潤(rùn)滑油氧化安定性

1、抗氧化安定性1 什么叫潤(rùn)滑油氧化潤(rùn)滑油在使用和貯存過(guò)程中，與空氣中的氧氣接觸， 在一定的條件下， 便會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，而產(chǎn)生一些新的氧化產(chǎn)物，如酸類、膠質(zhì)等。這些氧化產(chǎn)物聚集在油中，使油不論在外觀或理化性質(zhì)上都會(huì)發(fā)生變化，如顏色變暗、粘度增加、酸性增大，并且可能會(huì)有沉淀物析出。象這樣的化學(xué)反應(yīng)，稱為潤(rùn)滑油的氧化。2氧化深度與哪些因素有關(guān)（ 1）潤(rùn)滑油的化學(xué)組成以及這些組成的數(shù)量。（ 2）溫度條件。（ 3）氧化時(shí)間。（ 4）金屬及其它物質(zhì)的催化作用。3什么叫潤(rùn)滑油的氧化安定性潤(rùn)滑油在一定的外界條件下， 抵抗氧化作用的能力，稱為潤(rùn)滑油的抗氧化安定性。2測(cè)氧化安定性對(duì)生產(chǎn)和使用有何意義測(cè)定潤(rùn)滑油的氧化

2、安定性雖然不能充分地表示出潤(rùn)滑油的使用特性， 但供判斷潤(rùn)滑在使用過(guò)程中的氧化傾向， 從而間接了解精制深度及可能使用的年限， 在一定程度上評(píng)定潤(rùn)滑的使用價(jià)值，仍有一定意義。由多種不同的烴類混合組成的潤(rùn)滑油， 其氧化過(guò)程是十分復(fù)雜的。 因?yàn)闈?rùn)滑油的組成成分不同外界氧化條件不同， 因此生成的氧化物也不同。 屬于酸性氧化產(chǎn)物的有羧酸、酚等，深度氧化還會(huì)生成低分子酸。這些產(chǎn)物會(huì)使酸值增大，故氧化后酸值的大小可作為油氧化程度的指標(biāo)之一。 同時(shí)也可作為能否長(zhǎng)期使用的標(biāo)準(zhǔn)。但有時(shí)氧化僅能形成小部分酸性物質(zhì)， 大部分則形成中性產(chǎn)物。 屬于中性氧化產(chǎn)物的有醇類、酮類、脂類、膠類及瀝青質(zhì)等。這些產(chǎn)物和它們之間的縮合

3、物，能生成深色沉淀。往往有些油在氧化很深時(shí)，酸值反而降低，這是由于生成了不溶于油的高分子酸沉淀物。 故深度氧化時(shí)推測(cè)油的抗氧化安定性， 除酸值外，還有一項(xiàng)沉淀物含量的指標(biāo)。潤(rùn)滑油的抗氧化安定性愈好， 則按此方法氧化后所測(cè)得的酸值、沉淀物含量就越小，使用時(shí)造成的危害也越小。反之，潤(rùn)滑油的抗氧化安定性差，則氧化后生成的氧化產(chǎn)物多， 使用時(shí)造成的危害也大。 如生成的有機(jī)酸類 （特別是當(dāng)有水存在時(shí)）能腐蝕金屬，縮短金屬設(shè)備的使用期限， 酸與金屬作用生成的皂化產(chǎn)物，更能加速油的氧化。 此外，對(duì)于絕緣油來(lái)講， 酸性產(chǎn)物能使浸入油中的纖維質(zhì)絕緣材料變壞、污染油質(zhì)、降低油的絕緣強(qiáng)度。能溶于油的中性膠質(zhì)和瀝青質(zhì)

4、，可加深油的顏色，增大粘度，影響正常的潤(rùn)滑和散熱作用。不溶于油的氧化產(chǎn)物，在汽輪機(jī)油系統(tǒng)中， 特別是在冷油器溫度較低的地方， 析出較多的沉淀， 使傳熱效率降低。如沉淀物過(guò)多時(shí)，會(huì)堵塞油路，威脅安全運(yùn)轉(zhuǎn)。在變壓器中沉淀物沉積在變壓器線圈表面，堵塞線圈冷卻通路，易造成過(guò)熱，甚至燒毀設(shè)備。如果沉淀物在變壓器的散熱管中析出，還會(huì)影響油的對(duì)流散熱作用。因?yàn)槠啓C(jī)油和絕緣油在運(yùn)行中都有不斷被氧化的特性， 故必須做抗氧化安定性的試驗(yàn)，否則，單憑酸值、粘度合格，也不能肯定是否可長(zhǎng)期使用。4烴的氧化在各類烴中，高溫條件下，氧化順序?yàn)椋和闊N環(huán)烷烴芳香烴5烴的氧化烷烴 氧化首先是產(chǎn)生化學(xué)活性高的自由基，然后通過(guò)一系

5、列自由基鏈反應(yīng)，與氧作用生成相應(yīng)的醇類、醛類、酮類、有機(jī)酸等含氧非烴成分，這些成分還會(huì)進(jìn)一步氧化，生成羥基酸，酯類等物質(zhì)。隨著氧化的進(jìn)行，分子中氧元素增多，相對(duì)分子量逐漸增大，最終成為粘稠液體或膠質(zhì)，固體沉淀等。環(huán)烷烴 一般比烷烴難以氧化，氧化主要發(fā)生在烷基側(cè)鏈上，環(huán)狀結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。只有溫度較高時(shí)才可能出現(xiàn)斷環(huán)生成含氧化合物，一般側(cè)鏈成分增多，相對(duì)分子量增大，氧化安定性變差。芳香烴 中，無(wú)側(cè)鏈的芳香烴在液相時(shí)氧化傾向極小。氧化主要傾向是在碳和氫之間加入氧生成酚及其大分子膠狀縮合物。芳香烴也隨側(cè)鏈成分增多，氧化安定性變差。6氧化最終產(chǎn)物烴過(guò)氧化物羧基酸羥基酸半交酯瀝青質(zhì)酸碳青質(zhì)烴過(guò)氧化物膠質(zhì)瀝青

6、質(zhì)半焦油質(zhì)過(guò)氧化物、羧基酸、膠質(zhì)成分可溶于油中，過(guò)氧化物、羧基酸有腐蝕作用；羥基酸、半交酯、瀝青質(zhì)微溶于油中，沉淀部分為粘稠物質(zhì)，易附著在金屬表面，高溫時(shí)轉(zhuǎn)化為漆狀物，羥基酸對(duì)金屬有腐蝕作用。瀝青質(zhì)、 半焦油質(zhì)、 碳青質(zhì)這些成分以深褐色或黑色的固體粉末狀細(xì)小微粒懸浮在油中，當(dāng)聚集成大顆粒時(shí)從潤(rùn)滑油中沉淀下來(lái)。進(jìn)過(guò)深度氧化的潤(rùn)滑油，內(nèi)部化學(xué)成分氧元素增多，相對(duì)分子量增大，烴成分轉(zhuǎn)變?yōu)楹醴菬N物，外觀顏色變深，沉淀增多，腐蝕性增大。7氧化機(jī)理烴的氧化本質(zhì)是一系列通過(guò)自由基的鏈反應(yīng)過(guò)程。（ 1） 自由基：帶自由電子的原子或原子團(tuán)。由分子受熱、光輻射、電等能量的作用發(fā)生分解產(chǎn)生的。自由基電子未成飽和電

7、子對(duì)，是一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，具有很高的化學(xué)活性，試驗(yàn)證明，自由基與分子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所需的活化能一般在40KJ以內(nèi)，少數(shù)為。而當(dāng)飽和分子間發(fā)生反應(yīng)的時(shí)候，所需活化能可以達(dá)到300-400KJ。二者差別非常明顯。（ 2） 鏈的開始：產(chǎn)生自由基能量較高，為300400KJ，能量來(lái)源于較高溫度的熱能，熱輻射和金屬器壁催化作用。（ 3） 鏈傳遞：自由基與烴分子或空氣中氧發(fā)生作用。特點(diǎn)是鏈傳遞中自由基數(shù)目沒有減少，是由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式自由基。（4）鏈分支： 當(dāng)烴類鏈反應(yīng)中出現(xiàn)過(guò)氧化物時(shí)，由于過(guò)氧化物性質(zhì)活潑，反應(yīng)活化能低，因此很容易出現(xiàn)分解反應(yīng)，由一個(gè)自由基分解生成兩個(gè)自由基。（ 5） 鏈中斷：即自由基的湮沒。自由基消失途徑可源自于自由基間的相互作用生成化合物，或與惰性分子作用失去活性。8條件對(duì)氧化的影響（1）溫度：溫度越高，氧化速度加快。（ 2）氧壓：氧化反應(yīng)很大程度上與氧壓成正比。當(dāng)潤(rùn)滑油呈薄膜狀氧化時(shí)，如有惰性氣體（如氮）存在，則會(huì)阻礙氧化反應(yīng)，如高壓（20,）空壓機(jī)，雖然氣缸內(nèi)氧分壓達(dá)，溫度達(dá)150，也可采用礦物油潤(rùn)滑，但如果純氧大，甚至在更低的溫度時(shí)，礦物潤(rùn)滑油的氧化也以爆炸的速度進(jìn)行，所以氧氣壓縮機(jī)不能使用礦物油潤(rùn)滑。（3）與空氣接觸表面積：接觸面積增大，也能加速反應(yīng)。如在150下用空氣