现在常有的润滑脂挤压抗磨添加剂有哪些
[指南]润滑油极压抗磨、油性、减摩剂
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[指南]润滑油极压抗磨、油性、减摩剂绪论载荷添加剂分为两类:油性剂和极压剂。
油性剂是由范德华力或化学键吸附金属表面上形成吸附膜，防止金属直接接触。
而在高温、高压条件下，极压剂与摩擦副表面金属反应，生成化学反应膜，剪切运动在此膜中进行，防止金属胶合。
油性剂在较低的温度和载荷下有效，温度达到120~150?，吸附膜破坏。
脂肪酸、酯类等是常用的油性剂。
极压剂主要是含硫、含氯或含磷的有机化合物，它在高温和高载荷下有效，磷酸酯是一类特殊的极压剂，在不太高的载荷下，能使磨损显著降低，又叫抗磨剂。
能有效降低摩擦系数的载荷添加剂，如脂肪酸、酯类、硫化油脂、磷酸铵盐等，称为摩擦改进剂。
极压抗磨剂这是一类含氯、含硫和含磷的有机化合物，有的则是其金属盐或胺盐，这些化合物的化学性质很强，能与金属表面其化学反应，生成熔点较低和剪切强度较小的化学反应膜(实际上是一种适度的化学腐蚀现象)，从而起到减少金属偶之间的摩擦、磨损和防止擦伤及熔焊的作用。
因此一个好的极压抗磨添加剂在低一些的温度下是稳定的，只有在需要其工作的条件下，才能与金属表面起反应。
极压抗磨剂主要包括硫系极压剂、磷系极压剂、氯系极压剂、有机金属系极压剂和硼酸盐极压剂。
(1) 硫系极压剂含硫极压剂在高温、高压下与金属表面发生化学反应，生成硫化铁膜。
硫化铁耐热性好，因此含硫极压剂烧结载荷高，但是硫化铁较脆，所以含硫极压剂抗磨性较差。
硫化异丁烯(T321)是获得广泛应用的含硫极压剂，其特点是含硫量高，油溶性好，具有中等化学活性，因而对铜腐蚀性较小，特别适用于配制齿轮油。
其中，硫化异丁烯是由异丁烯、单氯化硫、硫化钠反应而成。
在抗磨区由S-S键的断裂而生成有机的硫醇铁，在极压区则发生C-S键的断裂而生成无机的硫化铁。
在摩擦表面生成的硫化铁膜，由于其抗剪切强度大，因此，摩擦系数较高，但水解安定性好，熔点高，其润滑作用可持续到800?。
硫硫硫硫硫硫化化化化化化水水水钠钠钠钠钠钠异丁烯异丁烯异丁烯一次一次一次二次二次二次产品产品产品加和加和加和精制精制精制硫化硫化硫化硫化硫化硫化单氯化硫单氯化硫酸性废水酸性废水酸性废水酸性废水酸性废水酸性废水废水废水废水硫化异丁烯 T321二苄基二硫化物 T322(2) 含磷极压剂含磷极压剂中主要分为磷酸酯和亚磷酸酯、硫代磷酸酯、氯代磷酸酯、硫代磷酸酯的金属盐、磷酸酯和硫代磷酸酯的含氮衍生物。
齿轮油常用抗磨添加剂及其复合效应
润滑油极压抗磨剂的主要功能是防止擦伤、烧结和磨损。
通常极压抗磨剂均为含硫、磷和氯等活性元素的添加剂，在使用中主要关注其溶解性、挥发性及价格等因素。
近年来，添加剂的环境因素亦成为关注的焦点之一，其中含氯添加剂具有腐蚀作用且对环境有害，目前较少使用。
1含氯添加剂最常用的含氯添加剂为氯化石蜡。
氯化石蜡反应活性高、极压性能好、价格低廉，因此在设备润滑和切削加工等领域得到了广泛应用。
按碳链的长短可以将氯化石蜡划分为短链（10～13个碳）、中链（10～17个碳）和长链（18～30个碳）等三大类。
应当注意的是，氯化物易水解而生成氯化氢，在高温和潮湿环境下分解失效，并可导致金属腐蚀，故在高湿度或水环境条件下不宜使用氯化石蜡作为添加剂。
氯化石蜡之所以具有极压抗磨作用，原因在于C－CI键在载荷和摩擦力作用下发生断裂，分解放出的氯与金属反应形成具有减摩抗磨作用的氯化铁保护膜：RCln+Fe→FeCl2+RCln-2氯化铁具有类似石墨和二硫化钼的层状结构，剪切强度低，具有减摩作用。
但氯化铁熔点较低，在350℃下失效，因此含氯添加剂不宜在高温条件下使用。
近年来，由于人们对健康和环保的日益重视，氯化石蜡对健康和环保的危害受到了高度关注。
研究表明，短链氯化石蜡具有致癌作用，并可导致水生生物中毒。
1985年国际病毒组织针对含12个碳、氯含量（质量分数，下同）为60％以及含23个碳、氯含量为43％的氯化石蜡进行了毒性试验，发现C12氯化石蜡具有明显的致癌作用，而C23氯化石蜡无致癌作用。
此后，短链氯化石蜡作为极压抗磨剂的使用受到了严格限制。
2含硫添加剂齿轮油最常用的含硫添加剂为硫化异丁烯，其硫含量高、活性硫多、效果好、颜色浅，作为极压抗磨添加剂在各类齿轮油和切削油中得到了广泛应用。
其他硫系添加剂有硫代酯（黄原酸乙二醇酯）、多硫化物（二苄基二硫化物和有机多硫化物）、硫化动植物油脂和磺酸盐等。
目前在工业齿轮润滑油中应用最多的是硫化异丁烯、硫磷酸酯、硫化棉籽油和硫化烯烃棉籽油等。
润滑脂组成之添加剂
润滑脂组成之添加剂
添加剂
具有提高润滑脂抗氧化性能的添加剂有：2.6-二叔丁基对甲酚、苯基紫胺、酸钠等。
在润滑脂中，防止金属生锈的添加剂有：石油磷酸钡、环烷酸锌、亚硝酸钠等
能提高润滑脂润滑性的添加剂有：硫化烯烃、磷酸三甲酚酯、环烷酸铅、二烷基二硫代氨基甲酸锑、二烷基二硫代氨基甲酸氧化钼等。
稳定剂的作用是使稠化剂和基础油稳定地结合而不产生析油现象。
对润滑脂中的皂结构具有稳定作用的添加剂有：甘油、高级醇、脂肪酸、碘酸盐等。
钙基润滑脂中的水也是一种结构稳定剂。
不同润滑脂使用的稳定剂也不同，如钙基脂用微量水（1%~2%)作稳定剂，一旦钙基脂失去水分，脂的结构就完全被破坏，从而造成严重的油皂分离。
⑤黏附剂
可增强润滑脂黏附性的添加剂有：聚异丁烯、乙烯丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯等。
固体润滑剂是指用以分隔摩擦副对偶表面的一层低剪切阻力的固体材料。
对于这类材料，除了要求具有低剪切阻力外，与基底表面之间还应具备较强的键联力。
这也就是说，载荷由基底承受，而相对运动发生在固体润滑剂内。
常用的固体润滑剂有：层状固体材料(如石墨、二硫化钼、氮化硼等)，某些无机化合物(如氟化锂、氟化钙、氧化铅、硫化铅等),软金属(如铅、铟、锡、金、银、镉等)，高分子聚合物(如尼龙、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等)。
油溶黄、汉沙黄、孔雀蓝、颜料绿、油溶黑等。
国内润滑脂添加剂简介
1998 年 6 月
润 滑 油
第 13 卷第 3 期
Байду номын сангаас
国内润滑脂添加剂简介
王先会
( 天津汉沽石油 化学厂, 天津 300480)
1 前言
随着我国润滑脂生产技术水平不断提高, 近年
来润滑脂添加剂品种及质量发生了较大变化。在添
加剂方面, 润滑脂与润滑油相比, 有许多共同之处, 润滑油常用的抗氧、防锈和极压抗磨添加剂, 多数能
多效剂有二烷基二硫代磷酸盐和二烷基二硫代 氨基甲酸盐两类。
二烷基二硫代磷酸盐以锌盐为主, 也有镁、锑、 镍等盐。这种添加剂在 200℃开始分解, 不能用于复 合锂、复合铝、聚脲等高温润滑脂中。国产添加剂品 种有二( 正丁基异辛基) 二硫代磷酸锌、双辛基碱性 锌盐、二( 异丙基异辛基) 二硫代磷酸锌。
选择磺酸盐作润滑脂防锈剂时, 应注意以下几 点:
( 1) 通常情况下, 合成磺酸盐要比石油磺酸盐较 易通过防锈评定试验。
( 2) 润滑脂中其它添加剂是酸性的, 选用碱性磺 酸盐具有协合效应。
( 3) 剂量达 7% 以上时, 能使润滑脂稠度明显下 降。 2. 4 多效剂 多效添加剂是分子中含有氮、硫、磷、铅、钼等几 种功能用的化合物, 对润滑脂可产生抗氧、极压、抗 磨、抗腐蚀等综合功能。采用多效剂可简化润滑脂添 加剂品种, 还能克服因不同添加剂配伍性差而产生 的有害影响。
锂基润滑脂常用的添加剂
由于现代技术的发展，在钢铁工业、重型机械工业中许多设备的润滑均处于边界润滑状态，机械工作部位的润滑需要使用优质极压润滑脂以满足润滑要求。锂基润滑脂是一种通用性润滑脂，与极压、抗磨添加剂的配伍性好，加入极压抗磨添加剂后可制备性能优良的极压锂基润滑脂。
极压添加剂的使用效果大致有这样的规律。磷化合物能有效地提高润滑脂的抗磨性，而硫、氯化合物能有效地提高润滑脂的耐负荷性，含硫化合物比含氯化物效果更好，同时含氯和磷的化合物或含磷和硫的化合物，既具有极压性又具有抗磨性。为了改进润滑批的抗磨性和极压性可以复合使用两种或多种极压抗磨添加剂 。以铁霸二硫化钼油脂为例，美国铁霸二硫化钼极压高温润滑脂是由深度精练的矿物油配合以二硫化钼干性极压剂经过精心调配而成的锂基脂，具有良好的抗剪切性、抗氧化性；同时具有良好的高负荷承受性和耐水性，是一种多用途润滑脂。
锂基润滑脂常用的添加剂
锂基润滑脂常用的添加剂和其他润滑脂相类似，但锂基润滑脂使用的添加剂更广泛，它对于许多添加剂有着良好的配伍性。常用的添加剂主要有抗氧剂、金属表面钝化剂、防腐剂、结构改盖剂、极压抗磨剂、色泽稳定剂、拉丝性增强剂。
1、抗氧剂
常用的锂基润滑脂的抗氧剂主要有：
（2）苯其-α-萘胺 又名防老剂甲，石油添加剂统一代号T531。无色片状结晶，暴露于日光或空气中逐渐变成黄色或紫色。有毒！相对密度1.16~1.17，熔点62℃。不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。主要作橡胶制品的防老剂，同时也是润滑脂最有效的氧化抑制剂之一。在合成酯类油等锂基润滑脂中常用，使用温度可达150℃。添加量一般为0.1%~1.0%。
抗氧剂在12-羟基硬脂酸锂基润滑脂中抗氧化效果的顺序下：二苯胺>苯其-α-萘胺>二戊基二硫代氨基甲酸锌。
工业润滑油中常用的润滑添加剂
润滑油是工业中常常用到的机油，很多人都知道润滑油却不知道润滑油中的各种添加剂，下面小编为大家详细介绍下。
1：清净剂 Detergents通过化学反应或吸附在沉淀物的母体上，中和并保持其在油中的溶解状态。
如：各种磺酸盐、酚盐、水扬酸盐、磺酸钡、磺酸钙、BA-50等。
2：分散剂 Dispersants借助极性基团的吸附与油泥和烟灰结合，防止其聚集，保持分散在油中。
如：各种丁二酰亚胺、丁二酸酯、曼尼希碱等。
3：抗氧剂 Antioxidants中断氧化反应初期的自由链反应或分解过氧化物，终止自由基反应，从而延缓润滑油的氧化。
如：ZDDP、屏蔽酚、硫化烷基酚、芳胺、有机酸铜盐、Elco 108等。
4：金属钝化剂 Metal deactivators在金属表面与金属离子络合形成钝化薄膜，以减少金属对油品氧化的催化作用。
如：含氮和含硫式有机胺类、硫化物、亚磷酸酯盐等螯合剂。
5：防腐和防锈剂Anticorrosive and Antirust是一些极性化合物，对金属有很强的吸附力，能在金属和油的界面上形成紧密的吸附膜以隔绝水分、潮气和酸性物质的侵蚀；防锈剂还能阻止氧化、防止酸性氧化物的生成，从而起到防锈的作用。
能防止非铁金属表面腐蚀和铁类金属表面锈蚀。
如：ZDDP、碱性金属磺酸盐、脂肪酸和胺、硼酸胺、羧酸胺。
6：摩擦改进剂 Friction modifiers agents也叫油性剂，都是带有极性分子的活性物质，优先吸附在金属表面，形成牢固的吸附膜，在接近边界润滑条件下，防止金属磨擦面而减少摩擦。
如：有机脂肪酸、胺类、硫磷酸铝、硫化烯烃、动植物油、磷酸酯、硫化猪油等。
7：极压添加剂 Extreme pressure additives在很高负荷或冲击负荷下通过化学反应在微信gh_29f8639a263f金属表面形成具有低剪切强度的固体膜，防止金属间表面擦伤或熔焊。
如：ZDDP、亚磷酸酯、硫化烯烃、硫化脂肪酸、硼酸盐、含S、P、N化合物、磷酸酯等。
常用润滑油添加剂的代号与名称对照
常用润滑油添加剂的代号与名称对照：T代表：添加剂T1XX: 代表清净剂，指磺酸盐系列产品，包括：石油磺酸盐（T101,T103）；合成磺酸盐（T104等）T11X: 代表酚盐系列添加剂T15X--T16X: 代表分散剂T3XX: 代表挤压抗磨剂，例如：T301, T307, T321T20X: 代表抗氧抗磨，抗腐剂：例如：T202T40X: 代表摩擦改进剂，油性剂；例如：T405，T406T5XX: 代表抗氧剂T6XX: 代表粘度指数改进剂；例如：T601,T602,T603,T611,T615,T618T7XX: 代表防锈剂T8XX: 代表降凝剂T9XX: 代表抗泡剂T12XX: 代表金属钝化剂1.值得提出的是添加剂也不是万能的，它不能使劣质油品变成优质油品，添加剂只是提高油品质量的主要因素之一。
添加剂的贡献不仅取决于它的特殊组分，而且取决于基础油的质量(即基础油要有一定的精制深度或类型，即是溶剂精制、加氢精制、蜡异构化或合成油)和加入油品的添加剂配方技术，这二者缺一不可。
2.清净剂(Detergent)，加到燃料或润滑剂中能使发动机部件得到清洗并保持发动机部件干净的化学品。
在发动机油配方中，清净剂大多是用碱性金属皂来中和氧化或燃烧中生成的酸。
如：高碱值线型烷基苯合成磺酸钙、长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙(TBN300)、长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙(TBN400)、高碱值硫化烷基酚钙、长链线型烷基苯高碱值合成磺酸镁。
3.分散剂(Dispersant)，能使固体污染物以胶体状态悬浮于油中的化学品，防止油泥、漆膜和淤渣等物质沉积在发动机部件上。
分散剂通常是非金属(无灰)，一般与清净剂复合使用。
如：T154A聚异丁烯基丁二酰亚胺、T154B硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺、T161A高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺、T161B硼化高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺、T151A聚异丁烯基丁二酰亚胺、T164A高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺、T165A高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺。
润滑油添加剂成分一览
表面保护添加剂
添加 剂类 型 倾点 使机油可以 调节 在低温流动 剂 密封 膨胀橡胶密 件膨 封件 胀剂 粘度 降低粘度随 高分子材料和石蜡共聚物， 高分子材料随着温度 调节 着温度变化 异丁烯酸盐[酯],二烯，或 升高而扩展，来抵消 剂 的变化 烷基苯乙烯 机油的变薄 磷酸酯和芳烃 保持略微的膨胀。 同橡胶的化学反应来 聚酯 聚甲基丙烯酸酯， 马来酸共 其相互间的牵制 氨基萘，酚化高分子材料, 修改蜡晶形式来降低 用途 典型成分 功效
性能添加剂
添加剂 用途 类型 抗起泡 防止润滑油形 硅酮，有机共聚物 剂 抗氧化 阻止氧化分解 剂 芳族胺，硫化酚 自由基反应的终止。 金属表面形成惰性 成持续的泡沫 速泡沫的破灭 二硫代磷酸锌，受阻酚， 过氧化物的分解和 降低表面张力来加 典型成分 功效
金属减 降低金属接触 有机复合物包括氮，或 活化剂 效果氧化率
添加剂类 用途 型 二硫代磷酸锌,磷酸 通过和金属表面的化学 抗磨损和 降低磨损 延长寿命 和摩擦 的添加剂 氯化合物, 硫化酯， 金属的直接接触。 硫化物和二硫化物 预防金属 二硫代磷酸锌, 金 防腐防锈 剂 零件的接 属酚盐，基础金属磺 触造成腐 酸盐，脂肪酸和胺。 蚀和锈蚀 保持表面 清洁因子 无沉积 使不可溶 烷基琥珀酰亚胺，烷 物质在油 分散剂 内均匀分 希反应产物。 散 有机脂肪酸和氨基 摩擦调节 剂 改变摩擦 化合物，猪油，高分 系数 子有机磷和磷酸酯 物质 选择性吸附和表面活化 持悬浮。 基琥珀酸酯，和曼尼 敷， 并由于分散剂作用保 并均质分散，来防止聚 酚类 他们，并使他们可溶 污染物被极性因子吸附 物质。 金属基化钠，钙和镁 同油泥化学反应来中和 性油膜， 或中和腐蚀酸性 表面的吸附来提供保护 极性成分的选择性金属 机硫， 切强度,从而防止金属对 酯，酸式磷酸盐，有 反应来形成油物，磷化物 油膜
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极压抗磨添加剂
一些含磷、氯、硫的化合物具有极压和抗磨性。
一般磷化合物具有抗磨性，而氯化物与硫化物具有极压性。
同时含氯和磷化合物和含磷或硫化合物，既具有极压性，又具有抗磨性。
为了改进润滑脂的抗磨性和极压性可以混合使用两种或更多的添加剂。
极压剂和抗磨剂的类型见表2。
表2极压和抗磨添加剂
二烷基二硫代氨基甲酸盐是近20多年来引人注目的通用多效添加剂，这类添加剂已成功地用于许多润滑脂和发动机油及工业润滑油中。
二烷基二硫代氨基甲酸的二价和三价金属盐，是润滑剂的多效能添加剂。
它具有抗氧化、抗磨和极压剂的功能，有的还具有金属钝化剂的功能。
锌盐和镉盐主要用做抗氧剂，但也兼有一些抗磨和极压性能。
钼、铝、锑盐主要用做抗磨极压添加剂，但也兼有一些抗氧化性能。
锌盐还可起到金属钝化剂的作用。
引人注目的另一类型的抗磨极压添加剂是硼酸盐或硼酸酯类。
它是一类新型极压抗磨添加剂，不含磷、硫、氯等活性元素。
它是所谓的“惰性”极压抗磨添加剂。
通过分散剂（如阴离子表面活性剂石油磺酸钠）将无机硼酸盐以极细的颗粒分散到矿物油中，分散体系中硼酸盐是非结晶小球，平均直径为0.1μm。
硼酸盐具有以下优点：
①抗磨极压效果好，特别是在低黏度油中具有良好的抗磨极压效果。
国外称之为“节能油”的齿轮油，主要是由低黏度油加含硼添加剂制成，满足了抗磨极压性的要求。
②硼酸盐极压剂的使用寿命长。
因为硼酸盐的作用机理是由渗硼形成的FexBy形式的极压膜，这一层表面膜具有较高硬度，较好的抗磨性，较好的抗高温氧化、耐腐蚀性。
而含磷、硫、氯活性元素的极压性，作用机理主要是活性元素同金属（铁）起化学反应生成一层膜，这层膜的抗剪切强度比基础金属（铁）的低。
因而在使用过程中，这层膜容易被磨掉，换句话说，含磷、硫、氯的极压性，在使用过程中消耗得比硼酸盐快。
表现在使用寿命上，硼酸盐显得长。
③硼酸盐添加剂的抗磨性，对金属材料的选择性不敏感，换句话说，硼酸盐添加剂对各种金属材料都比较适应。
而含磷、硫、氯添加剂，抗磨性的好坏受金属材料的性能影响很大。
④硼酸盐添加剂一般不会造成金属的腐蚀，而含磷、硫、氯的极压添加剂，若配制的不好，往往造成金属腐蚀。
硼酸盐一般没有什么毒性。
⑤硼酸盐极压添加剂同其他的含磷、硫、氯极压添加剂具有很好的配伍性。
它同含磷、硫、氯的极压剂复合使用时都能较大的提高抗磨极压性能。
硼酸盐添加剂的惟一的缺点是抗水性能较差。
为了克服这一缺点，虽然进行了大量的研究工作，但未能根本改进。
四、防锈添加剂
为了提高润滑脂的防护性，防止空气、水分等透过润滑脂膜，造成金属的生锈，要向润滑脂中加入防锈添加剂。
作为防锈添加剂的物质是一些有机极性化合物，如金属皂、有机酸、酯、胺等。
其作用机理是：这些极性化合物吸附在金属表面，或是与金属发生化学反应而生成盐，它们在金属表面上形成致密而稳定的薄膜使金属面与水分和空气相隔离，从而起到防锈作用。
防锈添加剂主要有：磺酸盐和环烷酸盐，如石油磺酸钡、石油磺酸钙、二壬基萘磺酸钡、环烷酸钡、环烷酸锌等；酯类，如山梨糖醇单油酸酯（斯盘-80）、季戊四醇单油酸酯；杂环化合物，如十七烯基咪唑啉、巯基苯并噻唑；有机酸，如十二烯基丁二酸、油酰肌氨酸等。
一般来说，润滑脂本身就有较厚的覆盖油膜，具有防锈性，故在通常条件下不加防锈添加剂。
但近年来，都要求润滑脂具有良好的防锈性，因而要求加防锈剂。
但是防锈剂是极性化合物，或多或少对润滑脂的胶体结构有破坏作用。
因而评选一个理想的润滑脂的防锈剂还是相当困难的事。