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021-50275092跟著工業(yè)技術(shù)的開(kāi)展,現(xiàn)代設(shè)備所要求的高速度、高功用、高自動(dòng)化、高效率和長(zhǎng)壽命,在光滑方面單純用礦物油光滑資料已難以滿意。在光滑資料中參加少數(shù)其他物質(zhì)就能改進(jìn)其功用,賦予它新的特性。這些物質(zhì)叫做潤(rùn)滑油的添加劑。
在油品中添加不同添加劑是改進(jìn)油質(zhì)的最經(jīng)濟(jì)最有用的手段。一般地說(shuō),潤(rùn)滑油的品種多少,質(zhì)量好壞往往取決于添加劑的品種和質(zhì)量,因而開(kāi)展添加劑的出產(chǎn)和運(yùn)用,已成為合理有用運(yùn)用資源,進(jìn)步設(shè)備功用和節(jié)約能源的一個(gè)重要途徑。
潤(rùn)滑油添加劑按效果可分為清凈渙散劑、抗氧抗腐劑、極壓抗磨劑、油性劑和沖突改進(jìn)劑、抗氧劑和金屬減活劑、黏度指數(shù)改進(jìn)劑、防銹劑、降凝劑、抗泡沫劑等分組,下面來(lái)介紹常用潤(rùn)滑油添加劑的效果機(jī)理。
清凈渙散劑包括清凈劑和渙散劑兩類。首要用于內(nèi)燃機(jī)油(汽機(jī)油、柴機(jī)油、鐵路內(nèi)燃機(jī)車用油、二沖程汽機(jī)油和船用發(fā)起機(jī)油)。其首要效果是使發(fā)起機(jī)內(nèi)部堅(jiān)持清潔,使生成的不溶性物質(zhì)呈膠體懸浮狀況,不致于進(jìn)一步構(gòu)成積碳、漆膜或油泥。具體說(shuō)來(lái),其效果可分為酸中和、增溶、渙散和洗刷等四方面。
1、酸中和效果:
清凈渙散劑一般都有必定的堿性,有的乃至是高堿性,它能夠中和潤(rùn)滑油氧化生成的有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸,阻撓其進(jìn)一步縮合,因而使漆膜削減,一起還能夠避免這些酸性物質(zhì)對(duì)發(fā)起機(jī)部件的腐蝕。
2、增溶效果:
清凈渙散劑都是一些外表活性劑,它能將本來(lái)在油中不能溶解的固體或液體物質(zhì)增溶于由5-20個(gè)外表活性劑分子調(diào)集而成的膠束中心,在運(yùn)用過(guò)程中,它將含有羥基、羰基、羧基的含氧化合物、含有硝基化合物、水分等,增溶到膠束中,構(gòu)成膠體,避免進(jìn)一步氧化與縮合,削減在發(fā)起機(jī)部件上有害沉積物的構(gòu)成與聚集。
3、渙散效果:
能吸附現(xiàn)已生成的積碳和漆膜等固體小顆粒,使之成為一種膠體溶液狀況渙散在油中,阻撓這些物質(zhì)進(jìn)一步凝集成大顆粒而黏附在機(jī)件上,或沉積為油泥。
4、洗刷效果:
能將現(xiàn)已吸附在部件外表上的漆膜和積碳洗刷下來(lái),渙散在油中,使發(fā)起機(jī)和金屬外表堅(jiān)持清潔。
清凈渙散劑的結(jié)構(gòu),基本上是由親油、極性和親水三個(gè)基團(tuán)組成,由于結(jié)構(gòu)的不同,導(dǎo)致清凈渙散劑的功用有所不同,一般來(lái)說(shuō),有灰添加劑的清凈性較好,無(wú)灰添加劑的渙散性杰出。
清凈渙散劑的典型代表有磺酸鹽、烷基酚鹽、水楊酸鹽、丁二酰亞胺、丁二酸酯和聚合物。前三種也稱有灰清凈渙散劑,后三種稱無(wú)灰清凈渙散劑。
抗氧劑和抗氧抗腐劑能夠按捺油品氧化,首要用于工業(yè)潤(rùn)滑油、內(nèi)燃機(jī)和工藝用油等。
抗氧劑按其效果原理可分為二品種型:1)鏈反響終止劑;2)過(guò)氧化物分化劑。常用的屏蔽酚型和胺型化合物抗氧劑,歸于鏈反響終止劑,能夠和過(guò)氧化基(ROO.)生成安穩(wěn)的產(chǎn)品(ROOH或ROOA),然后避免潤(rùn)滑油中烴類化合物的氧化反響,如2,6酚、4,4亞甲基雙酚、α-萘胺、N,N-二仲丁基對(duì)苯二胺等。
過(guò)氧化物分化劑能分化油品氧化反響中生成的過(guò)氧化物,使鏈反響不能繼續(xù)開(kāi)展而起到抗氧效果;能在熱分化過(guò)程中發(fā)作無(wú)機(jī)絡(luò)合物,在金屬外表構(gòu)成維護(hù)膜而起到抗腐效果;在極壓條件下,在金屬外表發(fā)作化學(xué)反響構(gòu)成具有承載才能的硫化膜而起到抗磨效果,所以它是多效添加劑??寡蹩垢瘎┑氖滓贩N有二烷基二硫代磷酸鋅鹽(ZDDP)、硫磷烷基鋅鹽、硫磷丁辛基鋅鹽及其系列產(chǎn)品。
酚型和胺型抗氧劑多用于變壓器油、工業(yè)潤(rùn)滑油、汽輪機(jī)油和液壓油等。而二烷基二硫代磷酸鋅鹽等以及其它含硫、磷類或含有機(jī)硒類化合物常用于手工業(yè)潤(rùn)滑油、內(nèi)燃機(jī)油及工藝用油。但含二硫代磷酸鹽的潤(rùn)滑油不適合用于鍍銀肘節(jié)銷的內(nèi)燃機(jī)車及光滑發(fā)起機(jī)的連桿頂部鋼套上,二烷基二硫代氨基甲酸鹽能滿意有鍍銀部件的機(jī)器運(yùn)用要求。
1)極壓抗磨劑是指在高溫、高壓的邊界光滑狀況下,能和金屬外表構(gòu)成高熔點(diǎn)化學(xué)反響膜,以避免發(fā)作熔結(jié)、咬粘、刮傷的添加劑。它的效果是在沖突高溫下分化的產(chǎn)品能與金屬起反響,生成剪切應(yīng)力和熔點(diǎn)都比純金屬低的化合物,然后避免觸摸外表咬合和焊熔,有用地維護(hù)金屬外表。極壓抗磨劑首要用于工業(yè)齒輪油、液壓油、導(dǎo)軌油、切削油等有極壓要求的潤(rùn)滑油中,以進(jìn)步油品的極壓抗磨功用。
極壓抗磨劑一般分為有機(jī)硫化物、磷化物、氯化物、有機(jī)金屬鹽和硼酸鹽型極壓抗磨劑等。極壓抗磨劑的首要品種有:氯化白臘、酸性亞磷酸二丁酯、硫磷酸含氮衍生物、磷酸三甲酚酯、硫化異丁烯、二芐基二硫、環(huán)烷酸鉛、硼酸鹽等。
2)但凡能使潤(rùn)滑油添加油膜強(qiáng)度,減小沖突系數(shù),進(jìn)步抗磨損才能,下降運(yùn)動(dòng)部件之間的沖突和磨損的添加劑都叫油性劑。
油性劑是一種外表活性劑,分子的一端帶有極性基團(tuán),另一端為油溶性的烴基基團(tuán)。含有這種極性基團(tuán)的物質(zhì)對(duì)金屬外表具有很強(qiáng)的親和力,它能結(jié)實(shí)地定向吸附在金屬外表上,在金屬之間構(gòu)成一品種似于緩沖墊的維護(hù)膜,避免金屬外表的直觸摸摸,減小沖突和磨損。
油性劑具有很高的界面活性,它們?cè)诮饘偻獗戆l(fā)作物理吸附或化學(xué)吸附。物理吸附是可逆的,在溫度較低、負(fù)荷較小的狀況下,物理吸附起效果;在高溫高負(fù)荷下吸附劑會(huì)脫附而失掉效果。脂肪酸型的油性劑除了物理吸附外,還有化學(xué)吸附,在較低的溫度下與金屬外表生成金屬皂,進(jìn)步抗磨性。
常用的油性劑為高檔脂肪酸(如硬脂酸、軟脂酸、油酸、月桂酸、棕櫚酸、蓖麻油酸等),脂肪酸的酯(如硬脂酸乙酯、油酸丁酯等),脂肪酸胺或酰胺化合物(如硬脂酸胺、N,N-二(聚乙二醇)十八胺、硬脂酰胺等),硫化鯨魚(yú)油、硫化綿籽油,二聚酸、苯三唑脂肪胺鹽及酸性磷酸酯類等。油性劑首要用于工業(yè)潤(rùn)滑油、液壓油、導(dǎo)軌油、齒輪油等。
粘度指數(shù)改進(jìn)劑又稱增粘劑或粘度劑,其產(chǎn)值僅次于清凈渙散劑。粘度指數(shù)改進(jìn)劑是油溶性的鏈狀高分子聚合物,其分子量由幾萬(wàn)到幾百萬(wàn)大小不等。
粘度指數(shù)改進(jìn)劑溶解在潤(rùn)滑油中,在低溫時(shí)它們以絲卷狀存在,對(duì)潤(rùn)滑油的粘度影響不大,跟著潤(rùn)滑油溫度升高,絲卷蔓延,有用容積增大,對(duì)潤(rùn)滑油活動(dòng)阻力增大,導(dǎo)致潤(rùn)滑油的粘度相對(duì)明顯增大。
由于不同溫度下粘度指數(shù)改進(jìn)劑具有不同形狀并對(duì)粘度發(fā)作不同影響,它能夠添加粘度和改進(jìn)粘溫功用,故粘度指數(shù)改進(jìn)劑首要用于進(jìn)步潤(rùn)滑油的粘度指數(shù)、改進(jìn)粘溫功用、增大粘度。粘度指數(shù)改進(jìn)劑可用來(lái)制造稠化機(jī)油,使制造的油品具有優(yōu)良的粘溫功用,使油品的低溫起動(dòng)性好、油耗低,具有必定的抗磨效果。
粘度指數(shù)改進(jìn)劑廣泛用于內(nèi)燃機(jī)油中,首要用于出產(chǎn)多級(jí)汽柴油機(jī)油,別的液壓油和齒輪油也運(yùn)用。常用的粘度指數(shù)改進(jìn)劑有:聚異丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯與雙烯共聚物和聚乙烯正丁基醚等。
油品溫度下降到必定程度后,就要失掉活動(dòng)性而凝結(jié),降凝劑的效果首要是下降油品的凝結(jié)點(diǎn),并確保油品在低溫下能夠活動(dòng)。油中含有蠟,在低溫下,高熔點(diǎn)的白臘烴,常以針狀或片狀結(jié)晶分出,并彼此聯(lián)合成立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),構(gòu)成結(jié)晶骨架,將低熔點(diǎn)油吸附并圍住其間,尤如吸水的海綿,致使整個(gè)油品丟失活動(dòng)性。降凝劑有吸贊同共晶兩個(gè)效果,降凝劑雖不能阻撓蠟晶的分出,但能夠改動(dòng)蠟的結(jié)構(gòu)。
降凝劑在蠟結(jié)晶外表的吸附或與其構(gòu)成共晶,改動(dòng)蠟結(jié)晶的形狀和尺度,避免蠟晶粒聯(lián)合構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),然后堅(jiān)持油品在低溫下的活動(dòng)性。降凝劑廣泛應(yīng)用于各類潤(rùn)滑油中,典型代表是烷基萘、聚甲基丙烯酸酯和聚α烯烴。
防銹劑的效果是在金屬外表構(gòu)成結(jié)實(shí)的吸附膜,以按捺氧及水特別是水對(duì)金屬外表的觸摸,使金屬不致銹蝕。作為石油添加劑的防銹劑,有必要對(duì)金屬有充分的吸附性和對(duì)油的溶解性,因而防銹劑均由很強(qiáng)的極性基和恰當(dāng)?shù)挠H油基組成。目前運(yùn)用較廣、效果較好的有以下幾類:磺酸鹽(磺酸鈣、磺酸鈉和磺酸鋇)、羧酸及其鹽類(十二烯基丁二酸、環(huán)烷酸鋅、N-油酰肌氨酸十八胺鹽)、有機(jī)磷酸鹽類、咪唑啉鹽、酯型防銹劑(羊毛脂及羊毛脂皂、司苯-60或80、氧化石油脂)、雜環(huán)化合物(苯并三氮唑)、有機(jī)胺類等。
水溶性防銹劑首要有:亞硝酸鈉、重鉻酸鉀、磷酸三鈉、磷酸氫二銨、苯甲酸鈉、三乙醇胺等。防銹劑首要用于工業(yè)潤(rùn)滑油和金屬加工冷卻光滑液、金屬防護(hù)油等。
油品在運(yùn)用過(guò)程中會(huì)受到水的污染,如機(jī)械設(shè)備漏水、為了冷卻加工件而有必要噴淋很多冷卻水等狀況,均會(huì)在油中進(jìn)入必定水分,這就要求油品具有必定的分水性和不被水乳化成W/O(水/油)型乳化體。由于潤(rùn)滑油在乳化后或其抗乳化性差,會(huì)丟失活動(dòng)性(W/O型乳化體會(huì)使油的粘度成倍地添加)和丟失光滑性,也會(huì)引起金屬腐蝕和磨損。工業(yè)齒輪油、汽輪機(jī)油、液壓油(如含鋅鹽的油品)均易受水的污染,所以這些油品對(duì)立乳化功用有較高的要求。
1)高粘度油中會(huì)含有一些極性組分;
2)在工業(yè)潤(rùn)滑油中加有各種添加劑,特別是清凈渙散劑、防銹劑、極壓抗磨劑,這些添加劑大部分均屬外表活性劑,參加后要下降油品的抗乳化性;
3)油品在運(yùn)用中被氧化生成了羧酸等易乳化的化合物,使油抗乳化性變差。
加深基礎(chǔ)油的精制深度,挑選適合的各種添加劑固然是一種應(yīng)首先考慮的問(wèn)題,可是參加抗乳化劑是進(jìn)步潤(rùn)滑油抗乳化性的首要途徑。在油品中參加抗乳化劑后能改動(dòng)油/水界面張力,以到達(dá)改進(jìn)油品的抗乳化性的意圖。由于參加抗乳劑后能夠消除渙散相液滴結(jié)合的障礙(即消除液滴外面的維護(hù)膜),使液滴簡(jiǎn)單結(jié)合在一起。別的,抗乳化劑能使乳化液發(fā)作轉(zhuǎn)相效果,是W/O型變成O/W型,到達(dá)分水的意圖。較常用的抗乳化劑有聚氧丙烷型的衍生物等。
潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油經(jīng)過(guò)精制后仍會(huì)殘存少數(shù)極性物質(zhì),且跟著潤(rùn)滑油運(yùn)用各式各樣的添加劑來(lái)滿意各種機(jī)械設(shè)備的高功用要求,便會(huì)在循環(huán)光滑系統(tǒng)中,發(fā)作發(fā)泡現(xiàn)象,不光影響潤(rùn)滑油的泵送,也破壞了油膜強(qiáng)度和安穩(wěn)性,造成不該有的磨損事故,或使機(jī)器無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn),諸如斷油、氣阻、燒結(jié)等現(xiàn)象便會(huì)不斷發(fā)作。
抗泡劑的效果是按捺泡沫的發(fā)作,以免構(gòu)成安穩(wěn)的泡沫,它能吸附在泡膜上,構(gòu)成不安靖的膜,然后到達(dá)破壞泡沫的意圖。最常用的抗泡劑是甲基硅油抗泡劑。它不溶于油,經(jīng)過(guò)膠體磨等手段使之呈高度渙散狀況而散布于油中。它的用量一般為1-100ppm。別的還有一種非硅抗泡劑,歸于聚丙烯酸酯型的高分子酯。它和硅油比較,能有用地改進(jìn)油品的空氣開(kāi)釋性。
跟著油品質(zhì)量等級(jí)的進(jìn)步,功用添加劑也逐步由單劑向復(fù)合劑改變。復(fù)合添加劑的功用不只要靠添加劑單劑質(zhì)量的進(jìn)步,還要經(jīng)過(guò)添加劑復(fù)合規(guī)律研討斷定添加劑彼此協(xié)合效果的實(shí)質(zhì),以取得歸納功用最佳的復(fù)合劑。運(yùn)用復(fù)合添加劑能夠減化配方篩選的難度,下降潤(rùn)滑油出產(chǎn)的成本而且安穩(wěn)油品出產(chǎn)質(zhì)量。現(xiàn)在,復(fù)合添加劑在潤(rùn)滑油中的位置愈來(lái)愈重要。
復(fù)合添加劑的品種有:發(fā)起機(jī)油復(fù)合劑、齒輪油復(fù)合劑、液壓油復(fù)合劑、工業(yè)潤(rùn)滑油復(fù)合劑等。