精細(xì)石油化工進(jìn)展粘度指數(shù)改進(jìn)劑對(duì)潤(rùn)滑油性能的影響王會(huì)東中國(guó)石油潤(rùn)滑油研究開發(fā)中心,蘭州730060和熱氧化安定性4個(gè)方面。從這4個(gè)方面綜述了粘度指數(shù)改進(jìn)劑對(duì)潤(rùn)滑油性能的影響。
粘度指數(shù)改進(jìn)劑又叫增粘劑,主要用于內(nèi)燃機(jī)油液壓油自動(dòng)傳動(dòng)液和齒輪油中,其用量?jī)H次于清凈劑和分散劑。常用的粘度指數(shù)改進(jìn)劑包括乙烯丙烯共聚物,巧聚甲基丙烯酸酯1取1聚異廠烯;氫化苯乙烯異戊烯共聚物抑4大類。
1粘度指數(shù)改進(jìn)劑評(píng)價(jià)指標(biāo)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有以下4個(gè)方面。
稠化能力,是指加入粘度指數(shù)改進(jìn)劑后,提尚油品粘度的大小。般希望1要大,這樣加入量就小,比較經(jīng)濟(jì)。稠化能力與化合物的類型和相對(duì)分子質(zhì)量大小有關(guān),相對(duì)分子質(zhì)量越人,稠化能力越強(qiáng)。
剪切穩(wěn)定性5直接影響多級(jí)油粘度級(jí)別穩(wěn)定性。剪切穩(wěn)定性差的粘度指數(shù)改進(jìn)劑,由于其分子在剪應(yīng)力作用下主鏈斷裂。分子降低,使汕品粘度變小而造成磨損和油耗,大。84粘度指數(shù)改進(jìn)劑的聚合度相對(duì)分子質(zhì)量分布高分子在溶液中的流體力學(xué)體積有關(guān)。以剪切穩(wěn)定指數(shù)觀剪切穩(wěn)定性,用超聲波柴油噴嘴及,38等法來評(píng)定。55如1 6為99時(shí)多級(jí)油剪切后的粘度;心為98.9時(shí)+加粘度指數(shù)改進(jìn)劑含其他所有添加劑油品的粘度。
低溫性能主要指低溫起動(dòng)性和泵送性。
多級(jí)油低溫性能取決于在其使用溫度和剪切條件廠的粘度,后者又與所用的粘度指數(shù)改進(jìn)劑有密否正常發(fā)動(dòng),用低溫起動(dòng)粘度。低溫泵送性是指低溫起動(dòng)時(shí),短時(shí)間內(nèi)潤(rùn)滑油系統(tǒng)油壓達(dá)到正常,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部位得到充分潤(rùn)滑,用微甩旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)1爪。來評(píng)定。
熱氧化安定性主要指粘度指數(shù)改進(jìn)劑在經(jīng)受熱氧化分解后導(dǎo)致粘度下降,酸值增加,環(huán)槽積碳增多和粘環(huán)等系列問。
2粘度指數(shù)改進(jìn)劑對(duì)潤(rùn)滑油性能的影響2.1對(duì)潤(rùn)滑油稠化能力0的影響姚亞平和澄宇1分別在中間基和石蠟基兩種基礎(chǔ)油中研究了乙烯丙烯共聚物,巧聚甲基丙烯酸酯人聚異丁烯,氫化苯乙,異戊烯共聚物冊(cè)04大類12種粘度指數(shù)改進(jìn)劑的稠化能力,研宄結(jié)果明類中人9291的稠化能乃最強(qiáng),其次為1.17 7065和義69;類的次序以,26,250,350,3200.必須指出的是,350含量在1.5以稠化能力急劇增人,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了,1含量的其他粘度指數(shù)改進(jìn)劑,這可能是該聚合物分子容易在溶液中形成空間網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致此商品的溶液含量受到限制。
謝爾比系數(shù)或稱選擇性0是粘度指數(shù)改進(jìn)劑高溫稠化能力與低溫稠化能力的比值。理想相當(dāng)?shù)蜁r(shí)有較大的增稠能力;而在低溫基礎(chǔ)油本身粘度變大時(shí),粘度指數(shù)改進(jìn)劑產(chǎn)生的粘度,加不多,就是用來衡試這方面性能的,是粘艾指數(shù)改進(jìn)劑性能的重要數(shù)據(jù)之。研究結(jié)果明,收稿日期3,浴25.
切關(guān)氡低溫起是指油品在低溫下發(fā)動(dòng)機(jī)能大縈京化工學(xué)院。己發(fā)論文2以類粘度指數(shù)改進(jìn)齊1有優(yōu)良的0特性,本研究使用的了602的值在1.1左右,其余類粘度指數(shù)改進(jìn)劑的值明顯低于剛?cè)?,均在?5左右。
朱和菊等2從粘度指數(shù)改進(jìn)劑的結(jié)構(gòu)因素包括相對(duì)分子質(zhì)量及相對(duì)分子質(zhì)量分布序列分布等微觀結(jié)構(gòu)著手,全面分析了潤(rùn)滑油中常用的乙烯閃烯幾聚物類粘設(shè)指數(shù)改進(jìn)劑的結(jié)構(gòu)對(duì)潤(rùn)泔油使用性能的影響。收集的粘度指數(shù)改進(jìn)劑包括53日本等公司的17個(gè)樣品。研究明,粘度指數(shù)改進(jìn)劑的增稠能力主要山粘度指數(shù)改進(jìn)劑的相對(duì)分子質(zhì)景決定。與相對(duì)分產(chǎn)質(zhì)量分布也有定關(guān)系,相對(duì)分子質(zhì)量分布越窄,粘能力越強(qiáng),相對(duì)分子質(zhì)量分布寬對(duì)增粘能力有削弱作用。相對(duì)分子質(zhì)量越大,有效體積,大,內(nèi)摩擦力增大,增粘能力也增大。,稠能力與序列分布關(guān)系不明顯。
武志強(qiáng)等3考察了加入粘度指數(shù)改進(jìn)劑對(duì)內(nèi)燃機(jī)油運(yùn)動(dòng)粘度的影響。結(jié)果明,在粘度指數(shù)改進(jìn)劑添加量定的情況下,油品粘度隨基礎(chǔ)油粘度變化的模型是個(gè)有截距的直線方程。而目前常用的描述粘度指數(shù)改進(jìn)劑對(duì)汕品粘度影響的。1和出那方程,在粘度指數(shù)改逃劑添加量定時(shí),所顯的是個(gè)無截距的直線方程,與試驗(yàn)結(jié)果不完全致。分析試驗(yàn)結(jié)果后,找到了更加適宜的粘度指數(shù)改進(jìn)劑對(duì)油品運(yùn)動(dòng)粘度影響理意義簡(jiǎn)單明了代基礎(chǔ)油粘度對(duì)粘度指數(shù)改進(jìn)劑增粘能力的;彩響,代粘度指數(shù)改進(jìn)劑加量對(duì)粘度指數(shù)改進(jìn)劑增粘能力的影響代粘度指數(shù)改進(jìn)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?;?分析結(jié)果明新模型較。13篦。和役方朽肩更的準(zhǔn)確性Lamiff.eD和Asfour4在類坫礎(chǔ)油中研究,5,和氫化,於共聚物513類粘度指數(shù)改進(jìn)劑在150溫度范圍內(nèi)的,稠能力。結(jié)果明,對(duì)于0和160兩類粘度指數(shù)改進(jìn)劑,在溫度高于時(shí),其,稠能力隨溫度的升商而降低,而,的增稠能力則相反,隨溫度2.2對(duì)潤(rùn)滑油剪切穩(wěn)定性5的影響尹中間基和石蠟基兩種基礎(chǔ)油中,分別調(diào)制成100,運(yùn)動(dòng)粘度為1428左右的油樣,測(cè)定40100剪切穩(wěn)記性以及的切前后的粘度指數(shù)變化。按照的切穩(wěn)定性將9種粘度指數(shù)改進(jìn)劑,9291和丁602屈般,不,用十有剪切穩(wěn)定性要求的油品。8 200與疋3000都具有優(yōu)良的剪切穩(wěn)定性,然而兩者的產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路不同,前者是依靠改進(jìn)聚合物結(jié)構(gòu),提高其穩(wěn)定性從而提高臨界聚介度而者則通過降低聚合物本身相對(duì)分廣質(zhì)景戶1來達(dá)到目的,也就是說用稠化能乃的降低來換取剪切松定件的提。
由于聚合物在使用糸件熱氧化條件下分解生膠的速度比潤(rùn)滑油本身要大,因此使用乃和5性能都好的產(chǎn)品,在滿足相同的剪切穩(wěn)定性開特皮勒12試驗(yàn)31叫迎32評(píng)分和皮特法飛評(píng)分都比較好。
朱和菊等2從粘度指數(shù)改進(jìn)劑的結(jié)構(gòu),包括相對(duì)分子質(zhì)量及相對(duì)分子質(zhì)量分布序列分布等微觀結(jié)構(gòu)方面,使用柴油噴嘴法;齒輪機(jī)法超聲波剪切方法⑴粘度儀法研究了沉粘度指數(shù)改進(jìn)劑的抗剪切性能與相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量分布分子序列分布之間的關(guān)系。對(duì)3柴油噴嘴法超聲波剪切法高溫高剪切法,它們與相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量分布的關(guān)系趨勢(shì)相同,即相對(duì)分子質(zhì)量越小,相對(duì)分子質(zhì)量分布越窄,現(xiàn)的抗剪切性能越好,這與理論相符。而對(duì)于FZG齒輪機(jī)法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻與之相反??桑煌脑u(píng)定方法,得出的結(jié)論不定相同,用柴油噴嘴法超聲波剪切法高溫高剪切法評(píng)定剪切安定性較叫;齒輪機(jī)法介理從冊(cè)剪切1父據(jù)相付分子質(zhì)試相對(duì)分子質(zhì)量分布序列分布的關(guān)系中可以明顯看出,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子鏈越長(zhǎng),越傾向于斷裂,抗剪切穩(wěn)定性越差。當(dāng)平均相對(duì)分子質(zhì)量相同時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量分布越寬,可被剪切的分子較相對(duì)分子質(zhì)量分布窄的要多,抗剪切性能越差。
綜合,與5作為粘度指數(shù)改進(jìn)劑性能和價(jià)厲,腧厲,栳觸擂郝,精細(xì)訕化工進(jìn)戰(zhàn)提高粘度指數(shù)改進(jìn)劑的剪切穩(wěn)定性,但是相對(duì)分子質(zhì)量減小會(huì)引起稠化能力下降;具有合適聚合單體合理結(jié)構(gòu)的聚合物兼有優(yōu)良的剪切穩(wěn)定性和稠化能力,適合在有剪切穩(wěn)定性要求的油品中使用,2.3對(duì)潤(rùn)滑油低溫流動(dòng)性的影響朱和菊等1從粘度指數(shù)改進(jìn)劑的結(jié)構(gòu)。包括相對(duì)分產(chǎn)質(zhì)量及相對(duì)分子質(zhì)量分布序列分布等微觀結(jié)構(gòu)方面,研究了,粘度指數(shù)改進(jìn)劑的低溫性能與相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量分布分子序列分布之間的關(guān)系。
低溫起動(dòng)性能方面,不同征的相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)低溫起動(dòng)性能的敏感性各不相同,用數(shù)均分子量征低溫性能與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系較為合理。隨數(shù)均1對(duì)分子質(zhì)柬洲加,5粘度哇下降趨勢(shì),即相對(duì)分子質(zhì)量的增加對(duì)低溫性能有利,分析原因可能是相對(duì)分子質(zhì)量越高,其在潤(rùn)滑油中的相對(duì)加入量較少,對(duì),粘度值增加較少,因而潤(rùn)滑油的低溫起動(dòng)較容易。隨著相對(duì)分子質(zhì)量分布系數(shù)的,加,低溫起動(dòng)性能有變壞的趨勢(shì)。產(chǎn)生這現(xiàn)象的原因可能是相對(duì)分子質(zhì)量分布越寬,粘能力1降。加量要比相對(duì)分子質(zhì)量分布窄的多,故低溫起動(dòng)性能變差。乙烯各序列單元含量,加,粘度呈上升趨勢(shì),低溫起動(dòng)性能變差。
低溫泵送性能和相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)社分布印列分布的關(guān)系與低溫起動(dòng)性能正好相反。產(chǎn)生這結(jié)果的原因可能是,低溫起動(dòng)性能與加量關(guān)系較人,而低溫泵送性能則與分子內(nèi)部的1些特性關(guān)系較大。當(dāng)乙烯序列笮幾越多,分子鏈之間的吸引占主導(dǎo)地位,分子間的吸引使得分子的流動(dòng)發(fā)生困難,泵送起來就困難。當(dāng)乙烯含量增加到定數(shù)量時(shí),乙烯丙烯共聚物的結(jié)晶度會(huì),加,低溫時(shí)易產(chǎn)生結(jié)晶,堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)濾網(wǎng),造成發(fā)動(dòng)機(jī)泵送失敗。同樣,丙烯序列單元越多,由于分子支鏈增多,分子間的吸引力減少,分子流動(dòng)較容易,泵送起來就相對(duì)容易。
2.4對(duì)潤(rùn)滑油熱氧化安定性和高溫清凈性影響粘度指數(shù)改進(jìn)劑本身的熱氧化安定性會(huì)影響稠化油的熱氧化安定性,因此評(píng)價(jià)粘度指數(shù)改進(jìn)劑優(yōu)缺點(diǎn)的專著幾乎都將熱氧化安定性作為項(xiàng)幾乎總是伴隨著氧化影響,因此對(duì)于粘度指數(shù)改進(jìn)劑的考察是結(jié)合兩者的熱氧化安定性。
種粘度指數(shù)改進(jìn)劑本身的熱氧化安定性,然后用旋轉(zhuǎn)氧彈法進(jìn)廳稠化油的熱氧化安定性測(cè)定。空氣熱重法,分析結(jié)果明,聚甲基丙烯酸酯類產(chǎn)品丁602在225已就開始失重,至2701失重達(dá)95,350,耆其佘粘度指數(shù)改進(jìn)劑汗始失重溫度均在300以上。由于正3000是單單體聚合物,因此呈階失重,其余的都是共聚物,故呈階失重。在不調(diào)入抗氧劑的條件下,添加粘度指數(shù)改進(jìn)劑之后稠化油的旋轉(zhuǎn)氧彈結(jié)果明顯變鴦降凝劑討稠化汕的旋轉(zhuǎn)氧彈納果尤影響。
李洪燕和武志強(qiáng)5用成焦板或成漆板試驗(yàn)法研究了基礎(chǔ)汕及坫度指數(shù)改進(jìn)劑付潤(rùn)滑汕高似清打性的影響,結(jié)汜叫,基礎(chǔ)汕的粘度和粘度指數(shù)改進(jìn)劑對(duì)油品的溫清凈性有很大影響;粘度較大的基礎(chǔ)油高溫清凈性明顯優(yōu)于低粘度的基礎(chǔ)油,在低粘度的基礎(chǔ)油中加入些重組分,可明顯改善油品的高溫清凈性;而在油品中加入粘度指數(shù)改進(jìn)劑會(huì)使油品的高溫清凈性變差,非分散型粘度指數(shù)改進(jìn)劑的負(fù)面影響更大。
3各類粘度指數(shù)改進(jìn)劑的特點(diǎn)6聚甲基丙烯酸酯口儀社低溫性能特別好,若烷基鏈足夠長(zhǎng),可兼有降凝作用,與含氮極性單體共聚則兼有定的分散作用,在多級(jí)油中還可降低無灰分散劑的用量。用于配制內(nèi)燃機(jī)油的,相對(duì)分子質(zhì)量在15,4左右,用于配制液壓油齒輪油數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)液等的尸,分子試在2,34.的稠化能力和剪切性較差。+適合單獨(dú)配制多級(jí)柴油機(jī)油。
優(yōu)良的剪切穩(wěn)定性,可用于配制液壓油和多級(jí)齒輪油,但稠化能力和低溫忡能較憶不能配制粘度級(jí),較低和大跨度的多級(jí)內(nèi)燃機(jī)油。目前,低分子,18在配制沖程21油方面用量較大,而用于調(diào)制內(nèi)燃機(jī)油的用量在逐步下降。
乙烯丙烯共聚物,乙烯丙烯共聚物的稠化能力和剪切穩(wěn)定性較好,但低溫栗送性。熱性和抗婉性足呵項(xiàng)不同不好。,7151.由于它低溫泵送性較差,在配制低粘度級(jí)別的多級(jí)內(nèi)燃機(jī)油,最好指型降凝劑,合,前常用的有5785氫化苯乙烯異戊烯共聚物HSD圮苯乙烯與兄戊烯或廣烯的共聚物,然后再加氫使雙烯單體中的剩余雙鍵飽和,以提高其熱氧化安定性。冊(cè),相對(duì)分子質(zhì)量般為510104,其稠化能力和剪切穩(wěn)定性都較好,能滿足多級(jí)內(nèi)燃機(jī)油的要求,特,是配制人跨度的多級(jí)內(nèi)燃機(jī)汕107 50,15750及20750.由于陽良好的,稠能力和剪切穩(wěn)定性,其使用量越來越大,目前常用的是誠(chéng)1麗公司的550,2003,25,260等,4結(jié)束語粘度指數(shù)改進(jìn)劑不僅能稠化基礎(chǔ)油,而且可以改變油品的粘溫性,使油品具有良好的高溫潤(rùn)滑性和低溫流動(dòng)性,同時(shí)要求粘度指數(shù)改進(jìn)劑對(duì)油品的抗闈化安定性,凈性不產(chǎn)生明纟的有害影響,還要求稠化汕在機(jī)械剪切作用下粘度損失適度。在實(shí)際應(yīng)用中,種好的粘度指數(shù)改進(jìn)劑不僅要求稠化能力大,剪切穩(wěn)定性好,同時(shí)還要求具有良好的低溫性能和熱氧化安定性。因此在潤(rùn)滑油的研制和生產(chǎn)過程中,要注總選好粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
2朱和菊,王國(guó)金,陳月珠。潤(rùn)滑油,2000,坷152553武志強(qiáng),呂芝華,李洪燕等。石油學(xué)報(bào)石油加工,2002,1825李洪燕,武志強(qiáng)。石油煉制與化工200321053,55 6張哲。遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版,200284375刃7聲明為適應(yīng)我國(guó)信以化述設(shè),擴(kuò)大木刊及作者知識(shí)口息交流渠道,本刊波他1中期刊乍文數(shù)據(jù)庫收錄,其作者文章著作權(quán)使用費(fèi)與本刊稿酬次性給付。免費(fèi)提供作者文章引用統(tǒng)分析資,如作普不意文章被收錄,請(qǐng)?jiān)趤砀澹蛩暶?,木剛魯做迅?dāng)處理。
作者:佚名 來源:中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng)