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润滑油添加剂的作用


清净分散性添加剂重要意义

其一是指润滑油能将其氧化后生成的胶状物、积炭等不溶物或悬浮在油中,形成稳定的胶体状态而不易沉积在部件上;

其二是指将已沉积在发动机部件上的胶状物、积炭等,通过润滑油洗涤作用于洗涤下来。清净分散剂是一种具有表面活性的物质,它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,以确保参加润滑循环的油是清净的,以减少高温与漆膜的形成。分散剂则能将低温油泥分散于油中,以便在润滑油循环中将其滤掉。清净分散添加剂是它们的总称,它同时还具有洗涤、抗氧化及防腐等功能。因此,也称其为多效添加剂。从一定意义上说,润滑油质量的高低,主要区别在抵抗高、低温沉积物和漆膜形成的性能上,也可以说表现在润滑油内清净分散剂的性能及加入量上,可见清净分散剂对润滑油质量具有重要影响。

加入抗氧剂和抗氧抗腐剂的原因

用燃料油、煤油、汽油、天然气或人造气体、液化气等作为燃料的发动机必须使用润滑剂(如石蜡基润滑油)来润滑它们的运动部件。润滑油在使用中要与空气接触,各种机械设备也会产生热量,使运转中的摩擦部位温度升高,另外,设备中的各种金属材质,如铜、铁等均会起催化作用加速油品的氧化变质,最终是润滑油粘度增加,生成酸性物质腐蚀金属材质,也会生成各种炭状或沥青状沉淀物质如漆膜等堵塞管路。所有这些变化均对油品的继续使用和设备正常运行带来不利影响。因此要求油品有较好的抗氧和抗腐作用。在油品中加入抗氧和抗腐添加剂,其目的是抑制油品的氧化过程,钝化金属对氧化的催化作用,起到延长油品使用和保护机器的目的。

经过一定精致的基础油,有一定的抗氧化作用,但是不能满足近代及其的跟中苛刻要求,必须加入抗氧抗腐添加剂。添加量仅次于清净分散剂和粘度指数改进剂,居第三位。

降凝剂机理

降凝剂是一种化学合成的聚合物或缩合物,在其分子中一般含有极性基团(或芳香核)和与石蜡烃结构类似的烷基链。降凝剂不能阻止石蜡在低温下结晶析出,即油品的浊点不变,它是通过在蜡结晶表面的吸附或与蜡共晶来改变蜡晶的形状和尺寸,防止蜡形成三维网状结构,使之仍然保持油在低温下的流动能力。要强调的是,降凝剂只在含有少量蜡的油品中才能起降凝作用,油品中不含蜡或含蜡太多都无降凝效果。最常用的降凝剂有二甲基丙烯酸甲酯

防锈防腐剂机理

防锈剂是一种极性很强的化合物,其极性基团对金属表面有很强的吸附力,在金属表面形成紧密的单分子或多分子保护层,阻止腐蚀介质与金属接触,起到防锈作用。另外,溶解防锈剂的基础油,可在防锈剂吸附少的地方进行吸附,深入到防锈添加剂分子之间,借助范德华力与添加剂分子共同作用,使吸附膜更加牢固;另外,由于基础油的作用,使添加剂对金属表面的吸附更加牢固不易脱离,油还可以与添加剂形成浓缩物,从而使吸附膜更加紧密。总之,基础油的这些作用,有利于保护吸附分子,保持油膜厚度,起到一定的防锈作用。最常用的防腐蚀剂如:磺酸钡、磺酸钙、改性磺酸钙、硼酸胺、羧酸胺

油性剂

主要是指润滑剂减少摩擦的性能。以提高这种性能的目的而使用的添加剂称为油性剂(Oilnessagents),有时也称为减摩剂(Frictionreducer)或摩擦改进剂,用作油性剂的是某些表面活性物质,如动植物油脂、脂肪酸、酯、胺等。

抗磨剂

是指润滑剂在轻负荷和中等负荷条件下能在摩擦表面形成薄膜,防止磨损的能力。如:硫化油脂、磷酸酯、二硫代磷酸金属盐。

极压剂

是指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,极压剂在摩擦面上和金属起化学反应,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。

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,以至于形成气泡,则将影响润滑油的润滑性能,加速氧化速度,导致油品损失,而且会阻碍油品的传送,使供油中断,妨碍润滑,对液压油影响其压力的传递。抗泡剂作用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。最常用的抗泡剂是甲基硅油抗泡剂

抗氧剂

防止油品老化的重要添加剂,能够有效提高油品的使用寿命。另外再谈谈市场上常用的固体添加剂

市场中有众多宣称能提高机油保护功能的添加剂,而且不同品牌以不同的作用机理进行宣传。下面简单介绍几种类型:

(1)石墨、二硫化钼类固体悬浮型主要起减摩抗磨作用,但只能应用于固体润滑和低速大负荷设备,当发动机转数超过1000r/min时它们没有任何作用。另外,它在润滑油中的状态不稳定,在一定的时间及温度条件下会发生析出现象。其析出物会造成油路的堵塞,并加速油泥的形成。

(2)特氟龙树脂微粒型作为抗磨剂曾在美国应用广泛,但由于它在低温下会沉积在油道、油泵集滤器上造成堵塞,以及沉积在活塞环槽内使其失去活性,并加速油泥的形成,在美国很少推荐使用。

(3)含铜、铅等重金属微粒的镀膜类能在摩擦表面形成一层金属膜,起抗磨及抗极压作用,但是必须使用滤芯孔径略大的机油滤清器,否则会被被过滤出来,堵塞机油泵及油路。再有,长时间使用它会在活塞及缸体表面形成膜状物,造成两者粘结,易出现粘环等现象。

(4)磁性油精类是一种表面金属磁化剂,主要起减摩、抗磨作用。该类产品有效作用时间太短,需不断添加,费用较高,而且会干扰汽车上的电子元件的正常工作。

(5)含氯型“氯”是一种良好的极压剂,但不适合发动机高温高速的工作环境,而且会在适宜条件下产生酸,对发动机中的金属产生潜在危险。此外,氯添加剂可能会与润滑油中已有添加剂发生匹配问题,引起其他副作用。

(6)无铅、无氟、无氯的化学成膜剂类能同时表现出抗极压性、抗氧化性及一定的抗磨性。由于它在金属表面形成的化学反应膜作用持久,因而能有效延长润滑油和金属机件寿命。

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