润滑油极压抗磨油性减摩剂.docx
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绪论 载荷添加剂分为两类：油性剂和极压剂油性剂是由范德华力或化学键吸附金属 表面上形成吸附膜，避免金属直接接触而在高温、高压条件下，极压剂与摩擦 副表面金属反映，生成化学反映膜，剪切运动在此膜中进行，避免金属胶合油 性剂在较低的温度和载荷下有效，温度达到120〜150°C，吸附膜破坏脂肪酸、 酯类等是常常利用的油性剂极压剂主如果含硫、含氯或含磷的有机化合物，它 在高温和高载荷下有效，磷酸酯是一类特殊的极压剂，在不太高的载荷下，能使 磨损显著降低，又叫抗磨剂能有效降低摩擦系数的载荷添加剂，如脂肪酸、酯 类、硫化油脂、磷酸铵盐等，称为摩擦改良剂极压抗磨剂这是一类含氯、含硫和含磷的有机化合物，有的则是其金属盐或胺盐，这些化合 物的化学性质很强，能与金属表面其化学反映，生成熔点较低和剪切强度较小的 化学反映膜（实际上是一种适度的化学侵蚀现象），从而起到减少金属偶之间的 摩擦、磨损和避免擦伤及熔焊的作用因此一个好的极压抗磨添加剂在低一些的 温度下是稳固的，只有在需要其工作的条件下，才能与金属表面起反映极压抗 磨剂主要包括硫系极压剂、磷系极压剂、氯系极压剂、有机金属系极压剂和硼酸 盐极压剂1） 硫系极压剂 含硫极压剂在高温、高压下与金属表面发生化学反映，生成硫化铁膜。
硫化铁耐 热性好，因此含硫极压剂烧结载荷高，可是硫化铁较脆，所以含硫极压剂抗磨性 较差硫化异丁烯（T321）是取得普遍应用的含硫极压剂，其特点是含硫量高, 油溶性好，具有中等化学活性，因此对铜侵蚀性较小，特别适用于配制齿轮油 其中，硫化异丁烯是由异丁烯、单氯化硫、硫化钠反映而成在抗磨区由S-S键的断裂而生成有机的硫醇铁，在极压区则发生C-S键的断裂而 生成无机的硫化铁在摩擦表面生成的硫化铁膜，由于其抗剪切强度大，因此， 摩擦系数较高，但水解安宁性好，熔点高，其润滑作用可持续到 800C硫化钠硫化钠水酸性废水 酸性废水 废水*产品硫化异丁烯 T321 二苄基二硫化物 T322（ 2） 含磷极压剂 含磷极压剂中主要分为磷酸酯和亚磷酸酯、硫代磷酸酯、氯代磷酸酯、硫代磷酸 酯的金属盐、磷酸酯和硫代磷酸酯的含氮衍生物诸如亚磷酸二丁酯（T304）、 酸性磷酸酯胺盐、烷基硫代磷酸-甲醛-胺缩合物（T305）、磷酸三甲酚酯等含 磷化合物在摩擦表面凸起点刹时时高温作用下分解，与铁生成磷化铁，它再与铁 生成低熔点的共熔合金流向凹部，使摩擦表面滑腻，避免磨损，即所谓的化学抛 光作用磷系极压剂热稳固性越差，则抗磨性越好，但抗磨持久性下降。
磷酸酯和亚磷酸酯 磷酸酯和亚磷酸酯载荷性能和抗磨性能明显地受到烃基的结构和链长短的影响， 长链烃基能增加油溶性，亚磷酸酯的铜侵蚀性小中性磷酸酯活性较弱，不易在 摩擦表面形成化学保护膜，酸性磷酸酯的性能较好，但酸性较高，在高负荷条件 下易产生化学侵蚀、磨损，消弱其极压抗磨作用而且酸性磷酸酯易与油中的其 它添加剂发生作用生成沉淀硫代膦酸酯 由于硫的电负性比氧的电负性小，磷酸酯分子中的磷氧双键取代后取得的硫代磷 酸酯极压抗磨性比相应的磷酸酯更好；四球机最大无卡咬负荷增大，水解性增加， 热稳固性降低氯代磷酸酯 氯代磷酸酯和氯代亚磷酸酯的极压性明显比相应的磷酸酯和亚磷酸酯高很多，也 比硫代磷酸酯高磷酸酯和硫代磷酸酯的含氮衍生物 由于酸性磷酸酯活性高，抗磨蚀性差，磷消耗快，所以选用胺中和法能够克服上 述缺点，在具有良好的极压，抗磨性能的同时，防腐、防锈及抗氧化性能也超级 好氨基硫代磷酸酯或氨基磷酸酯有较好的极压性，对金属的侵蚀性又比较小， 是具有适度化学活性的极压剂，取得了普遍的应用亚磷酸二丁酯 T304 淄博东风化工厂； 硫磷酸含氮衍生物 T305 南京宁江化工厂； 磷酸三甲酚酯 T306 天津滨海化工厂； 硫代磷酸胺盐 T307 南京宁江化工厂。
3） 含氯极压剂 利用最多的是氯化石蜡，原料廉价易患，主要用于配置金属加工油其它普遍利 用的还有五氯联苯等氯化烃类，氯化脂肪酸类含氯极压剂的长处是容易在缓和 的条件和较低的温度下发生降解而与金属作用生成金属氯化物，因此在较低的温 度下即有效而它的缺点是由于具有很高的反映活性易造成金属的侵蚀磨损，因 此在使历时需要添加抗侵蚀剂另外，含氯极压抗磨剂在金属表面形成的氯化铁 膜容易在潮湿气氛下或高温下分解而失效氯化石蜡 T301 沈阳化工厂（4） 金属盐极压剂属于金属盐的极压剂有环烷酸铅（T341），二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）、二烷 基二硫代磷酸氧钼、硼酸盐高碱性磺酸盐（钠或钙）极压抗磨剂是近期进展起来的，国外已有商品出售，它 的极压抗磨机理不同凡响，它在化学上是惰性的，在摩擦表面吸附并形成低剪切 磺酸盐膜起到挤压抗磨作用环烷酸铅 T341二烷基二硫代氨基甲酸钼 T351二丁基二硫代氨基甲酸铅 T353（5） 硼酸盐 硼酸极压剂是一种新型极压剂研究表明，它的极压性能、抗磨损性能、热氧化 安宁性能、高温抗侵蚀性能和密闭性能优于某些其它类型极压剂硼酸盐极压剂 实质上是一种固体润滑剂的胶态分散液。
在摩擦副表面电荷作用下，分散液中的 带电粒子吸附于表面上，形成粘性厚膜硼酸盐极压剂是碱性石油磺酸钙、硼酸、 氢氧化钠为原料，经硼化反映和复分解反映制得硼酸盐极压剂的特点是极压性 好，但对水比较敏感主要分为无机硼酸盐和有机硼酸酯无机硼酸盐添加剂主要包括硼酸钾、硼酸钠、偏硼酸钾及偏硼酸钠等若干金属化 合物它们的形态为玻璃状细微粒子，粒子直径小于l^m，多数小于口 m硼 酸盐是一种多功能的润滑油添加剂，具有优良的极压抗磨减磨性能、良好的热氧 化安宁性、防锈防侵蚀性及密封适应性，比硫系、磷系添加剂性嫩更优越，无毒 无臭，不污染环境，已在工业齿轮油、二冲程油、车辆齿轮油中取得应用，并具 有明显的节能效果硼酸盐的缺点是油溶性差，在油中不能形成稳固的固-油分散体系，也不能有效 地进入摩擦界面而其作用因此，目前商品硼酸盐润滑油添加剂主要依托加入大 量的表面活性剂来保证硼酸盐的微粒均匀地悬浮在油中，并保证在水分存在的情 形下硼酸盐不会结晶析出表面活性剂以石油磺酸盐和丁二酰亚胺为佳有机硼酸酯包括含氨基、丁二酰亚氨基、唑啉及咪唑等基团的有机硼酸酯 硼酸盐 T36l 中石化茂名分公司 对比各类极压抗磨剂的作用机理不同，性能特点也不同。
硫化物的油膜强度较低，因 此含硫化合物的润滑油往往在破裂时才发挥其极压作用，主要适用于高速、高负 荷的情形有机磷极压抗磨剂具有较好的抗磨抗擦伤性能，尤其适用于低速高负 荷的情形含氯极压抗磨剂具有活性强、极压性能好的特点，但稳固性差，易引 发侵蚀含硼极压剂通过沉积在摩擦表面上，生成具有弹性且粘附力强的硼酸盐 膜而起到抗磨作用卜片-Mt趋势由于极压抗磨剂中含硫、磷、氯等具有污染性的元素，因此世界各国都在开发能 够知足环保要求的极压抗磨剂据 200l 年润滑油科技情报站论文专辑介绍，Dover 公司研制成功一种无氯极压抗磨剂，这种添加剂是合成的环己烷二甲醇的 链烷酸酯，其分子通式是：另外，国外已将金属型清净剂作为极压抗磨剂进行了一系列的研究如将磺酸盐 作为惰性极压剂，能够减少摩擦，避免熔结，还能够中和酸性污染物，对金属不 产生侵蚀，同时不造成环境污染，是一种具有进展前景的极压抗磨剂这种极压 抗磨剂按照不同的利用要求，磺酸盐的相对分子质量、烷基链长短与支链度、芳 基的性质、阳离子、碱值大小和稀释剂等的不同，能够分为不同的牌号 Lubrizol 公司已在市场上推出高碱值的磺酸盐型极压添加剂，其主要牌号有 LZ5283、 LZ5310、LZ5 437。
在金属清净剂中，引入某些元素（如 S、B 等），或进行基质结构改性，能够增 强胶体稳固性和抗磨性抗磨型金属清净剂是具有优良的极压抗磨性的清净剂 它同时还具有必然的低温分散性、抗氧抗腐、氧化安宁及专门好的热稳固性这 将是未来清净剂应用的一个主要进展方向油性剂和摩擦改良剂油性添加剂加入润滑油中，能在金属表面上形成定向吸附膜，从而起到改善 摩擦性能的作用其可分为两类：一类是有机金属化合物，如有机钼、有机铜等， 另一类是无灰型的有机化合物，如有机胺及其衍生物、多元醇酯等常常利用的 无灰剂有以下几种：（1） 脂肪酸及二聚酸，如油酸、硬脂酸、二聚亚油酸等2） 脂肪醇，如石蜡氧化脂肪醇等3） 脂肪酸皂，如油酸铝、硬脂肪酸铝等4） 酯类，如油酸丁酯，油酸单甘油酯、油酸环氧酯，另外还有 硫化动植物油等此类物质都有极性基团，对金属表面有很强的亲和力，极性基团强有力地吸 附在金属表面，形成定向吸附膜，避免金属之间直接接触，从而减少摩擦和侵蚀无灰型减摩剂在利用进程中消耗较少，因此具有较强的降低摩擦的维持能力类别二煜基二喘代氮基下酸悵、二烧基二聽 代疇醴旬、油嗟洞、欢粧陋铜等址醱醐类高簸時肋醱、把基靈类、氏进 萌类、硫化动植糊油、乙氧基酚类、验 比報鱼油忙用詁霁 磷酸三甲酚酯、二异丙基麟酿型、二油 基亚磷醱哺答十几喷舊鱼油臣生物，怙:战三乙醇胺等硫化鲸鱼油是一种优良的油性剂，由于原料欠缺，出现了硫化鲸鱼油代用品硫化烯烃棉籽油。
它是由棉籽油、烯烃与硫磺反映而得，具有摩擦改良性，同时 兼有极压性，可用于多种工业润滑油和润滑脂苯并三氮唑脂肪胺盐是多效油性剂，具有降低摩擦系数、抗磨、抗氧化和防 锈多种功能另一类有机减摩剂是油溶性金属化合物，最主要的是有机钼，它具有优秀的 改善摩擦因素和抗磨作用，能够显著降低摩擦部件之间的摩擦因素其中比较有 代表性的是二烷基二硫代氨基甲酸钼（MoDTC）虽然有机钼减摩效果专门好， 但在苛刻的工况下，减摩性能不够理想，极压符合和抗侵蚀性也不令人满意，专 门是燃料经济性维持能力不尽人意随着行车时刻的增加，有机钼剂与油品氧化 产生的过氧化物发生反映，致使有效钼含量逐渐下降，摩擦阻力增大，燃料消耗 加速二烷基二硫代磷酸氧钼 一般以为，用作摩擦改良剂的二硫代磷酸硫化氧钼 是MoV的二聚物它有两种类型结构：Mo2O3B4和Mo2O4-xSxB2，其中B为硫磷 酸酯（DDP）, x为0~4,通过x射线晶体衍射测定的结构式如下soORROORRO SB
直接钼化法是将二硫代磷酸与一些无机钼试剂直接反映用作钼化的试剂有 三氧化钼、钼酸钠、仲钼酸铵等因为Mow为强氧化剂，能够将硫磷酸氧化成 硫代过氧二磷酸酯，发生下面的反映S S SI I IMo6++ 2(RO)2—P-S— Mo5+ + (RO)2—P-S S—P—(OR)2硫代过氧二磷酸酯［(DDP)2］为一硫化试剂，能够在钼原子之间嵌入硫桥原 子，产物中五价钼的主要结构为 Mo2O2S2(DDP)2 型较高的反映温度和较长的 反映时刻有利于 Mo2O2S2(DDP)2 型产物的生成在较低温度时，产物主如果 Mo2O3(DDP)4 型还原法是在硫磷酸钼化的进程中，同时加入还原剂，如SO2等；或在钼化之 前先用还原剂如Zn等，将Mow还原为Mov后再与硫磷酸反映如此能够使硫磷 酸的用量减少，而且反映产物含有较少的硫代过氧二磷酸酯二硫代磷酸硫化氧钼在矿物油中的溶解度一般不超过5%，其在润滑油中适宜浓度为 1%~4%二硫代磷酸硫化氧钼具有良好的稳固性，在贮存中不分解除淤渣，不释放有害的 H2S 和有机硫化物二硫代磷酸硫化氧钼出具有减摩和抗 磨作用外，还具有比 ZDD。
