基础油的氧化安定性及抗氧化感受性
时间:2025-03-10
时间:2025-03-10
中国汽车工程学会燃料‘j润滑油分会第卜一届年会论文集
基础油的氧化安定性及抗氧化感受性
李静王会东周旭光
(中国石油润滑油研究开发中心,兰州730060)
摘要介绍了荩础油钮化安定性的影响冈素,发现饱和烃、芳烃及含硫、氮化含物是摹础油氧化安定性的丰要影响圜索;同时,研究了基础油肘4ind抗氧剂的感受性,发现小|n]基础油对小问炎掣的抗氧刺的感受性足4i同的;对同一种抗氧剂,III炎基础油的感受性>II类基础油>I类基础油。
关键词:基础油氧化安定性抗氧剂感受性
1前言
随着机械工业的发展,对润滑油的各种性能提出了更苛刻的要求。为了减少机件磨损,降低损耗,提高产品质量,降低成本,保证工作机械的正常运转,各种润滑油产品都在向着高效、通用和长寿命的方向发展。为了满足这些要求,润滑油必须具备良好的物理性能、热氧化安定性和良好的添加剂感受性,以保证在长期的使用过程中不致由于热氧化分解和聚缩合反应使其酸值、腐蚀性和粘度增加,生成油泥或沉淀而影响工作机械的使用。要提高润滑油的质量,提高基础油的质量足基础…。20世纪50年代,因为对润滑油没有特殊的要求,所以基础油只要有合适的粘度且没有酸性组分即可;60年代,通常把基础油作为添加剂的载体,此时基础油的作用也未受到重视;70年代,欧洲首先引入了合成油的概念,其性能虽比矿物油优越,却由于较高的价格而市场很小;80年代,西欧开始出现类似合成油的加氢异构裂化油;到了90年代,随着润滑油升级换代的加速及环保等因素的影响,对基础油的性能提出了更高的要求。人们认识到再完美的添加剂组合若没有高性能的基础油也是不行的,因此基础油的作用越来越重要。
基础油的各种物理性能及化学性能对润滑油的使用性能有直接的影响,其中润滑油的氧化安定性是润滑油最重要的性能之一。因为润滑油的氧化是造成油晶质量变坏的主要原冈之一,氧化过程呵以生成过氧化物、醇、醛、酸、酯、羟基酸等化合物,这些化合物可以进一步缩合生成不溶于油的物质,附着在活塞和活塞环上,形成漆膜,甚至生成积炭;有些氧化产物与其他杂质形成油泥,可造成油路堵塞。此外,各种有机酸类氧化产物还会造成金属的腐蚀,增大磨损。因此,在润滑油基础油中加入具有抗氧性的物质,即抗氧剂,以减缓润滑油的氧化速度,提高润滑油的氧化安定性。要想提高润滑油的氧化安定性,除了添加抗氧剂外,提高基础油的氧化安定性则是非常必要和重要的。
2基础油的氧化安定性
润滑油摹础油的主要化学组成为烷烃、芳烃和一些极性化合物(含S、N化合物)。基础油的化学组成分布小同,其自身的氧化安定性就有所不同。通常认为,增加基础油的饱和烃含量,降低多环环烷烃和芳烃含量,可以提高基础油的氧化安定性:并且认为含硫化合物可以提高基础油的氧化安定性,而含氮化合物尤其是碱性氮化合物对基础油的氧化安定性是不利因素。
2.1基础油中各种碳氢化合物对基础油氧化安定性的影响
研究比较了基础油中的几种碳氧化合物后发现,链烷烃的氧化安定性比环烷烃的好。有文献【21认为,润滑油基础油中环烷烃结构的种类与润滑油基础油的氧化安定性也有一定的关系。APIII类基础油中的多环环烷烃在基础油中的含量与基础油的薄层氧化时间(TFOUT)之间的关系见图l。基础油中添加了4.5%分散剂、2.0%清净剂、1.0%ZDDP、0.3%烷基酚胺和O.7%硫烯。
从图l可以看出,随着多环环烷烃在基础油中含量的增加,基础油的TFOUT数值不断下降,因此.132—