常用的含氯極壓抗磨劑有脂肪族氯化物和芳香族氯化物，如氯化石蠟、五氯聯(lián)苯等。含氯極壓抗磨劑的作用效果取決于它的結(jié)構(gòu)、氯化程度和氯原子的活性。氯在脂肪烴碳鏈末端時(shí)最為活潑，載荷性能最高；氯在碳鏈中間時(shí)，活性次之；最不活潑的是氯在環(huán)上的化合物。兩大類含氯極壓抗磨劑中脂肪族氯化物穩(wěn)定性差，活性強(qiáng)，極壓性好，但易引起腐蝕；芳香族氯化物穩(wěn)定性好，活性低，極壓抗磨性差，腐蝕性小。含氯極壓抗磨劑使用最多的是氯化石蠟，其原料易得，價(jià)格便宜，與其他添加劑復(fù)合主要用于配制金屬加工油和車輛齒輪油。

近年來(lái)，由于氯化物的毒性問(wèn)題，含氯極壓抗磨劑在車輛齒輪油中應(yīng)用顯著減少，有的國(guó)家，如美國(guó)和西歐國(guó)家，已不再使用含氯化物的車輛齒輪油。

（2）含硫極壓抗磨劑

含硫極壓抗磨劑品種較多，常用的有硫化油（酯）、硫化烯烴、烷基多硫化物、二硫化二芐、磺原酸酯等。含硫極壓抗磨劑的使用效果取決于潤(rùn)滑油中添加的硫化物的含量與硫化物的熱穩(wěn)定性，如二烷基單硫化物與二烷基二硫化物相比，由于硫一碳鍵比硫一硫鍵的鍵能

高，不易斷裂，所以二烷基單硫化物的熱穩(wěn)定性好物相比成極壓膜的能力差，而二烷基二硫

化物雖然熱穩(wěn)定性較差，但形成極壓膜的能力強(qiáng)，具有較好的極壓抗磨性能。

①硫化油（酯）-

最早使用的硫化油是硫化豬油，它是硫化脂肪酸三甘油脂，1939年開(kāi)發(fā)出了溶解性和熱穩(wěn)定性更好的硫化鯨魚(yú)油，1971年隨國(guó)際上禁止捕鯨，禁止使用鯨魚(yú)油及鯨魚(yú)油副產(chǎn)品，人們開(kāi)展了大量的硫化鯨魚(yú)油替代品的研究工作，出現(xiàn)了利用含有硫化油脂（植物油）和硫化酯（合成酯），或含有硫化油脂（植物油）、硫化酯和硫化烯烴的方法制成的混合硫化物來(lái)替代硫化鯨魚(yú)油。

②硫化烯烴

可作為極壓抗磨劑的硫化烯烴主要有硫化異丁烯、硫化物中硫含量較高的長(zhǎng)鏈硫化烯烴。目前硫化烯烴中應(yīng)用最廣泛的是硫化異丁烯，它也是含硫極壓抗磨劑中用量最大的硫化物。

硫化異丁烯的制備方法：將異丁烯與一氯化硫（S，Cl2）在溫度為40～50℃的條件下進(jìn)行加成反應(yīng)，再用甲醇作催化劑，加入硫化鈉水溶液和異丙醇，在回流狀態(tài)下進(jìn)行硫化脫氯，然后蒸出異丙醇，并用溶劑抽提除去不溶的副產(chǎn)物，再蒸出溶劑并過(guò)濾得硫化異丁烯產(chǎn)品。

硫化異丁烯具有顏色淺、油溶性好、硫含量高（40％～46％）、極壓抗磨性好、對(duì)銅腐蝕性較小等特點(diǎn)，作為極壓抗磨劑可用于各類齒輪油、液壓油、潤(rùn)滑脂和切削油中。

③烷基多硫化物

烷基多硫化物極壓抗磨劑主要有二叔丁基三硫化物、二叔月桂基三硫化物等。烷基多硫化物中帶側(cè)鏈的烷基比直鏈烷基的極壓抗磨效果好，但由于硫不穩(wěn)定，儲(chǔ)存時(shí)會(huì)有硫析出，安定性差，但活性硫多，極壓抗磨性能好，多用于切削油中。

④二硫化二芐

二硫化二芐為白色結(jié)晶，含硫量約為26％，具有良好的抗磨性和一定的抗氧性，但其油溶性較差，可用于齒輪油和合成油。二硫化二芐的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。

CH2-S-S-CH2-

⑤磺原酸酯

磺原酸酯具有良好的極壓性能，早期廣泛應(yīng)用于雙曲線齒輪油中，由于其熱穩(wěn)定性差且有異臭味，近年來(lái)已很少使用。

（3）含磷極壓抗磨劑

磷系極壓抗磨劑中用的最廣泛的是烷基亞磷酸酯、磷酸酯、酸性磷酸酯、酸性磷酸酯胺鹽（磷-氮?jiǎng)┖土虼姿狨グ符}（硫一磷一氮?jiǎng)?/p>

①亞磷酸酯

亞磷酸酯極壓抗磨劑主要有酸性亞磷酸酯（包括二烷基亞磷酸酯和二芳基亞磷酸酯）和中性亞磷酸酯（包括三烷基亞磷酸酯和三芳基亞磷酸酯）兩大類，其分子結(jié)構(gòu)。

亞磷酸酯通常是由二氯或三氯化磷與相應(yīng)的脂肪醇或烷基酚在一定條件下反應(yīng)來(lái)制取的?？捎米鳂O壓抗磨劑的亞磷酸酯有亞磷酸二正丁酯、亞磷酸三正丁酯、亞磷酸三壬苯基酯、亞磷酸三苯基酯、亞磷酸三異丙基酯、亞磷酸三丁基酯、亞磷酸三異辛基酯、亞磷酸三月桂基酯、亞磷酸三異葵基酯、亞磷酸二苯基異葵基酯、亞磷酸乙基已基二苯酯等。

亞磷酸酯的極壓性（承載能力）和抗磨性顯著地受到烷基或苯環(huán)上烷基鏈長(zhǎng)短和結(jié)構(gòu)的影響，烷基鏈越長(zhǎng)抗磨性越好，而烷基鏈越短極壓性越好。亞磷酸酯除具有優(yōu)良的極壓抗磨性能外，還具有抗氧性能，可分解過(guò)氧化物基和自由基。

②磷酸酯

磷酸酯極壓抗磨劑主要有三烷基磷酸酯和三芳基磷酸酯兩種類型，其分子結(jié)構(gòu)。酸三甲苯基酯。與中性磷酸酯相比，酸性磷酸酯在金屬表面上的吸附能力強(qiáng)，反應(yīng)活性高，所以抗燒結(jié)負(fù)荷大，但其抗腐蝕相應(yīng)也較差。為了提高酸性磷酸酯的抗腐蝕性，開(kāi)發(fā)出了酸性磷酸酯胺鹽和磷酸酰胺。

④酸性磷酸酯胺鹽

酸性磷酸酯胺鹽也稱為磷一氨劑，是由酸性磷酸酯和相應(yīng)的有機(jī)含氮化合物反應(yīng)制取的。酸性磷酸酯胺鹽具有優(yōu)良的極壓抗磨性、良好的抗腐蝕性、防銹性和抗氧化性。代表性的酸性磷酸酯胺鹽有酸性磷酸酯十二胺鹽和十八胺鹽等。酸性磷酸酯胺鹽的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。

RO

P-OH·NH2R'

RO

酸性磷酸酯胺鹽的主體結(jié)構(gòu)對(duì)其極壓性和磨損性影響很大，如二正丁基酸性磷酸酯的胺鹽，由于磷酸酯的烷基呈直鏈，可以形成緊密的吸附膜，胺基不可能鉆入，因此，胺的結(jié)構(gòu)對(duì)極壓抗磨損性能幾乎沒(méi)有影響；而二（2-乙基）已基磷酸酯的胺鹽，由于磷酸酯的烷基的體積增大（2-乙基的存在使烷基鏈的橫切面積增大），形成的吸附膜不夠緊密，直鏈胺可通過(guò)吸附膜中的空隙鉆入，形成不均一的磷酸酯吸附膜，使抗磨損性能下降。

酸性磷酸酯胺鹽具有優(yōu)良的極壓、抗磨和防腐性能，廣泛應(yīng)用于工業(yè)潤(rùn)滑油、車輛齒輪油和潤(rùn)滑脂中。由于酸性磷酸酯胺鹽具有很強(qiáng)的極性，容易與其他添加劑發(fā)生反應(yīng)，因此在與其他添加劑復(fù)配使用中要特別注意。

⑤硫代磷酸酯胺鹽

硫代磷酸酯胺鹽也稱為硫-磷-氮?jiǎng)且环N多功能添加劑，常用的主要有二烷基二硫代磷酸酯胺鹽和二烷基二硫代磷酸復(fù)酯胺鹽兩種類型。二烷基二硫代磷酸酯胺鹽是由與五氧化二磷與脂肪醇反應(yīng)先制得硫磷酸，然后再與含氮化合物反應(yīng)制得。二烷基二硫代磷酸復(fù)酯胺鹽在制備時(shí)首先合成二烷基二硫代磷酸，再將其與二醇反應(yīng)生成S-羥烷基-0,0＇-二烷基二硫代磷酸三酯，然后與五氧化二磷反應(yīng)生成二烷基二硫代磷酸復(fù)酯，最后與含氮化合物反應(yīng)制得二烷基二硫代磷酸復(fù)酯胺鹽產(chǎn)品。

硫代磷酸酯胺鹽除具有適宜的極壓抗磨性和化學(xué)穩(wěn)定性外，還具有抗氧性、防銹性等。硫代磷酸復(fù)酯胺鹽具有優(yōu)良的極壓抗磨性、熱穩(wěn)定性和防銹等性能。這類化合物廣泛用于各種齒輪油中。

（4）有機(jī)金屬極壓抗磨劑

有機(jī)金屬系極壓抗磨劑的種類較多，其中具有代表性的有二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP）、二烷基二硫代磷酸鉬（MoDDP）、二烷基二硫代氨基甲酸鉬（MoDTC）和環(huán)烷酸鉛等。

二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP）是一類多功能添加劑，用作極壓抗磨劑時(shí)其熱穩(wěn)定性越好載荷性越差。ZDDP的熱穩(wěn)定性與其烴基的類型有關(guān)，芳基ZDDP的熱穩(wěn)定性最好，其次為伯烷基ZDDP，仲烷基 ZDDP熱穩(wěn)定性相對(duì)最差。另外ZDDP在與硫化產(chǎn)品復(fù)合使用時(shí)，不但具有抗磨劑和抗氧劑功能，而且還能改善對(duì)銅的腐蝕性，具有協(xié)同作用。有機(jī)用添加劑具有良好的極壓和抗磨性能。二烷基二硫代磷酸朝和工院基二硫代氮基中

能力。

環(huán)烷酸鉛極壓抗磨劑單獨(dú)應(yīng)用效果不顯著，必須與含硫化合物復(fù)合使用，這是因?yàn)殂U皂在極壓條件下要和硫反應(yīng)生成極壓膜才能起到潤(rùn)滑作用。由于鉛皂的熱穩(wěn)定性差，且鉛對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染，現(xiàn)已基本被淘汰。

（5）硼酸鹽極壓抗磨劑

硼酸鹽極壓抗磨劑是一種用表面活性劑將硼酸鹽微粒包裹起來(lái)形成的油溶性膠體溶液，用的硼酸鹽有偏砌酸鈉、偏砌酸鉀、三硼酸鉀等。其制備方法有乳化脫水法和化學(xué)反應(yīng)法。

乳化脫水法是將氫氧化鉀與硼酸的水溶液加入到含中性磺酸鈣和丁二酰亞胺的潤(rùn)滑油中，劇烈攪拌使其形成穩(wěn)定的微乳化液，再經(jīng)升溫脫水后得到產(chǎn)品。

化學(xué)反應(yīng)法是將堿性磺酸鈣與硼酸反應(yīng)，生成硼酸鈣（CaB4O2）。將硼酸鈣與氫氧化鈉甲醇溶液反應(yīng)，生成偏硼酸鈉和偏硼酸鈣的混合物，濾去較大的顆粒，最后蒸出溶劑得產(chǎn)品。

硼酸鹽極壓抗磨劑具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和極壓抗磨性，對(duì)銅不腐蝕，無(wú)毒無(wú)味，對(duì)橡膠密封件的適應(yīng)性好；硼酸鹽的缺點(diǎn)是微溶于水，不適合于接觸大量水的設(shè)備中。

硼酸鹽極壓抗磨劑適用于齒輪油、拖拉機(jī)液壓油、潤(rùn)滑脂、金屬成型潤(rùn)滑劑和發(fā)動(dòng)機(jī)油中。

（6）過(guò)堿性磺酸鹽極壓抗磨劑

過(guò)堿性磺酸鹽是一種多功能添加劑，具有清凈、分散、酸中和、防腐、抗磨等多種作用。作為極壓抗磨劑使用的主要有過(guò)堿性磺酸鈣、鈉等鹽。由于其對(duì)金屬?zèng)]有腐蝕，不污染環(huán)境，也稱為惰性極壓抗磨劑（passive extreme pressurce），簡(jiǎn)稱 PEP 添加劑。

作為極壓抗磨劑，過(guò)堿性磺酸鈣膠體中碳酸鈣微粒為結(jié)晶型時(shí)具有更高的燒結(jié)負(fù)荷，不同于用作清凈劑時(shí)要求碳酸鈣微粒為無(wú)定型，以提高清凈劑的酸中和速度和能力。過(guò)堿性磺酸鹽用于金屬加工液時(shí)，與含硫氯添加劑復(fù)合使用有明顯的增效作用，目前在難加工的油型切削液中均復(fù)合有過(guò)堿性磺酸添加劑。

4.7.4 發(fā)展趨勢(shì)

長(zhǎng)期以來(lái)極壓抗磨劑主要都是一些含S、P、Cl的有機(jī)化合物，通常在這些化合物中S、P、Cl的含量越高，其極壓抗磨性就越好。而S、P、Cl都具有毒性，因此在含S、P、Cl極壓抗磨劑的合成、使用及廢棄后都會(huì)對(duì)環(huán)境或人身健康造成不同程度的危害。近年來(lái)，隨著人們對(duì)環(huán)境的不斷重視，各國(guó)在環(huán)境保護(hù)和工人健康保護(hù)方面制定出了越來(lái)越嚴(yán)格的法規(guī)，這使得含CI及含S含P較高的極壓抗磨劑的使用受到了越來(lái)越嚴(yán)格的限制，促使人們加大了對(duì)無(wú)氯、低硫或無(wú)硫、低磷或無(wú)磷極壓抗磨劑的開(kāi)發(fā)和研究，先后出現(xiàn)了多種新型或改進(jìn)型極壓抗磨劑品種，如硼酸鹽類、過(guò)堿性磺酸鹽類、稀土有機(jī)物類、納米粒子類等。目前對(duì)潤(rùn)滑油極壓抗磨劑的研究主要集中在對(duì)高效多功能添加劑、環(huán)境友好型添加劑、復(fù)合添加劑配方等方面。