潤滑油及其工藝教學(xué)-第四章-潤滑油的分類、性能要求及添加劑二課件

概述基礎(chǔ)油具備潤滑油的基本特性和某些使用性能受化學(xué)組成、族組成限制，基礎(chǔ)油不可能具備商品潤滑油所要求的各種性能解決辦法：基礎(chǔ)油＋添加劑影響潤滑油產(chǎn)品質(zhì)量的因素：

1）基礎(chǔ)油的組成及性能

2）添加劑的品種與質(zhì)量

3）它們之間的配伍性能。概述基礎(chǔ)油具備潤滑油的基本特性和某些使用性能1概述添加劑大多是有機(jī)化合物，能很好地溶于(或分散于)油中，儲存及使用時(shí)穩(wěn)定，不易發(fā)生變化，并且不損壞潤滑油的其它性能。一般一種添加劑只能解決某一方面的性能，所以添加劑的品種很多。我國分類是按添加劑所起的作用劃分的，主要分為以下10組：概述添加劑大多是有機(jī)化合物，能很好地溶于(或分散于)油中，儲2添加劑的分類1、清凈劑與分散劑（ditergentanddispersant)2、抗氧抗腐劑（anti-oxidationandcorrosionadditive)3、極壓抗磨劑（extremepressureadditive)4、油性劑和摩擦改進(jìn)劑（oilinessadditiveandfrictionmodifier)5、抗氧劑和金屬減活劑（anti-oxidant,metaldeactivator)6、粘度指數(shù)改進(jìn)劑（viscosityindeximprover)7、防銹劑(antirustadditive)8、降凝劑（pourpointdepressant)9、抗泡沫劑（anti-foamadditive)10、抗乳化劑（anti-emulsifyingadditive)添加劑的分類1、清凈劑與分散劑（ditergentand3添加劑的基本作用1)改變潤滑油的物理性質(zhì)例如，粘度指數(shù)改進(jìn)劑、降凝劑、油性劑、抗泡劑等使?jié)櫥头肿幼冃巍⑽?、增溶而改變其物理性能?)改變潤滑油的化學(xué)性質(zhì)抗氧抗腐劑、極壓抗磨劑、防銹劑、清凈分散劑等使?jié)櫥驮黾踊蛟鰪?qiáng)了某些化學(xué)性能。添加劑的基本作用1)改變潤滑油的物理性質(zhì)44.1清凈分散劑發(fā)動機(jī)在工作過程中，其內(nèi)部總會出現(xiàn)一些污垢。污垢來源：燃料不完全燃燒產(chǎn)物。主要來源，燃料(包括部分進(jìn)入燃燒室的發(fā)動機(jī)油)不完全燃燒產(chǎn)物，以竄氣形式通過活塞環(huán)及缸壁的間隙，進(jìn)入曲軸箱和發(fā)動機(jī)油箱；潤滑油氧化產(chǎn)物。潤滑油在發(fā)動機(jī)內(nèi)苛刻的工況條件下生成的氧化產(chǎn)物。污垢吸附在活塞上，或粘附、沉積于曲軸箱和機(jī)油箱，導(dǎo)致磨蝕、磨損加劇、密封不嚴(yán)、油路和濾網(wǎng)堵塞等。4.1清凈分散劑發(fā)動機(jī)在工作過程中，其內(nèi)部總會出現(xiàn)一些污垢5污垢分類：氧化、縮合產(chǎn)物和燃料燃燒產(chǎn)物形成的沉積物分3類：①積炭：高溫分解產(chǎn)物、棕色和黑色固體，H/C≈0.70

部位—活塞頂部、燃燒室壁、閥門等高溫部位。②漆膜：氧化縮合產(chǎn)物，棕色到黑色薄而堅(jiān)固的膜

H/C≈1.2

部位—活塞環(huán)槽及活塞裙部。③油泥：由水、潤滑油及固態(tài)雜質(zhì)形成的乳狀沉積物，灰色到黑色凝塊

部位—曲軸箱及輸油管部低溫部位。污垢分類：氧化、縮合產(chǎn)物和燃料燃燒產(chǎn)物形成的沉積物分3類：6沉積物形成的原因沉積物形成的原因7沉積物形成的原因沉積物形成的原因8一、清凈分散劑的種類T1××最主要的潤滑油添加劑之一，用量占潤滑油添加劑的50%左右。主要用于內(nèi)燃機(jī)油中保持發(fā)動機(jī)清潔。包括清凈劑和分散劑兩大類清凈劑在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)條件下能夠防止或抑制機(jī)油氧化而生成沉積物，并且能夠把在活塞及氣缸壁上形成的漆膜和積炭“洗滌”下來，從而使發(fā)動機(jī)內(nèi)部表面保持清潔。清凈劑多是金屬有機(jī)化合物，具有表面活性。一、清凈分散劑的種類T1××最主要的潤滑油添加劑之一，用9一、清凈分散劑的種類T1××分散劑能夠吸附在較低的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度下形成的油泥，防止其凝聚成油泥沉積物，并使其分散開來，懸浮于機(jī)油中。這時(shí)雖然機(jī)油的顏色會變深(黑)，但卻不會堵塞機(jī)油管路和濾清器，也不會使油的粘度上升。分散劑多是不含金屬的有機(jī)聚合物（無灰分散劑）清凈分散劑屬于油溶性表面活性劑：非極性的尾，極性的頭離子型：磺基、羧基或酚基；非離子型：多胺一、清凈分散劑的種類T1××分散劑能夠吸附在較低的運(yùn)轉(zhuǎn)溫10一、清凈分散劑的種類T1××主要有以下5種：1、磺酸鹽型金屬清凈劑（T101～T105）包括磺酸鈣、磺酸鎂，通常為鈣劑應(yīng)用最廣的清凈劑具有很好的清凈性與一定的分散性及防銹性一、清凈分散劑的種類T1××主要有以下5種：11一、清凈分散劑的種類T1××磺酸鹽實(shí)際上是一膠束分散體系。制備：油溶性烷基磺酸

氫氧化鈣中和

磺酸鈣

通入CO2

CaCO3微粒（被磺酸鈣膠束包圍）含CaCO3越多其中和性能越好中和性能表示：總堿值（mgKOH/g）它的技術(shù)發(fā)展史可以說是不斷追求高堿值的歷史一、清凈分散劑的種類T1××磺酸鹽實(shí)際上是一膠束分散體系12一、清凈分散劑的種類T1××按堿值的大小分類：1）正鹽2）低堿度鹽（堿值<100mgKOH/g）3）中堿度鹽（堿值約150mgKOH/g）4）高堿度鹽（堿值約300mgKOH/g）5）超堿度鹽（堿值約400mgKOH/g）目前最常用的為低堿度鹽與高堿度鹽一、清凈分散劑的種類T1××按堿值的大小分類：13一、清凈分散劑的種類T1××磺酸鹽一般是必加的清凈劑，加量約為2~5%，與其它清凈劑復(fù)合使用時(shí)，其用量為1~2%。清凈分散劑一般復(fù)合使用，需視基礎(chǔ)油與添加劑的性質(zhì)而定。效果不是簡單的加和，存在相互協(xié)合與相互對抗實(shí)踐證明，有灰劑與無灰劑復(fù)合，在有灰劑中采用磺酸鈣與硫化烷基酚鈣或烷基水楊酸鈣的復(fù)合，往往可以得到協(xié)合的效果。一、清凈分散劑的種類T1××磺酸鹽一般是必加的清凈劑，加142、烷基酚鹽和硫化烷基酚鹽（T115）常用的是硫化烷基酚的鈣鹽。清凈劑中位居第二，僅次于磺酸鹽。2、烷基酚鹽和硫化烷基酚鹽（T115）常用的是硫化烷基酚的鈣153、烷基水楊酸鹽（T109）

烷基水楊酸烷基水楊酸鈣3、烷基水楊酸鹽（T109）烷基水楊酸164、磷酸鹽和硫代磷酸鹽（T108）以上四種清凈劑均含有金屬燃燒后均殘留一定的灰分，所以稱為有灰清凈劑4、磷酸鹽和硫代磷酸鹽（T108）以上四種清凈劑均含有金屬175、無灰分散劑（T151～155）主要有四種類型：①丁二酰亞胺；②丁二酸酯；③曼尼施（Manich）型；④含磷型。具有優(yōu)良的分散性能，但其它性能不佳。目前使用最多的是：丁二酰亞胺型，有單丁二酰亞胺，雙丁二酰亞胺和多丁二酰亞胺類。5、無灰分散劑（T151～155）主要有四種類型：①丁二酰亞18二、清凈分散劑作用機(jī)理1、分散作用把固體以極小微粒分散到液體中形成懸浮體

表面活性劑有促進(jìn)固體分散形成穩(wěn)定懸濁液的作用。懸浮在油中的微小固體顆粒有非油溶性的煙灰、積炭、膠質(zhì)等，而且它們具有很大的比表面積，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)表面活性劑的極性基通過物理吸附、氫鍵結(jié)合、形成離子鍵等形式吸附在固體顆粒表面，而親油基一端伸向油中將固體顆粒包圍，并且定向排列形成一層親油的分子膜時(shí)，使固體顆粒與油之間的界面張力降低，并且由于形成的分子膜有空間阻礙作用或靜電斥力作用而減少固體顆粒間的相互吸引力，從而防止固體顆粒相互聚集而沉積到金屬表面，這是清凈分散劑最基本的功能。二、清凈分散劑作用機(jī)理1、分散作用19二、清凈分散劑作用機(jī)理2、增溶作用不能溶解的物質(zhì)，因加入少量表面活性劑而溶解表面活性劑膠團(tuán)的增溶作用3、洗滌作用

潤濕、乳化、分散、增溶多種功能共同作用。吸附于金屬表面有效阻止氧化產(chǎn)物在金屬表面的沉積，也阻礙了金屬對油品氧化的催化作用。二、清凈分散劑作用機(jī)理2、增溶作用20二、清凈分散劑作用機(jī)理4、中和作用含有的金屬氧化物、氫氧化物、或碳酸鹽等堿性物，可中和含硫燃料燃燒產(chǎn)生的SO2、硫酸、以及潤滑油氧化生成的酸性氧化物或酸性膠質(zhì)，防止它們的進(jìn)一步縮合形成漆膜和積炭。分散性能的評定測定清凈分散劑溶液從鐵粉表面洗掉吸附沉積物的能力二、清凈分散劑作用機(jī)理4、中和作用214.2抗氧化添加劑（抗氧抗腐劑T201～205、抗氧劑T5××）一、烴類的氧化高溫縮聚反應(yīng)加劇解決方法：去除烷基自由基、烷基過氧基自由基和氫過氧化物使用：自由基捕獲劑、過氧化物分解劑4.2抗氧化添加劑（抗氧抗腐劑T201～205、抗氧劑T522二、抗氧劑的類型類型多：酚型、胺型、硫磷酸鹽型、硼酸酯型、嗪型等按作用機(jī)理：自由基捕獲型、過氧化物分解型按使用溫度：一般抗氧劑、高溫抗氧劑按應(yīng)用：抗氧防膠劑－防止油品在厚油層條件下的氧化抗氧防腐劑－防止油品在薄油層條件下的氧化我國的抗氧劑是按應(yīng)用分類的二、抗氧劑的類型類型多：酚型、胺型、硫磷酸鹽型、硼酸酯型、嗪231．抗氧防膠劑屏蔽酚型抗氧劑主要是2,6-二叔丁基對甲酚(T501)

最高使用溫度120℃左右，過高溫度即分解失效雙酚型：4,4’-亞甲基雙（2,6-二叔丁基）酚(T511)

使用溫度較高，可用于內(nèi)燃機(jī)油與壓縮機(jī)油1．抗氧防膠劑屏蔽酚型抗氧劑241．抗氧防膠劑芳胺型抗氧劑N-苯基-α奈胺(T531)

工作溫度較受阻酚型高，抗氧耐久性也比酚型好毒性較大，易使油品變色，應(yīng)用受到一定限制1．抗氧防膠劑芳胺型抗氧劑252．抗氧防腐劑硫磷型抗氧抗腐劑(T201～205)主要有：二烷基二硫代磷酸鋅二芳基二硫代磷酸鋅2．抗氧防腐劑硫磷型抗氧抗腐劑(T201～205)262．抗氧防腐劑硫磷型抗氧抗腐劑(T201～205)主要用于內(nèi)燃機(jī)油等高溫與氧接觸的潤滑油。提高潤滑油的熱氧化安定性，防止金屬摩擦面的腐蝕，延長潤滑油和機(jī)器的使用壽命。優(yōu)良的抗氧化能力，還具有優(yōu)良的防腐蝕、抗磨損性能，是一種多效添加劑，廣泛用于內(nèi)燃機(jī)油、抗磨液壓油、及齒輪油中。與清靜分散劑復(fù)合使用，可配制高質(zhì)量內(nèi)燃機(jī)油2．抗氧防腐劑硫磷型抗氧抗腐劑(T201～205)27三、抗氧機(jī)理1、自由基捕獲酚型、芳胺型（自由基）三、抗氧機(jī)理1、自由基捕獲28三、抗氧機(jī)理2、過氧化物分解硫磷型－抗氧抗腐劑(T201～205)雖然使用已經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)了，但是，其抑制氧化的機(jī)理一直沒有一個(gè)成熟的看法，有人認(rèn)為：高溫下發(fā)生復(fù)雜的分解反應(yīng)，分解產(chǎn)物能捕捉自由基，同時(shí)又能使過氧化物分解。分解后的硫磷化合物又可以與金屬表面形成保護(hù)膜，從而抑制酸性物質(zhì)對金屬的腐蝕，也可抑制金屬對氧化的催化作用。三、抗氧機(jī)理2、過氧化物分解29四、影響抗氧劑作用的因素1、基礎(chǔ)油的感受性基礎(chǔ)油的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)，加工深度，盡量去掉含硫含氮化合物2、添加劑用量一般，抗氧劑濃度

油品抗氧性濃度較大時(shí)，自身氧化，誘導(dǎo)期不再增長反而降低，因而，有一最佳濃度四、影響抗氧劑作用的因素1、基礎(chǔ)油的感受性30五、抗氧劑及抗氧抗腐劑的評定1、抗氧性1）旋轉(zhuǎn)氧彈法2）高溫變稠試驗(yàn)

100oC下，鋼絲與鐵絲作催化劑，以100ml/min的速度通入氧氣40hr，粘度變大小于400%為合格。3）熱安定性試驗(yàn)一定溫度、一定速度通入空氣4-8hr，測定氧化后的酸值2、腐蝕性評價(jià)將浸入一定溫度試油中的金屬片，提升到空氣中，1min15-16次，50hr，腐蝕度以g/m2來評價(jià)。五、抗氧劑及抗氧抗腐劑的評定1、抗氧性314.3載荷添加劑一般油膜厚度足夠；負(fù)荷較大或相對運(yùn)動速度較低時(shí)，油膜變薄，出現(xiàn)邊界潤滑。油膜強(qiáng)度不夠，會造成磨損，甚至燒結(jié)。因而，必須設(shè)法增加油膜的強(qiáng)度，使它在高負(fù)荷下也能存在于金屬摩擦件之間，而不被擠掉。使用添加劑的目的：將摩擦部件分開，以潤滑油的內(nèi)摩擦代替金屬間的干摩擦。載荷添加劑：在邊界潤滑狀態(tài)下，能在金屬表面形成吸附膜和反應(yīng)膜，從而減少摩擦及降低磨損的添加劑。按所起作用分為：極壓抗磨劑、油性劑和摩擦改進(jìn)劑4.3載荷添加劑一般油膜厚度足夠；負(fù)荷較大或相對運(yùn)動速度較32一、油性劑和摩擦改進(jìn)劑T4××適合較緩和的條件，在摩擦面上形成物理或化學(xué)吸附膜，隔開金屬的直接摩擦，減少摩擦系數(shù)油性劑一般只能在載荷和沖擊振動不很大、溫度不很高的條件下有效果。而當(dāng)摩擦部件的溫度達(dá)到150℃、載荷接近25MPa時(shí)會脫附而失去油性作用，因此應(yīng)采用極壓抗磨劑解決問題。油性劑多是一些長鏈脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸皂，酯類、硫化動植物油、苯并三氮唑、脂肪銨鹽(T406)等。一、油性劑和摩擦改進(jìn)劑T4××適合較緩和的條件，在摩擦面上33一、油性劑和摩擦改進(jìn)劑T4××油性劑在金屬表面定向吸附排列示意圖一、油性劑和摩擦改進(jìn)劑T4××油性劑在金屬表面定向吸附排列34二、極壓抗磨劑T3××能在油性劑已失效的苛刻條件下起潤滑作用的添加劑一般極壓抗磨劑在高溫、高速、高載荷或低速、高載荷、沖擊載荷時(shí)，能放出活性元素與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)，生成化學(xué)反應(yīng)膜或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)成極壓無極固體潤滑膜?；瘜W(xué)反應(yīng)膜防止了金屬的直接接觸，而固體潤滑膜熔點(diǎn)低于基體金屬的熔點(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。常用極壓抗磨劑主要是含硫、磷、氯的有機(jī)極性化合物二、極壓抗磨劑T3××能在油性劑已失效的苛刻條件下起潤滑作354.4粘度指數(shù)改進(jìn)劑T6××增加油品的粘度，改善油品的粘溫性能添加粘度指數(shù)改進(jìn)劑的潤滑油稱稠化油屬于油溶性高分子聚合物：(1)單體多半只有一個(gè)雙鍵；(2)線型而不是網(wǎng)型；(3)主鏈長度有500～1000個(gè)碳原子。衡量標(biāo)準(zhǔn)：1）粘溫性能

2）增粘能力、剪切穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、低溫泵送能力等。4.4粘度指數(shù)改進(jìn)劑T6××增加油品的粘度，改善油品的粘36一、種類1)聚乙烯基正丁基醚(T601)熱穩(wěn)定性較差，一般用于溫度不高的潤滑油。2)聚甲基丙烯酸酯(T602，polymethacrylate，PAM)增粘能力及粘度指數(shù)改進(jìn)效果都不錯(cuò)，尤其是低溫性能很好，但剪切穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較差。平均分子量大于10萬。同時(shí)還能降低油品的凝點(diǎn)。3)聚異丁烯(T603，Polyisobutylene，

PIB)剪切、熱穩(wěn)定性較好，但增粘能力及低溫性能較差4)烯烴共聚物(T611~614，olefinecopolymer，OCP)增粘能力強(qiáng)，剪切穩(wěn)定性好，但低溫性能差。一、種類1)聚乙烯基正丁基醚(T601)37二、作用機(jī)理高溫－分子溶脹，低溫－分子收縮在油中成不規(guī)則的線團(tuán)狀，并隨著溫度變化其分子呈不同狀態(tài)，高溫時(shí)粘度指數(shù)改進(jìn)劑分子溶脹，體積和表面積增大使溶液內(nèi)摩擦增加導(dǎo)致溶液粘度增加；低溫時(shí)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的分子收縮卷曲對潤滑油內(nèi)摩擦影響不大，因此使高溫時(shí)潤滑油的粘度降低和低溫時(shí)潤滑油的粘度上升都較小，保持粘度穩(wěn)定，起到增加粘度指數(shù)的作用油溶性適度的鏈狀高分子聚合物二、作用機(jī)理高溫－分子溶脹，低溫－分子收縮油溶性適度的鏈狀384.5降凝劑T8××油品凝固：粘溫凝固、結(jié)晶凝固油品的凝固經(jīng)常是由于其中的蠟結(jié)晶而造成的。為了得到低凝點(diǎn)的潤滑油，常采用方法：深冷脫蠟

脫蠟深度粘度指數(shù)(VI)降低、

收率

采用降凝劑，降低油品的凝固溫度。合理措施：適度精致＋降凝劑

4.5降凝劑T8××油品凝固：粘溫凝固、結(jié)晶凝固39一、降凝劑種類降凝劑是一些和蠟結(jié)構(gòu)很相似的聚合或縮合物，分子中一般含有較長的烷基鏈。常用的降凝劑有：1）烷基萘(T801)

由于原料易得，工藝簡單，已沿用半個(gè)多世紀(jì)缺點(diǎn)：顏色較深，影響色度2）聚甲基丙烯酸酯(T602)

同時(shí)又是粘度指數(shù)改進(jìn)劑。很好的降凝劑。

聚丙烯酸酯(T814)3）聚-烯烴（T903，805，806）一類很好的降凝劑

一、降凝劑種類降凝劑是一些和蠟結(jié)構(gòu)很相似的聚合或縮合物，分子40二、降凝劑作用機(jī)理不能阻止蠟的結(jié)晶，但能阻止蠟結(jié)晶形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，降低凝點(diǎn)。作用機(jī)理隨降凝劑種類不同而不同：吸附作用：烷基萘帶有長烷基側(cè)鏈的雙環(huán)芳烴，一般認(rèn)為吸附于蠟結(jié)晶表面，阻礙蠟結(jié)晶長大而降凝。共晶作用：聚甲基丙烯酸酯，由于分子具有梳形結(jié)構(gòu)，其側(cè)鏈烷基與蠟共晶，而極性的酯基團(tuán)則留在晶體外部起屏蔽作用，阻止其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的增長，破壞結(jié)晶的結(jié)構(gòu)，使之成為微小的不影響油品流動的結(jié)晶。二、降凝劑作用機(jī)理不能阻止蠟的結(jié)晶，但能阻止蠟結(jié)晶形成三維網(wǎng)41降凝劑吸附或共晶作用機(jī)理示意圖降凝劑吸附或共晶作用機(jī)理示意圖424.6防銹劑T7××所謂“銹”，是由于氧和水的作用，在金屬表面生成水化的氧化物和氫氧化物。水和氧是銹蝕的必要條件。溫度高低、酸度強(qiáng)弱及其它催化性物質(zhì)(雜質(zhì))的有無也是銹蝕的影響因素。防銹劑：帶有極性基的油溶性表面活性劑4.6防銹劑T7××所謂“銹”，是由于氧和水的作用，在金43防銹機(jī)理1)

吸附隔離防銹劑在一定溫度下(如＜100℃)優(yōu)先于其它物質(zhì)與金屬表面牢固吸附，形成隔膜，防止水分及空氣的侵入。防銹機(jī)理1)吸附隔離44防銹機(jī)理2)

溶解隔離防銹劑的乳化層或吸附層溶解油相中的水滴，從而防止水分與金屬表面接觸。3)置換隔離防銹劑置換金屬表面上的吸附水。要求：防銹劑分子吸附膜具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和抗水性，并有從金屬表面除去有害物質(zhì)的能力。防銹機(jī)理2)溶解隔離45防銹劑種類一般潤滑油采用的防銹劑主要有以下幾種：1、磺酸鹽類石油磺酸鋇(T701)：應(yīng)用最廣，防銹性能好，尤其是抗鹽水性能好。還有：石油磺酸鈉(T702)；二壬基萘磺酸鋇(T705)2、羧酸、羧酸鹽類和酯類羧酸鹽基有較好的抗潮濕性能，但大多數(shù)羧酸或其金屬鹽的抗鹽水性能較差。烯基丁二酸(T746)；環(huán)烷酸鋅(T704)。防銹劑種類一般潤滑油采用的防銹劑主要有以下幾種：46防銹劑種類3、磷酸及磷酸胺鹽常用山梨糖醇單油酸酯(Span-80)4、含氮化合物碳數(shù)12~14的脂肪胺及脂肪胺油酸鹽具有較好的防銹性能。苯并三氮唑(T706)一些酸性物質(zhì)會加劇金屬生銹，但是某些防銹劑也是酸值較高的酸性化合物，如工業(yè)潤滑油中常用的T746烯基丁二酸，其酸值高達(dá)300mgKOH/g，它們的酸性不但不會造成金屬的銹蝕，而恰恰是起到防銹作用的有效組分。這是判斷一個(gè)油品防銹性好壞時(shí)，應(yīng)該注意的問題。防銹劑種類3、磷酸及磷酸胺鹽474.7抗泡沫劑T9××液壓油、齒輪油和發(fā)動機(jī)油等由于循環(huán)系統(tǒng)的攪拌而較容易產(chǎn)生泡沫。潤滑油產(chǎn)生泡沫會使?jié)櫥Ч陆?，管路產(chǎn)生氣阻，致使供油量不足，機(jī)械磨損加劇。同時(shí)，由于泡沫的存在也會促進(jìn)油品的氧化，加速變質(zhì)抗泡沫劑的作用：抑制泡沫的產(chǎn)生破壞泡沫，縮短泡沫存在的時(shí)間抗泡沫劑必須具備如下條件：

(1)不溶或難溶于油

(2)應(yīng)有擴(kuò)張性、分子間作用力小，和發(fā)泡分子有某種程度的親和性

(3)充分分散于油中（通過膠體磨等手段）。4.7抗泡沫劑T9××液壓油、齒輪油和發(fā)動機(jī)油等由于循48抗泡沫劑作用原理1)

吸附在油的表面上，防止泡沫的產(chǎn)生2)

破壞泡沫膜固有的穩(wěn)定性，縮短泡沫的存在時(shí)間附著于部分泡沫膜上或從局部侵入泡沫膜，使泡沫膜的局部表面張力下降或局部膜變薄，然后破裂?？陀^上來說，就是使小氣泡結(jié)合成大氣泡，在油面上破裂?？古菽瓌┳饔迷?)吸附在油的表面上，防止泡沫的產(chǎn)生49抗泡沫劑的類型1、硅油型用量少(1~10ppm)，抗泡性、抗氧化性、抗高溫性好。它不能阻止?jié)櫥蜕?，但可以吸附于泡沫上，使泡沫局部表面張力顯著降低，致使泡沫受力不均而破裂，從而縮短泡沫的存在時(shí)間二甲基硅油(T901)是目前最常用和有效的抗泡沫劑。但此劑會惡化油品的空氣釋放能力。在液壓油類中使用該劑要慎重，或使用另外一些對油品空氣釋放性影響較小的非硅型抗泡沫劑。抗泡沫劑的類型1、硅油型50抗泡沫劑的類型2、非硅型對各種調(diào)和技術(shù)不敏感，在酸性介質(zhì)中仍保持高效，可長期儲存，穩(wěn)定性好。但用量較大：0.001~0.07m%丙烯酸酯與醚的共聚物

T911抗泡沫劑的類型2、非硅型51其它除了上述介紹的添加劑外，還有其它的用于潤滑油的添加劑，如抗乳化劑、乳化劑、防霉劑、金屬鈍化劑、密封膨脹添加劑、殺菌防腐劑、顏色改進(jìn)劑、氣味控制劑等，這里不一一介紹了。潤滑油需加的添加劑見下表○：表示必加；▲：表示可加；EP：表示含極壓添加劑其它除了上述介紹的添加劑外，還有其它的用于潤滑油的添加劑，如52潤滑油需加的添加劑種類清凈分散劑抗氧化劑粘度指數(shù)改進(jìn)劑降凝劑極壓添加劑防銹劑抗泡劑汽油機(jī)油柴油機(jī)油發(fā)動機(jī)油齒輪油○○○○○▲○○▲○▲○○○○○○○○○○○○液壓油一般EP航空○○○○○○○○○○○○○○○錠子油冷凍機(jī)油▲○汽輪機(jī)油一般EP○○○○○○○潤滑油需加的添加劑種類清凈分散劑抗氧化劑粘度指數(shù)改進(jìn)劑降凝劑534.8納米潤滑油添加劑潤滑油質(zhì)量的每一次飛躍，實(shí)質(zhì)上是添加劑發(fā)展的結(jié)果，大多數(shù)潤滑油質(zhì)量是以加入多種有機(jī)或無機(jī)、液態(tài)或固態(tài)添加劑來提高潤滑油性能的，并借助添加劑通過物理或化學(xué)吸附以及化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)良好的潤滑效果。納米顆粒由于具有高比表面積和獨(dú)特的化學(xué)物理性能，使其在新材料領(lǐng)域受到人們廣泛的重視。潤滑油納米添加劑是將粒徑＜100nm的球形超細(xì)金屬粉末、金屬氧化物或非金屬氧化物粉末，以適當(dāng)?shù)姆绞椒稚⒂诟鞣N潤滑油中而形成的一種超光滑的保護(hù)層，同時(shí)填塞微劃痕，大幅度降低摩擦和磨損。4.8納米潤滑油添加劑潤滑油質(zhì)量的每一次飛躍，實(shí)質(zhì)上是添加544.8納米潤滑油添加劑環(huán)保要求無毒無害添加劑；機(jī)械設(shè)備要求優(yōu)良減摩抗磨及其它性能，通用性關(guān)鍵：高品質(zhì)的添加劑。重點(diǎn)：研制高抗剪切高粘度指數(shù)改進(jìn)劑、高溫復(fù)合抗氧劑、復(fù)合抗磨劑等納米粒子具有：高比表面、高擴(kuò)散性、熔點(diǎn)較低作為新型潤滑材料將不同于傳統(tǒng)的添加劑，同時(shí)解決許多傳統(tǒng)潤滑劑無法解決的問題。4.8納米潤滑油添加劑環(huán)保要求無毒無害添加劑；55一、固體潤滑劑與納米粒子固體潤滑劑在許多潤滑油不能勝任的領(lǐng)域發(fā)揮重要作用固體潤滑劑：軟金屬類：鉛、鋅、錫、金等金屬化合物類：氧化物、氯化物、硫化物、硼酸鹽、有機(jī)酸鹽無機(jī)類：石墨、滑石、云母、氮化硅等有機(jī)類：蠟、樹脂（聚四氟乙烯、聚酰胺等）一、固體潤滑劑與納米粒子固體潤滑劑在許多潤滑油不能勝任的領(lǐng)域56一、固體潤滑劑與納米粒子固體潤滑劑發(fā)揮作用的條件：進(jìn)入摩檫面間，吸附于摩擦面，形成固體潤滑膜粒度大小合適、穩(wěn)定分散在潤滑油中、并具有表面活性。減磨劑：油溶、非油溶油溶性：摩擦高溫分解腐蝕非油溶性：在潤滑油中分散穩(wěn)定性不好一、固體潤滑劑與納米粒子固體潤滑劑發(fā)揮作用的條件：57幾種非油溶性固體添加劑的性質(zhì)

名稱石墨二硫化鉬氮化鉬聚四氟乙烯相對密度晶體結(jié)構(gòu)莫氏硬度摩擦系數(shù)大氣中熱安定性大氣中/℃2.23六方晶型1～20.05~0.35004.8六方晶型1～30.006~0.253502.27六方晶型20.27002.20.04~0.2250幾種非油溶性固體添加劑的性質(zhì)名稱石墨二硫化鉬氮化鉬聚四氟乙58二、納米粒子的潤滑性制成納米粒子穩(wěn)定分散，易進(jìn)入摩擦面間，形成膜減摩抗磨，對摩擦表面有一定程度的填補(bǔ)與修復(fù)，抗磨作用1、納米金屬粒子具有低剪切強(qiáng)度，能發(fā)生晶面間滑移，幾百納米的膜就能起潤滑作用。在金屬表面吸附牢固膜，由于膨脹系數(shù)與基體金屬接近，溫度變化時(shí)也牢固。專利報(bào)道：超微銅粉或銅合金粉加入潤滑油中，潤滑性能提高10倍。二、納米粒子的潤滑性制成納米粒子穩(wěn)定分散，易進(jìn)入摩擦面59二、納米粒子的潤滑性2、納米金屬化合物粒子MoS2屬于立方晶系的層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間以較弱的分子間力連接，易層與層剝離，具有良好的潤滑性能。研究表明0.5微米的硼酸鹽在摩擦表面上形成的膜厚是普通膠體硼酸鹽的10~20倍。3、納米無機(jī)粒子馬國光等將石墨制成約200納米的粒子，開發(fā)出“弛凱牌”節(jié)能減摩王添加劑，被專家評價(jià)為我國節(jié)能減摩技術(shù)的新進(jìn)展。關(guān)鍵技術(shù)：納米石墨粒子制備與在潤滑油中的分散技術(shù)。Shebalin等的專利：金剛石與石墨納米粒子混合物加入潤滑油，最大載荷由基礎(chǔ)油的1.032.10MPa；摩擦系數(shù)：0.080.015二、納米粒子的潤滑性2、納米金屬化合物粒子60二、納米粒子的潤滑性4、納米有機(jī)物粒子聚合物球形顆粒，如80納米的聚苯乙烯顆粒，穩(wěn)定分散，低負(fù)荷下較好的減摩抗磨性能納米油。據(jù)悉，納米油是用科學(xué)方法改變了原潤滑油分子結(jié)構(gòu)的純石油產(chǎn)品，運(yùn)用“納米”技術(shù)使原來的油分子變得非常微小，這種新的小油分子所針對的是金屬表面，而不是潤滑油本身，按一定比例加入原潤滑油后，原潤滑油僅作為載體將其帶到金屬表面而發(fā)揮神奇作用。

二、納米粒子的潤滑性4、納米有機(jī)物粒子61三、納米材料潤滑機(jī)理1、支承負(fù)荷的“滾珠軸承”如納米金剛石三、納米材料潤滑機(jī)理1、支承負(fù)荷的“滾珠軸承”621、支承負(fù)荷的“滾珠軸承”另外，C60（富勒烯or巴基球）結(jié)構(gòu)：封閉的球籠型，直徑：1nm，人們把其它材料裝入巴基球內(nèi)制成新的納米材料。分子間以范德華力結(jié)合，表面能低，化學(xué)穩(wěn)定性高，分子鏈異常穩(wěn)定，容易沉積在摩擦表面上，形成沉積膜，且由于C60的球型結(jié)構(gòu)可以在摩擦副間自由滾動，起減摩抗磨作用?！胺肿訚L動”1、支承負(fù)荷的“滾珠軸承”另外，C60632、薄膜潤滑作用陳爽等用二烷基二硫代磷酸修飾的3～5nm的PbS粒子，在四球機(jī)上考察其在潤滑油中的摩擦行為，表面分析認(rèn)為其良好的抗磨效果得益于摩擦過程高溫高壓下PbS粒子的熔化，并在摩擦表面上形成了致密的邊界潤滑膜。對TiO2，SiO2的研究有同樣結(jié)論，對硼酸鹽、硅酸鹽、烷氧基鋁等作為極壓添加劑的研究，及摩擦表面的分析得：極壓下摩擦表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，硼、硅等有效元素滲入金屬表面，形成極佳抗磨性能的滲透膜or擴(kuò)散層。稱其為“原位摩擦化學(xué)處理”－In-situTribo-chemicalTreatment表面分析手段：SEM，XPS2、薄膜潤滑作用陳爽等用二烷基二硫代磷酸修飾的3～5nm的P643、“第三體”抗磨機(jī)理摩擦副表面的微觀表面分析，納米添加劑對摩擦副凹凸表面的填充作用以及表面的摩擦化學(xué)反應(yīng)形成了穩(wěn)定的“第三體”。3、“第三體”抗磨機(jī)理摩擦副表面的微觀表面分析，納米添加劑對65納米金剛石潤滑油添加劑TEM圖（電鏡倍率20萬倍，光學(xué)放大2.5倍，實(shí)際50萬倍）納米金剛石潤滑油添加劑TEM圖（電鏡倍率20萬倍，光學(xué)放大266第四章作業(yè)題1潤滑油中為什么要使用添加劑？2潤滑油添加劑的基本作用有哪些？3常見的潤滑油添加劑有哪些？第四章作業(yè)題1潤滑油中為什么要使用添加劑？67謝謝！68謝謝！686969概述基礎(chǔ)油具備潤滑油的基本特性和某些使用性能受化學(xué)組成、族組成限制，基礎(chǔ)油不可能具備商品潤滑油所要求的各種性能解決辦法：基礎(chǔ)油＋添加劑影響潤滑油產(chǎn)品質(zhì)量的因素：

1）基礎(chǔ)油的組成及性能

2）添加劑的品種與質(zhì)量

3）它們之間的配伍性能。概述基礎(chǔ)油具備潤滑油的基本特性和某些使用性能70概述添加劑大多是有機(jī)化合物，能很好地溶于(或分散于)油中，儲存及使用時(shí)穩(wěn)定，不易發(fā)生變化，并且不損壞潤滑油的其它性能。一般一種添加劑只能解決某一方面的性能，所以添加劑的品種很多。我國分類是按添加劑所起的作用劃分的，主要分為以下10組：概述添加劑大多是有機(jī)化合物，能很好地溶于(或分散于)油中，儲71添加劑的分類1、清凈劑與分散劑（ditergentanddispersant)2、抗氧抗腐劑（anti-oxidationandcorrosionadditive)3、極壓抗磨劑（extremepressureadditive)4、油性劑和摩擦改進(jìn)劑（oilinessadditiveandfrictionmodifier)5、抗氧劑和金屬減活劑（anti-oxidant,metaldeactivator)6、粘度指數(shù)改進(jìn)劑（viscosityindeximprover)7、防銹劑(antirustadditive)8、降凝劑（pourpointdepressant)9、抗泡沫劑（anti-foamadditive)10、抗乳化劑（anti-emulsifyingadditive)添加劑的分類1、清凈劑與分散劑（ditergentand72添加劑的基本作用1)改變潤滑油的物理性質(zhì)例如，粘度指數(shù)改進(jìn)劑、降凝劑、油性劑、抗泡劑等使?jié)櫥头肿幼冃?、吸附、增溶而改變其物理性能?)改變潤滑油的化學(xué)性質(zhì)抗氧抗腐劑、極壓抗磨劑、防銹劑、清凈分散劑等使?jié)櫥驮黾踊蛟鰪?qiáng)了某些化學(xué)性能。添加劑的基本作用1)改變潤滑油的物理性質(zhì)734.1清凈分散劑發(fā)動機(jī)在工作過程中，其內(nèi)部總會出現(xiàn)一些污垢。污垢來源：燃料不完全燃燒產(chǎn)物。主要來源，燃料(包括部分進(jìn)入燃燒室的發(fā)動機(jī)油)不完全燃燒產(chǎn)物，以竄氣形式通過活塞環(huán)及缸壁的間隙，進(jìn)入曲軸箱和發(fā)動機(jī)油箱；潤滑油氧化產(chǎn)物。潤滑油在發(fā)動機(jī)內(nèi)苛刻的工況條件下生成的氧化產(chǎn)物。污垢吸附在活塞上，或粘附、沉積于曲軸箱和機(jī)油箱，導(dǎo)致磨蝕、磨損加劇、密封不嚴(yán)、油路和濾網(wǎng)堵塞等。4.1清凈分散劑發(fā)動機(jī)在工作過程中，其內(nèi)部總會出現(xiàn)一些污垢74污垢分類：氧化、縮合產(chǎn)物和燃料燃燒產(chǎn)物形成的沉積物分3類：①積炭：高溫分解產(chǎn)物、棕色和黑色固體，H/C≈0.70

部位—活塞頂部、燃燒室壁、閥門等高溫部位。②漆膜：氧化縮合產(chǎn)物，棕色到黑色薄而堅(jiān)固的膜

H/C≈1.2

部位—活塞環(huán)槽及活塞裙部。③油泥：由水、潤滑油及固態(tài)雜質(zhì)形成的乳狀沉積物，灰色到黑色凝塊

部位—曲軸箱及輸油管部低溫部位。污垢分類：氧化、縮合產(chǎn)物和燃料燃燒產(chǎn)物形成的沉積物分3類：75沉積物形成的原因沉積物形成的原因76沉積物形成的原因沉積物形成的原因77一、清凈分散劑的種類T1××最主要的潤滑油添加劑之一，用量占潤滑油添加劑的50%左右。主要用于內(nèi)燃機(jī)油中保持發(fā)動機(jī)清潔。包括清凈劑和分散劑兩大類清凈劑在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)條件下能夠防止或抑制機(jī)油氧化而生成沉積物，并且能夠把在活塞及氣缸壁上形成的漆膜和積炭“洗滌”下來，從而使發(fā)動機(jī)內(nèi)部表面保持清潔。清凈劑多是金屬有機(jī)化合物，具有表面活性。一、清凈分散劑的種類T1××最主要的潤滑油添加劑之一，用78一、清凈分散劑的種類T1××分散劑能夠吸附在較低的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度下形成的油泥，防止其凝聚成油泥沉積物，并使其分散開來，懸浮于機(jī)油中。這時(shí)雖然機(jī)油的顏色會變深(黑)，但卻不會堵塞機(jī)油管路和濾清器，也不會使油的粘度上升。分散劑多是不含金屬的有機(jī)聚合物（無灰分散劑）清凈分散劑屬于油溶性表面活性劑：非極性的尾，極性的頭離子型：磺基、羧基或酚基；非離子型：多胺一、清凈分散劑的種類T1××分散劑能夠吸附在較低的運(yùn)轉(zhuǎn)溫79一、清凈分散劑的種類T1××主要有以下5種：1、磺酸鹽型金屬清凈劑（T101～T105）包括磺酸鈣、磺酸鎂，通常為鈣劑應(yīng)用最廣的清凈劑具有很好的清凈性與一定的分散性及防銹性一、清凈分散劑的種類T1××主要有以下5種：80一、清凈分散劑的種類T1××磺酸鹽實(shí)際上是一膠束分散體系。制備：油溶性烷基磺酸

氫氧化鈣中和

磺酸鈣

通入CO2

CaCO3微粒（被磺酸鈣膠束包圍）含CaCO3越多其中和性能越好中和性能表示：總堿值（mgKOH/g）它的技術(shù)發(fā)展史可以說是不斷追求高堿值的歷史一、清凈分散劑的種類T1××磺酸鹽實(shí)際上是一膠束分散體系81一、清凈分散劑的種類T1××按堿值的大小分類：1）正鹽2）低堿度鹽（堿值<100mgKOH/g）3）中堿度鹽（堿值約150mgKOH/g）4）高堿度鹽（堿值約300mgKOH/g）5）超堿度鹽（堿值約400mgKOH/g）目前最常用的為低堿度鹽與高堿度鹽一、清凈分散劑的種類T1××按堿值的大小分類：82一、清凈分散劑的種類T1××磺酸鹽一般是必加的清凈劑，加量約為2~5%，與其它清凈劑復(fù)合使用時(shí)，其用量為1~2%。清凈分散劑一般復(fù)合使用，需視基礎(chǔ)油與添加劑的性質(zhì)而定。效果不是簡單的加和，存在相互協(xié)合與相互對抗實(shí)踐證明，有灰劑與無灰劑復(fù)合，在有灰劑中采用磺酸鈣與硫化烷基酚鈣或烷基水楊酸鈣的復(fù)合，往往可以得到協(xié)合的效果。一、清凈分散劑的種類T1××磺酸鹽一般是必加的清凈劑，加832、烷基酚鹽和硫化烷基酚鹽（T115）常用的是硫化烷基酚的鈣鹽。清凈劑中位居第二，僅次于磺酸鹽。2、烷基酚鹽和硫化烷基酚鹽（T115）常用的是硫化烷基酚的鈣843、烷基水楊酸鹽（T109）

烷基水楊酸烷基水楊酸鈣3、烷基水楊酸鹽（T109）烷基水楊酸854、磷酸鹽和硫代磷酸鹽（T108）以上四種清凈劑均含有金屬燃燒后均殘留一定的灰分，所以稱為有灰清凈劑4、磷酸鹽和硫代磷酸鹽（T108）以上四種清凈劑均含有金屬865、無灰分散劑（T151～155）主要有四種類型：①丁二酰亞胺；②丁二酸酯；③曼尼施（Manich）型；④含磷型。具有優(yōu)良的分散性能，但其它性能不佳。目前使用最多的是：丁二酰亞胺型，有單丁二酰亞胺，雙丁二酰亞胺和多丁二酰亞胺類。5、無灰分散劑（T151～155）主要有四種類型：①丁二酰亞87二、清凈分散劑作用機(jī)理1、分散作用把固體以極小微粒分散到液體中形成懸浮體

表面活性劑有促進(jìn)固體分散形成穩(wěn)定懸濁液的作用。懸浮在油中的微小固體顆粒有非油溶性的煙灰、積炭、膠質(zhì)等，而且它們具有很大的比表面積，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)表面活性劑的極性基通過物理吸附、氫鍵結(jié)合、形成離子鍵等形式吸附在固體顆粒表面，而親油基一端伸向油中將固體顆粒包圍，并且定向排列形成一層親油的分子膜時(shí)，使固體顆粒與油之間的界面張力降低，并且由于形成的分子膜有空間阻礙作用或靜電斥力作用而減少固體顆粒間的相互吸引力，從而防止固體顆粒相互聚集而沉積到金屬表面，這是清凈分散劑最基本的功能。二、清凈分散劑作用機(jī)理1、分散作用88二、清凈分散劑作用機(jī)理2、增溶作用不能溶解的物質(zhì)，因加入少量表面活性劑而溶解表面活性劑膠團(tuán)的增溶作用3、洗滌作用

潤濕、乳化、分散、增溶多種功能共同作用。吸附于金屬表面有效阻止氧化產(chǎn)物在金屬表面的沉積，也阻礙了金屬對油品氧化的催化作用。二、清凈分散劑作用機(jī)理2、增溶作用89二、清凈分散劑作用機(jī)理4、中和作用含有的金屬氧化物、氫氧化物、或碳酸鹽等堿性物，可中和含硫燃料燃燒產(chǎn)生的SO2、硫酸、以及潤滑油氧化生成的酸性氧化物或酸性膠質(zhì)，防止它們的進(jìn)一步縮合形成漆膜和積炭。分散性能的評定測定清凈分散劑溶液從鐵粉表面洗掉吸附沉積物的能力二、清凈分散劑作用機(jī)理4、中和作用904.2抗氧化添加劑（抗氧抗腐劑T201～205、抗氧劑T5××）一、烴類的氧化高溫縮聚反應(yīng)加劇解決方法：去除烷基自由基、烷基過氧基自由基和氫過氧化物使用：自由基捕獲劑、過氧化物分解劑4.2抗氧化添加劑（抗氧抗腐劑T201～205、抗氧劑T591二、抗氧劑的類型類型多：酚型、胺型、硫磷酸鹽型、硼酸酯型、嗪型等按作用機(jī)理：自由基捕獲型、過氧化物分解型按使用溫度：一般抗氧劑、高溫抗氧劑按應(yīng)用：抗氧防膠劑－防止油品在厚油層條件下的氧化抗氧防腐劑－防止油品在薄油層條件下的氧化我國的抗氧劑是按應(yīng)用分類的二、抗氧劑的類型類型多：酚型、胺型、硫磷酸鹽型、硼酸酯型、嗪921．抗氧防膠劑屏蔽酚型抗氧劑主要是2,6-二叔丁基對甲酚(T501)

最高使用溫度120℃左右，過高溫度即分解失效雙酚型：4,4’-亞甲基雙（2,6-二叔丁基）酚(T511)

使用溫度較高，可用于內(nèi)燃機(jī)油與壓縮機(jī)油1．抗氧防膠劑屏蔽酚型抗氧劑931．抗氧防膠劑芳胺型抗氧劑N-苯基-α奈胺(T531)

工作溫度較受阻酚型高，抗氧耐久性也比酚型好毒性較大，易使油品變色，應(yīng)用受到一定限制1．抗氧防膠劑芳胺型抗氧劑942．抗氧防腐劑硫磷型抗氧抗腐劑(T201～205)主要有：二烷基二硫代磷酸鋅二芳基二硫代磷酸鋅2．抗氧防腐劑硫磷型抗氧抗腐劑(T201～205)952．抗氧防腐劑硫磷型抗氧抗腐劑(T201～205)主要用于內(nèi)燃機(jī)油等高溫與氧接觸的潤滑油。提高潤滑油的熱氧化安定性，防止金屬摩擦面的腐蝕，延長潤滑油和機(jī)器的使用壽命。優(yōu)良的抗氧化能力，還具有優(yōu)良的防腐蝕、抗磨損性能，是一種多效添加劑，廣泛用于內(nèi)燃機(jī)油、抗磨液壓油、及齒輪油中。與清靜分散劑復(fù)合使用，可配制高質(zhì)量內(nèi)燃機(jī)油2．抗氧防腐劑硫磷型抗氧抗腐劑(T201～205)96三、抗氧機(jī)理1、自由基捕獲酚型、芳胺型（自由基）三、抗氧機(jī)理1、自由基捕獲97三、抗氧機(jī)理2、過氧化物分解硫磷型－抗氧抗腐劑(T201～205)雖然使用已經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)了，但是，其抑制氧化的機(jī)理一直沒有一個(gè)成熟的看法，有人認(rèn)為：高溫下發(fā)生復(fù)雜的分解反應(yīng)，分解產(chǎn)物能捕捉自由基，同時(shí)又能使過氧化物分解。分解后的硫磷化合物又可以與金屬表面形成保護(hù)膜，從而抑制酸性物質(zhì)對金屬的腐蝕，也可抑制金屬對氧化的催化作用。三、抗氧機(jī)理2、過氧化物分解98四、影響抗氧劑作用的因素1、基礎(chǔ)油的感受性基礎(chǔ)油的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)，加工深度，盡量去掉含硫含氮化合物2、添加劑用量一般，抗氧劑濃度

油品抗氧性濃度較大時(shí)，自身氧化，誘導(dǎo)期不再增長反而降低，因而，有一最佳濃度四、影響抗氧劑作用的因素1、基礎(chǔ)油的感受性99五、抗氧劑及抗氧抗腐劑的評定1、抗氧性1）旋轉(zhuǎn)氧彈法2）高溫變稠試驗(yàn)

100oC下，鋼絲與鐵絲作催化劑，以100ml/min的速度通入氧氣40hr，粘度變大小于400%為合格。3）熱安定性試驗(yàn)一定溫度、一定速度通入空氣4-8hr，測定氧化后的酸值2、腐蝕性評價(jià)將浸入一定溫度試油中的金屬片，提升到空氣中，1min15-16次，50hr，腐蝕度以g/m2來評價(jià)。五、抗氧劑及抗氧抗腐劑的評定1、抗氧性1004.3載荷添加劑一般油膜厚度足夠；負(fù)荷較大或相對運(yùn)動速度較低時(shí)，油膜變薄，出現(xiàn)邊界潤滑。油膜強(qiáng)度不夠，會造成磨損，甚至燒結(jié)。因而，必須設(shè)法增加油膜的強(qiáng)度，使它在高負(fù)荷下也能存在于金屬摩擦件之間，而不被擠掉。使用添加劑的目的：將摩擦部件分開，以潤滑油的內(nèi)摩擦代替金屬間的干摩擦。載荷添加劑：在邊界潤滑狀態(tài)下，能在金屬表面形成吸附膜和反應(yīng)膜，從而減少摩擦及降低磨損的添加劑。按所起作用分為：極壓抗磨劑、油性劑和摩擦改進(jìn)劑4.3載荷添加劑一般油膜厚度足夠；負(fù)荷較大或相對運(yùn)動速度較101一、油性劑和摩擦改進(jìn)劑T4××適合較緩和的條件，在摩擦面上形成物理或化學(xué)吸附膜，隔開金屬的直接摩擦，減少摩擦系數(shù)油性劑一般只能在載荷和沖擊振動不很大、溫度不很高的條件下有效果。而當(dāng)摩擦部件的溫度達(dá)到150℃、載荷接近25MPa時(shí)會脫附而失去油性作用，因此應(yīng)采用極壓抗磨劑解決問題。油性劑多是一些長鏈脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸皂，酯類、硫化動植物油、苯并三氮唑、脂肪銨鹽(T406)等。一、油性劑和摩擦改進(jìn)劑T4××適合較緩和的條件，在摩擦面上102一、油性劑和摩擦改進(jìn)劑T4××油性劑在金屬表面定向吸附排列示意圖一、油性劑和摩擦改進(jìn)劑T4××油性劑在金屬表面定向吸附排列103二、極壓抗磨劑T3××能在油性劑已失效的苛刻條件下起潤滑作用的添加劑一般極壓抗磨劑在高溫、高速、高載荷或低速、高載荷、沖擊載荷時(shí)，能放出活性元素與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)，生成化學(xué)反應(yīng)膜或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)成極壓無極固體潤滑膜。化學(xué)反應(yīng)膜防止了金屬的直接接觸，而固體潤滑膜熔點(diǎn)低于基體金屬的熔點(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。常用極壓抗磨劑主要是含硫、磷、氯的有機(jī)極性化合物二、極壓抗磨劑T3××能在油性劑已失效的苛刻條件下起潤滑作1044.4粘度指數(shù)改進(jìn)劑T6××增加油品的粘度，改善油品的粘溫性能添加粘度指數(shù)改進(jìn)劑的潤滑油稱稠化油屬于油溶性高分子聚合物：(1)單體多半只有一個(gè)雙鍵；(2)線型而不是網(wǎng)型；(3)主鏈長度有500～1000個(gè)碳原子。衡量標(biāo)準(zhǔn)：1）粘溫性能

2）增粘能力、剪切穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、低溫泵送能力等。4.4粘度指數(shù)改進(jìn)劑T6××增加油品的粘度，改善油品的粘105一、種類1)聚乙烯基正丁基醚(T601)熱穩(wěn)定性較差，一般用于溫度不高的潤滑油。2)聚甲基丙烯酸酯(T602，polymethacrylate，PAM)增粘能力及粘度指數(shù)改進(jìn)效果都不錯(cuò)，尤其是低溫性能很好，但剪切穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較差。平均分子量大于10萬。同時(shí)還能降低油品的凝點(diǎn)。3)聚異丁烯(T603，Polyisobutylene，

PIB)剪切、熱穩(wěn)定性較好，但增粘能力及低溫性能較差4)烯烴共聚物(T611~614，olefinecopolymer，OCP)增粘能力強(qiáng)，剪切穩(wěn)定性好，但低溫性能差。一、種類1)聚乙烯基正丁基醚(T601)106二、作用機(jī)理高溫－分子溶脹，低溫－分子收縮在油中成不規(guī)則的線團(tuán)狀，并隨著溫度變化其分子呈不同狀態(tài)，高溫時(shí)粘度指數(shù)改進(jìn)劑分子溶脹，體積和表面積增大使溶液內(nèi)摩擦增加導(dǎo)致溶液粘度增加；低溫時(shí)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的分子收縮卷曲對潤滑油內(nèi)摩擦影響不大，因此使高溫時(shí)潤滑油的粘度降低和低溫時(shí)潤滑油的粘度上升都較小，保持粘度穩(wěn)定，起到增加粘度指數(shù)的作用油溶性適度的鏈狀高分子聚合物二、作用機(jī)理高溫－分子溶脹，低溫－分子收縮油溶性適度的鏈狀1074.5降凝劑T8××油品凝固：粘溫凝固、結(jié)晶凝固油品的凝固經(jīng)常是由于其中的蠟結(jié)晶而造成的。為了得到低凝點(diǎn)的潤滑油，常采用方法：深冷脫蠟

脫蠟深度粘度指數(shù)(VI)降低、

收率

采用降凝劑，降低油品的凝固溫度。合理措施：適度精致＋降凝劑

4.5降凝劑T8××油品凝固：粘溫凝固、結(jié)晶凝固108一、降凝劑種類降凝劑是一些和蠟結(jié)構(gòu)很相似的聚合或縮合物，分子中一般含有較長的烷基鏈。常用的降凝劑有：1）烷基萘(T801)

由于原料易得，工藝簡單，已沿用半個(gè)多世紀(jì)缺點(diǎn)：顏色較深，影響色度2）聚甲基丙烯酸酯(T602)

同時(shí)又是粘度指數(shù)改進(jìn)劑。很好的降凝劑。

聚丙烯酸酯(T814)3）聚-烯烴（T903，805，806）一類很好的降凝劑

一、降凝劑種類降凝劑是一些和蠟結(jié)構(gòu)很相似的聚合或縮合物，分子109二、降凝劑作用機(jī)理不能阻止蠟的結(jié)晶，但能阻止蠟結(jié)晶形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，降低凝點(diǎn)。作用機(jī)理隨降凝劑種類不同而不同：吸附作用：烷基萘帶有長烷基側(cè)鏈的雙環(huán)芳烴，一般認(rèn)為吸附于蠟結(jié)晶表面，阻礙蠟結(jié)晶長大而降凝。共晶作用：聚甲基丙烯酸酯，由于分子具有梳形結(jié)構(gòu)，其側(cè)鏈烷基與蠟共晶，而極性的酯基團(tuán)則留在晶體外部起屏蔽作用，阻止其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的增長，破壞結(jié)晶的結(jié)構(gòu)，使之成為微小的不影響油品流動的結(jié)晶。二、降凝劑作用機(jī)理不能阻止蠟的結(jié)晶，但能阻止蠟結(jié)晶形成三維網(wǎng)110降凝劑吸附或共晶作用機(jī)理示意圖降凝劑吸附或共晶作用機(jī)理示意圖1114.6防銹劑T7××所謂“銹”，是由于氧和水的作用，在金屬表面生成水化的氧化物和氫氧化物。水和氧是銹蝕的必要條件。溫度高低、酸度強(qiáng)弱及其它催化性物質(zhì)(雜質(zhì))的有無也是銹蝕的影響因素。防銹劑：帶有極性基的油溶性表面活性劑4.6防銹劑T7××所謂“銹”，是由于氧和水的作用，在金112防銹機(jī)理1)

吸附隔離防銹劑在一定溫度下(如＜100℃)優(yōu)先于其它物質(zhì)與金屬表面牢固吸附，形成隔膜，防止水分及空氣的侵入。防銹機(jī)理1)吸附隔離113防銹機(jī)理2)

溶解隔離防銹劑的乳化層或吸附層溶解油相中的水滴，從而防止水分與金屬表面接觸。3)置換隔離防銹劑置換金屬表面上的吸附水。要求：防銹劑分子吸附膜具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和抗水性，并有從金屬表面除去有害物質(zhì)的能力。防銹機(jī)理2)溶解隔離114防銹劑種類一般潤滑油采用的防銹劑主要有以下幾種：1、磺酸鹽類石油磺酸鋇(T701)：應(yīng)用最廣，防銹性能好，尤其是抗鹽水性能好。還有：石油磺酸鈉(T702)；二壬基萘磺酸鋇(T705)2、羧酸、羧酸鹽類和酯類羧酸鹽基有較好的抗潮濕性能，但大多數(shù)羧酸或其金屬鹽的抗鹽水性能較差。烯基丁二酸(T746)；環(huán)烷酸鋅(T704)。防銹劑種類一般潤滑油采用的防銹劑主要有以下幾種：115防銹劑種類3、磷酸及磷酸胺鹽常用山梨糖醇單油酸酯(Span-80)4、含氮化合物碳數(shù)12~14的脂肪胺及脂肪胺油酸鹽具有較好的防銹性能。苯并三氮唑(T706)一些酸性物質(zhì)會加劇金屬生銹，但是某些防銹劑也是酸值較高的酸性化合物，如工業(yè)潤滑油中常用的T746烯基丁二酸，其酸值高達(dá)300mgKOH/g，它們的酸性不但不會造成金屬的銹蝕，而恰恰是起到防銹作用的有效組分。這是判斷一個(gè)油品防銹性好壞時(shí)，應(yīng)該注意的問題。防銹劑種類3、磷酸及磷酸胺鹽1164.7抗泡沫劑T9××液壓油、齒輪油和發(fā)動機(jī)油等由于循環(huán)系統(tǒng)的攪拌而較容易產(chǎn)生泡沫。潤滑油產(chǎn)生泡沫會使?jié)櫥Ч陆担苈樊a(chǎn)生氣阻，致使供油量不足，機(jī)械磨損加劇。同時(shí)，由于泡沫的存在也會促進(jìn)油品的氧化，加速變質(zhì)抗泡沫劑的作用：抑制泡沫的產(chǎn)生破壞泡沫，縮短泡沫存在的時(shí)間抗泡沫劑必須具備如下條件：

(1)不溶或難溶于油

(2)應(yīng)有擴(kuò)張性、分子間作用力小，和發(fā)泡分子有某種程度的親和性

(3)充分分散于油中（通過膠體磨等手段）。4.7抗泡沫劑T9××液壓油、齒輪油和發(fā)動機(jī)油等由于循117抗泡沫劑作用原理1)

吸附在油的表面上，防止泡沫的產(chǎn)生2)

破壞泡沫膜固有的穩(wěn)定性，縮短泡沫的存在時(shí)間附著于部分泡沫膜上或從局部侵入泡沫膜，使泡沫膜的局部表面張力下降或局部膜變薄，然后破裂?？陀^上來說，就是使小氣泡結(jié)合成大氣泡，在油面上破裂。抗泡沫劑作用原理1)吸附在油的表面上，防止泡沫的產(chǎn)生118抗泡沫劑的類型1、硅油型用量少(1~10ppm)，抗泡性、抗氧化性、抗高溫性好。它不能阻止?jié)櫥蜕?，但可以吸附于泡沫上，使泡沫局部表面張力顯著降低，致使泡沫受力不均而破裂，從而縮短泡沫的存在時(shí)間二甲基硅油(T901)是目前最常用和有效的抗泡沫劑。但此劑會惡化油品的空氣釋放能力。在液壓油類中使用該劑要慎重，或使用另外一些對油品空氣釋放性影響較小的非硅型抗泡沫劑?？古菽瓌┑念愋?、硅油型119抗泡沫劑的類型2、非硅型對各種調(diào)和技術(shù)不敏感，在酸性介質(zhì)中仍保持高效，可長期儲存，穩(wěn)定性好。但用量較大：0.001~0.07m%丙烯酸酯與醚的共聚物

T911抗泡沫劑的類型2、非硅型120其它除了上述介紹的添加劑外，還有其它的用于潤滑油的添加劑，如抗乳化劑、乳化劑、防霉劑、金屬鈍化劑、密封膨脹添加劑、殺菌防腐劑、顏色改進(jìn)劑、氣味控制劑等，這里不一一介紹了。潤滑油需加的添加劑見下表○：表示必加；▲：表示可加；EP：表示含極壓添加劑其它除了上述介紹的添加劑外，還有其它的用于潤滑油的添加劑，如121潤滑油需加的添加劑種類清凈分散劑抗氧化劑粘度指數(shù)改進(jìn)劑降凝劑極壓添加劑防銹劑抗泡劑汽油機(jī)油柴油機(jī)油發(fā)動機(jī)油齒輪油○○○○○▲○○▲○▲○○○○○○○○○○○○液壓油一般EP航空○○○○○○○○○○○○○○○錠子油冷凍機(jī)油▲○汽輪機(jī)油一般EP○○○○○○○潤滑油需加的添加劑種類清凈分散劑抗氧化劑粘度指數(shù)改進(jìn)劑降凝劑1224.8納米潤滑油添加劑潤滑油質(zhì)量的每一次飛躍，實(shí)質(zhì)上是添加劑發(fā)展的結(jié)果，大多數(shù)潤滑油質(zhì)量是以加入多種有機(jī)或無機(jī)、液態(tài)或固態(tài)添加劑來提高潤滑油性能的，并借助添加劑通過物理或化學(xué)吸附以及化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)良好的潤滑效果。納米顆粒由于具有高比表面積和獨(dú)特的化學(xué)物理性能，使其在新材料領(lǐng)域受到人們廣泛的重視。潤滑油納米添加劑是將粒徑＜100nm的球形超細(xì)金屬粉末、金屬氧化物或非金屬