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简谈润滑油酯中常用的极压抗磨剂
来源: | 作者:ZBRH | 发布时间: 1天前 | 5 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

润滑油可以在物体表面形成一层油膜以避免或减少表面相互摩擦而造成的擦伤或损坏,油膜的粘度和厚度很大程度上可以影响设备的工作效率,为了得到更好的润滑抗磨效果并兼顾经济性的油膜,加入合适的摩擦改进剂成为必须。摩擦改进剂一般指的是可以提高润滑油的抗磨性能,有效降低作用表面的摩擦系数从而达到减少摩擦和磨损的一类添加剂,按其发展历程及作用原理的差别可以简要地分为油性剂,普通抗磨剂和极压抗磨剂。油性剂通常指的是较早期使用的一些动植物油脂,脂肪醇等产品,其作用原理是可以在金属表面形成一层吸附膜从而减少摩擦和磨损并兼具一定的极压性能。普通抗磨剂和极压抗磨剂在实际使用过程中的区分并不是非常明确,其作用原理也基本一样,不同的是需要达到的抗磨效果和作用环境有一定差别,极压抗磨剂对于使用环境的要求更加苛刻和剧烈,比如大型载重车辆在低速高扭矩的工况下必须使用性能优异的含有极压抗磨添加剂的润滑油,而一些小型车辆的工况则温和许多,对极压性要求相对没那么高。又如,在某些高温高速工况环境下,普通摩擦改进剂的成膜速度及与金属表面的反应速率跟不上膜的消耗速度,容易造成磨损甚至烧结,必须要特定或特殊的极压添加剂才能达到要求,凡此种种,促进了极压抗磨剂的改进和发展。

时至今日,用于润滑油酯类产品的极压抗磨剂按照其有效作用成分的不同进行分类,主要有以下几个大类:含氯型,典型的产品有氯化石蜡类,氯化脂肪酸类等,此类产品在早期由于其极压性能较好且价格便宜,多用于车辆齿轮油及金属加工油等产品,但其缺点也非常明显,一方面其极压抗磨效果容易受到高温环境的影响,且因其含有氯元素,容易引起腐蚀及环保方面的问题,近年来在各类油品上的应用显著减少;含硫型,主流产品包括硫化烯烃类,硫化酯类等,含硫极压抗磨剂的抗摩擦性能和极压能力要明显好于一般的油性剂,总体性能在极压抗磨剂中较为均衡,且耐受高温能力相对较强,目前普遍用于如车用和工业齿轮油,润滑脂,切削液等;含磷型,主流产品包括磷酸酯类,亚膦酸酯类,磷酸酯铵盐等,相关资料显示,其与含硫型极压抗磨剂在成膜速率及膜强度方面有一定差别。此外,相关资料显示,含磷型极压抗磨剂对于粗糙金属表面效果相对其他种类的极压抗磨剂更好,但耐高温能力一般,通常情况下需要与其他极压抗磨剂配合使用效果更佳;有机金属盐类极压抗磨剂,此类产品最常见的是二烷基二硫代磷酸锌,其作用兼具抗磨、极压、抗氧化腐蚀等功效,其应用范围非常广泛,涵盖了绝大部分油品类型,当然由于其耐受高温能力有限,且易产生有毒有害气体,在加工过程中要特别注意温度的控制;此外,还有有机金属极压抗磨剂如二丁基二硫代氨基甲酸钼,此产品与其他添加剂复合多用于润滑油脂类产品,如极压锂基脂、复合锂基脂等,产品技术成熟,是润滑油脂类产品不可或缺的原材料之一。

传统的极压抗磨剂基本都含有硫、磷、氯等元素,这些元素对于环境保护均带来危害,随着环保意识的提高及法律法规的完善,势必造成传统极压抗磨剂在油品及复合添加剂配方中越来越严格的使用量限制,甚至可能会被环境友好型极压抗磨剂产品逐步替代。据相关资料显示,近年来环保型极压抗磨剂的研究和使用正在加强,包含有机酯类、有机酸类及其衍生物等品类,此外,如硼酸盐类添加剂以及含石墨相关抗磨产品在部分场景下也已经或将会成为极压抗磨剂市场重要的组成部分。

在实际使用方面,极压抗磨剂除了重点考虑其本身的性能特点是否满足润滑产品性能要求及涉及环保法律法规的要求外,还有非常重要的几方面需要使用者考虑或测试,一方面是其与基础油的相容性,传统的极压抗磨剂与Ⅰ类基础油的相容性普遍较好,而目前越来越多的Ⅱ类,甚至Ⅲ类以上基础油的使用可能会对两者的相容性带来一定挑战。另外一方面是添加剂在发挥效能的过程中也可能存在的负面影响,比如在高温环境下硫元素的存在或者过量的存在可能会对含铜金属造成一定的腐蚀作用,进而可能对基础油的氧化安定性产生不利影响,这需要技术人员对配方进行反复测试、调整和验证。此外就是产品的经济性考量,在商业化环境下,一个好的添加剂配方需要在经济性和实用性方面两者兼顾。(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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