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News center抗磨添加劑的類型與品種
抗磨添加劑可改善油品潤(rùn)滑性能、減少機(jī)件磨損、節(jié)省能量和延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命。抗路劑可以分為三種類型,即油性劑、抗磨劑和極壓劑。有關(guān)這三種類型的名稱,很多人有不同的說(shuō)法。如有人說(shuō)油性不確切,應(yīng)稱為減摩,有人認(rèn)為極壓應(yīng)改為負(fù)荷或載荷,也有人認(rèn)為極壓的實(shí)質(zhì)是極溫,所以應(yīng)叫做極溫劑,等等。在沒有正式統(tǒng)一名稱之前,這里仍沿用舊的名稱??鼓ヌ砑觿┚哂泻芨弑砻婊钚?,能在金屬表面形成吸附膜,防止金屬表面間直接接觸發(fā)生燒結(jié)和卡咬,起到提高抗磨性、減小和穩(wěn)定摩擦系數(shù)作用。極壓抗磨劑在高溫高壓條件下,與摩擦副的表面金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成化學(xué)反應(yīng)膜,或是極壓抗磨劑的活性物質(zhì)與金屬反應(yīng)生成金屬的硫化物、氯化物、磷化物等構(gòu)成極壓無(wú)機(jī)固體潤(rùn)滑膜。剪切運(yùn)動(dòng)在此膜上進(jìn)行,化學(xué)反應(yīng)膜防止了金屬的直接接觸,而固體潤(rùn)滑膜熔點(diǎn)低于基礎(chǔ)金屬的熔點(diǎn),在接觸點(diǎn)的溫度條件下處于熔融狀態(tài),可以起到平滑金屬表面的作用,從而減小摩擦系數(shù),防止燒結(jié)和擦傷。
1.油性劑和摩擦改進(jìn)添加劑
以減少摩擦和磨損為目的而使用的添加劑稱為油性劑。早期用來(lái)改善油品的潤(rùn)滑性(降低摩擦系數(shù))多用動(dòng)植物油脂,故稱油性劑。
油性劑的實(shí)質(zhì)作用就是加強(qiáng)邊界潤(rùn)滑狀態(tài),增加潤(rùn)滑油的吸附及楔入能力,防止干摩擦,降低摩擦系數(shù),加強(qiáng)油膜強(qiáng)度,減少動(dòng)能消耗。油性劑是由范德華力或化學(xué)鍵力在摩擦副的金屬表面上形成牢固的吸附膜,防止金屬直接接觸,從而減小摩擦系數(shù),減少磨損。近來(lái)發(fā)現(xiàn)不僅動(dòng)植物油脂有這種性質(zhì),某些其他化合物也有同樣性質(zhì),如有機(jī)硼化合物。目前將具有降低摩擦系數(shù)的物質(zhì)稱為摩擦改進(jìn)添加劑,因此摩擦改進(jìn)添加劑的范圍比油性劑更為廣泛。和摩擦改進(jìn)添加劑通常是脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺及長(zhǎng)鏈脂肪酸酯的硫化物等,由強(qiáng)極性基因和直鏈經(jīng)基組成的極性化合物。強(qiáng)極性基團(tuán)一般為羥基、羧基、酯基(即算肪酸、脂肪醇及脂肪酸酯)。常用的油性劑有以下幾種。
(1)硫化烯烴植物油
早期使用的代表性油性劑是硫化鯨魚油(T401).T401是一種優(yōu)良的油性劑,易溶于高黏度石蠟基礎(chǔ)油,有良好的熱穩(wěn)定性、極壓抗磨性、油性以及和其他添加劑的相容性。它主要由長(zhǎng)鏈不飽和酸和長(zhǎng)鏈的不飽和醇的單酯構(gòu)成。而絕大多數(shù)天然動(dòng)植物油則是長(zhǎng)鏈不飽和酸的三甘油酯。硫化鯨魚油的制備一般是在氮?dú)獗Wo(hù)下,在160~180℃的溫度下使鯨魚油和硫黃粉硫化。速有由于鯨魚油需求量的增加,使鯨魚面臨絕種的危險(xiǎn),因而出現(xiàn)了鯨魚油的代用品硫化烯角烴植物(棉籽)油(T404,T405,T405A).我國(guó)硫化烯烴植物油有兩個(gè)品種,分別為T405和T405A,具有摩擦改進(jìn)性,同時(shí)兼有極壓性,可用于多種工業(yè)潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂。以
余T405為主劑配制的減摩節(jié)能劑用于普通車用機(jī)油和汽車齒輪油,可節(jié)省燃料油2%~3%.
(2)磷酸酯
如酸式磷酸月桂酯及酸式磷酸油酰酯。國(guó)內(nèi)磷酸酯可生產(chǎn)T451和T451A,具有優(yōu)良的油溶性、抗磨和減摩性能。T451適用于導(dǎo)軌油、合成潤(rùn)滑油、軋制液等油品中。T451A用于鐵路的車軸油中。
(3)有機(jī)酸改性劑
常用的脂肪酸有油酸和硬脂酸,對(duì)降低靜摩擦系數(shù)效果顯著,因此潤(rùn)滑性好,可以防止導(dǎo)軌在高負(fù)荷及低速下出現(xiàn)的黏滑,但油溶性差,長(zhǎng)期儲(chǔ)存易產(chǎn)生沉淀,對(duì)金屬有一定的腐蝕作用,使用時(shí)要注意;硬脂酸鋁用來(lái)配制導(dǎo)軌油,防爬行性能比較好,長(zhǎng)期儲(chǔ)存易出現(xiàn)沉淀;脂肪醇或脂肪酸酯在鋁箔軋制油中有較好的減摩性能,如辛醇、癸醇、月桂醇、油醇等均有較好的減摩性能;對(duì)相同系列的油性劑,隨碳鏈的增長(zhǎng),摩擦系數(shù)減小。如在摩擦系數(shù)為0.29的基礎(chǔ)油中,分別加入1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的C12H25COOH和C18H37COOH,其摩擦系數(shù)分別降為0.18和0.10.
(4)有機(jī)硼摩擦改性劑和復(fù)合型摩擦改性劑 有機(jī)硼酸酯早期作為抗氧劑加到潤(rùn)滑油中,用作潤(rùn)滑油摩擦改進(jìn)劑始于1960年代。近十多年來(lái),美國(guó)專利陸續(xù)報(bào)道了大量硼酸酯減摩抗磨添加劑。烷基只含碳和氫的硼酸酯具有一定的減摩抗磨效果,若硼酸酯與有機(jī)胺反應(yīng)產(chǎn)物的抗磨性和極壓性能,在四球機(jī)上其承載能力將比硼酸酯高6倍以上。如茂名石化研究院生產(chǎn)的B-N-I和B-N-III有機(jī)硼摩擦改進(jìn)劑,具有化學(xué)性能穩(wěn)定,能提高油品的潤(rùn)滑性,節(jié)省能耗,適用于內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油、工業(yè)潤(rùn)滑油等油品中。
(5)有機(jī)鉬摩擦改進(jìn)劑 有機(jī)鉬摩擦改進(jìn)劑主要有硫磷酸鉬和硫代氨基甲酸鉬,硫磷酸鉬國(guó)內(nèi)牌號(hào)為T461、T471和T472,是優(yōu)異的摩擦改進(jìn)劑、抗磨劑和極壓劑,目前主要用于磨合油。國(guó)內(nèi)還推出非硫磷型鎢鉬化合物(T473)摩擦改進(jìn)劑,其用于10W/30 SD/CC內(nèi)燃機(jī)油中,其磨損的鐵含量、活塞磨損、活塞環(huán)和缸套磨損、連桿軸頸與軸瓦磨損均低于未加劑的10W/30 SD/CC內(nèi)燃機(jī)油。
(6)苯并三氮唑脂肪銨鹽(T406)苯并三氮唑脂肪酸銨鹽(T406)是苯并三氮唑的衍生物,是多效油性劑,具有降低摩擦系數(shù)、抗磨、抗氧化和防銹多種功能。T406的減摩性能優(yōu)于二烷基二硫代氨基甲酸鋅和三甲苯基磷酸酯(T306),與二烷基二硫代磷酸鉬相當(dāng)。與含硫極壓劑復(fù)合使用時(shí),具有明顯的增效作用。適用于極壓工業(yè)齒輪油、雙曲線齒輪油、抗磨液壓油、油膜軸承油等潤(rùn)滑劑,還可做防銹劑和氣相緩蝕劑。T406在油中的溶解度較小,一般作為輔助添加劑使用,添加量為0.03%~0.3%.
(7)二烷基二硫代磷酸鉬油溶性的有機(jī)鉬化合物主要有二烴基二硫代磷酸鉬(MoDTP)和二烴基二硫代氨基甲酸鉬(MoDTC,T351).油溶性鉬化合物的用量一般為100~400μg/g,就能起到顯著的減摩作用。MoDTP用作發(fā)動(dòng)機(jī)油的減摩節(jié)能劑可降低汽油和發(fā)動(dòng)機(jī)油的消耗,節(jié)約燃料3%~4%,延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)大修期。由于MoDTC不含磷,可防止發(fā)動(dòng)機(jī)油對(duì)尾氣凈化裝置催化劑的毒害,且減摩效果、抗氧性和抑制油溫上升的效果優(yōu)于MoDTP.但MoDTC的油溶性和腐蝕性比MoDTP差。油溶性的有機(jī)鉬化合物還可用于金屬加工油。二烷基二硫代氨基甲酸鉬(T351)國(guó)外已有商品,國(guó)內(nèi)亦有研究但生產(chǎn)廠家甚少。
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