润滑油极压抗磨、油性、减摩剂
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。
润滑的基础知识

润滑基础知识1磨损的类型分为哪几类?答:按照磨损的机理可将磨损分为粘附磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、分层磨损、电蚀磨损、腐蚀磨损等几个基本类型。
2磨损过程可以分为几个阶段?答:磨损过程可以分为:1)磨合阶段:新的摩擦副表面具有一定的表面粗糙度,在载荷的作用下,开始的实际接触面积小,单位接触面积承受的载荷较大。
因此,在运行初期磨损较快。
2)稳定磨损阶段:经过磨合,摩擦表面发生加工硬化,微观几何形状改变,建立了弹塑性接触条件,这一阶段磨损趋于稳定,工作时间可以延续很长。
3)急剧磨损阶段:经过较长时间的稳定磨损以后,摩擦条件发生较大变化,如摩擦表面的间隙增大,表面温度增高以及金属组织的变化等致使磨损率急剧增加。
3影响磨损的因素有哪些?答:1)表面膜 2)温度 3)负荷 4)金属相容性 5)晶体结构4什么叫润滑?答:所谓润滑,是在具有相对运动的两个物体的接触表面之间,注入第三种物质(润滑剂)将两个接触面隔开,用该物质的内部摩擦代替两物质间的摩擦。
因其抗剪强度低,因而可以达到减少摩擦和磨损的目的。
提高机械零件的寿命和提高机械效率。
5润滑材料应具备哪几项基本要求?答:1)摩擦系数要低;2)良好的吸附和渗入能力;3)一定的粘度;4)有抗氧化安定性,其它还应有防锈、比较好的导热能力和较大的热容量等。
6润滑油的作用是什么?答:1)润滑轴承;2)带走摩擦部位产生的热量,冷却润滑部位;3)减少摩擦部位的磨损;4)冲洗被润滑部位的杂质;5)减振作用;6)防腐作用。
7润滑油主要有哪些质量指标?答:主要有:粘度、闪点、凝点、酸值、水分、机械杂质、残碳、灰分、水溶性酸和碱、腐蚀、抗氧化安定性、抗乳化度等。
8润滑脂的作用?具有哪些优点?答:润滑脂在金属表面形成润滑油脂的膜,当金属表面作相对运动时,即起到了润滑作用,减低了摩擦表面的阻力,并能降低磨损。
润滑脂具有以下优点:1)润滑脂不需要经常添加,可以减少润滑剂的消耗并降低维修保养费用。
润滑油常规分析项目

常规分析项目(1)四球试验机模拟试验:测定润滑油脂的减摩性、抗磨性和极压性。
减摩性用摩擦系数“f”表示;抗磨性用磨痕直径“d”表示;极压性用最大无卡咬负荷“PB”和烧结负荷“PD”表示。
国标准试验方法有GB/T12583-90润滑剂承载能力测定法、SH/T0189-92润滑油磨损性能测定法、SH/T0202-92润滑脂四球机极压性测定法、SH/T0204-92润滑脂抗磨性能测定法。
国外标准试验方法有ASTMD2783润滑油极压性测定法、ASTMD4172润滑油抗磨性测定法、ASTMD2596润滑脂极压性测定法、ASTMD2266润滑脂抗磨性测定法。
(2)梯姆肯(Timken)试验机模拟试验:评定润滑油脂的抗擦伤能力,用OK值作为评定指标。
中国标准试验方法有GB/T11144-89润滑油脂极压性测定法。
国外标准试验方法有美国ASTMD2782润滑油极压性测定法、ASTMD2509润滑脂极压性测定法。
(3)法莱克斯(Falex)试验机模拟试验:评定润滑剂的极压性和抗磨性,以试验失效(发生卡咬)时的负荷作为评定指标。
中国标准试验方法有SH/T0187-92润滑油极压性测定法、SH/T0188-92润滑油抗磨损性能测定法(V形块)。
国外标准试验方法有ASTMD4007测定液体润滑剂极压性标准方法(O型)、ASTMD2670和2714测定液体润滑剂磨损特性标准方法(I型)。
(4)成焦板试验:是用加热的润滑油与高温(310~320℃)铝板短暂接触而结焦的倾向来评定润滑油的热安定性。
此方法与Caterpillar1H2和1G2发动机试验有一定的相关性。
中国标准试验方法有SH/T0300-92曲轴箱模拟试验方法。
国外标准试验方法有美国FTM3462成焦板试验(QZX法)。
(5)低温粘度测定法:用来测定发动机油在高剪切速率下、-50~-30℃时的低温粘度。
所得结果与发动机的启动性有关。
中国标准试验方法有GB/T6538-86发动机油表观粘度测定法(冷启动模拟机法)。
常用润滑油指标

常用润滑油指标:水分纯度粘度闪点破乳化时间等。
黏度是指流体(含气体及液体)在流动时它内部的摩擦力,即流滞阻力(1)粘度Viscosity润滑油的粘度可定性地定义为它的流动阻力,它是润滑油最重要的性能之一。
润滑油粘度的大小不仅直接影响摩擦副的运动阻力,而且对润滑油膜的形成及承载能力有决定性作用。
这是流体润滑中一个极为重要的因素1)动力粘度长、宽、高各为lm的液体,上、下平面发生lm/s相对滑动速度需要的切向力为lN时,该液体的动力粘度为lN•s/ 或lPa•s(帕•秒)。
Pa•s是国际单位制(SI)的粘度单位2)运动粘度工程中常用动力粘度η与同温度下该液体密度ρ的比值表示粘度,称为运动粘度υ, 对于矿物油,密度ρ=850~900kg/ 。
在C.G.S制中运动粘度的单位是St(斯)。
原国标GB443一64曾规定润滑油是按或50℃或l0O℃时运动粘度中心值划分牌号。
新国标GB443一84规定采用润滑油在40℃时的运动粘度中心值作为润滑油的新牌号。
润滑油实际运动粘度应在中心粘度值的±10%偏差以内。
常用全损耗系统用油(机械油)的新、旧牌号对照见下表。
全损耗系统用油的新、旧牌号及粘度系数范围对照表名称牌号运动粘度范围( )新旧新旧40℃50℃全损耗系统用油机械油L-AN5L-AN7L-AN10L-AN15L-AN22L-AN32L-AN46L-AN68L-AN100L-AN150 4号6号7号10号-20号30号40号60号90号 4.14~5.066.12~7.489.00~11.013.5~16.519.8~24.228.8~35.241.4~50.661.2~74.890.0~110135~165 3.323.994.76~5.726.78~8.149.80~11.813.9~16.619.4~23.327.0~32.538.7~46.655.3~66.680.6~97.1注:L-AN220、L-AN320、L-AN460、L-AN680、L-AN1000、L-AN1500未列入。
润滑油的性能及作用

润滑油的八种作用润滑:是在相对运动的两个接触表面之间加入润滑剂,进而使两磨擦面之间形成润滑膜,将直接接触的表面分分开来,变干磨擦为润滑剂分子间的内磨擦,达到减少磨擦,降低磨损,延伸机械设施使用寿命的目的,即谓之润滑。
润滑油的作用在于:1、降低磨擦:在磨擦面加入润滑剂,能使磨擦系数降低,进而减少了磨擦阻力,节俭了能源耗费。
2、减少磨损:润滑剂在磨擦面间能够减少磨粒磨损、表面疲惫、粘着磨损等所造成的摩损。
3、冷却作用:润滑剂能够吸热、传热和散热,因此能降低磨擦热造成的温度上涨。
4、防锈作用:磨擦面上有润滑剂存在,就能够防备因空气,水滴、水蒸汽、腐化性气体及液体、灰尘、氧化物惹起的锈蚀。
5、传达动力:在很多状况下润滑剂拥有传达动力的功能,如液压传动等。
6、xx 作用:润滑剂对某些外露零零件形成密封,能防备水分杂质侵入。
7、减震作用:在遇到冲击负荷时,能够汲取冲击能,如汽车减震器等。
8、清净作用:经过润滑油的循环能够带走杂质,经过滤清器滤掉。
工业润滑油概括和工业润滑油分类工业润滑油主要有液压油、齿轮油、汽轮机油、压缩机油、冷冻机油、变压器油、真空泵油、轴承油、金属加工油 (液)、防锈油脂、气缸油、热办理油和导热油等。
别的,还有润滑油为基础油,并加有稠化剂的润滑脂。
工业润滑油的用户是各行各业的公司,一般使用的品种多、用量大,不单取决于产品的价钱,并且取决于产品的质量和技术特征,同时更取决于技术服务的利害。
所以,工业润滑油的技术营销更加重要。
使用工业润滑油的公司,配置的机械与设施相对照较集中,所以有目的、有针对性的技术沟通会更加必需。
这也是售前技术服务的主要形式。
工业润滑油的基天性能和主要采纳原则是粘度,所以,一定优先加以介绍。
GB/T3141-94是工业液体润滑剂 ISO粘度分类,等效采纳国际标准 ISO3448-1992《工业液体润滑剂 -ISO粘度分类》。
一般说,在中转速、中载荷和温度不太高的工况下,采纳中粘度润滑油 ;在高载荷、低转速和温度较高的工况下,采纳高粘度润滑油或增添极压抗磨剂的润滑油;在低载荷、高转速和低温的工况下,采纳低粘度润滑油 ;在宽高低温范围、轻载荷和高转速,以及有其余特别要求的工况下,采纳合成润滑油润滑脂的基天性能和主要采纳原则是锥入度,以锥入度来区分润滑脂稠度等级。
润滑油添加剂基础知识

金属表面对润滑油的氧化会起到催化作用, 金属表面对润滑油的氧化会起到催化作用,通过金属减活剂与金属表 面作用,屏蔽其催化作用,同样能起到抗氧化功效。 面作用,屏蔽其催化作用,同样能起到抗氧化功效。 常用金属减活剂类型:X 清净分散剂 清净剂:具有高碱性, 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。 的酸性物质,同时对漆膜和积炭具有洗涤作用。 常用清净剂类型: 常用清净剂类型:
磺酸钙: 磺酸钙:如T106 硫化烷基酚钙: 硫化烷基酚钙:如T115B 水杨酸钙: 水杨酸钙:如T109
添加剂分类 降凝剂——T8XX T8XX 降凝剂
润滑油的容易凝固是含有石蜡,降低凝固点的方法: 润滑油的容易凝固是含有石蜡,降低凝固点的方法:深度脱蜡 或添加降凝剂。 或添加降凝剂。 降凝剂的作用机理是与石蜡形成共结晶, 降凝剂的作用机理是与石蜡形成共结晶,改变石蜡晶体的大小 和外形,不易形成网状结构,起到降低凝固点的作用。 和外形,不易形成网状结构,起到降低凝固点的作用。 常用降凝剂类型: 常用降凝剂类型: 烷基萘型: 烷基萘型:如T801 聚甲基丙烯酸酯型: 聚甲基丙烯酸酯型:如T814 聚α-烯烃:如T803 烯烃:
添加剂分类 抗泡剂——T9XX T9XX 抗泡剂
抗泡剂一般以微小粒子形式分散在润滑油中, 抗泡剂一般以微小粒子形式分散在润滑油中,与气泡表面作用 降低气泡的稳定性,达到抗泡或消泡作用。 降低气泡的稳定性,达到抗泡或消泡作用。 抗泡剂的加剂量一般很低,少则几个ppm,最大不超过0.1%。 抗泡剂的加剂量一般很低,少则几个ppm,最大不超过0.1%。 ppm 0.1 常用抗泡剂类型: 常用抗泡剂类型: 硅油型: 硅油型:如T901 非硅型: 非硅型:如T912 复合抗泡剂: 复合抗泡剂:如T921
润滑油的概念

润滑油的概念润滑油是一种用于减少摩擦、冷却和清洁机械零件的液体或半固体物质。
润滑油广泛应用于各种设备和机械,包括汽车、工业设备、航空设备等。
润滑油的作用主要有三个方面:减少机械零件之间的摩擦、冷却和清洁。
首先,润滑油通过在机械零件之间形成一层润滑膜,减少了零件之间的直接接触,从而降低了摩擦力,并减少了零件的磨损和损坏。
其次,润滑油能够吸收和分散机械零件产生的热量,起到冷却的作用,防止机械零件过热而引起故障。
最后,润滑油还能够吸除机械零件表面的污垢和杂质,保持机械零件的清洁,延长机械的使用寿命。
润滑油的成分通常包括基础油和添加剂。
基础油是润滑油的主要成分,它可以是矿物油、合成油或半合成油。
矿物油是从天然石油中提取的,由于其成本低廉、易得等优势,在润滑油中应用最广泛。
合成油是通过化学合成得到的人工合成物质,具有更高的性能和更好的稳定性,适用于高温、高负荷和严苛工况的情况下使用。
半合成油则是矿物油和合成油的混合物,综合了两者的优点。
除了基础油外,润滑油中还加入了一些添加剂以提高其性能。
添加剂可以分为抗氧化剂、极压剂、抗磨剂、清洗剂、减摩剂等多种类型。
抗氧化剂可以延长润滑油的使用寿命,防止润滑油在高温环境下氧化。
极压剂可以减少金属表面的摩擦和磨损,在高压条件下保护机械零件。
抗磨剂可以减少金属表面的直接接触,降低磨损。
清洗剂可以去除机械零件表面的污垢和积碳等杂质。
减摩剂可以减少机械零件之间的摩擦系数,提高机械效率。
润滑油的选择要根据不同的机械和工作条件进行。
不同机械和工作条件下的润滑要求不同,例如汽车发动机要求耐高温、抗氧化等性能,而工业设备则可能要求具有良好的润滑性、冷却性能等。
因此,在选择润滑油时,需要考虑工作条件、机械类型、使用环境、操作方式和维护周期等因素,以确保最佳的润滑效果和机械性能。
总而言之,润滑油是机械设备中不可或缺的重要物质之一。
它通过减少摩擦、冷却和清洁机械零件,保护机械设备,延长使用寿命。
润滑油分类及应用

02
润滑脂的分类及常见的润滑脂
润滑脂:俗称黄油,是润滑剂加稠化剂制成的固体或半流体,用于不宜使用 润滑油的轴承、齿轮等部位。 一、润滑脂按不同的分类标准分类如下: 1、按被润滑的机械元件分:轴承脂、齿轮脂、链条脂等。 2、按用脂的工业部门分:汽车脂、铁道脂、钢铁用脂等。 3、按使用的温度分:低温脂、普通脂和高温脂等。 4、按应用范围分:多效脂、专用脂和通用脂。 5、按所用的稠化剂分:钙基脂、钠基脂、铝基脂、复合钙基脂、锂基脂、复 合铝基脂、复合钡基脂和复合锂基脂,膨润土脂和硅胶脂、聚脲脂等。 6、按基础油分:矿物油脂和合成油脂。 7、按承载性能分:极压脂和普通脂。 8、按稠度分(0006等级):000、00、0、1号适用于集中润滑和齿轮润滑。1、2、 3号轴承用,4、5、6砖脂,密封用。
• 润滑油的分类及应用
陈 超
国家能源准能集团
CHN ENERGY ZHUNNENG GROUP
01
1、润滑油的基本参数说明
1、润滑油的基本参数字 一)粘度是指润滑油抵抗剪切变形的能力,表示油液内部产生 相对运动时内摩擦阻力的大小。粘度越大、内摩擦阻力愈大、
流动性愈差。粘度是润滑油最重要的性能指标,也是润滑油选
用的主要依据。 (二)油性是指润滑油中极性分子湿润或吸附于摩擦表面形
成一层边界油膜的性能,是影响边界润滑性能好坏的重要指标。
吸附能力愈强,油性愈好。
(3)极压性能。普通润滑油的极压性能都不好,需要依靠添加抗磨 极压剂(含硫、氯、磷的有机极性化合物)来改善这性能。
(4)闪点和燃点。润滑油在火焰下闪烁时的最低温度点为闪点。 闪烁持续5s以上的最低温度称燃点,这是衡量润滑油易燃性的尺 度。在较高温度和易燃环境中的润滑,应选用闪点高与工作温度 200℃的润滑油。
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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℃。
硫硫化化水产品硫化异丁烯 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。
诸如亚磷酸二丁酯(T304)、酸性磷酸酯胺盐、烷基硫代磷酸-甲醛-胺缩合物(T305)、磷酸三甲酚酯等。
含磷化合物在摩擦表面凸起点瞬间时高温作用下分解,与铁生成磷化铁,它再与铁生成低熔点的共熔合金流向凹部,使摩擦表面光滑,防止磨损,即所谓的化学抛光作用。
磷系极压剂热稳定性越差,则抗磨性越好,但抗磨持久性下降。
磷酸酯和亚磷酸酯磷酸酯和亚磷酸酯载荷性能和抗磨性能明显地受到烃基的结构和链长短的影响,长链烃基能增加油溶性,亚磷酸酯的铜腐蚀性小。
中性磷酸酯活性较弱,不易在摩擦表面形成化学保护膜,酸性磷酸酯的性能较好,但酸性较高,在高负荷条件下易产生化学腐蚀、磨损,消弱其极压抗磨作用。
而且酸性磷酸酯易与油中的其它添加剂发生作用生成沉淀。
硫代膦酸酯由于硫的电负性比氧的电负性小,磷酸酯分子中的磷氧双键取代后得到的硫代磷酸酯极压抗磨性比相应的磷酸酯更好;四球机最大无卡咬负荷增大,水解性增加,热稳定性降低。
氯代磷酸酯氯代磷酸酯和氯代亚磷酸酯的极压性明显比相应的磷酸酯和亚磷酸酯高很多,也比硫代磷酸酯高。
磷酸酯和硫代磷酸酯的含氮衍生物由于酸性磷酸酯活性高,抗磨蚀性差,磷消耗快,所以选用胺中和法可以克服上述缺点,在具有良好的极压,抗磨性能的同时,防腐、防锈及抗氧化性能也非常好。
氨基硫代磷酸酯或氨基磷酸酯有较好的极压性,对金属的腐蚀性又比较小,是具有适度化学活性的极压剂,获得了广泛的应用。
亚磷酸二丁酯T304 淄博东风化工厂;硫磷酸含氮衍生物T305 南京宁江化工厂;磷酸三甲酚酯T306 天津滨海化工厂;硫代磷酸胺盐T307 南京宁江化工厂。
(3)含氯极压剂使用最多的是氯化石蜡,原料廉价易得,主要用于配置金属加工油。
其它广泛使用的还有五氯联苯等氯化烃类,氯化脂肪酸类。
含氯极压剂的优点是容易在缓和的条件和较低的温度下发生降解而与金属作用生成金属氯化物,因而在较低的温度下即有效。
而它的缺点是由于具有很高的反应活性易造成金属的腐蚀磨损,因而在使用时需要添加抗腐蚀剂。
另外,含氯极压抗磨剂在金属表面形成的氯化铁膜容易在潮湿气氛下或高温下分解而失效。
氯化石蜡T301 沈阳化工厂(4)金属盐极压剂属于金属盐的极压剂有环烷酸铅(T341),二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)、二烷基二硫代磷酸氧钼、硼酸盐。
高碱性磺酸盐(钠或钙)极压抗磨剂是近期发展起来的,国外已有商品出售,它的极压抗磨机理与众不同,它在化学上是惰性的,在摩擦表面吸附并形成低剪切磺酸盐膜起到挤压抗磨作用。
环烷酸铅 T341二烷基二硫代氨基甲酸钼 T351二丁基二硫代氨基甲酸铅 T353(5) 硼酸盐硼酸极压剂是一种新型极压剂。
研究表明,它的极压性能、抗磨损性能、热氧化安定性能、高温抗腐蚀性能和密闭性能优于某些其它类型极压剂。
硼酸盐极压剂实质上是一种固体润滑剂的胶态分散液。
在摩擦副表面电荷作用下,分散液中的带电粒子吸附于表面上,形成粘性厚膜。
硼酸盐极压剂是碱性石油磺酸钙、硼酸、氢氧化钠为原料,经硼化反应和复分解反应制得。
硼酸盐极压剂的特点是极压性好,但对水比较敏感。
主要分为无机硼酸盐和有机硼酸酯。
无机硼酸盐添加剂主要包括硼酸钾、硼酸钠、偏硼酸钾及偏硼酸钠等若干金属化合物。
它们的形态为玻璃状细微粒子,粒子直径小于1μm ,多数小于0.5μm 。
硼酸盐是一种多功能的润滑油添加剂,具有优异的极压抗磨减磨性能、良好的热氧化安定性、防锈防腐蚀性及密封适应性,比硫系、磷系添加剂性嫩更优越,无毒无臭,不污染环境,已在工业齿轮油、二冲程油、车辆齿轮油中得到应用,并具有明显的节能效果。
硼酸盐的缺点是油溶性差,在油中不能形成稳定的固-油分散体系,也不能有效地进入摩擦界面而其作用。
因此,目前商品硼酸盐润滑油添加剂主要依靠加入大量的表面活性剂来保证硼酸盐的微粒均匀地悬浮在油中,并保证在水分存在的情况下硼酸盐不会结晶析出。
表面活性剂以石油磺酸盐和丁二酰亚胺为佳。
有机硼酸酯包括含氨基、丁二酰亚氨基、唑啉及咪唑等基团的有机硼酸酯。
硼酸盐 T361 中石化茂名分公司对比各类极压抗磨剂的作用机理不同,性能特点也不同。
硫化物的油膜强度较低,因此含硫化合物的润滑油往往在破裂时才发挥其极压作用,主要适用于高速、高负荷的情况。
有机磷极压抗磨剂具有较好的抗磨抗擦伤性能,尤其适用于低速高负荷的情况。
含氯极压抗磨剂具有活性强、极压性能好的特点,但稳定性差,易引起腐蚀。
含硼极压剂通过沉积在摩擦表面上,生成具有弹性且粘附力强的硼酸盐膜而起到抗磨作用。
趋势由于极压抗磨剂中含硫、磷、氯等具有污染性的元素,因此世界各国都在开发能够满足环保要求的极压抗磨剂。
据2001年润滑油科技情报站论文专辑介绍,Dover 公司研制成功一种无氯极压抗磨剂,这种添加剂是合成的环己烷二甲醇的链烷酸酯,其分子通式是: R 1R 2R 5R 4H 2C O C O R 5H 2C O C OR 5 此外,国外已将金属型清净剂作为极压抗磨剂进行了一系列的研究。
如将磺酸盐作为惰性极压剂,可以减少摩擦,防止熔结,还可以中和酸性污染物,对金属不产生腐蚀,同时不造成环境污染,是一种具有发展前景的极压抗磨剂。
这种极压抗磨剂根据不同的使用要求,磺酸盐的相对分子质量、烷基链长短与支链度、芳基的性质、阳离子、碱值大小以及稀释剂等的不同,可以分为不同的牌号。
Lubrizol 公司已在市场上推出高碱值的磺酸盐型极压添加剂,其主要牌号有LZ5283、LZ5310、LZ5 437。
在金属清净剂中,引入某些元素(如S、B等),或进行基质结构改性,可以增强胶体稳定性和抗磨性。
抗磨型金属清净剂是具有优异的极压抗磨性的清净剂。
它同时还具有一定的低温分散性、抗氧抗腐、氧化安定及很好的热稳定性。
这将是未来清净剂应用的一个主要发展方向。
油性剂和摩擦改进剂油性添加剂加入润滑油中,能在金属表面上形成定向吸附膜,从而起到改善摩擦性能的作用。
其可分为两类:一类是有机金属化合物,如有机钼、有机铜等,另一类是无灰型的有机化合物,如有机胺及其衍生物、多元醇酯等。
常用的无灰剂有以下几种:(1)脂肪酸及二聚酸,如油酸、硬脂酸、二聚亚油酸等。
(2)脂肪醇,如石蜡氧化脂肪醇等。
(3)脂肪酸皂,如油酸铝、硬脂肪酸铝等。
(4)酯类,如油酸丁酯,油酸单甘油酯、油酸环氧酯,此外还有硫化动植物油等。
此类物质都有极性基团,对金属表面有很强的亲和力,极性基团强有力地吸附在金属表面,形成定向吸附膜,防止金属之间直接接触,从而减少摩擦和腐蚀。
无灰型减摩剂在使用过程中消耗较少,因此具有较强的降低摩擦的保持能力。
硫化鲸鱼油是一种优良的油性剂,由于原料短缺,出现了硫化鲸鱼油代用品硫化烯烃棉籽油。
它是由棉籽油、烯烃与硫磺反应而得,具有摩擦改进性,同时兼有极压性,可用于多种工业润滑油和润滑脂。
苯并三氮唑脂肪胺盐是多效油性剂,具有降低摩擦系数、抗磨、抗氧化和防锈多种功能。
另一类有机减摩剂是油溶性金属化合物,最主要的是有机钼,它具有优秀的改善摩擦因素和抗磨作用,可以显著降低摩擦部件之间的摩擦因素。
其中比较有代表性的是二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)。
虽然有机钼减摩效果很好,但在苛刻的工况下,减摩性能不够理想,极压符合和抗腐蚀性也不令人满意,特别是燃料经济性保持能力不尽人意。
随着行车时间的增加,有机钼剂与油品氧化产生的过氧化物发生反应,导致有效钼含量逐渐下降,摩擦阻力增大,燃料消耗加快。
二烷基二硫代磷酸氧钼 一般认为,用作摩擦改进剂的二硫代磷酸硫化氧钼是M o Ⅴ的二聚物。
它有两种类型结构:Mo 2O 3B 4和Mo 2O 4-x S x B 2,其中B 为硫磷酸酯(DDP ),x 为0~4,通过x 射线晶体衍射测定的结构式如下。
二硫代磷酸硫化氧钼的制备方法有两种:直接钼化法和还原法。
直接钼化法是将二硫代磷酸与一些无机钼试剂直接反应。
用作钼化的试剂有三氧化钼、钼酸钠、仲钼酸铵等。
因为M o Ⅵ为强氧化剂,可以将硫磷酸氧化成硫代过氧二磷酸酯,发生下面的反应。
Mo 6++P S S (RO)22Mo 5++P S S S (RO)2P S (OR)2 硫代过氧二磷酸酯[(DDP)2]为一硫化试剂,可以在钼原子之间嵌入硫桥原子,产物中五价钼的主要结构为Mo 2O 2S 2(DDP)2型。
较高的反应温度和较长的反应时间有利于Mo 2O 2S 2(DDP)2型产物的生成。
在较低温度时,产物主要是Mo 2O 3(DDP)4型。
还原法是在硫磷酸钼化的过程中,同时加入还原剂,如SO 2等;或在钼化之前先用还原剂如Zn 等,将M o Ⅵ还原为Mo v 后再与硫磷酸反应。
这样可以使硫磷酸的用量减少,并且反应产物含有较少的硫代过氧二磷酸酯。