《润滑油添加剂》PPT课件.ppt

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1、第四章第四章 润滑油添加剂润滑油添加剂（Lube oil additives)n概述概述n4.1 清净分散剂清净分散剂n4.2 抗氧化添加剂抗氧化添加剂n4.3 载荷添加剂载荷添加剂n4.4 粘度指数改进剂粘度指数改进剂n4.5 降凝剂降凝剂n4.6 防锈剂防锈剂n4.7 抗泡沫剂抗泡沫剂n4.8 纳米润滑油添加剂纳米润滑油添加剂概述概述n基础油具备润滑油的基本特性和某些使用性能基础油具备润滑油的基本特性和某些使用性能n受化学组成、族组成限制，基础油不可能具备商受化学组成、族组成限制，基础油不可能具备商品润滑油所要求的各种性能品润滑油所要求的各种性能n解决办法：解决办法：基础油添加剂基础油添加

2、剂n影响润滑油产品质量的因素：影响润滑油产品质量的因素：1）基础油的组成及性能）基础油的组成及性能 2）添加剂的品种与质量）添加剂的品种与质量 3）它们之间的配伍性能。）它们之间的配伍性能。概述概述n添加剂大多是添加剂大多是有机化合物有机化合物，能很好地溶于，能很好地溶于(或分或分散于散于)油中，储存及使用时稳定，不易发生变化，油中，储存及使用时稳定，不易发生变化，并且不损坏润滑油的其它性能。并且不损坏润滑油的其它性能。n一般一种添加剂只能解决某一方面的性能，所以一般一种添加剂只能解决某一方面的性能，所以添加剂的品种很多。添加剂的品种很多。n我国分类是按添加剂所起的作用划分的，主要分我国分类是

3、按添加剂所起的作用划分的，主要分为以下为以下10组：组：添加剂的分类添加剂的分类n1、清净剂与分散剂（、清净剂与分散剂（ditergent and dispersant)n2、抗氧抗腐剂（、抗氧抗腐剂（anti-oxidation and corrosion additive)n3、极压抗磨剂（、极压抗磨剂（extreme pressure additive)n4、油性剂和摩擦改进剂（、油性剂和摩擦改进剂（oiliness additive and friction modifier)n5、抗氧剂和金属减活剂（、抗氧剂和金属减活剂（anti-oxidant,metal deactivator)

4、n6、粘度指数改进剂（、粘度指数改进剂（viscosity index improver)n7、防锈剂、防锈剂(antirust additive)n8、降凝剂（、降凝剂（pour point depressant)n9、抗泡沫剂（、抗泡沫剂（anti-foam additive)n10、抗乳化剂（、抗乳化剂（anti-emulsifying additive)添加剂的基本作用添加剂的基本作用1)改变润滑油的物理性质改变润滑油的物理性质n例如，粘度指数改进剂、降凝剂、油性剂、抗泡例如，粘度指数改进剂、降凝剂、油性剂、抗泡剂等使润滑油分子变形、吸附、增溶而改变其物剂等使润滑油分子变形、吸附、增溶

5、而改变其物理性能。理性能。2)改变润滑油的化学性质改变润滑油的化学性质n抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、防锈剂、清净分散剂抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、防锈剂、清净分散剂等使润滑油增加或增强了某些化学性能。等使润滑油增加或增强了某些化学性能。4.1 清净分散剂清净分散剂n发动机在工作过程中，其内部总会出现一些污垢。发动机在工作过程中，其内部总会出现一些污垢。n污垢来源：污垢来源：n燃料不完全燃烧产物燃料不完全燃烧产物。主要来源，燃料。主要来源，燃料(包括部分进入燃包括部分进入燃烧室的发动机油烧室的发动机油)不完全燃烧产物，以窜气形式通过活塞不完全燃烧产物，以窜气形式通过活塞环及缸壁的间隙，进入曲轴箱和发动机

6、油箱；环及缸壁的间隙，进入曲轴箱和发动机油箱；n润滑油氧化产物。润滑油氧化产物。润滑油在发动机内苛刻的工况条件下润滑油在发动机内苛刻的工况条件下生成的氧化产物。生成的氧化产物。n污垢吸附在活塞上，或粘附、沉积于曲轴箱和机油箱，污垢吸附在活塞上，或粘附、沉积于曲轴箱和机油箱，导致磨蚀、磨损加剧、密封不严、油路和滤网堵塞等。导致磨蚀、磨损加剧、密封不严、油路和滤网堵塞等。污垢分类：污垢分类：n氧化、缩合产物和燃料燃烧产物形成的沉积物分氧化、缩合产物和燃料燃烧产物形成的沉积物分3类：类：n积炭积炭：高温分解产物、棕色和黑色固体，：高温分解产物、棕色和黑色固体，H/C0.70 部位部位活塞顶部、燃烧室

7、壁、阀门等高温部位。活塞顶部、燃烧室壁、阀门等高温部位。n漆膜漆膜：氧化缩合产物，棕色到黑色薄而坚固的膜：氧化缩合产物，棕色到黑色薄而坚固的膜 H/C1.2 部位部位活塞环槽及活塞裙部。活塞环槽及活塞裙部。n油泥油泥：由水、润滑油及固态杂质形成的乳状沉积物，：由水、润滑油及固态杂质形成的乳状沉积物，灰色到黑色凝块灰色到黑色凝块 部位部位曲轴箱及输油管部低温部位。曲轴箱及输油管部低温部位。沉积物形成的原因沉积物形成的原因沉积物形成的原因沉积物形成的原因一、清净分散剂的种类一、清净分散剂的种类 T1n最最主主要要的的润润滑滑油油添添加加剂剂之之一一，用用量量占占润润滑滑油油添添加加剂的剂的50%左

8、右。左右。n主要用于内燃机油中保持发动机清洁。主要用于内燃机油中保持发动机清洁。n包括清净剂和分散剂两大类包括清净剂和分散剂两大类n清清净净剂剂在在高高温温运运转转条条件件下下能能够够防防止止或或抑抑制制机机油油氧氧化化而而生生成成沉沉积积物物，并并且且能能够够把把在在活活塞塞及及气气缸缸壁壁上上形形成成的的漆漆膜膜和和积积炭炭“洗洗涤涤”下下来来，从从而而使使发发动动机机内部表面保持清洁。内部表面保持清洁。n清净剂多是金属有机化合物，具有表面活性。清净剂多是金属有机化合物，具有表面活性。一、清净分散剂的种类一、清净分散剂的种类 T1n分分散散剂剂能能够够吸吸附附在在较较低低的的运运转转温温度

9、度下下形形成成的的油油泥泥，防防止止其其凝凝聚聚成成油油泥泥沉沉积积物物，并并使使其其分分散散开开来来，悬悬浮浮于于机机油油中中。这这时时虽虽然然机机油油的的颜颜色色会会变变深深(黑黑)，但但却却不不会会堵堵塞塞机机油油管管路路和和滤滤清清器器，也也不不会会使使油油的的粘度上升。粘度上升。n分散剂多是不含金属的有机聚合物（无灰分散剂）分散剂多是不含金属的有机聚合物（无灰分散剂）n清净分散剂属于油溶性清净分散剂属于油溶性表面活性剂表面活性剂：非极性的尾，极性的头非极性的尾，极性的头 离子型：磺基、羧基或酚基；非离子型：多胺离子型：磺基、羧基或酚基；非离子型：多胺一、清净分散剂的种类一、清净分散剂

10、的种类 T1n主要有以下主要有以下5种：种：n1、磺酸盐型磺酸盐型金属清净剂（金属清净剂（T101T105）n包括磺酸钙、磺酸镁，通常为钙剂包括磺酸钙、磺酸镁，通常为钙剂n应用最广的清净剂应用最广的清净剂n具有很好的清净性与一定的分散性及防锈性具有很好的清净性与一定的分散性及防锈性一、清净分散剂的种类一、清净分散剂的种类 T1n磺酸盐实际上是一磺酸盐实际上是一胶束分散体系胶束分散体系。n制备：制备：n油油溶溶性性烷烷基基磺磺酸酸 氢氢氧氧化化钙钙中中和和 磺磺酸酸钙钙 通入通入CO2 CaCO3微粒（被磺酸钙胶束包围）微粒（被磺酸钙胶束包围）n含含CaCO3越多其中和性能越好越多其中和性能越好

11、n中和性能表示：总碱值（中和性能表示：总碱值（mg KOH/g）n它的技术发展史可以说是不断追求高碱值的历史它的技术发展史可以说是不断追求高碱值的历史一、清净分散剂的种类一、清净分散剂的种类 T1n按碱值的大小分类：按碱值的大小分类：n1）正盐）正盐n2）低碱度盐（碱值）低碱度盐（碱值100 mg KOH/g）n3）中碱度盐（碱值约）中碱度盐（碱值约150 mg KOH/g）n4）高碱度盐（碱值约）高碱度盐（碱值约300 mg KOH/g）n5）超碱度盐（碱值约）超碱度盐（碱值约400 mg KOH/g）n目前最常用的为低碱度盐与高碱度盐目前最常用的为低碱度盐与高碱度盐 一、清净分散剂的种类一

12、、清净分散剂的种类 T1n磺磺酸酸盐盐一一般般是是必必加加的的清清净净剂剂，加加量量约约为为25%，与其它清净剂复合使用时，其用量为与其它清净剂复合使用时，其用量为12%。n清清净净分分散散剂剂一一般般复复合合使使用用，需需视视基基础础油油与与添添加加剂剂的性质而定。的性质而定。n效果不是简单的加和，存在相互协合与相互对抗效果不是简单的加和，存在相互协合与相互对抗n实实践践证证明明，有有灰灰剂剂与与无无灰灰剂剂复复合合，在在有有灰灰剂剂中中采采用用磺磺酸酸钙钙与与硫硫化化烷烷基基酚酚钙钙或或烷烷基基水水杨杨酸酸钙钙的的复复合合，往往可以得到协合的效果。往往可以得到协合的效果。2、烷基酚盐和硫化

13、烷基酚盐（、烷基酚盐和硫化烷基酚盐（T115）n常用的是硫化烷基酚的钙盐。常用的是硫化烷基酚的钙盐。n清净剂中位居第二，仅次于磺酸盐。清净剂中位居第二，仅次于磺酸盐。3、烷基水杨酸盐（、烷基水杨酸盐（T109）n 烷基水杨酸烷基水杨酸 烷基水杨酸钙烷基水杨酸钙 4、磷酸盐和硫代磷酸盐（、磷酸盐和硫代磷酸盐（T108）n以上四种清净剂均含有金属以上四种清净剂均含有金属n燃烧后均残留一定的灰分，所以称为有灰清净剂燃烧后均残留一定的灰分，所以称为有灰清净剂5、无灰分散剂（、无灰分散剂（T151155）n主要有四种类型：主要有四种类型：丁二酰亚胺；丁二酰亚胺；丁二酸酯；丁二酸酯；曼尼施（曼尼施（Man

14、ich）型；）型；含磷型。含磷型。n具有优良的分散性能，但其它性能不佳。具有优良的分散性能，但其它性能不佳。n目目前前使使用用最最多多的的是是：丁丁二二酰酰亚亚胺胺型型，有有单单丁丁二二酰酰亚亚胺胺，双双丁二酰亚胺丁二酰亚胺和多丁二酰亚胺类。和多丁二酰亚胺类。二、清净分散剂作用机理二、清净分散剂作用机理n1、分散作用分散作用 n把固体以极小微粒分散到液体中形成悬浮体把固体以极小微粒分散到液体中形成悬浮体 n表面活性剂有促进固体分散形成稳定悬浊液的作用。悬浮在油中的表面活性剂有促进固体分散形成稳定悬浊液的作用。悬浮在油中的微小固体颗粒有非油溶性的烟灰、积炭、胶质等，而且它们具有很微小固体颗粒有非

15、油溶性的烟灰、积炭、胶质等，而且它们具有很大的比表面积，处于不稳定状态。当表面活性剂的极性基通过物理大的比表面积，处于不稳定状态。当表面活性剂的极性基通过物理吸附、氢键结合、形成离子键等形式吸附在固体颗粒表面，而亲油吸附、氢键结合、形成离子键等形式吸附在固体颗粒表面，而亲油基一端伸向油中将固体颗粒包围，并且定向排列形成一层亲油的分基一端伸向油中将固体颗粒包围，并且定向排列形成一层亲油的分子膜时，使固体颗粒与油之间的界面张力降低，并且由于形成的分子膜时，使固体颗粒与油之间的界面张力降低，并且由于形成的分子膜有空间阻碍作用或静电斥力作用而减少固体颗粒间的相互吸引子膜有空间阻碍作用或静电斥力作用而减

16、少固体颗粒间的相互吸引力，从而防止固体颗粒相互聚集而沉积到金属表面，这是清净分散力，从而防止固体颗粒相互聚集而沉积到金属表面，这是清净分散剂最基本的功能。剂最基本的功能。二、清净分散剂作用机理二、清净分散剂作用机理2、增溶作用增溶作用n不能溶解的物质，因加入少量不能溶解的物质，因加入少量表面活性剂表面活性剂而溶解而溶解n表面活性剂表面活性剂胶团的增溶作用胶团的增溶作用3、洗涤作用洗涤作用 n润湿、乳化、分散、增溶多种功能共同作用。吸润湿、乳化、分散、增溶多种功能共同作用。吸附于金属表面有效阻止氧化产物在金属表面的沉附于金属表面有效阻止氧化产物在金属表面的沉积，也阻碍了金属对油品氧化的催化作用。

17、积，也阻碍了金属对油品氧化的催化作用。二、清净分散剂作用机理二、清净分散剂作用机理4、中和作用中和作用n含有的金属氧化物、氢氧化物、或碳酸盐等碱性含有的金属氧化物、氢氧化物、或碳酸盐等碱性物，可中和含硫燃料燃烧产生的物，可中和含硫燃料燃烧产生的SO2、硫酸、以、硫酸、以及润滑油氧化生成的酸性氧化物或酸性胶质，防及润滑油氧化生成的酸性氧化物或酸性胶质，防止它们的进一步缩合形成漆膜和积炭。止它们的进一步缩合形成漆膜和积炭。分散性能的评定分散性能的评定n测定清净分散剂溶液从铁粉表面洗掉吸附沉积物测定清净分散剂溶液从铁粉表面洗掉吸附沉积物的能力的能力4.2 抗氧化添加剂抗氧化添加剂（抗氧抗腐剂（抗氧抗

18、腐剂T201205、抗氧剂、抗氧剂T5）一、烃类的氧化一、烃类的氧化n高温缩聚反应加剧高温缩聚反应加剧n解决方法：解决方法：去除烷基自由基、烷基过氧基自由基和氢过氧化物去除烷基自由基、烷基过氧基自由基和氢过氧化物n使用：自由基捕获剂、过氧化物分解剂使用：自由基捕获剂、过氧化物分解剂二、抗氧剂的类型二、抗氧剂的类型n类型多：酚型、胺型、硫磷酸盐型、硼酸酯型、嗪型等类型多：酚型、胺型、硫磷酸盐型、硼酸酯型、嗪型等n按按作用机理作用机理：自由基捕获型、过氧化物分解型：自由基捕获型、过氧化物分解型n按按使用温度使用温度：一般抗氧剂、高温抗氧剂：一般抗氧剂、高温抗氧剂n按按应用应用：抗氧防胶剂防止油品在

19、抗氧防胶剂防止油品在厚油层厚油层条件下的氧化条件下的氧化 抗氧防腐剂防止油品在抗氧防腐剂防止油品在薄油层薄油层条件下的氧化条件下的氧化n我国的抗氧剂是按应用分类的我国的抗氧剂是按应用分类的 1抗氧防胶剂抗氧防胶剂屏蔽酚型屏蔽酚型抗氧剂抗氧剂n主要是主要是2,6-二叔丁基对甲酚二叔丁基对甲酚(T501)最高使用温度最高使用温度120左右，过高温度即分解失效左右，过高温度即分解失效n双双酚酚型型：4,4-亚亚甲甲基基双双（2,6-二二叔叔丁丁基基）酚酚(T511)使用温度较高，可用于内燃机油与压缩机油使用温度较高，可用于内燃机油与压缩机油1抗氧防胶剂抗氧防胶剂芳胺型芳胺型抗氧剂抗氧剂nN-苯基苯基

20、-奈胺奈胺(T531)工作温度较受阻酚型高，抗氧耐久性也比酚型好工作温度较受阻酚型高，抗氧耐久性也比酚型好 毒性较大，易使油品变色，应用受到一定限制毒性较大，易使油品变色，应用受到一定限制 2抗氧防腐剂抗氧防腐剂硫磷型硫磷型抗氧抗腐剂抗氧抗腐剂(T201205)n主要有：二烷基二硫代磷酸锌主要有：二烷基二硫代磷酸锌 二芳基二硫代磷酸锌二芳基二硫代磷酸锌2抗氧防腐剂抗氧防腐剂硫磷型硫磷型抗氧抗腐剂抗氧抗腐剂(T201205)n主要用于内燃机油等主要用于内燃机油等高温与氧接触的润滑油高温与氧接触的润滑油。n提提高高润润滑滑油油的的热热氧氧化化安安定定性性，防防止止金金属属摩摩擦擦面面的的腐蚀，延长

21、润滑油和机器的使用寿命。腐蚀，延长润滑油和机器的使用寿命。n优优良良的的抗抗氧氧化化能能力力，还还具具有有优优良良的的防防腐腐蚀蚀、抗抗磨磨损损性性能能，是是一一种种多多效效添添加加剂剂，广广泛泛用用于于内内燃燃机机油油、抗磨液压油、及齿轮油中。抗磨液压油、及齿轮油中。n与清静分散剂复合使用，可配制高质量内燃机油与清静分散剂复合使用，可配制高质量内燃机油三、抗氧机理三、抗氧机理1、自由基捕获自由基捕获n 酚型、酚型、芳胺型（自由基）芳胺型（自由基）三、抗氧机理三、抗氧机理2、过氧化物分解过氧化物分解n硫磷型抗氧抗腐剂硫磷型抗氧抗腐剂(T201205)n虽虽然然使使用用已已经经半半个个多多世世纪

22、纪了了，但但是是，其其抑抑制制氧氧化化的的机机理理一直没有一个成熟的看法，有人认为：一直没有一个成熟的看法，有人认为：n高高温温下下发发生生复复杂杂的的分分解解反反应应，分分解解产产物物能能捕捕捉捉自自由由基基，同时又能使过氧化物分解。同时又能使过氧化物分解。n分分解解后后的的硫硫磷磷化化合合物物又又可可以以与与金金属属表表面面形形成成保保护护膜膜，从从而而抑抑制制酸酸性性物物质质对对金金属属的的腐腐蚀蚀，也也可可抑抑制制金金属属对对氧氧化化的的催化作用。催化作用。四、影响抗氧剂作用的因素四、影响抗氧剂作用的因素n1、基础油的感受性基础油的感受性n基基础础油油的的化化学学组组成成及及结结构构，

23、加加工工深深度度，尽尽量量去去掉掉含含硫硫含含氮化合物氮化合物n2、添加剂用量添加剂用量n一般，抗氧剂浓度一般，抗氧剂浓度 油品抗氧性油品抗氧性 n浓浓度度较较大大时时，自自身身氧氧化化，诱诱导导期期不不再再增增长长反反而而降降低低，因因而，有一最佳浓度而，有一最佳浓度五、抗氧剂及抗氧抗腐剂的评定五、抗氧剂及抗氧抗腐剂的评定1、抗氧性抗氧性n1）旋转氧弹法）旋转氧弹法n2）高温变稠试验）高温变稠试验 100oC下下，钢钢丝丝与与铁铁丝丝作作催催化化剂剂，以以100ml/min的的速速度度通通入氧气入氧气40hr，粘度变大小于，粘度变大小于400%为合格。为合格。n3）热安定性试验）热安定性试验

24、 一定温度、一定速度通入空气一定温度、一定速度通入空气4-8hr，测定氧化后的酸值，测定氧化后的酸值2、腐蚀性评价腐蚀性评价n将将浸浸入入一一定定温温度度试试油油中中的的金金属属片片，提提升升到到空空气气中中，1min15-16次，次，50hr，腐蚀度以，腐蚀度以g/m2来评价。来评价。4.3 载荷添加剂载荷添加剂n一一般般油油膜膜厚厚度度足足够够；负负荷荷较较大大或或相相对对运运动动速速度度较较低低时时，油膜变薄，出现边界润滑。油膜变薄，出现边界润滑。n油油膜膜强强度度不不够够，会会造造成成磨磨损损，甚甚至至烧烧结结。因因而而，必必须须设设法法增增加加油油膜膜的的强强度度，使使它它在在高高负

25、负荷荷下下也也能能存存在在于于金金属属摩摩擦件之间，而不被挤掉。擦件之间，而不被挤掉。n使使用用添添加加剂剂的的目目的的：将将摩摩擦擦部部件件分分开开，以以润润滑滑油油的的内内摩摩擦代替金属间的干摩擦。擦代替金属间的干摩擦。n载载荷荷添添加加剂剂：在在边边界界润润滑滑状状态态下下，能能在在金金属属表表面面形形成成吸吸附膜和反应膜，从而减少摩擦及降低磨损的添加剂。附膜和反应膜，从而减少摩擦及降低磨损的添加剂。n按所起作用分为：极压抗磨剂、油性剂和摩擦改进剂按所起作用分为：极压抗磨剂、油性剂和摩擦改进剂 一、油性剂和摩擦改进剂一、油性剂和摩擦改进剂 T4n适合较缓和的条件，在摩擦面上形成适合较缓和

26、的条件，在摩擦面上形成物理或化学物理或化学吸附膜吸附膜，隔开金属的直接摩擦，减少摩擦系数，隔开金属的直接摩擦，减少摩擦系数n油性剂一般只能在载荷和冲击振动不很大、温度油性剂一般只能在载荷和冲击振动不很大、温度不很高的条件下有效果。而当摩擦部件的温度达不很高的条件下有效果。而当摩擦部件的温度达到到150、载荷接近、载荷接近25MPa时会脱附而失去油性时会脱附而失去油性作用，因此应采用极压抗磨剂解决问题。作用，因此应采用极压抗磨剂解决问题。n油油性性剂剂多多是是一一些些长长链链脂脂肪肪酸酸、脂脂肪肪醇醇、脂脂肪肪酸酸皂皂，酯酯类类、硫硫化化动动植植物物油油、苯苯并并三三氮氮唑唑、脂脂肪肪铵铵盐盐(

27、T406)等。等。一、油性剂和摩擦改进剂一、油性剂和摩擦改进剂 T4n油性剂在金属表面定向吸附排列示意图油性剂在金属表面定向吸附排列示意图二、极压抗磨剂二、极压抗磨剂 T3n能在油性剂已失效的苛刻条件下起润滑作用的添加剂能在油性剂已失效的苛刻条件下起润滑作用的添加剂n一一般般极极压压抗抗磨磨剂剂在在高高温温、高高速速、高高载载荷荷或或低低速速、高高载载荷荷、冲冲击击载载荷荷时时，能能放放出出活活性性元元素素与与金金属属表表面面起起化化学学反反应应，生生成成化化学学反反应应膜膜或或极极压压抗抗磨磨剂剂的的活活性性物物质质与与金金属属反反应应生生成成金金属属的的硫硫化化物物、氯氯化化物物、磷磷化化

28、物物等等构构成成极极压压无无极极固固体体润润滑滑膜膜。化化学学反反应应膜膜防防止止了了金金属属的的直直接接接接触触，而而固固体体润润滑滑膜膜熔熔点点低低于于基基体体金金属属的的熔熔点点，在在接接触触点点的的温温度度条条件件下下处处于于熔熔融融状状态态，可可以以起起到到平平滑滑金金属属表表面面的的作作用用，从从而而减减小摩擦系数，防止烧结和擦伤。小摩擦系数，防止烧结和擦伤。n常用极压抗磨剂主要是含硫、磷、氯的有机极性化合物常用极压抗磨剂主要是含硫、磷、氯的有机极性化合物4.4 粘度指数改进剂粘度指数改进剂 T6n增加油品的粘度，改善油品的粘温性能增加油品的粘度，改善油品的粘温性能n添加粘度指数改

29、进剂的润滑油称稠化油添加粘度指数改进剂的润滑油称稠化油n属属于于油油溶溶性性高高分分子子聚聚合合物物：(1)单单体体多多半半只只有有一一个个双双键键；(2)线线型型而而不不是是网网型型；(3)主主链链长长度度有有5001000个碳原子。个碳原子。n衡量标准：衡量标准：1）粘温性能）粘温性能 2）增粘能力、剪切稳定性、）增粘能力、剪切稳定性、热稳定性、低温泵送能力等。热稳定性、低温泵送能力等。一、种类一、种类1)聚乙烯基正丁基醚聚乙烯基正丁基醚(T601)n热稳定性较差，一般用于温度不高的润滑油。热稳定性较差，一般用于温度不高的润滑油。2)聚甲基丙烯酸酯聚甲基丙烯酸酯(T602，polymeth

30、acrylate，PAM)n增增粘粘能能力力及及粘粘度度指指数数改改进进效效果果都都不不错错，尤尤其其是是低低温温性性能能很很好好，但但剪剪切切稳稳定定性性和和热热稳稳定定性性较较差差。平平均均分分子子量量大大于于10万。同时还能降低油品的凝点。万。同时还能降低油品的凝点。3)聚异丁烯聚异丁烯(T603，Polyisobutylene，PIB)n剪切、热稳定性较好，但增粘能力及低温性能较差剪切、热稳定性较好，但增粘能力及低温性能较差4)烯烃共聚物烯烃共聚物(T611614，olefine copolymer，OCP)n增粘能力强，剪切稳定性好，但低温性能差。增粘能力强，剪切稳定性好，但低温性能

31、差。二、作用机理二、作用机理n高温分子溶胀，低温分子收缩高温分子溶胀，低温分子收缩n在在油油中中成成不不规规则则的的线线团团状状，并并随随着着温温度度变变化化其其分分子子呈呈不不同同状状态态，高高温温时时粘粘度度指指数数改改进进剂剂分分子子溶溶胀胀，体体积积和和表表面面积积增增大大使使溶溶液液内内摩摩擦擦增增加加导导致致溶溶液液粘粘度度增增加加；低低温温时时粘粘度度指指数数改改进进剂剂的的分分子子收收缩缩卷卷曲曲对对润润滑滑油油内内摩摩擦擦影影响响不不大大，因因此此使使高高温温时时润润滑滑油油的的粘粘度度降降低低和和低低温温时时润润滑滑油油的的粘粘度度上升都较小，保持粘度稳定，起到增加粘度指数

32、的作用上升都较小，保持粘度稳定，起到增加粘度指数的作用油溶性适度的链状油溶性适度的链状 高分子聚合物高分子聚合物4.5 降凝剂降凝剂 T8n油品凝固：粘温凝固、结晶凝固油品凝固：粘温凝固、结晶凝固n油品的凝固经常是由于其中的蜡结晶而造成的。油品的凝固经常是由于其中的蜡结晶而造成的。n为了得到低凝点的润滑油，常采用方法：为了得到低凝点的润滑油，常采用方法：深冷脱蜡深冷脱蜡 脱蜡深度脱蜡深度粘度指数粘度指数(VI)降低降低 、收率收率 采用降凝剂采用降凝剂，降低油品的凝固温度。降低油品的凝固温度。n合理措施：合理措施：适度精致降凝剂适度精致降凝剂 一、降凝剂种类一、降凝剂种类n降降凝凝剂剂是是一一

33、些些和和蜡蜡结结构构很很相相似似的的聚聚合合或或缩缩合合物物，分分子子中中一般含有较长的烷基链。常用的降凝剂有：一般含有较长的烷基链。常用的降凝剂有：n1）烷基萘）烷基萘(T801)n 由于原料易得，工艺简单，已沿用半个多世纪由于原料易得，工艺简单，已沿用半个多世纪n 缺点：颜色较深，影响色度缺点：颜色较深，影响色度n2）聚甲基丙烯酸酯）聚甲基丙烯酸酯(T602)n 同时又是粘度指数改进剂。很好的降凝剂。同时又是粘度指数改进剂。很好的降凝剂。n 聚丙烯酸酯聚丙烯酸酯(T814)n3）聚）聚-烯烃（烯烃（T903，805，806）n 一类很好的降凝剂一类很好的降凝剂 二、降凝剂作用机理二、降凝剂

34、作用机理n不不能能阻阻止止蜡蜡的的结结晶晶，但但能能阻阻止止蜡蜡结结晶晶形形成成三三维维网网状结构，降低凝点。状结构，降低凝点。n作用机理随降凝剂种类不同而不同：作用机理随降凝剂种类不同而不同：n吸吸附附作作用用：烷烷基基萘萘带带有有长长烷烷基基侧侧链链的的双双环环芳芳烃烃，一一般般认为吸附于蜡结晶表面，阻碍蜡结晶长大而降凝。认为吸附于蜡结晶表面，阻碍蜡结晶长大而降凝。n共共晶晶作作用用：聚聚甲甲基基丙丙烯烯酸酸酯酯，由由于于分分子子具具有有梳梳形形结结构构，其其侧侧链链烷烷基基与与蜡蜡共共晶晶，而而极极性性的的酯酯基基团团则则留留在在晶晶体体外外部部起起屏屏蔽蔽作作用用，阻阻止止其其网网状状

35、结结构构的的增增长长，破破坏坏结结晶晶的的结结构构，使之成为微小的不影响油品流动的结晶。使之成为微小的不影响油品流动的结晶。降凝剂吸附或共晶作用机理示意图降凝剂吸附或共晶作用机理示意图4.6 防锈剂防锈剂 T7n所所谓谓“锈锈”，是是由由于于氧氧和和水水的的作作用用，在在金金属表面生成水化的氧化物和氢氧化物。属表面生成水化的氧化物和氢氧化物。n水和氧水和氧是锈蚀的必要条件。是锈蚀的必要条件。n温温度度高高低低、酸酸度度强强弱弱及及其其它它催催化化性性物物质质(杂杂质质)的有无也是锈蚀的影响因素。的有无也是锈蚀的影响因素。n防锈剂：带有极性基的油溶性表面活性剂防锈剂：带有极性基的油溶性表面活性剂

36、防锈机理防锈机理1)吸附隔离吸附隔离n防防锈锈剂剂在在一一定定温温度度下下(如如100)优优先先于于其其它它物物质质与与金金属属表表面面牢牢固固吸吸附附，形形成成隔隔膜膜，防防止止水水分分及及空空气的侵入。气的侵入。防锈机理防锈机理2)溶解隔离溶解隔离n防防锈锈剂剂的的乳乳化化层层或或吸吸附附层层溶溶解解油油相相中中的的水水滴滴，从从而防止水分与金属表面接触。而防止水分与金属表面接触。3)置换隔离置换隔离n防锈剂置换金属表面上的吸附水。防锈剂置换金属表面上的吸附水。要要求求：防防锈锈剂剂分分子子吸吸附附膜膜具具有有较较高高的的机机械械强强度度和和抗抗水性，并有从金属表面除去有害物质的能力。水性

37、，并有从金属表面除去有害物质的能力。防锈剂种类防锈剂种类n一般润滑油采用的防锈剂主要有以下几种：一般润滑油采用的防锈剂主要有以下几种：n1、磺酸盐类磺酸盐类n石石油油磺磺酸酸钡钡(T701)：应应用用最最广广，防防锈锈性性能能好好，尤尤其其是是抗抗盐水性能好。盐水性能好。n还有：石油磺酸钠还有：石油磺酸钠(T702)；二壬基萘磺酸钡；二壬基萘磺酸钡(T705)n2、羧酸、羧酸盐类和酯类羧酸、羧酸盐类和酯类n羧羧酸酸盐盐基基有有较较好好的的抗抗潮潮湿湿性性能能，但但大大多多数数羧羧酸酸或或其其金金属属盐的抗盐水性能较差。盐的抗盐水性能较差。n烯基丁二酸烯基丁二酸(T746)；环烷酸锌；环烷酸锌(

38、T704)。防锈剂种类防锈剂种类n3、磷酸及磷酸胺盐磷酸及磷酸胺盐n常用常用 山梨糖醇单油酸酯山梨糖醇单油酸酯(Span-80)n4、含氮化合物含氮化合物n碳数碳数1214的脂肪胺及脂肪胺油酸盐具有较好的防锈性能。的脂肪胺及脂肪胺油酸盐具有较好的防锈性能。n苯并三氮唑苯并三氮唑(T706)n一一些些酸酸性性物物质质会会加加剧剧金金属属生生锈锈，但但是是某某些些防防锈锈剂剂也也是是酸酸值值较较高高的的酸酸性性化化合合物物，如如工工业业润润滑滑油油中中常常用用的的T746烯烯基基丁丁二二酸酸，其其酸酸值值高高达达300mgKOH/g，它它们们的的酸酸性性不不但但不不会会造造成成金金属属的的锈锈蚀蚀

39、，而而恰恰恰恰是是起起到到防防锈锈作作用用的的有有效效组组分分。这是判断一个油品防锈性好坏时，应该注意的问题。这是判断一个油品防锈性好坏时，应该注意的问题。4.7 抗泡沫剂抗泡沫剂 T9n液液压压油油、齿齿轮轮油油和和发发动动机机油油等等由由于于循循环环系系统统的的搅搅拌拌而而较较容容易易产产生生泡泡沫沫。润润滑滑油油产产生生泡泡沫沫会会使使润润滑滑效效果果下下降降，管管路路产产生生气气阻阻，致致使使供供油油量量不不足足，机机械械磨磨损损加加剧剧。同同时时，由于泡沫的存在也会促进油品的氧化，加速变质由于泡沫的存在也会促进油品的氧化，加速变质n抗泡沫剂的作用：抑制泡沫的产生抗泡沫剂的作用：抑制泡

40、沫的产生n 破坏泡沫，缩短泡沫存在的时间破坏泡沫，缩短泡沫存在的时间n抗泡沫剂必须具备如下条件：抗泡沫剂必须具备如下条件：n(1)不溶或难溶于油不溶或难溶于油n(2)应有扩张性、分子间作用力小，和发泡分子有某种程应有扩张性、分子间作用力小，和发泡分子有某种程 度的亲和性度的亲和性n(3)充分分散于油中充分分散于油中（通过胶体磨等手段）（通过胶体磨等手段）。抗泡沫剂作用原理抗泡沫剂作用原理1)吸附在油的表面上，防止泡沫的产生吸附在油的表面上，防止泡沫的产生2)破坏泡沫膜固有的稳定性，缩短泡沫的存在时间破坏泡沫膜固有的稳定性，缩短泡沫的存在时间 附附着着于于部部分分泡泡沫沫膜膜上上或或从从局局部部

41、侵侵入入泡泡沫沫膜膜，使使泡泡沫沫膜膜的的局局部部表表面面张张力力下下降降或或局局部部膜膜变变薄薄，然然后后破破裂裂。客客观观上上来来说说，就就是是使使小小气气泡泡结结合合成成大大气气泡泡，在油面上破裂。在油面上破裂。抗泡沫剂的类型抗泡沫剂的类型1、硅油型硅油型n用用量量少少(110ppm)，抗抗泡泡性性、抗抗氧氧化化性性、抗抗高高温温性性好好。它它不不能能阻阻止止润润滑滑油油生生泡泡，但但可可以以吸吸附附于于泡泡沫沫上上，使使泡泡沫沫局局部部表表面面张张力力显显著著降降低低，致致使使泡泡沫沫受力不均而破裂，从而缩短泡沫的存在时间受力不均而破裂，从而缩短泡沫的存在时间n二二甲甲基基硅硅油油(T

42、901)是是目目前前最最常常用用和和有有效效的的抗抗泡泡沫沫剂剂。但但此此剂剂会会恶恶化化油油品品的的空空气气释释放放能能力力。在在液液压压油油类类中中使使用用该该剂剂要要慎慎重重，或或使使用用另另外外一一些些对对油油品品空气释放性影响较小的非硅型抗泡沫剂。空气释放性影响较小的非硅型抗泡沫剂。抗泡沫剂的类型抗泡沫剂的类型2、非硅型非硅型n对对各各种种调调和和技技术术不不敏敏感感，在在酸酸性性介介质质中中仍仍保保持持高高效效，可可长长期期储储存存，稳稳定定性性好好。但但用用量较大：量较大：0.0010.07m%n丙烯酸酯与醚的共聚物丙烯酸酯与醚的共聚物 T911其它其它n除除了了上上述述介介绍绍

43、的的添添加加剂剂外外，还还有有其其它它的的用用于于润润滑滑油油的的添添加加剂剂，如如抗抗乳乳化化剂剂、乳乳化化剂剂、防防霉霉剂剂、金金属属钝钝化化剂剂、密密封封膨膨胀胀添添加加剂剂、杀杀菌菌防防腐腐剂剂、颜颜色色改进剂、气味控制剂等，这里不一一介绍了。改进剂、气味控制剂等，这里不一一介绍了。n润滑油需加的添加剂见下表润滑油需加的添加剂见下表n：表示必加；：表示必加；：表示可加；：表示可加；EP：表示含极压添加剂：表示含极压添加剂 润滑油需加的添加剂润滑油需加的添加剂种类种类清净分清净分散剂散剂抗氧抗氧化剂化剂粘度指数粘度指数改进剂改进剂降凝降凝剂剂极压添极压添加剂加剂防锈防锈剂剂抗泡抗泡剂剂汽

44、油机油汽油机油柴油机油柴油机油发动机油发动机油齿轮油齿轮油 液液压压油油一般一般EP航空航空 锭子油锭子油冷冻机油冷冻机油 汽轮汽轮机油机油一般一般EP 4.8 纳米润滑油添加剂纳米润滑油添加剂n润润滑滑油油质质量量的的每每一一次次飞飞跃跃，实实质质上上是是添添加加剂剂发发展展的的结结果果，大大多多数数润润滑滑油油质质量量是是以以加加入入多多种种有有机机或或无无机机、液液态态或或固固态态添添加加剂剂来来提提高高润润滑滑油油性性能能的的，并并借借助助添添加加剂剂通通过过物物理理或或化化学学吸吸附附以以及及化化学学反反应应来来实实现现良良好好的的润润滑滑效效果果。纳纳米米颗颗粒粒由由于于具具有有高

45、高比比表表面面积积和和独独特特的的化化学学物物理理性性能能，使使其其在新材料领域受到人们广泛的重视。在新材料领域受到人们广泛的重视。n润润滑滑油油纳纳米米添添加加剂剂是是将将粒粒径径100nm的的球球形形超超细细金金属属粉粉末末、金金属属氧氧化化物物或或非非金金属属氧氧化化物物粉粉末末，以以适适当当的的方方式式分分散散于于各各种种润润滑滑油油中中而而形形成成的的一一种种超超光光滑滑的的保保护护层层，同同时时填塞微划痕，大幅度降低摩擦和磨损。填塞微划痕，大幅度降低摩擦和磨损。4.8 纳米润滑油添加剂纳米润滑油添加剂n环保要求无毒无害添加剂；环保要求无毒无害添加剂；n机械设备要求优良减摩抗磨及其它

46、性能，通用性机械设备要求优良减摩抗磨及其它性能，通用性n关键关键：高品质的添加剂。：高品质的添加剂。n重点重点：研制高抗剪切高粘度指数改进剂、高温复：研制高抗剪切高粘度指数改进剂、高温复合抗氧剂、复合抗磨剂等合抗氧剂、复合抗磨剂等n纳米粒子具有纳米粒子具有：高比表面、高扩散性、熔点较低：高比表面、高扩散性、熔点较低n作为新型润滑材料将不同于传统的添加剂，同时作为新型润滑材料将不同于传统的添加剂，同时解决许多传统润滑剂无法解决的问题。解决许多传统润滑剂无法解决的问题。一、固体润滑剂与纳米粒子一、固体润滑剂与纳米粒子n固体润滑剂在许多润滑油不能胜任的领域发挥重固体润滑剂在许多润滑油不能胜任的领域发

47、挥重要作用要作用n固体润滑剂：固体润滑剂：n软金属类：铅、锌、锡、金等软金属类：铅、锌、锡、金等n金属化合物类：金属化合物类：氧化物、氯化物、硫化物、硼酸盐、有机酸盐氧化物、氯化物、硫化物、硼酸盐、有机酸盐n无机类：石墨、滑石、云母、氮化硅等无机类：石墨、滑石、云母、氮化硅等n有机类：蜡、树脂（聚四氟乙烯、聚酰胺等）有机类：蜡、树脂（聚四氟乙烯、聚酰胺等）一、固体润滑剂与纳米粒子一、固体润滑剂与纳米粒子n固体润滑剂发挥作用的条件固体润滑剂发挥作用的条件：n进入摩檫面间，吸附于摩擦面，形成固体润滑膜进入摩檫面间，吸附于摩擦面，形成固体润滑膜n粒度大小合适、稳定分散在润滑油中、并具有表粒度大小合适

48、、稳定分散在润滑油中、并具有表面活性。面活性。n减磨剂减磨剂：油溶、非油溶：油溶、非油溶n 油溶性油溶性：摩擦：摩擦 高温高温分解分解腐蚀腐蚀n 非油溶性非油溶性：在润滑油中分散稳定性不好：在润滑油中分散稳定性不好几种非油溶性固体添加剂的性质几种非油溶性固体添加剂的性质 名称名称石墨石墨二硫化钼二硫化钼氮化钼氮化钼聚四氟乙烯聚四氟乙烯相对密度相对密度晶体结构晶体结构莫氏硬度莫氏硬度摩擦系数摩擦系数 大气中大气中热安定性热安定性大气中大气中/2.23六方晶型六方晶型120.050.35004.8六方晶型六方晶型130.0060.253502.27六方晶型六方晶型20.27002.20.040.2

49、250二、纳米粒子的润滑性二、纳米粒子的润滑性n制成纳米粒子制成纳米粒子 稳定分散，易进入摩擦面间，稳定分散，易进入摩擦面间，形成膜减摩抗磨，对摩擦表面有一定程度的填补形成膜减摩抗磨，对摩擦表面有一定程度的填补与修复，抗磨作用与修复，抗磨作用n1、纳米金属粒子纳米金属粒子n具具有有低低剪剪切切强强度度，能能发发生生晶晶面面间间滑滑移移，几几百百纳纳米米的膜就能起润滑作用。的膜就能起润滑作用。n在在金金属属表表面面吸吸附附牢牢固固膜膜，由由于于膨膨胀胀系系数数与与基基体体金属接近，温度变化时也牢固。金属接近，温度变化时也牢固。n专利报道：超微铜粉或铜合金粉加入润滑油中，专利报道：超微铜粉或铜合金

50、粉加入润滑油中，润滑性能提高润滑性能提高10倍。倍。二、纳米粒子的润滑性二、纳米粒子的润滑性n2、纳米金属化合物粒子纳米金属化合物粒子nMoS2属属于于立立方方晶晶系系的的层层状状结结构构，层层与与层层之之间间以以较较弱弱的的分分子子间间力力连连接接，易易层层与与层层剥剥离离，具具有有良良好好的的润润滑滑性性能能。研研究究表表明明0.5微微米米的的硼硼酸酸盐盐在在摩摩擦擦表表面面上上形形成成的的膜膜厚厚是是普普通通胶体硼酸盐的胶体硼酸盐的1020倍。倍。n3、纳米无机粒子纳米无机粒子n马马国国光光等等将将石石墨墨制制成成约约200纳纳米米的的粒粒子子，开开发发出出“弛弛凯凯牌牌”节节能能减减摩