技术知识篇

究竟加入多少种添加剂 才能产出优质的润滑油
来源:BFW润滑油 时间:2020-08-26 18:48:31
   润滑油添加剂按作用可分为清净分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、油性剂和摩擦改进剂、抗氧剂和金属减活剂、黏度指数改进剂、防锈剂、降凝剂、抗泡沫剂等分组,下面来介绍常用润滑油添加剂的作用机理。

  一、清净分散剂

  清净分散剂包括清净剂和分散剂两类。主要用于内燃机油(汽机油、柴机油、铁路内燃机车用油、二冲程汽机油和船用发动机油)。其主要作用是使发动机内部保持清洁,使生成的不溶性物质呈胶体悬浮状态,不致于进一步形成积碳、漆膜或油泥。具体说来,其作用可分为酸中和、增溶、分散和洗涤等四方面。

  1)酸中和作用:清净分散剂一般都有一定的碱性,有的甚至是高碱性,它可以中和润滑油氧化生成的有机酸和无机酸,阻止其进一步缩合,因而使漆膜减少,同时还可以防止这些酸性物质对发动机部件的腐蚀。

  2)增溶作用:清净分散剂都是一些表面活性剂,它能将本来在油中不能溶解的固体或液体物质增溶于由5-20个表面活性剂分子集合而成的胶束中心,在使用过程中,它将含有羟基、羰基、羧基的含氧化合物、含有硝基化合物、水分等,增溶到胶束中,形成胶体,防止进一步氧化与缩合,减少在发动机部件上有害沉积物的形成与聚集。

  3)分散作用:能吸附已经生成的积碳和漆膜等固体小颗粒,使之成为一种胶体溶液状态分散在油中,阻止这些物质进一步凝聚成大颗粒而黏附在机件上,或沉积为油泥。

  4)洗涤作用:能将已经吸附在部件表面上的漆膜和积碳洗涤下来,分散在油中,使发动机和金属表面保持清洁。

  清净分散剂的结构,基本上是由亲油、极性和亲水三个基团组成,由于结构的不同,导致清净分散剂的性能有所不同,一般来说,有灰添加剂的清净性较好,无灰添加剂的分散性突出。

    二、抗氧剂

  抗氧剂和抗氧抗腐剂可以抑制油品氧化,主要用于工业润滑油、内燃机和工艺用油等。抗氧剂按其作用原理可分为二种类型:1)链反应终止剂;2)过氧化物分解剂。常用的屏蔽酚型和胺型化合物抗氧剂,属于链反应终止剂,可以和过氧化基(ROO.)生成稳定的产物(ROOH或ROOA),从而防止润滑油中烃类化合物的氧化反应,如2,6酚、4,4亚甲基双酚、α-萘胺、N,N-二仲丁基对苯二胺等。                 三、油性和极压抗磨剂

  1)极压抗磨剂是指在高温、高压的边界润滑状态下,能和金属表面形成高熔点化学反应膜,以防止发生熔结、咬粘、刮伤的添加剂。它的作用是在摩擦高温下分解的产物能与金属起反应,生成剪切应力和熔点都比纯金属低的化合物,从而防止接触表面咬合和焊熔,有效地保护金属表面。极压抗磨剂主要用于工业齿轮油、液压油、导轨油、切削油等有极压要求的润滑油中,以提高油品的极压抗磨性能。

    2)凡是能使润滑油增加油膜强度,减小摩擦系数,提高抗磨损能力,降低运动部件之间的摩擦和磨损的添加剂都叫油性剂。

  油性剂是一种表面活性剂,分子的一端带有极性基团,另一端为油溶性的烃基基团。含有这种极性基团的物质对金属表面具有很强的亲和力,它能牢固地定向吸附在金属表面上,在金属之间形成一种类似于缓冲垫的保护膜,防止金属表面的直接接触,减小摩擦和磨损。

      四、粘度指数改进剂

  粘度指数改进剂又称增粘剂或粘度剂,其产量仅次于清净分散剂。粘度指数改进剂是油溶性的链状高分子聚合物,其分子量由几万到几百万大小不等。

  粘度指数改进剂溶解在润滑油中,在低温时它们以丝卷状存在,对润滑油的粘度影响不大,随着润滑油温度升高,丝卷伸张,有效容积增大,对润滑油流动阻力增大,导致润滑油的粘度相对显著增大。

  由于不同温度下粘度指数改进剂具有不同形态并对粘度产生不同影响,它可以增加粘度和改进粘温性能,故粘度指数改进剂主要用于提高润滑油的粘度指数、改善粘温性能、增大粘度。粘度指数改进剂可用来配制稠化机油,使配制的油品具有优良的粘温性能,使油品的低温起动性好、油耗低,具有一定的抗磨作用。

    五、降凝剂

  油品温度下降到一定程度后,就要失去流动性而凝固,降凝剂的作用主要是降低油品的凝固点,并保证油品在低温下能够流动。油中含有蜡,在低温下,高熔点的石蜡烃,常以针状或片状结晶析出,并相互联结成立体网络结构,形成结晶骨架,将低熔点油吸附并包围其中,尤如吸水的海绵,致使整个油品丧失流动性。降凝剂有吸附和共晶两个作用,降凝剂虽不能阻止蜡晶的析出,但可以改变蜡的结构。

  六、防锈剂

  防锈剂的作用是在金属表面形成牢固的吸附膜,以抑制氧及水特别是水对金属表面的接触,使金属不致锈蚀。作为石油添加剂的防锈剂,必须对金属有充分的吸附性和对油的溶解性,因此防锈剂均由很强的极性基和适当的亲油基组成。目前使用较广、效果较好的有以下几类:磺酸盐(磺酸钙、磺酸钠和磺酸钡)、羧酸及其盐类(十二烯基丁二酸、环烷酸锌、N-油酰肌氨酸十八胺盐)、有机磷酸盐类、咪唑啉盐、酯型防锈剂(羊毛脂及羊毛脂皂、司苯-60或80、氧化石油脂)、杂环化合物(苯并三氮唑)、有机胺类等。

  七、抗乳化剂

  油品在使用过程中会受到水的污染,如机械设备漏水、为了冷却加工件而必须喷淋大量冷却水等情况,均会在油中进入一定水分,这就要求油品具有一定的分水性和不被水乳化成W/O(水/油)型乳化体。因为润滑油在乳化后或其抗乳化性差,会丧失流动性(W/O型乳化体会使油的粘度成倍地增加)和损失润滑性,也会引起金属腐蚀和磨损。工业齿轮油、汽轮机油、液压油(如含锌盐的油品)均易受水的污染,所以这些油品对抗乳化性能有较高的要求。

  造成润滑油分水性差或发生乳化的原因是多方面的。

  1)高粘度油中会含有一些极性组分;

  2)在工业润滑油中加有各种添加剂,特别是清净分散剂、防锈剂、极压抗磨剂,这些添加剂大部分均属表面活性剂,加入后要降低油品的抗乳化性;

  3)油品在使用中被氧化生成了羧酸等易乳化的化合物,使油抗乳化性变差。

   八、抗泡沫剂

  润滑油基础油经过精制后仍会残存少量极性物质,且随着润滑油使用各种各样的添加剂来满足各种机械设备的高性能要求,便会在循环润滑系统中,产生发泡现象,不但影响润滑油的泵送,也破坏了油膜强度和稳定性,造成不应有的磨损事故,或使机器无法正常运转,诸如断油、气阻、烧结等现象便会不断发生。

   九、复合添加剂

  随着油品质量等级的提高,功能添加剂也逐渐由单剂向复合剂转变。复合添加剂的性能不仅要靠添加剂单剂质量的提高,还要通过添加剂复合规律研究确定添加剂相互协合作用的本质,以获得综合性能最佳的复合剂。使用复合添加剂可以减化配方筛选的难度,降低润滑油生产的成本并且稳定油品生产质量。现在,复合添加剂在润滑油中的地位愈来愈重要。