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润滑油添加剂

2023-01-06 13:58:46 德国首诺化学(中国)有限公司 阅读

滑油是由基础油和添加剂两部分构成的,基础油决定了润滑油的品质,添加剂则是改善油品性能和增加品种的关键,今天首诺工程师就和各位分享一下润滑油背后的添加剂;

添加剂的类型/作用

1 减少部件上有害沉积物的形成和聚集,保持部件的清洁;如金属清净剂/无灰分散剂/抗氧抗腐剂/无灰抗氧剂等等;

2 中和润滑油使用过程中生成的酸性物质,减少润滑部件的腐蚀和锈蚀;如金属清净剂/防锈剂等等;

3 抑制油品氧化,延长油品的储存/使用寿命:抗氧剂/金属减活剂等等;

4 提高润滑油的粘度指数,改善润滑油品的黏温性能:如粘度指数改进剂等;

5 边界润滑油条件下,防止和降低润滑表面间的摩擦/磨损/擦伤,延长设备和部件的使用寿命;

如摩擦改进剂(油性级)/极压抗磨剂/摩擦改进剂等;

6 降低润滑油品的凝点或倾点,改善油品的低温使用性能:如降凝剂;

7 减少润滑油品的发泡倾向:如抗泡剂;

8 促使润滑油中的油/水形成稳定的乳液或促使油水分离:如乳化剂/破乳剂等;

9 提高油品的粘附能力,改善油品的滞留时间,减少油品的流失和飞溅:如粘附剂等;

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添加剂的应用

20世纪30年代之前,润滑油中很少使用添加剂;

随着发动机向大功率和换油周期的延长,发动机油在使用过程中出现了活塞环沉积物增多/粘环的现象,各石油公司开始研究开发添加剂以改善油品性能,从此发动机进入了添加剂的时代;

30年代出现了降凝剂/烷基酚盐/硫化烷基酚盐/磺酸盐/水杨酸盐等清净剂;

40年代出现了二烷基二硫代磷酸锌盐(ZDDP)抗氧抗腐剂;

50年代由于增压柴油机和含硫燃料的使用,为解决活塞积碳增多和缸套腐蚀磨损严重的问题,出现了碱性和高碱性金属清净剂;

60年代出现了无灰分散剂以解决低温油泥问题,出现了粘度指数改进剂以改善油品黏温性能;

70年代后齿轮油中用量较大的极压抗磨剂趋向定性;

80年代,随着节能的要求,摩擦改进剂逐渐得到重视;

目前,添加剂已成为润滑油不可分割的组成部分;

添加剂的种类

清净分散剂

具有表面活性的一种物质,能吸附油中的固体颗粒污染物,并使污染物悬浮于油的表面,分散剂则能将低温油泥分散于油中,以确保参加润滑循环的油是清净的,引擎在正常工作中会产生积碳/结胶/油泥,为消除和防止其产生,就必须要靠清净分散剂来清楚;

抗氧化剂

防止油品老化的重要添加剂,能有效提高油品使用寿命,引擎工作时摩擦部位温度身高,机油在这种情况下特别容易与空气造成氧化反应,另外,设备中的各种金属材质均会起催化作用加速油品的氧化变质,最终使机油粘度增加,增加机油泵及引擎的负荷;

防锈剂

极性很强的化合物,其极性基因对金属表面有很强的吸附力,分子间极性吸附于金属表面,阻止腐蚀介质与金属接触,起到防锈作用;

防腐剂

防锈剂用于保护铁族金属的零件,防腐剂则用于保护非铁金属和合金零件免于硫和有机酸之腐蚀;

抗磨剂

引擎在高温高压的情况下会出现所谓的接口润滑的情况,也就是金属活动面在高热膨胀的情况下,将油膜挤开,从而形成金属与金属之间的直接摩擦,为防止这种情况的产生,润滑油中必须添加抗磨剂,在轻负荷和中等负荷条件下能在摩擦表面形成油膜,防止磨损;

粘度指数改进剂

基础油受限于原油之本质,其粘度指数只能基于提炼制程改善至一定粘度之后,便须靠粘度指数改善剂,制备多级油品,改善润滑油性能,提升润滑油档次,延长润滑油使用寿命,可使油品四季通用;

抗泡剂

润滑油使用中,常会受到震荡/搅动等影响,使空气进入润滑油中,以至于形成起泡,而有泡沫的地方就没有油膜,引擎便失去保护,而另一方面,有泡沫的地方,与空气的接触面增大了,也加速其氧化,导致油品损失;

抗泡剂主要是抑制泡沫的产生,提高消除泡沫的速度,以免形成安定的泡沫,它能吸附在泡沫上,形成不安定的膜,从而达到破坏泡沫的目的;

乳化剂

乳化剂目的是使润滑油中的水分产生乳化现象,防止水分和金属表面接触产生腐蚀作用,常用的乳化剂有菜籽油/牛油/金属皂盐等;

流动点抑制剂

又称流动点下降剂,所谓流动点就是测定某一特定油料,当其开始不能流动的那一点温度,便是流动点;机油中或多或少都会有一些蜡的成分(蜡虽然在基础油炼制时已经用溶剂消除,但仍然不能达100%),而这些蜡在低温时一旦成为晶体固结时,会阻止机油的流动,为了使引擎在冬天能够顺利启动,必须在机油中添加抑制剂使流动点降低,阻止蜡份结晶,而适应寒冷的气候;

染色剂

有两个功能:一是识别用,比如汽车的自动变速箱油均染成红色,以便漏油时用于辨识维修;二是行销广告用,比如日本的二行程机油大部分都染成蓝色/红色,除了美观外,还可用以广告其润滑油中的基础油精炼程度高,颜色淡,才有可能染色;

极压剂

润滑剂在低速高负荷或高速冲击负荷摩擦条件下,即在所谓的极压条件下防止摩擦面发生烧结/擦伤的能力,极压剂多含有硫/磷/氯等活性物质,极压剂在摩擦面和金属起化学反应,生成剪切力和熔点都比原金属低的化合物,构成极压固体润滑膜,防止烧结;最常用的极压剂如硫化猪油/磷酸酯/氮化物/氯化石蜡;

碱性添加剂

又称总碱价提升剂,其作用在于提高润滑油中碱性物质的剂量,目的是为中和燃料(汽油/柴油)中所含之硫份因燃烧后产生的酸性硫化物,免得气缸内壁及活塞环等这些酸性物质所腐蚀;

油性剂

一般为极性化合物,对金属表面不起化学作用,但分子的一端附着于金属表面极难分辨,所以能承受的负荷比纯矿物油来的高;

完全极压添加剂

大多数的完全极压添加剂多是含有硫磺/氯化磷的化合物,适合添加在负荷高而且摩擦速度快的润滑油上,但是只有在遇到重负荷的时候,极性油膜被破坏产生高温,此时完全极压添加剂才会发生作用,形成化合物,在摩擦面之间形成一层固体润滑剂,替代已经破坏的液体油膜,一般极压添加剂都有缓和液体油膜被破坏的效果,故又称油膜增强剂;


文章来源:首诺润滑二部;

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