剂。载荷添加剂按作用性质可分为油性剂、抗磨损剂和极作用性质可分为油性剂、抗磨损剂和极压添加剂。压添加剂。油性剂:为减少摩擦和磨损为目的而使用的添加油性剂:为减少摩擦和磨损为目的而使用的添加剂剂 抗磨损剂:在中等
18、负荷及速度条件下,摩擦面温抗磨损剂:在中等负荷及速度条件下,摩擦面温度会升高达到度会升高达到150,使油性剂丧失吸附能力,使油性剂丧失吸附能力,发生脱附。这时,仅含油性剂的润滑油不再有效。发生脱附。这时,仅含油性剂的润滑油不再有效。要使用那些在高温下能与新胶金属表面作用生成要使用那些在高温下能与新胶金属表面作用生成能防止摩擦表面胶合薄膜的表面活性物质。这能防止摩擦表面胶合薄膜的表面活性物质。这样的表面活性物质称为抗磨损添加剂样的表面活性物质称为抗磨损添加剂 极压剂极压剂:在低速高负荷或高速冲击摩擦条件下,:在低速高负荷或高速冲击摩擦条件下,即在极压条件下,摩擦面容易发生烧结,抗磨损即在极压条件
19、下,摩擦面容易发生烧结,抗磨损添加剂也无能为力。为防止烧结为目的而使用的添加剂也无能为力。为防止烧结为目的而使用的添加剂称为极压添加剂添加剂称为极压添加剂油性剂的作用机理油性剂的作用机理 油性剂是一些极性分子,分子的一端有高度油性剂是一些极性分子,分子的一端有高度的活性,并且有和金属表面形成强键的一定的活性,并且有和金属表面形成强键的一定电荷,它们对金属的吸附性很强。连在表面电荷,它们对金属的吸附性很强。连在表面上的长链分子就像栽在刷子上的柔软的猪鬃上的长链分子就像栽在刷子上的柔软的猪鬃一样而抵抗取代。由于这些极性分子的牢固一样而抵抗取代。由于这些极性分子的牢固的吸附膜,使半流体润滑时的部分金
20、属变为的吸附膜,使半流体润滑时的部分金属变为油性剂分子膜之间的接触,从而减少摩擦系油性剂分子膜之间的接触,从而减少摩擦系数,减少磨损数,减少磨损 油性剂分类及品种油性剂分类及品种 脂肪酸类脂肪酸类高级醇类高级醇类酯类酯类金属皂类金属皂类胺类胺类硬脂酸硬脂酸异构硬脂酸异构硬脂酸油酸油酸月桂酸月桂酸十八醇十八醇硬脂酸乙酯硬脂酸乙酯油酸乙酯油酸乙酯丁基硬脂酸丁基硬脂酸油酸单甘油油酸单甘油酯酯油酸铁油酸铁硬脂酸铅硬脂酸铅硬脂酰胺硬脂酰胺十六胺十六胺抗磨损添加剂的作用机理抗磨损添加剂的作用机理 抗磨损剂添加剂能与抗磨损剂添加剂能与金属表面发生化学反金属表面发生化学反应在摩擦面上形成牢应在摩擦面上形成牢固
21、的有机化学反应膜,固的有机化学反应膜,在较苛刻的摩擦条件在较苛刻的摩擦条件下保护金属表面。下保护金属表面。保时捷抗磨损添加剂的种类抗磨损添加剂的种类 极压抗磨剂根据其化学结构可分为硫系极压极压抗磨剂根据其化学结构可分为硫系极压剂、卤素系极压剂、磷系极压剂和有机金属剂、卤素系极压剂、磷系极压剂和有机金属系极压剂。系极压剂。硫型极压剂中使用最广泛的除了硫化油脂以硫型极压剂中使用最广泛的除了硫化油脂以外,还有烷基多硫化物、二苄基二硫化物、外,还有烷基多硫化物、二苄基二硫化物、硫化异丁烯和硫化聚烯烃等。硫化异丁烯和硫化聚烯烃等。抗磨损添加剂的种类抗磨损添加剂的种类 卤系极压剂:使用最普遍的是氯化合物。
22、氯卤系极压剂:使用最普遍的是氯化合物。氯化合物多和硫化合物及磷化合物复合使用,化合物多和硫化合物及磷化合物复合使用,除了在切削油中单独使用外,很少单独使用。除了在切削油中单独使用外,很少单独使用。用得最多的是氯化石蜡(用得最多的是氯化石蜡(T301)和氯化脂肪)和氯化脂肪酸。酸。抗磨损添加剂的种类抗磨损添加剂的种类 磷系极压剂:磷系极压剂品种比较复杂,有磷系极压剂:磷系极压剂品种比较复杂,有烷基亚磷酸酯、磷酸酯、酸性磷酸酯和酸性烷基亚磷酸酯、磷酸酯、酸性磷酸酯和酸性磷酸酯的胺盐。除了含单一磷元素的,还有磷酸酯的胺盐。除了含单一磷元素的,还有含硫磷两元素的和含磷氮两元素的,也有含含硫磷两元素的和
23、含磷氮两元素的,也有含硫磷氮三元素的。即使元素组成相同,化合硫磷氮三元素的。即使元素组成相同,化合物结构还可以不同。物结构还可以不同。名称名称牌号牌号元素含量,元素含量,%(重)(重)应用应用S SP PN N烷基亚磷酸酯烷基亚磷酸酯T304T30414141616车辆齿轮油、工业齿轮车辆齿轮油、工业齿轮油油磷酸三甲苯酯磷酸三甲苯酯T306T3068 89 9工业用油、液压油工业用油、液压油含磷化合物含磷化合物LZ5901LZ59015.45.46.26.2摩擦改进剂摩擦改进剂酸性磷酸酯胺酸性磷酸酯胺盐盐T308T3082 203030 05 526264 4车辆齿轮油、工业齿轮车辆齿轮油、工
24、业齿轮油油硫磷化合物硫磷化合物LZ762LZ7621.51.51.01.02.32.33.33.3摩擦改进剂摩擦改进剂磷氮化合物磷氮化合物MobiladMobilad C-C-3013013.443.442.92.9极压工业齿轮油极压工业齿轮油磷氮化合物磷氮化合物国产国产PNPN剂剂4 45 53 3车辆齿轮油、工业齿轮车辆齿轮油、工业齿轮油油硫磷氮化合物硫磷氮化合物LZ6178LZ61780 02 22 23 32 27 70 03535摩擦改进剂摩擦改进剂硫磷氮化合物硫磷氮化合物LZ5080LZ50807 78.38.38.58.510.110.11.61.61.91.9齿轮油齿轮油抗磨损
25、添加剂的种类抗磨损添加剂的种类 有机金属系极压剂:有机金属系极压剂:脂肪酸的皂是有机金属系极压剂的代表,多脂肪酸的皂是有机金属系极压剂的代表,多使用环烷酸铅。使用环烷酸铅。铅皂作为极压剂使用在铁表面上和铅皂作为极压剂使用在铁表面上和Fe发生置发生置换,生成换,生成Pb的薄膜。当铅皂与硫共存时,的薄膜。当铅皂与硫共存时,在铁表面上生成在铁表面上生成PbSO4,PbS,FeS,Pb等等低熔点共融物。低熔点共融物。增粘剂增粘剂 为了改善润滑油的粘温性能,提高粘度为了改善润滑油的粘温性能,提高粘度指数,必须加入增粘剂(粘度指数改进指数,必须加入增粘剂(粘度指数改进剂)。剂)。增粘剂是一些油溶性的高分子
26、化合物。增粘剂是一些油溶性的高分子化合物。这些高分子化合物在室温下一般呈橡胶这些高分子化合物在室温下一般呈橡胶状或固体,为便于使用,通常用状或固体,为便于使用,通常用150或或100SN的基础油稀释为的基础油稀释为510%的浓缩液的浓缩液,成为商品增粘剂。成为商品增粘剂。加入加入2%5%时粘度指数上升时粘度指数上升2040个单个单位位。内燃机油的分类和命名内燃机油的分类和命名 参照参照API、SAE、和、和ASTM标准,按质量标准,按质量等级和粘度等级分类。等级和粘度等级分类。表达任何一个品种的内燃机油牌号必须同时表达任何一个品种的内燃机油牌号必须同时包括质量等级和粘度等级两部分包括质量等级和
27、粘度等级两部分如SC 15W/30 质量等级分类质量等级分类(按字母顺序依次提高)(按字母顺序依次提高)汽油机油:汽油机油:SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SI、SJ、SK、SL等等 柴油机油:柴油机油:CA、CB、CC、CD、CE、CF、CG、CH、CI等等 通用油(汽通用油(汽/柴通用):柴通用):SD/CC、SE/CC、SF/CD粘度等级分类粘度等级分类单级油单级油:2020、3030、4040、5050、6060、0W0W、5W5W、10W10W、15W15W、20W20W、25W25W等等多级油多级油:5W/305W/30、10W/3010W/30、20W/4020W
28、/40、20W/2020W/20等等内燃机油的粘度分类内燃机油的粘度分类 增粘剂的作用机理增粘剂的作用机理 一般认为,高分子化合物改善粘温性能的原一般认为,高分子化合物改善粘温性能的原因是由于在不同溶剂和不同温度下,细长的因是由于在不同溶剂和不同温度下,细长的高分子线卷的收缩和舒展。在较高温度下高高分子线卷的收缩和舒展。在较高温度下高分子化合物的流体力学体积增大,导致内摩分子化合物的流体力学体积增大,导致内摩擦和粘度增加,在较低温度下则相反。擦和粘度增加,在较低温度下则相反。增粘剂的种类增粘剂的种类 聚异丁烯(聚异丁烯(PIB、T603)乙烯丙烯共聚物乙烯丙烯共聚物(OCP、T611)聚正丁基
29、乙烯基醚聚正丁基乙烯基醚(T601)氢化苯乙烯双烯共氢化苯乙烯双烯共聚物(聚物(HSD)道奇增粘剂性能增粘剂性能 增粘性能增粘性能:增粘能力是指增粘剂加量相同时:增粘能力是指增粘剂加量相同时粘度的增加量,也就是说要增加相同粘度时粘度的增加量,也就是说要增加相同粘度时增粘能力强的增粘剂加量少。增粘能力强的增粘剂加量少。剪切稳定性剪切稳定性:剪切稳定性差的增粘剂在使用:剪切稳定性差的增粘剂在使用中不能保持原有的粘度级别,对磨损、油耗中不能保持原有的粘度级别,对磨损、油耗等产生一系列影响。剪切稳定性时增粘剂重等产生一系列影响。剪切稳定性时增粘剂重要的使用性能之一。要的使用性能之一。增粘剂的性能增粘剂
30、的性能 热氧化安定性热氧化安定性:在实际使用中增粘剂往往要经受高:在实际使用中增粘剂往往要经受高温氧化。聚合物的热氧化分解会导致粘度下降,酸温氧化。聚合物的热氧化分解会导致粘度下降,酸值增加,环槽积炭增多、粘环等一系列问题。值增加,环槽积炭增多、粘环等一系列问题。低温粘度和低温启动性:每种发动机存在一最小临低温粘度和低温启动性:每种发动机存在一最小临界起动转速,低于临界转速发动机不能起动。临界界起动转速,低于临界转速发动机不能起动。临界起动转速与润滑油的粘度有关,使用粘温性能好、起动转速与润滑油的粘度有关,使用粘温性能好、低温粘度小的多级油是保证起动转速的有效而简便低温粘度小的多级油是保证起动
31、转速的有效而简便的方法。的方法。增粘剂的应用增粘剂的应用 增粘剂主要用于配制多级油,多级油具增粘剂主要用于配制多级油,多级油具有优良的粘温性能,可同时满足两种粘有优良的粘温性能,可同时满足两种粘度级别的要求。多级内燃机油、齿轮油度级别的要求。多级内燃机油、齿轮油粘温性能好,具有良好的低温起动性和粘温性能好,具有良好的低温起动性和高温润滑能力,可南北通用,四季使用。高温润滑能力,可南北通用,四季使用。此外增粘剂在航空液压油、齿轮油、自此外增粘剂在航空液压油、齿轮油、自动变速机油、数控液压油、减震油等方动变速机油、数控液压油、减震油等方面,也获得了广泛的应用,目前正在向面,也获得了广泛的应用,目前
32、正在向多种石油产品应用的方向发展,使用量多种石油产品应用的方向发展,使用量逐年增加。逐年增加。防锈剂防锈剂 金属受外界环境或介质的化学作用或电化学金属受外界环境或介质的化学作用或电化学作用而引起的变质和破坏称为腐蚀。通常把作用而引起的变质和破坏称为腐蚀。通常把黑色金属在大气中的腐蚀称为锈蚀。防锈是黑色金属在大气中的腐蚀称为锈蚀。防锈是润滑油重要作用之一。提高润滑油的防锈性润滑油重要作用之一。提高润滑油的防锈性能主要通过添加防锈剂。能主要通过添加防锈剂。防锈剂的机理防锈剂的机理 防止锈蚀可以在金属表面涂复一层屏蔽膜,防止锈蚀可以在金属表面涂复一层屏蔽膜,排除水、空气等腐蚀介质与金属接触,起到排除
33、水、空气等腐蚀介质与金属接触,起到覆盖或钝化腐蚀电极的作用,即使内都有不覆盖或钝化腐蚀电极的作用,即使内都有不同电位的电极,由于腐蚀介质不存在,也不同电位的电极,由于腐蚀介质不存在,也不能构成腐蚀电池,从而阻止金属腐蚀。能构成腐蚀电池,从而阻止金属腐蚀。防锈剂的种类及性能防锈剂的种类及性能 磺酸盐磺酸盐 用作防锈剂的磺酸盐主要是钡盐,其次用作防锈剂的磺酸盐主要是钡盐,其次是钙盐、钠盐、镁盐。磺酸钡是现在应是钙盐、钠盐、镁盐。磺酸钡是现在应用最广,产量最大的油溶性防锈剂。石用最广,产量最大的油溶性防锈剂。石油磺酸钡(油磺酸钡(T701)和合成磺酸钡(二壬)和合成磺酸钡(二壬基萘磺酸钡、重烷基苯磺
34、酸钡)具有优基萘磺酸钡、重烷基苯磺酸钡)具有优良的抗潮湿、抗盐雾、抗盐水性能,具良的抗潮湿、抗盐雾、抗盐水性能,具有优良的水置换性、酸中和性,对多种有优良的水置换性、酸中和性,对多种金属均具有优良的防腐蚀性,这种特性金属均具有优良的防腐蚀性,这种特性在各类防锈剂中独一无二。在各类防锈剂中独一无二。防锈剂的种类及性能防锈剂的种类及性能 羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物 长链的脂肪酸具有一定的防锈性,脂肪酸的金长链的脂肪酸具有一定的防锈性,脂肪酸的金属盐通常比原来脂肪酸的防锈能力强。脂肪酸属盐通常比原来脂肪酸的防锈能力强。脂肪酸及其金属盐几乎难溶于矿油中。现在常用的这及其金属盐几乎难溶于矿油中。现在常
35、用的这类化合物有烯基丁二酸及其衍生物、壬基苯氧类化合物有烯基丁二酸及其衍生物、壬基苯氧乙酸、氧化石油脂钡皂、环烷酸锌、羊毛脂镁乙酸、氧化石油脂钡皂、环烷酸锌、羊毛脂镁皂等。羧酸型防锈剂具有较好的抗潮湿性能、皂等。羧酸型防锈剂具有较好的抗潮湿性能、百叶箱暴露试验结果也较好,但缺乏酸中和性百叶箱暴露试验结果也较好,但缺乏酸中和性能,对铅、锌的防腐蚀能力较差。大多数羧酸能,对铅、锌的防腐蚀能力较差。大多数羧酸及其金属盐的抗盐水、水置换性能较差。羧酸及其金属盐的抗盐水、水置换性能较差。羧酸型防锈剂与磺酸盐复合有明显增效作用。型防锈剂与磺酸盐复合有明显增效作用。防锈剂的种类及性能防锈剂的种类及性能 酯类
36、酯类 司本司本80即山梨糖醇单油酸酯即山梨糖醇单油酸酯 司本司本80油溶性好,抗盐雾性好与金属粘附力油溶性好,抗盐雾性好与金属粘附力强,对水具有较好的水置换型。通常以强,对水具有较好的水置换型。通常以13%与石油磺酸钡复合使用。它还用作苯并三与石油磺酸钡复合使用。它还用作苯并三氮唑、氧化石油脂的助溶剂。氮唑、氧化石油脂的助溶剂。防锈剂的种类及性能防锈剂的种类及性能 酯类酯类 羊毛脂虽然是古老的防锈剂,但至令仍在广泛使用。羊毛脂虽然是古老的防锈剂,但至令仍在广泛使用。羊毛脂是羊身上分泌出附着在羊毛上的一种复杂酯羊毛脂是羊身上分泌出附着在羊毛上的一种复杂酯状物。在毛纺前羊毛必须经过脱脂,洗去羊毛脂
37、。状物。在毛纺前羊毛必须经过脱脂,洗去羊毛脂。从清洗液中回收,脱臭脱色,干燥后得到黄褐色脂从清洗液中回收,脱臭脱色,干燥后得到黄褐色脂状物,即是羊毛脂。羊毛脂的主要成分是高级脂肪状物,即是羊毛脂。羊毛脂的主要成分是高级脂肪酸高级脂肪酸酯,还含有甾醇类化合物。酸高级脂肪酸酯,还含有甾醇类化合物。羊毛脂适用于黑色金属和有色金属防锈,在润滑油羊毛脂适用于黑色金属和有色金属防锈,在润滑油中一般添加量为中一般添加量为510%。防锈剂的种类及性能防锈剂的种类及性能 有机磷酸酯及其盐类有机磷酸酯及其盐类 用作防锈剂的有机磷酸酯及其盐类主要是正用作防锈剂的有机磷酸酯及其盐类主要是正磷酸的十二胺盐或咪唑啉盐(磷
38、酸的十二胺盐或咪唑啉盐(T708)。)。防锈剂的种类及性能防锈剂的种类及性能 胺类及含氮化合物胺类及含氮化合物 含氮杂环化合物作为防锈剂的重要类型是烷基取代含氮杂环化合物作为防锈剂的重要类型是烷基取代咪唑啉的有机酸盐和苯并三氮唑咪唑啉的有机酸盐和苯并三氮唑 苯并三氮唑是白色到浅黄色针状晶体,是有色金属苯并三氮唑是白色到浅黄色针状晶体,是有色金属铜的出色缓蚀剂、防变色剂,对钢铁也有一定防锈铜的出色缓蚀剂、防变色剂,对钢铁也有一定防锈性。苯并三氮唑易升华,可作为气相缓蚀剂。苯并性。苯并三氮唑易升华,可作为气相缓蚀剂。苯并三氮唑难溶于矿物油中,可先将它溶解于乙醇、丙三氮唑难溶于矿物油中,可先将它溶解
39、于乙醇、丙醇、丁醇中,再调入矿物油中。醇、丁醇中,再调入矿物油中。消泡剂消泡剂 在润滑系统中,由于转动间的剧烈搅拌以及油压在在润滑系统中,由于转动间的剧烈搅拌以及油压在阀门等处的突然下降,常使油产生气泡。阀门等处的突然下降,常使油产生气泡。润滑系统产生气泡,会润滑油冷却效果显著下降,润滑系统产生气泡,会润滑油冷却效果显著下降,致使润滑油部件过热,甚至烧损。造成机械的功率致使润滑油部件过热,甚至烧损。造成机械的功率下降、能耗增加、性能变差,严重时会造成停机事下降、能耗增加、性能变差,严重时会造成停机事故。故。增大了润滑油与空气的接触面积促进润滑油的氧增大了润滑油与空气的接触面积促进润滑油的氧化变
40、质,缩短润滑油的使用寿命。化变质,缩短润滑油的使用寿命。液压系统的液压油存在气泡时,润滑油压缩性增大,液压系统的液压油存在气泡时,润滑油压缩性增大,油缸工作不规则,液压传动失灵。油缸工作不规则,液压传动失灵。抗泡剂的作用机理 一一降低部分表面张力观点降低部分表面张力观点 这种观点认为,抗泡剂的表面张力比发泡液小,当抗泡这种观点认为,抗泡剂的表面张力比发泡液小,当抗泡剂与泡沫接触后,剂与泡沫接触后,使泡膜的表面张力局部降低而膜面其使泡膜的表面张力局部降低而膜面其余部分则仍然保持着原来较大的表面张力,这种在泡膜上余部分则仍然保持着原来较大的表面张力,这种在泡膜上的张力差异,使较强张力牵引着这个张力
41、较弱的部分,从的张力差异,使较强张力牵引着这个张力较弱的部分,从而使泡破裂。而使泡破裂。二二扩张观点(扩张观点(ROSS观点)观点)首先是抗泡剂小滴浸入泡膜内,使抗泡剂小滴成为膜的首先是抗泡剂小滴浸入泡膜内,使抗泡剂小滴成为膜的一部分。然后在膜上扩张,随着抗泡剂的扩张,抗泡剂进一部分。然后在膜上扩张,随着抗泡剂的扩张,抗泡剂进入部分最初开始变薄,最后破裂。入部分最初开始变薄,最后破裂。三三渗透观点渗透观点 这种观点认为,抗泡剂的作用是增加气池壁对空气的渗这种观点认为,抗泡剂的作用是增加气池壁对空气的渗透性,从而加速泡沫的合并,透性,从而加速泡沫的合并,减小了泡膜壁的强度和弹减小了泡膜壁的强度和弹性,达到破泡的目的。性,达到破泡的目的。抗泡剂的种类 硅油抗泡剂 硅油是一种无臭、无味的有机液体,作为润滑油的抗泡剂使用已有50多年的历史,它具有化学稳定性高、凝固点低、挥发性小、用量少、抗氧化与抗高温性能好等优点,是目前使用范围最广最普遍的一种润滑油抗泡剂。抗泡剂的种类聚丙烯酸酯抗泡剂聚丙烯酸酯型抗泡剂是由丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯和乙烯基正丁醚等单体,在溶剂中经过无规共聚而成的。与硅型消泡剂相比有以下特点:1.对各种调合技术不敏感;2.在酸性介质中是同样高效的;3.经长期贮存抗泡性不下降,稳定性好。