润滑油添加剂概述共38页
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润滑油添加剂发展综述介绍了石油添加剂的基本性能、基本要求、分类标准及其在国内外的发展状况,环境保护法规对添加剂的影响,环境和法规对添加剂的限制和禁用等。
标签:添加剂;分类;发展;环保1 添加剂性能及基本要求润滑油主要由基础油和添加剂组成,其中基础油是主要组分起到润滑油的主要作用,通过改变传统的石油炼制方法已经难以满足当今发动机技术的发展需求,所以对添加剂的使用已成为最佳的选择。
添加剂是为了弥补传统润滑油某些性能的不足,虽然加入量少但效果显著。
一般工业润滑油添加剂占比10%以下,内燃机油其添加剂成分占到20%左右,而对于高碱值的船用气缸油添加剂能占30%以上。
研发人员通过大量实验,寻找出各种添加剂的最佳组合,既能使润滑剂达到其特定性能,又能节省加入量,这就是判断润滑油品质的关键指标。
对目前市场上的主流品牌润滑油来说,基础油的品质差异性越来越小,主要区别就在于对添加剂的使用,对不同的成品油,里面的添加剂品种、类型、剂量及配方各有不同[1]。
例如很多用户在选用齿轮油时认为油的粘度越高,油膜越厚,润滑越可靠,而油粘度低时油膜薄,易使油膜破裂,因而偏爱高粘度油。
这种观点是很片面,因为有极压抗磨添加剂的润滑油的油膜的强度主要是依靠添加剂的性能,油膜的厚薄起到较小的作用,与此相反,油粘度高反而使润滑油的流动阻力变大、流动性变差及传热性能差,因此在同等的质量档次下,粘度低的油是反而是最好的选择。
基于环保节能的要求,低粘度化是所有润滑油品的发展趋势,添加剂的作用将变得更加重要,也促使我们要不断地去开发出更高性能的添加剂来满足油品的发展需求。
2 国内石油添加剂的分类标准国内石油添加剂分类只有行业标准和企业标准,没有国家标准。
采用SH/T 0389-92对添加剂进行分类,这类产品的类别是用汉语拼音字母“T”来表示。
2.1 石油添加剂按照运用场所进行分类石油添加剂按运用场所可以分为润滑剂添加剂、燃料添加剂、复合添加剂和其它的一些添加剂种类。
前言润滑基础油不管是矿物油或合成油,如不利用现今添加剂技术,仍无法满足高性能润滑油的要求。
添加剂是化学复合物质,可以改善很多润滑油的性能,他们可以加强已有的性能,抑制不想要的性能,產生变化的发生速率,同时可以加入基础油新的有用的性能。
添加剂最初在1920年代开始使用后,它的使用即迅速的增加,现今每一种润滑油几乎都含至少一种添加剂在内,有些含多种不同种类的添加剂,其含量可由几百分之一的%至30%。
添加剂虽然对油的性能表现有所助益,但如用量过多或添加剂间会彼此反应,也是有害的。
所以均衡的添加剂配方并经测试,确认无不良的副作用是很重要的,一旦达成有效的均衡配方后,使用者额外添加外来补充品通常是不需要的。
添加剂可以按下列的功能分成两大类:1/ 影响基础油的物理与化学性能:物理性能如黏温特性、解乳化性、低温特性等。
化学性能如氧化稳定性。
2/ 影响与金属表面的物理化学性:如减少磨擦、增加极压表现、防磨损与抗腐蚀等。
添加剂虽然对於润滑油有很大的影响,但有些性能是不受影响的,如挥发性、热稳定性、热传导性、消泡性、被压缩性、与沸点等,优良品质的基础油加上均衡与极佳化的添加剂组合,才能调配出高性能的润滑油。
也因此,现今有使用氢裂解与高度氢处理的高精炼基础油,及酯类与PAO的合成基础油越来越多。
润滑油添加剂按功能分主要有抗氧化剂、抗磨剂、摩擦改善剂(又名油性剂)、极压添加剂、清净剂、分散剂、泡沫抑制剂、防腐防锈剂、流点改善剂、粘度指数增进剂金属钝化剂,乳化剂,防腐蚀剂,防锈剂,破乳化剂等类型。
一黏度指数增进剂(VI Improver)视原油的来源与传统炼製的基础油,其VI在80与120 之间,传统油大都在100左右,黏度指数增进剂的使用可以增加润滑油的黏度指数。
黏度指数增进剂是一种油溶胀的长键、链状高分子的聚合体,它的功用是在高温下令油保持适度的黏度,这是由於在高温下聚合体的物理型态改变的结果。
在烃类基础油中,在高温时聚合体则伸展成长线型,粘度指数改进剂的分子溶胀,流体力学的体积和表面积增大,溶液内摩擦增加,从而导致溶液的粘度增加,弥补了油在高温时降低的黏度。
润滑油添加剂基础知识润滑油添加剂Ⅰ静态混合器加工方法有关“润滑油添加剂”的基础知识1、什么是抗泡剂?内燃机油及工业用油在发动机等设备中使用时,往往要喷散成雾状,这样就使润滑油中混进一部分空气,而形成比较稳定的泡沫流入曲轴箱内和润滑油箱内,结果就会使发动机不能正常操作。
加入抗泡剂便可破坏润滑油与空气所形成的泡沫,降低泡沫吸附膜的稳定性,缩短泡沫存在的时间,从而保证设备的正常运转。
常用抗泡剂有:甲基砖坯油、丙烯酸酯与醚共聚物等。
抗泡剂的统一符号为:“T9XX”。
2、什么是降凝剂?润滑油中一般均含有少量的石蜡,当油品温度下降到一定程度后,由于石蜡结晶析出,油就要失去流动性面凝固。
降凝剂的作用主要是降低油品的凝点。
降凝剂是一种化学合成的聚合物或缩合产品,其分子中一般含有极性基团和与石蜡烃结构相似的烷基链,通过在蜡结晶表面的吸附或与其共晶的作用,改变蜡结晶的形状和尺寸,防止蜡晶粒间粘结形成三维网状结构,从而保持油品在低温下的流动性。
但是,如果润滑油中石蜡含量过多,大大超过了降凝剂所能起到的作用,那么即使加了降凝剂也起不到降凝作用。
我国降凝剂有:烷基萘、聚α-烯烃、聚丙烯酸酯等。
降凝剂的统一符号为:“T8XX”。
3、什么是防锈剂?防锈剂能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。
防锈剂的分子结构应对金属有充分的吸附性,并对油的溶解性也好。
常用的防锈剂有:烯基丁二酸、十七烯基咪唑烯基丁二酸盐、环烷酸锌、二壬基萘磺酸钡、苯骈三氮唑、石油磺酸钡等。
防锈剂的统一符号为:“T7XX”。
4、什么是抗氧剂和金属减活剂?润滑油在使用过程中,在氧的存在下,受热、光、金属的催化作用,油品分子中结构最不牢的碳氢键受到破坏,发生自由基连锁反应,生成氧化物、过氧化物、水等。
而后进一步聚合、缩合,形成胶质、油泥、漆膜等,使润滑油的使用性能变坏,使用寿命缩短。
抗氧剂的作用在于抑制油品的氧化、钝化金属的催化作用,减少油品的败坏,延长油品的使用寿命。
润滑油及添加剂润滑油是液体润滑剂,一般是指矿物油与合成油,尤其是矿物润滑油。
目前全世界矿物润滑油的年产量超过20003吨,占润滑剂总产量的95%以上。
润滑油由基础油和添加剂两部分组成,基础油是润滑油的主要成分,决定着润滑油的基本性质,添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足。
添加剂在润滑油中的所占比例较小,最大一般不超过30%,部分工业用油中小于1%。
1、润滑的基本原理把一种具有润滑性能的物质,加到设备机体摩擦副上,使摩擦副脱离直接接触,达到降低摩擦和减少磨损的手段称为润滑。
润滑的基本原理是润滑剂能够牢固地附在机件摩擦副上,形成一层油膜,这种油膜和机件的摩擦面接合力很强,两个摩擦面被润滑剂分开,使机件间的摩擦变为润滑剂本身分子间的摩擦,从而起到减少摩擦降低磨损的作用。
设备的润滑是设备维护的重要环节。
设备缺油或油变质会导致设备故障甚至破坏设备的精度和功能。
搞好设备润滑,对减少故障,减少机件磨损,延长设备的使用寿命起着重要作用。
2、润滑剂的主要作用a. 润滑作用:减少摩擦、降低磨损;b. 冷却作用:润滑剂在循环中将摩擦热带走,降低温度防止烧伤;c. 洗涤作用:从摩擦面上洗净污秽,金属粉粒等异物;d. 密封作用:防止水分和其他杂物进入;e. 防锈防蚀:使金属表面与空气隔离开,防止氧化;f. 减震卸荷:对往复运动机件有减震、缓冲、降低噪音的作用,压力润滑系统有使设备启动时卸荷和减少起动力矩的作用;g. 传递动力:在液压系统中,油是传递动力的介质。
3、添加剂及其生产现状3.1、添加剂是具有以下特征的化学物质:能赋予基础油本身没有的性质/性能,如抗泡、破乳化等性能;能改进基础油原有的性质/性能,如抗磨、防锈等性能3.2、添加剂的分类及发展现状保护润滑表面:清净剂、分散剂、极压抗磨剂、摩擦改进剂、防锈防腐剂;改善润滑剂物理性质:粘度指数改进剂、降凝剂;保护润滑剂本身:抗氧剂、抗泡剂3.2.1、清净分散剂——T1XX●清净剂:具有高碱性,可以持续中和润滑油氧化生成的酸性物质,同时对漆膜和积炭具有洗涤作用。
机械设备润滑油的添加剂经过分馏、精制、脱蜡和补充精制得到的基础油并不是成品润滑油,在很多情况下是满足不了各种设备的润滑要求的。
因此,为了使润滑油具有设备所需要的性能,人们研制或选用多种具有特殊性能的化合物,并添加到基础油中去。
这些化合物就是本节所介绍的润滑油添加剂。
润滑油品质量的优劣决定于基础油的精制水平和添加剂的品种、质量。
润滑油添加剂大多是各种有机化合物,为了达到应有的效能,添加剂必须能很好地溶于(或分散于)油中,在储存及使用时稳定,不易发生变化,并且不损坏润滑油的其他性能。
一、清净分散剂清净分散剂亦可细分为清净剂、分散剂,它是润滑油添加剂中最主要的添加剂之一,更是发动机油必需的添加剂。
发动机在工作过程中,其内部总会出现一些污垢。
这些污垢主要是燃料(甚至包括部分进入燃烧室的发动机油)的不完全燃烧产物以窜气形式通过活塞环及缸壁的间隙,进入曲轴箱和发动机油箱;另一部分则是润滑油在发动机内苛刻的工况条件下生成的氧化产物。
它们以漆膜、积炭和油泥的形式吸附于活塞上,并粘附、沉积于曲轴箱和机油箱。
清净剂在高温运转条件下能够防止或抑制机油氧化而生成沉积物,并且能够把在活塞及气缸壁上形成的漆膜和积炭"洗涤"下来,从而使发动机内部表面保持清洁。
分散剂能够吸附在较低的运转温度下形成的油泥,防止其凝聚成油泥沉积物,并使其分散开来,悬浮于机油中。
这时虽然机油的颜色会变深(黑).但却不会堵塞机油管路和滤清器,也不会使油的粘度上升。
清净剂多半是金属有机化合物,而分散剂则多为不含金属的有机聚合物(即所谓的无灰分散剂)。
无论是清净剂或是分散剂,几乎都是一些油溶性的皂类化合物。
它们的化学结构都是一些具有长的烃基链的某种酸的盐类物质。
从它们的阳离子看,基本上是钙、钡、钠、镁、锌和胺的盐类;从它们的酸的类型来看,又可分为磷酸盐、硫代磷酸盐、酚盐和水杨酸盐、丁二酸的胺盐(主要是它的酰亚胺)。
此外,清净剂多是高碱性物质。
润滑油解码一、汽车润滑油添加剂添加剂主要分类1、清净分散剂如T154、T152、T106、T104、T105、T122等;清净分散剂主要作用起到清净分散作用。
磺酸盐目前是使用比较广泛的清净剂,磺酸盐能够对油中的烟炲起到很好的分散作用。
特别是高碱值磺酸盐高温清净性好,酸中和性能好。
磺酸盐的主要缺陷是抗氧化性能较差,在严苛条件下酸中和速度比烷基酚盐较差。
硫化烷基酚盐高温清净性好,能够有效抑制柴油机油积碳。
与磺酸盐分配后可以互补缺点。
分散剂提供的油溶性基团比清净剂大,能有效抑制积碳和胶状物互相聚集。
分散剂在润滑油中又起到表面活性剂的作用,将一些油溶或不油溶的固体和液体溶解到润滑油当中,起到增溶作用。
2、抗氧抗腐剂如T202、T203等;抗氧抗腐剂的主要主要品种是二烷基二硫代磷酸锌,能够抑制发动机油漆膜、油泥的产生,抑制油品粘度增长。
但是发动机油中磷含量主要来自于抗氧抗腐剂,磷元素能使汽车尾气转化器中三元催化剂中毒。
因此在高档发动机油限制了磷含量。
实现低磷化对策就意味着减少ZDDP的用量,会对油品抗氧和抗磨性能产生大的影响。
目前科技人员正着手开发研制低磷或无灰添加剂,以取代或部分取代ZDDP。
3、挤压抗磨剂如T321等;挤压抗磨剂一般为含有硫、磷、氯等活性元素的有机化合物。
当滑动的两个表面压力增大,便面膜变薄,两个表面凸起处相互接触,产生局部高温高压,此时极压剂的活性元素与金属发生反应,生成剪切强度较低的的固体保护膜。
4、摩擦改进剂,如T406等;摩擦改进剂吸附膜大多数为物理吸附膜,物理吸附膜是可逆的,温度升高后吸附膜将会消失,因此摩擦改进剂只有在温度较低,负荷较小的情况下有效。
摩擦改进剂用于汽车自动传动液中,可改善油品摩擦系数,改善换挡舒适性。
发动机油和齿轮油中使用摩擦改进剂具有降低边界润滑的摩擦系数的作用,提高燃料经济性。
5、抗氧剂,如T512、T534等;抗氧剂能有效防止油品氧化,能延长其使用和储存寿命。