潤(rùn)滑油的學(xué)科范圍復(fù)習(xí)進(jìn)程

1、潤(rùn)滑油的學(xué)科范圍潤(rùn)滑油的學(xué)科范圍潤(rùn)滑油的機(jī)理潤(rùn)滑材料礦物潤(rùn)滑油合成潤(rùn)滑劑簡(jiǎn)介潤(rùn)滑脂從新認(rèn)識(shí)潤(rùn)滑材料潤(rùn)滑材料使用潤(rùn)滑的學(xué)科范疇潤(rùn)滑油屬于摩擦學(xué)的范疇，摩擦學(xué)就是研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)中相 互作用表面的理論和實(shí)踐。一潤(rùn)滑的機(jī)理在存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的對(duì)偶表面之間加入潤(rùn)滑材料，把對(duì)偶表 面之間的摩擦轉(zhuǎn)化為潤(rùn)滑材料的內(nèi)摩擦。二.潤(rùn)滑材料又稱潤(rùn)滑介質(zhì)或潤(rùn)滑劑，是具有特定物理，化學(xué)性能的 物質(zhì)，用于加入相互作用對(duì)偶表面之間，具有較強(qiáng)的承載 負(fù)荷的能力，其內(nèi)摩擦系數(shù)遠(yuǎn)小于對(duì)偶表面之間的摩擦系 數(shù)，這些潤(rùn)滑材料可以使液體，固體，半固體，以及氣體 等。 按照材料的存在狀態(tài)分為：液體潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑半固體潤(rùn)滑劑-潤(rùn)滑脂固體潤(rùn)滑劑-石墨

2、，二硫化鉬等按照選用的基礎(chǔ)油種類礦物潤(rùn)滑劑 基礎(chǔ)油來源于石油 合成潤(rùn)滑油-基礎(chǔ)油經(jīng)化學(xué)合成礦物潤(rùn)滑油3.1組成原油f石油基礎(chǔ)油;T潤(rùn)滑油產(chǎn)品添加劑潤(rùn)滑油組成基礎(chǔ)油添加劑典型的潤(rùn)滑油成分75%-99%基礎(chǔ)油1%-25%添加劑3.2基礎(chǔ)油3.2.1概述石油的主要組成元素是碳和氫，總含量為95%-99.5%,碳?xì)?化合物成為烴，基礎(chǔ)油主要由烷烴，環(huán)烷烴和芳香烴等烴類組 成,沸點(diǎn)一般高于 300攝氏度.潤(rùn)滑油的化學(xué)組成異常復(fù)雜，主 要是由于其中有機(jī)化合衍生物和同素異構(gòu)體眾多面造成的,潤(rùn)滑油的粘度，氧化性就是有這些烴類的組成決定.3.2.2基礎(chǔ)油化學(xué)組成與流變性的關(guān)系潤(rùn)滑油流變性由粘度，粘溫特性和低溫流

3、動(dòng)性來衡量，與餾分的沸點(diǎn)范圍和化學(xué)組成有直接關(guān)系，如多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴,溫度降低時(shí)粘度積聚增大 ，如正構(gòu)烷烴和正構(gòu)長(zhǎng)側(cè)鏈的環(huán) 烷烴,雖然粘溫特性好，但本身熔點(diǎn)高，低溫易結(jié)晶，使油品低 溫時(shí)喪失流動(dòng)性.3.2.3.基礎(chǔ)油化學(xué)組成與抗氧化性的關(guān)系烴類是較穩(wěn)定的化合物，常溫或不太高的溫度不能直接與空 氣中的氧分子發(fā)生反應(yīng)，但高溫和光照可使這種反應(yīng)發(fā)生，哪 怕極少也能引起其他烴類的鏈鎖的氧化，這是烴類氧化鏈鎖反應(yīng)的特點(diǎn).烷烴的氧化，較高溫度下，氧化生產(chǎn)醇，醛,酮,焌酸或羥基酸 等含氧化合物，深度氧化生產(chǎn)基酸和烴基酸的縮合物膠狀 沉淀。.環(huán)狀烴氧化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致破裂生產(chǎn)羥基酸或醛酮酸，進(jìn)一 步生產(chǎn)內(nèi)酯和聚醚

4、，成為膠狀沉淀，懸浮在油液中，沉淀 在機(jī)件表面是形成附著性強(qiáng)而堅(jiān)韌的漆膜把機(jī)件粘結(jié)在一 起。.芳香烴的氧化，芳香烴的氧化產(chǎn)物為酚，深度氧化生成 膠質(zhì)和瀝青，多環(huán)芳香烴流動(dòng)性極差，易生成膠質(zhì)和瀝 青，是必須除去的非理想組分。.膠質(zhì)的氧化，膠質(zhì)的氧化后生成沉渣，有抑制抗氧劑的作用，應(yīng)在精制時(shí)除去。.基礎(chǔ)油中的氧，大部分存在于膠質(zhì)中，非理想組分。.基礎(chǔ)油中的硫，一部分存在于膠質(zhì)中，一部分存在芳香烴中, 含硫芳香烴是天然抗氧劑.基礎(chǔ)油中氮化合物 對(duì)抗氧性的影響不明確.3.2.4潤(rùn)滑油的合理組分.按粘度要求選擇合適的石油餾分，制取高粘度的潤(rùn)滑油選擇沸點(diǎn)較高的餾分，制取低粘度的潤(rùn)滑油選擇沸點(diǎn)較低的餾 分，

5、各種餾分通過常減壓蒸餾獲得.餾分選定后，應(yīng)除去其中的多環(huán)側(cè)鏈的環(huán)狀烴和膠質(zhì)，瀝青非理想組分，以提高餾分的粘溫性和抗氧性，利用溶劑精制達(dá)到.再根據(jù)對(duì)油品凝固點(diǎn)的要求，除去餾分中的高熔點(diǎn)烴類，通過溶劑脫蠟改善油品的低溫流動(dòng)性.4.1添加劑為了改善潤(rùn)滑油的物理化學(xué)性質(zhì)，向潤(rùn)滑油中加入一定量的其他組分,給潤(rùn)滑油賦予新的性能和加強(qiáng)原有的性能，更好的滿足需要，這些組分稱之為潤(rùn)滑油添加劑.添加劑的分類：一類是為改善潤(rùn)滑油的物理性能的，如粘度指數(shù)改進(jìn)劑，油性劑，降凝劑和抗泡劑等.另一類是為改善潤(rùn)滑油化學(xué)性能的，有極壓抗磨劑，抗氧劑,防銹劑和清凈分散劑等.1清凈分散劑包括清凈劑和分散劑，主要用于內(nèi)燃機(jī)油，使發(fā)動(dòng)

6、機(jī)內(nèi)部保持 清潔,使生成的不溶性物質(zhì)呈膠體懸浮狀態(tài)，不致進(jìn)一步形成積碳,漆膜和油泥.具體表現(xiàn)：酸中和作用，清凈分散劑具有堿 性,能中和潤(rùn)滑油氧化生成的酸，防止其進(jìn)一步縮合，因而使漆 膜減少,同時(shí)防止酸對(duì)金屬的腐蝕.增溶作用清凈分散劑是一些表面活性劑，它能將本來在油中不能溶解的固體或液體增溶于由5-20個(gè)表面活性劑分子集合而成的膠束中心，將含油羥基，羥基含氧化合物，含硝基化合物，水分 等增溶在膠束中，形成膠體，以防進(jìn)一步氧化和縮合.分散作用能吸附已經(jīng)生成的積碳和漆膜等固體小顆粒，使之成為膠體溶液狀態(tài)分散在油中，阻止這些物質(zhì)進(jìn)一步凝聚成大顆粒而 粘附在機(jī)件上，或沉積為油泥.2抗氧化劑潤(rùn)滑油氧化通常

7、經(jīng)歷引發(fā)，蔓延和終止三階段，引發(fā)階段帶有一個(gè)氫原子的化學(xué)鍵會(huì)發(fā)生斷裂導(dǎo)致油品有機(jī)成分,R產(chǎn)生自由基，自由基為高活性組分，能與氧反應(yīng)形成過氧化自由 基,過氧化自由基通過與潤(rùn)滑油更多成分反應(yīng)，產(chǎn)生額外自由基R.最終2個(gè)自由基類型結(jié)合形成一個(gè)溫度化合物，此過程為終止階段，它將自由基從系統(tǒng)中剔除，盡管終止過程會(huì)消耗 一些自由基，但只要外部條件存在，蔓延期間會(huì)產(chǎn)生更多自由 基,如果不加抑制嗎，最終會(huì)導(dǎo)致全部油品組分破裂，抗氧劑與自由基發(fā)生反應(yīng)，形成穩(wěn)定化學(xué)物種，有2種主要抗氧劑類型, 即基本抗氧劑 和輔助抗氧劑前者通過與自由基反應(yīng)形成穩(wěn) 定分子，從而抑制氧化作用，該反應(yīng)通過式，金屬和金屬離子對(duì) 烴類都有

8、催化作用，因此還有一種金屬減活劑，分為2類，一類叫做螯合劑可以捕獲金屬離子 ，另一類叫表面鈍化劑可以覆 蓋金屬表層，防止金屬和金屬離子對(duì)烴類氧化的催化作用.3極壓抗磨劑是指在高溫，高壓的邊界狀態(tài)下，能和金屬表面形成高熔點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)膜，以防止金屬間發(fā)生熔接，咬粘,刮傷的添加劑，極 壓抗磨劑一般分為有機(jī)硫化物，有機(jī)磷化物，氯化物和有機(jī)金屬鹽等，極壓抗磨劑的作用機(jī)理以有機(jī)硫化物為例，首先在金屬表面上形成吸附膜，負(fù)荷的增加時(shí)，金屬表面瞬間的溫度升 高,金屬與有機(jī)硫化物反應(yīng)生成硫醇鐵覆蓋膜起抗磨作用，隨負(fù)荷進(jìn)一步提高，生成硫化鐵固體膜起極壓作用.潤(rùn)滑生成方法：(1).常減壓蒸餾利用石油中各組分的沸點(diǎn)差這

9、一特性，通過常減壓裝置從石油中分離出各石油餾分，經(jīng)常減壓蒸餾塔，在400攝氏度以上 只能得到低粘度的潤(rùn)滑油料，溫度過高會(huì)有部分烴裂解，并在 加熱爐中結(jié)焦，影響潤(rùn)滑油質(zhì)量，利用外壓降低，沸點(diǎn)降低的原 理，常用減壓蒸餾分離高沸點(diǎn)，高粘度的餾分 350-500攝氏度, 還有一部分重質(zhì)潤(rùn)滑油料在減壓塔中也難以分離，留在減壓油渣中，這部分油料需要去掉其中的膠質(zhì)，瀝青質(zhì)才能進(jìn)一步的加工.溶劑精制用溶劑提取油中某些非理想組分來改變油品的性質(zhì)，經(jīng)溶 劑精制后其粘溫性能，抗氧化性等性能都有很大改善，禾I 用溶劑對(duì)非理想組分的溶解度很大，而對(duì)理想組分的溶解 度很小來提取非理想組分。溶劑脫蠟為使?jié)櫥捅３至己玫牡蜏?/p>

10、流動(dòng)性，必須將其中易于凝固的蠟除去,除蠟的方法有冷榨脫蠟，溶劑脫蠟和尿素脫蠟.丙烷脫瀝青在減壓蒸餾中仍不能分離出來的分子量很大，沸點(diǎn)很高，烴類殘留在減壓油渣中，這些烴是制取高粘度潤(rùn)滑油的良好原 料，但必須去除其中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，常用的方法是丙烷脫瀝青,利用液態(tài)丙烷在其臨界溫度附近對(duì)瀝青的溶解度很小而 對(duì)油的溶解度很大的特性使油和瀝青分離.丙烷脫瀝青后的油和其他餾分一樣，經(jīng)過精制和脫蠟后一同進(jìn)入下一道工序.白土精制經(jīng)過溶劑精制和脫蠟后，其質(zhì)量基本達(dá)到要求，但一般總會(huì)含有未分離掉的溶劑，水分以及回收溶劑時(shí)加熱產(chǎn)生的 某些大分子縮合物，膠質(zhì)和不穩(wěn)定化合物，來自加工設(shè)備 的鐵屑等，為除去這種雜質(zhì)，改善

11、油品顏色，提高安定 性，降低殘?zhí)?，還需要一次補(bǔ)充精制，常用方法白土處 理，白土精制利用活性白土的吸附能力，使各種雜質(zhì)吸附 在活性白土上，然后濾去白土除去的雜質(zhì)。潤(rùn)滑油加氫潤(rùn)滑油加氫是生產(chǎn)潤(rùn)滑油的一種新工藝 ，即通過潤(rùn)滑劑的作用， 潤(rùn)滑劑原料和氫產(chǎn)生各種反應(yīng)，目的是：1除去硫 氧氮 等雜質(zhì),2 將非理想組分轉(zhuǎn)化為理想組分.3同時(shí)裂解產(chǎn)生少了的氣體，燃料 油組分.潤(rùn)滑油品種的開發(fā)有了咼質(zhì)量的基礎(chǔ)油組分和添加劑，不等于就能生產(chǎn)咼質(zhì) 量的潤(rùn)滑油，因?yàn)闈?rùn)滑油各組分的配伍很重要的，配伍越 好，幾種添加劑的效果大于每種添加劑單獨(dú)使用的總和， 配伍不好，添加劑相互之間的作用可以抵消，潤(rùn)滑油的研 制實(shí)際上就是探

12、索基礎(chǔ)油和添加劑的最佳組分，篩選出具 有最佳負(fù)荷效果的添加劑組合和劑量，即最佳配方。.潤(rùn)滑油產(chǎn)品的調(diào)和調(diào)和是潤(rùn)滑油制備過程中最后一道重要工序，按照配方，將潤(rùn)滑油各基礎(chǔ)組分和添加劑按比例，順序加入調(diào)和容 器，用機(jī)械攪拌，抽送循環(huán)，管道靜態(tài)混合等方法調(diào)和均 勻，然后按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)采樣分析合格后正式成為產(chǎn)品。潤(rùn)滑油的作用1.減壓抗磨2.冷卻3.密封4.抗腐蝕防銹5.清凈沖洗6.應(yīng)力 分散和緩沖7.動(dòng)能傳遞動(dòng)力粘度：液體在一定切應(yīng)力下流時(shí)內(nèi)摩擦力的度量，其值等于所加在液體的切應(yīng)力與切應(yīng)變率之比粘溫性能:指潤(rùn)滑油粘度隨溫度變化而變化的程度，隨溫度變化而變化的程度小，說明粘溫性能好，反之說明差，衡量粘溫性

13、能的參數(shù)有粘度指數(shù)和粘度比，潤(rùn)滑油壓力增加，粘度增大,壓 力低于5PMA,油的粘度變化很小，壓力超過20PMA,粘度隨 壓力變化顯著，壓力達(dá)到 40-50PMA,粘度是大氣壓粘度的2倍，如果越大變成蠟質(zhì)狀態(tài)物.4.1潤(rùn)滑油理化性能1密度2顏色3閃點(diǎn)和燃點(diǎn)4凝點(diǎn)和傾點(diǎn)5水分6機(jī)械雜質(zhì)7. 殘?zhí)?灰分和硫酸鹽水分 9酸值 堿值 和中和值10.水溶性酸和 堿11.防銹性12.防腐性13.抗泡性14.抗乳化性15.氧化安定性 16.水解安定性17.與橡膠適應(yīng)性4.2潤(rùn)滑油的分類我國潤(rùn)滑油的分類是按照潤(rùn)滑油劑的應(yīng)用場(chǎng)合分類的，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)GB76311-87潤(rùn)滑劑和有關(guān)產(chǎn)品的分類第一部分,采用國際標(biāo)準(zhǔn)

14、ISO6743/0-1981.4.3主要潤(rùn)滑油種類的介紹內(nèi)燃機(jī)油：又稱發(fā)動(dòng)機(jī)油，是消耗量最大的潤(rùn)滑油產(chǎn)品 ，占年 消耗總量的40%以上.用于潤(rùn)滑內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑，通常分為 汽油機(jī)油，柴油機(jī)油，和汽機(jī)油和柴油機(jī)通用油，專用品種油二 沖程汽油機(jī)油，船用柴油機(jī)油，鐵路機(jī)車有柴油機(jī)油，試車用柴 油機(jī)油,坦克發(fā)動(dòng)機(jī)油，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)油等.1.內(nèi)燃機(jī)油基本性能:1良好的粘溫性能，較強(qiáng)的粘度,2較強(qiáng)的 抗氧化能力.較好的溫定性,3良好的清凈分散性,4良好的潤(rùn)滑性,抗磨性5良好的抗腐蝕性和酸中和性6良好的抗泡沫性2.內(nèi)燃機(jī)油分2種:是以按使用性能分類，二是按照粘度分類， 每種內(nèi)燃機(jī)油包括使用性能分類及粘度分級(jí)2個(gè)

15、方面.國際通用的內(nèi)燃機(jī)油性能分類由美國汽車工程師學(xué)會(huì)(SAE),美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)(ASTM),美國石油公會(huì)(API)共同制定的API使用性能 分類(SAE J183-89)柴油機(jī)油:CA CB CC CD CD-2 CF-4二沖程汽車機(jī)油:TSC-1 TSC-2 TSC-3 TSC-4我國內(nèi)燃機(jī)油性能分類:現(xiàn)國標(biāo)為:GB/T7631.3-19955.1合成潤(rùn)滑劑種類已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的合成潤(rùn)滑油有下列6類，應(yīng)用分類分散在各類潤(rùn)滑油類型中，沒有專門分類,1有機(jī)脂2合成烴3聚醚4 聚硅氧烷5含氟油6磷酸酯5.2合成潤(rùn)滑油劑特性與礦物油相比，合成潤(rùn)滑油有下列性能1較好的高溫性能2優(yōu)良的粘溫和低溫性能 3較低的揮發(fā)性4優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性 5抗燃性6抗輻射性7與橡膠密圭寸性的 適應(yīng)性8對(duì)金屬的作用6潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂是將稠化劑分散與基礎(chǔ)油中所形成的一種穩(wěn)定的固體或半固體產(chǎn)品，通常會(huì)加入某種特性的添加劑和填料，潤(rùn)滑脂的組成有基礎(chǔ)油，稠化劑，添加劑.6.1基礎(chǔ)油潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油即液體潤(rùn)滑油，占潤(rùn)滑脂總量的70%-90%,潤(rùn)滑脂的各種