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润滑油抗氧剂品类及使用性方面的简要探讨
来源: | 作者:ZBRH | 发布时间: 1天前 | 9 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

润滑油抗氧剂产品的诞生及技术发展最早可追溯至20世纪3,40年代左右,当时汽车等工业发展迅速,用于发动机及各种设备的金属材料在越来越严苛的环境之下易产生氧化腐蚀,影响设备使用并减少寿命,进而催生了抗氧剂产品的研究和开发。抗氧剂的作用是通过物理或者化学反应的方法抑制氧化反应的开始,传递及终结,延缓并减少油泥和漆膜的形成,可以有效延长油品的使用寿命,保护设备。

时至今日,润滑油抗氧剂产品经过近一个世纪的发展,已经形成了专门的,有各自不同针对性作用的品类,比如从化学组成及结构上来看,有硫型、磷型、氮型,胺型、酚型、酚酯型等,按照作用机理不同主要可以分为自由基终止剂,过氧化物分解剂,金属减活剂等类型,也可按照实际作用的差别分类。油品氧化反应的发生需要可被氧化的反应物、中间物及氧气、环境温度,还涉及到设备所用的金属材料对氧化反应的催化作用,整个氧化的过程较为复杂,氧化反应的机理是在经过众多科研人员长期的研究后逐渐被厘清。这里我们重点讨论一下作用机理方面的情况,这有助于从根本上了解抗氧剂为何能抗氧化。

氧化机理理论认为,油品中所含的有机化学物质如烷烃、环烷烃、芳烃等在处于易氧化环境中时会转化为被称为过氧化物自由基的一类物质,这种过氧化物自由基即是油品氧化的关键传递物,通过后续的反应会形成有机酸类、醇类、酮类、醛类等,最终氧化成油泥、漆膜等物质。自由基终止剂的作用简单来说即是通过与过氧化物自由基的作用形成一类不活泼物质,阻断氧化反应的继续进行,防止或延缓漆膜和油泥的形成,从而延长油品的使用期。与自由基终止剂有着非常紧密联系的另外一种抗氧剂类型被成为金属减活剂,这类产品从名字上便可略知其作用,即降低金属离子的活性以达到抗氧化的效果。这里需要说明的是金属离子与氧化反应的关系,有关资料表明,部分金属离子的存在对油品的氧化起到一定的催化作用,使油品更容易被氧化,而机械设备不可避免地存在各类金属元素,其中以铜、铁等元素最为常见,如要避免或降低金属元素的氧化催化作用,加入适量的金属减活剂成为必须,一般而言,金属减活剂须与不同类型抗氧剂配合使用才能达到更好的抗氧化效果。

另外一种常见类型的抗氧剂被称为过氧化物分解剂,其机理主要体现其对过氧化物具有一定的分解能力上,在实际使用上也被称为抗氧抗腐剂。其中广为人知的产品是二烷基二硫代磷酸盐,此类产品是近几十年来广受欢迎及广泛使用的抗氧剂抗腐剂之一。二烷基二硫代磷酸盐最具代表性的产品为锌盐,其中含有锌元素、硫元素和磷元素,而硫和磷元素在油品抗氧化腐蚀方面各有特点和作用,能组合在一起发挥作用使得二烷基二硫代磷酸锌在抗氧抗腐性方面表现出色,甚至在极压性及抗磨性方面都能起到一定的作用。油品的氧化与高温环境密不可分,而为了获得更强的动力或者更好的使用效果,对金属部件的要求越来越高,比如内燃机发动机的压缩比的提高势必要求更好的机械强度及耐高温腐蚀等要求,抗氧抗腐剂这类产品的诞生与设备对于抗氧抗腐蚀的需求密切相关。

    长期以来,润滑油的使用场景从大类来说主要分为内燃机油(包括车辆,船舶等使用内燃机的油品)和工业油(包括汽轮机油、工业齿轮油、变压器油、液压油等,其中内燃机油普遍处于高温高压环境,而工业油的使用环境一般来说相较内燃机油则相对温和。内燃机油所需的高温抗氧抗腐效果除了要求一定程度的精制基础油外,抗氧剂的使用必不可少,其中以过氧化物分解剂和自由基终止剂为主要抗氧剂,而工业油品方面因品种繁多,每种油品需要达到的效果不尽相同,由一到几种类型的抗氧剂配合使用。总体而言,结合相关研究资料及实际市场使用情况,确定产品的使用方向及使用环境并采用二种以上不同抗氧机理的产品相互配合才能使油品要达到较好的抗氧化效果。当然,在搭配使用各种类型的抗氧剂时,需要注意有些不同类型抗氧剂之间可能发生的相互作用对油品质量产生负面影响的可能。(以上内容因作者水平有限,难免有不足或错误之处,敬请读者指正。)

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