你用的潤(rùn)滑油是純的嗎?
內(nèi)燃機(jī)油常用的功能添加劑有清凈分散劑、抗氧劑、極壓抗磨劑、金屬減活劑、防銹劑。下面就對(duì)各類添加劑作一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹
一、金屬清凈劑
清凈劑是內(nèi)燃機(jī)油的重要添加劑,是用量*大的一種添加劑,其功能主要是中和油品燃燒和衰變產(chǎn)生的酸性物質(zhì),并防止金屬表面生產(chǎn)漆膜積碳。主要有增溶、膠溶、酸中和、清洗等幾方面作用。
按不同有機(jī)官能團(tuán)可分為
烷基苯磺酸鹽
烷基水楊酸鹽
硫化烷基酚鹽
環(huán)烷酸鹽
硫磷酸鹽
其他羧酸鹽
按不同堿性組分可分為:
鋇鹽、鈣鹽、鎂鹽、鈉鹽等,分別制成低堿性、中堿性、高堿性,其中以高堿性鈣鹽的用途*為廣泛。
二、無(wú)灰分散劑
分散劑在潤(rùn)滑油中的主要功能是分散和增溶。分散作用是指分散劑提供的油溶性基團(tuán)能有效地抑制煙灰、氧化物的聚集,使得這些粒子有效的分散于油中;增溶的作用是指分散劑能與生成油泥的羰基、羥基等直接作用,從而達(dá)到溶解效果。
分散劑主要有:
聚異丁烯丁二酰亞胺
硼化無(wú)灰丁二酸酯
無(wú)灰磷酸酯
芐胺
聚異丁基丁二酰亞胺是使用*多的一種。
三、抗氧劑
潤(rùn)滑油的氧化是造成油品質(zhì)量變差的重要原因,抗氧劑可以減緩氧化變質(zhì)的過(guò)程,延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命。
抗氧劑分為一次抗氧劑和二次抗氧劑。
一次抗氧劑
也稱為連鎖反應(yīng)停止劑,主要用胺和位阻酚系的化合物很快和過(guò)氧游離基(ROO·)反應(yīng),而后和烷基游離基(RO·)反應(yīng),防止(切斷)氧化的連鎖反應(yīng)。
二次抗氧劑
也稱為過(guò)氧化物分解劑,主要用硫醚、磷酸鹽、硫磷酸鹽等化合物與過(guò)氧化物(ROOH)反應(yīng)生產(chǎn)非自由基和非活性物質(zhì)而阻止氧化。
酚型抗氧劑中使用效果*廣泛的是2,6-二叔丁基對(duì)甲酚(T501)
胺型抗氧劑的代表化合物有N,N-二仲丁基對(duì)苯二胺,N-苯基-N-仲丁基對(duì)苯二胺等
各種金屬(如 Cu,Zn, Mo,Sb等)的烷基硫代磷酸化合物都具有一定的抗氧化、抗磨、抗腐和極壓作用。特別是二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP), 具有優(yōu)良的抗氧、抗磨,抗腐性能,可廣泛的用于潤(rùn)滑油,尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)油中。
四、極壓抗磨劑
極壓抗磨劑可以達(dá)到降低摩擦系數(shù)、減少磨損的作用。首先,說(shuō)明下“抗磨劑”和“極壓劑”的概念。
抗磨劑:在中等負(fù)荷及速度條件下,摩擦表面因大量放熱而溫度升高,這使得摩擦表面吸附的油性劑發(fā)生脫附,進(jìn)而失去減摩抗磨作用,在這種條件下,必須使用在較高溫度下能與新生金屬表面作用生成化學(xué)吸附膜的表面活性物質(zhì),才能起到防止摩擦表面膠合的作用。這樣的物質(zhì),就是抗磨劑。
極壓劑:在低速高負(fù)荷或高速?zèng)_擊摩擦條件下,摩擦面容易發(fā)生燒結(jié),抗磨劑也無(wú)能為力,而極壓劑可以防止燒結(jié)。
按照作用機(jī)理的不同,極壓抗磨劑可大致分為兩大類:活性和非活性添加劑。
活性添加劑
分子結(jié)構(gòu)中含有硫、磷、氮等活性元素,可以與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成保護(hù)膜。
非活性添加劑
通過(guò)自身或其分解產(chǎn)物在摩擦表面形成保護(hù)膜的添加劑。如硼化合物、硅化合物、鋁化合物等。
按照添加劑的分子結(jié)構(gòu),可分為:氯系、硫系、磷系、氮系、硼酸鹽、鉬系、稀土化合物、納米材料等。
氯系
含氯抗磨劑主要有氯化石蠟、氯化聯(lián)苯。
這類添加劑在摩擦表面與金屬反應(yīng)生成FeCl3,FeCl2等低熔點(diǎn)金屬鹽膜,易于剪切,從而起到潤(rùn)滑作用。
由于氯化物易水解生成HCl腐蝕金屬表面,以及氯對(duì)環(huán)境的危害性,氯系添加劑的使用越來(lái)越受到限制。
硫系
含硫添加劑主要包括硫化動(dòng)植物油、硫化烴、硫代酯、多硫化物等。
含硫化合物在一定溫度下會(huì)分解,生成的活性硫與鐵反應(yīng),形成保護(hù)膜。
硫化異丁烯是硫系極壓抗磨劑*主要的產(chǎn)品。
磷系
含磷添加劑主要用作抗磨劑。含磷劑的極壓性不如含硫添加劑,但磷對(duì)于鋼質(zhì)摩擦副有良好的抗磨作用。
氮系
含氮化合物*初作腐蝕抑制劑、分散劑和抗氧劑等,隨后的研究發(fā)現(xiàn)許多含氮的化合物具有抗磨承載能力,又由于不含磷、硫和金屬等,對(duì)環(huán)境的影響較小,成為了當(dāng)前添加劑開(kāi)發(fā)工作的熱點(diǎn)之一。
硼酸鹽
硼酸鹽添加劑的特點(diǎn)是具有優(yōu)良的承載能力、良好的抗磨性。無(wú)機(jī)硼酸鹽是高效的多功能潤(rùn)滑油添加劑,具有優(yōu)異的極壓抗磨性、熱氧化安定性、防銹防腐性、密封適應(yīng)性,已在工業(yè)齒輪油、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油、車(chē)輛齒輪油中得到應(yīng)用。但是無(wú)機(jī)硼酸鹽不溶于油,易溶于水,這大大限制了它的應(yīng)用。有機(jī)硼酸酯極壓抗磨劑除了具有良好的抗磨作用,還有較好的防腐蝕、抗氧化、油溶性等特點(diǎn),具有良好的發(fā)展前景。
鉬系
鉬化合物潤(rùn)滑材料因其優(yōu)良的摩擦學(xué)性能,在眾多潤(rùn)滑材料中占有重要的位置。二硫化鉬(MoS2)、油溶性二烷基二硫代氨基甲酸硫化鉬(MoDTC)和二烷基二硫代磷酸硫化鉬(MoDTP)已廣泛應(yīng)用在航空、航天、航海、機(jī)械等領(lǐng)域。
鉬系潤(rùn)滑添加劑的作用原理是含硫有機(jī)金屬配合物借助硫原子與金屬基體發(fā)生反應(yīng),形成極壓化學(xué)潤(rùn)滑膜,同時(shí)部分分解為MoS2固體潤(rùn)滑膜,MoS2固體潤(rùn)滑膜填平摩擦表面的凹凸,對(duì)摩擦阻力起緩和作用。
稀土化合物
稀土化合物是近年來(lái)摩擦學(xué)研究的熱點(diǎn),研究較多的是稀土鹵化物、稀土氧化物和稀土金屬。
大多數(shù)研究者認(rèn)為稀土化合物具有優(yōu)異的抗磨性能的原因是:稀土金屬會(huì)以單質(zhì)或氧化物等形勢(shì)在摩擦表面生成化學(xué)反應(yīng)膜從而起到抗磨減摩的作用;另一方面稀土金屬會(huì)“擴(kuò)滲”進(jìn)入摩擦副亞表面而改善摩擦副表面的晶界結(jié)構(gòu),從而使材料的耐磨性和耐腐蝕性得到大幅度地改善。
納米材料
納米材料也是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。納米抗磨添加劑有優(yōu)異的抗壓抗磨性能,能顯著提高潤(rùn)滑油在苛刻工況下的潤(rùn)滑性能。然而納米微粒易團(tuán)聚,難以在潤(rùn)滑油中均勻分散,這也是納米潤(rùn)滑材料必須解決的問(wèn)題。