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合成潤滑油

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目錄

  • 1 什麼是合成潤滑油
  • 2 合成潤滑油的性能特點[1]
  • 3 合成潤滑油的發展趨勢[1]
  • 4 參考文獻

什麼是合成潤滑油

  合成潤滑油是指通過化學合成方法製備成較高分子的化合物,再經過調配或進一步加工而成的潤滑油。合成分為6 類:有機酯、合成烴、聚醚、聚硅氧烷(硅油)、含氟油、磷酸酯。

合成潤滑油的性能特點[1]

  合成潤滑油是一種通過化學合成法製備的潤滑材料。隨著工業的高速發展。合成潤滑油被廣泛地應用到民用領域。合成潤滑油具有優良的粘溫性能和低溫性能,良好的潤滑性和低揮發性,有的還有極好的化學穩定性和耐輻射性,能夠滿足長周期、環保和生物降解等方面更嚴格的要求,這是礦物潤滑油難以具備的。合成潤滑油根據化學結構不同,表現出不同的性能特點。

  1.合成酯類油

  合成酯類油是羧酸和醇在催化劑的作用下酯化而得,有雙酯、多元醇酯和復酯等。酯類油具有良好的粘溫性能,低溫流動性好,使用溫度高,能與礦物油及多數合成油混溶,有良好的抗磨損、抗擦傷及耐摩擦特性,無毒,可生物降解及價格適中等。但酯類油的粘度較低,與大多數密封材料的相容性較差,與塗料不相容,水解穩定性差,防腐蝕性中等。酯類油已廣泛用於內燃機油、壓縮機油、冷凍機油、金屬加工液及潤滑脂基礎油

  2.聚醚

  聚醚是由環氧乙烷(EO),環氧丙烷(PO)或環氧丁烷(BO)等通過開環聚合(共聚或均聚)制得,可分為水溶性聚醚、水不溶性聚醚和油溶性聚醚聚醚的使用範圍很廣,是應用最廣的合成基礎油聚醚具有較高的潤滑性能,高粘度指數和較好的熱穩定性,具有寬泛的粘度範圍。在高溫下揮發性低,能夠用於高低溫環境中。聚醚一般被用作淬火液、金屬加工液、食品級潤滑油、液壓油和壓縮機油。但聚醚對添加劑的感受性不好、與某些材料不相容,價格也較高。

  3.聚α-烯烴

  聚α-烯烴(PAO)是α-烯烴(主要是C8C10烯烴)在催化劑作用下聚合而得的具有比較規則的長鏈烷烴。與其它合成油相比,PAO綜合性能優良,原料來源豐富,生產工藝簡單,價格相對便宜,因此得到廣泛的重視。

  PAO的揮發性低,具有優越的熱安定性,高溫分解少;由於分子量相對整齊,具有很好的剪切安定性,多用於調製多級內燃機油、車用齒輪油和低溫液壓油等寒區作業機械的潤滑材料。但低粘度PAO對許多密封材料只有中等的相容性,抗摩擦磨損性能不如礦物油,極壓劑和抗磨劑在PAO中的溶解度中等,不生物降解,與硅油、全氟烷基聚醚不溶,因而在使用中受到限制。

  4.硅油

  硅油有時也被稱為硅酮油.硅油主要分為普通硅油和改性硅油。最常用的硅油主要有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油和氯苯基硅油等。硅油具有優異的粘溫性能。凝固點低,耐熱性能好,揮發度低,有良好的氧化穩定性,耐候性和電氣性能,可用作電氣絕緣油;此外,硅油的錶面張力低,起泡性小,是非常優良的抗泡劑:硅油還具有無毒、無味及生理惰性。可用於醫葯領域。但硅油與鋼-鋼、鋼-銅摩擦副的界面潤滑性不佳,限制了其在潤滑領域中的應用。

  5.全氟聚醚

  全氟聚醚具有良好的化學穩定性.熱氧化穩定性高,使用溫度寬,良好的抗燃性,高抗輻射穩定性,優良的抗磨和抗擦傷特性,良好的低溫流動性和低揮發性。但全氟聚醚的潤濕性較差,防腐蝕性能也不理想,對添加劑的溶解性能差.且與其它油品的互溶性差,在高溫下分解會形成有毒氣體。此外,全氟聚醚的價格高,限制了它的應用。

合成潤滑油的發展趨勢[1]

  1.環保與節能是合成潤滑油發展的動力

  2011年底召開的中央經濟工作會議確定了繼續抓住科學發展這個主題和加快轉變經濟發展方式這條主線。會議明確了2012年中國經濟工作的五項主要任務,其中在第三條中講到著力加強節能減排工作,這也為潤滑油行業的發展指明瞭方向。目前,汽車

和工業的飛速進步及節能減排、低碳經濟的發展,都對合成潤滑劑未來發展提出了新的要求,推動潤滑油行業實現綠色、節能發展刻不容緩。合成潤滑油需求量的迅速增長主要有以下幾方面的因素:首先是高科技的發展對潤滑劑要求更苛刻,機械設備小型化、負荷增加、精密度提高、使用壽命延長、要求潤滑油用量少,同時能耐高低溫、重負荷、長壽命。其次,由於資源短缺,普遍要求節能。合成潤滑油可利用動植物油及其它化工原料製備,擴大了原料來源,而且合成潤滑油用量少、蒸發量小,補加量少,壽命長,最終可減少用量,達到了節約能源的目的。再次,新世紀對環境保護的要求更高、更全面。礦物油不能生物降解。今後,在各類合成潤滑油中增長較快的是聚\alpha-烯烴和合成酯類油。

  2.工業用油對合成潤滑油發展的要求

  工業應用合成潤滑油已有約50年的歷史 由於社會對生態環境的日益重視,為合成潤滑油在工業上的擴大使用創造了條件。近年來,工業用油的產量和需求量快速增長。工業應朋中主要有液壓油、齒輪油、壓縮機油和金屬加工液等 目前機械工業的發展趨勢是向小體積化的方向轉變,淘汰落後產能,設備的精密化,提高設備效率,減輕重量,增加可靠性和環境友好性能,要求合成潤滑油能夠減摩節能、延長潤滑周期和設備壽命。

  液壓油是工業潤滑油中用量最大、應用面最廣的品種。廣泛用於冶金、礦山、工程機械、汽車、飛機、運輸工具、機床及其它液壓系統中。液壓系統朝著縮小體積、減輕重量、增大功率、提高效率、增加可靠性和環境友好的方向發展 由於液壓設備系統體積變小,操作壓力增加,潤滑油操作溫度增加。液壓油的發展趨勢是提高清凈性、過濾性,減少廢油處理和環境污染,有更長的使用壽命。

  隨著齒輪設計精度的提高、流線型設計等因素,使齒輪的操作溫度,承載負荷越來越大,齒輪問的公差越來越小,齒輪切線速度加快,要求工業齒輪油具有優良的氧化安定性和熱安定性.以延長油品的換油周期,需要更好的熱安定性、氧化安定性、硫磷保持能力,而且應具有無毒或低毒及可生物降解的性能。

  壓縮機油可分為礦物油型和合成油型兩大類。用作壓縮機油的合成油主要有合成烴(聚α-烯烴)、有機酯(雙酯)、聚烷撐二醇、氟硅油和磷酸酯等。壓縮機油的趨勢是更長的換油期(4000h以上,某些領域甚至要達到8000h)。所以合成可生物降解壓縮機油的使用比例在快速增加。

  隨著時代和科技的發展,工業用潤滑油的發展趨勢已從普遍的滿足一般性潤滑轉向專業性、節約能源和環境友好性等方向轉變。

  3.汽車技術的發展對合成潤滑油的要求

  2011年.中國汽車市場實現累計銷量1844萬輛,成為全球銷量第一的國家。作為潤滑油消費大戶。汽車用油要求潤滑油必須清潔和高質量,潤滑油質量需隨著日益嚴格的環保要求而不斷提高。美國石油學會(API)繼2009年8月31日取消API CG-4規格後,在2010年陸續取消了重型發動機油規格API CF和API CF-2。GL-4齒輪油規格的廢止時間表也即將推出隅]。舊產品規格的廢止標誌著潤滑油行業在不斷推出符合節能和環保要求的新產品。歐美髮達國家已基本進入全合成潤滑油時代。據不完全統計,目前我國汽車尾氣排放合格率不到70%,低檔次燃油和潤滑油是誘發尾氣不合格的主要原因之一。為滿足法規要求的排放標準,汽車採用電控燃油噴射技術、普遍安裝了催化轉化器及柴油車安裝顆粒物過濾器。汽車技術的發展對車用合成潤滑油提出了更高的要求:(1)為防止催化轉化器催化劑中毒,潤滑油必須低磷、低硫和低灰分:(2)提高汽油機油和柴油機油的高溫抗氧化性能、清凈性和分散性;(3)適應汽車節能要求,使用多級油;(4)適應車輛齒輪油和自動傳動液的新要求:(5)開發清潔燃料發動機潤滑油。清潔燃料發動機油在使用性能上除具備汽油機油和柴油機油的清凈性和分散性,抗氧、抗腐蝕外,還需具有更好的抗磨損性。醇類燃料發動機油還要求具有良好的酸中和能力。

  車輛和機械在節能、環保方面的要求在不斷提高,其所用的潤滑油必然要求滿足新的使用要求。因此,節能和環保的潤滑油已成為合成潤滑油的發展方向。

參考文獻

  1. 1.0 1.1 吳艷.淺談合成潤滑油的特點與前景[J].合成潤滑材料,2012(3)