不揮發(fā)的油狀潤(rùn)滑劑。按其來(lái)源分動(dòng)、植物油,石油潤(rùn)滑油和合成潤(rùn)滑油三大類。石油潤(rùn)滑油的用量占總用量97%以上,因此潤(rùn)滑油常指石油潤(rùn)滑油。主要用于減少運(yùn)動(dòng)部件表面間的摩擦,同時(shí)對(duì)機(jī)器設(shè)備具有冷卻、密封、防腐、防銹、絕緣、功率傳送、清洗雜質(zhì)等作用。主要以來(lái)自原油蒸餾裝置的潤(rùn)滑油餾分和渣油餾分為原料,通過(guò)溶劑脫瀝青 、溶劑脫蠟、溶劑精制、加氫精制或酸堿精制、白土精制等工藝,除去或降低形成游離碳的物質(zhì)、低粘度指數(shù)的物質(zhì)、氧化安定性差的物質(zhì)、石蠟以及影響成品油顏色的化學(xué)物質(zhì)等組分,得到合格的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油,經(jīng)過(guò)調(diào)合并加入添加劑后即成為潤(rùn)滑油產(chǎn)品。潤(rùn)滑油zui主要的性能是
粘度、
氧化安定性和潤(rùn)滑性,它們與潤(rùn)滑油餾分的組成密切相關(guān)。粘度是反映潤(rùn)滑油流動(dòng)性的重要質(zhì)量指標(biāo)。不同的使用條件具有不同的粘度要求。重負(fù)荷和低速度的機(jī)械要選用高粘度潤(rùn)滑油 。氧化安定性表示油品在使用環(huán)境中,由于溫度、空氣中氧以及金屬催化作用所表現(xiàn)的抗氧化能力。油品氧化后,根據(jù)使用條件會(huì)生成細(xì)小的瀝青質(zhì)為主的碳狀物質(zhì),呈粘滯的漆狀物質(zhì)或漆膜,或粘性的含水物質(zhì),從而降低或喪失其使用性能。潤(rùn)滑性表示潤(rùn)滑油的
減磨性能。
一、 潤(rùn)滑油作用
潤(rùn)滑油是用在各種類型機(jī)械上以減少摩擦,保護(hù)機(jī)械及加工件的液體潤(rùn)滑劑,主要起潤(rùn)滑、冷卻、防銹、清潔、密封和緩沖等作用。潤(rùn)滑油占全部潤(rùn)滑材料的85%,種類牌號(hào)繁多,現(xiàn)在世界年用量約3800萬(wàn)噸。對(duì)潤(rùn)滑油總的要求是:
(1) 減摩抗磨,降低摩擦阻力以節(jié)約能源,減少磨損以延長(zhǎng)機(jī)械壽命,提高經(jīng)濟(jì)效益;
(2) 冷卻,要求隨時(shí)將摩擦熱排出機(jī)外;
(3) 密封,要求防泄漏、防塵、防串氣;
(4) 抗腐蝕防銹,要求保護(hù)摩擦表面不受油變質(zhì)或外來(lái)侵蝕;
(5) 清凈沖洗,要求把摩擦面積垢清洗排除;
(6) 應(yīng)力分散緩沖,分散負(fù)荷和緩和沖擊及減震;
(7) 動(dòng)能傳遞,液壓系統(tǒng)和遙控馬達(dá)及摩擦無(wú)級(jí)變速等。
二、潤(rùn)滑油組成
潤(rùn)滑油一般由基礎(chǔ)油和添加劑兩部分組成?;A(chǔ)油是潤(rùn)滑油的主要成分,決定著潤(rùn)滑油的基本性質(zhì),添加劑則可彌補(bǔ)和改善基礎(chǔ)油性能方面的不足,賦予某些新的性能,是潤(rùn)滑油的重要組成部分。
1、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油
潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油主要分礦物基礎(chǔ)油及合成基礎(chǔ)油兩大類。礦物基礎(chǔ)油應(yīng)用廣泛,用量很大(約95%以上),但有些應(yīng)用場(chǎng)合則必須使用合成基礎(chǔ)油調(diào)配的產(chǎn)品,因而使合成基礎(chǔ)油得到迅速發(fā)展。
礦油基礎(chǔ)油由原油提煉而成。潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油主要生產(chǎn)過(guò)程有:常減壓蒸餾、溶劑脫瀝青、溶劑精制、溶劑脫蠟、白土或加氫補(bǔ)充精制。1995年修訂了我國(guó)現(xiàn)行的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn),主要修改了分類方法,并增加了低凝和深度精制兩類基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)。礦物型潤(rùn)滑油的生產(chǎn),zui重要的是選用*的原油。
礦物基礎(chǔ)油的化學(xué)成分包括高沸點(diǎn)、高分子量烴類和非烴類混合物。其組成一般為烷烴(直鏈、支鏈、多支鏈)、環(huán)烷烴(單環(huán)、雙環(huán)、多環(huán))、芳烴(單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴)、環(huán)烷基芳烴以及含氧、含氮、含硫有機(jī)化合物和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等非烴類化合物。
2、添加劑
添加劑是近代潤(rùn)滑油的精髓,正確選用合理加入,可改善其物理化學(xué)性質(zhì),對(duì)潤(rùn)滑油賦予新的特殊性能,或加強(qiáng)其原來(lái)具有的某種性能,滿足更高的要求。根據(jù)潤(rùn)滑油要求的質(zhì)量和性能,對(duì)添加劑精心選擇,仔細(xì)平衡,進(jìn)行合理調(diào)配,是保證潤(rùn)滑油質(zhì)量的關(guān)鍵。一般常用的添加劑有:粘度指數(shù)改進(jìn)劑,傾點(diǎn)下降劑,抗氧化劑,清凈分散劑,摩擦緩和劑,油性劑,極壓劑,抗泡沫劑,金屬鈍化劑,乳化劑,防腐蝕劑,防銹劑,破乳化劑。
三、潤(rùn)滑油脂的基本性能
潤(rùn)滑油是一種技術(shù)密集型產(chǎn)品,是復(fù)雜的碳?xì)浠衔锏幕旌衔?,而其真正使用性能又是?fù)雜的物理或化學(xué)變化過(guò)程的綜合效應(yīng)。潤(rùn)滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和模擬臺(tái)架試驗(yàn)。
一般理化性能
每一類潤(rùn)滑油脂都有其共同的一般理化性能,以表明該產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。對(duì)潤(rùn)滑油來(lái)說(shuō),這些一般理化性能如下:
(1) 外觀(
色度)
油品的顏色,往往可以反映其精制程度和穩(wěn)定性。對(duì)于基礎(chǔ)油來(lái)說(shuō),一般精制程度越高,其烴的氧化物和硫化物脫除的越干凈,顏色也就越淺。但是,即使精制的條件相同,不同油源和基屬的原油所生產(chǎn)的基礎(chǔ)油,其顏色和透明度也可能是不相同的。
對(duì)于新的成品潤(rùn)滑油,由于添加劑的使用,顏色作為判斷基礎(chǔ)油精制程度高低的指標(biāo)已失去了它原來(lái)的意義。
(2)
密度 密度是潤(rùn)滑油zui簡(jiǎn)單、zui常用的物理性能指標(biāo)。
潤(rùn)滑油的密度隨其組成中含碳、氧、硫的數(shù)量的增加而增大,因而在同樣粘度或同樣相對(duì)分子質(zhì)量的情況下,含芳烴多的,含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)多的
潤(rùn)滑油密度zui大,含環(huán)烷烴多的居中,含烷烴多的zui小。
(3)
粘度 粘度反映油品的內(nèi)摩擦力,是表示
油品油性和流動(dòng)性的一項(xiàng)指標(biāo)。在未加任何功能添加劑的前提下,粘度越大,油膜強(qiáng)度越高,流動(dòng)性越差。
(4)
粘度指數(shù) 粘度指數(shù)表示
油品粘度隨溫度變化的程度。
粘度指數(shù)越高,表示
油品粘度受溫度的影響越小,其
粘溫性能越好,反之越差。
(5)
閃點(diǎn) 閃點(diǎn)是表示
油品蒸發(fā)性的一項(xiàng)指標(biāo)。油品的餾分越輕,蒸發(fā)性越大,其閃點(diǎn)也越低。反之,油品的餾分越重,蒸發(fā)性越小,其閃點(diǎn)也越高。同時(shí),
閃點(diǎn)又是表示石油產(chǎn)品
著火危險(xiǎn)性的指標(biāo)。油品的危險(xiǎn)等級(jí)是根據(jù)閃點(diǎn)劃分的,
閃點(diǎn)在45℃以下為易燃品,45℃以上為可燃品,,在油品的儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中嚴(yán)禁將油品加熱到它的閃點(diǎn)溫度。在
粘度相同的情況下,
閃點(diǎn)越高越好。因此,用戶在選用潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)根據(jù)使用溫度和潤(rùn)滑油的工作條件進(jìn)行選擇。一般認(rèn)為,閃點(diǎn)比使用溫度高20~30℃,即可安全使用。
(6)
凝點(diǎn)和
傾點(diǎn) 凝點(diǎn)是指在規(guī)定的冷卻條件下油品停止流動(dòng)的zui高溫度。油品的凝固和純化合物的凝固有很大的不同。油品并沒(méi)有明確的凝固溫度,所謂"凝固"只是作為整體來(lái)看失去了流動(dòng)性,并不是所有的組分都變成了固體。
潤(rùn)滑油的凝點(diǎn)是表示潤(rùn)滑油低溫流動(dòng)性的一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)。對(duì)于生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用都有重要意義。凝點(diǎn)高的潤(rùn)滑油不能在低溫下使用。相反,在氣溫較高的地區(qū)則沒(méi)有必要使用凝點(diǎn)低的潤(rùn)滑油。因?yàn)闈?rùn)滑油的凝點(diǎn)越低,其生產(chǎn)成本越高,造成不必要的浪費(fèi)。一般說(shuō)來(lái),潤(rùn)滑油的凝點(diǎn)應(yīng)比使用環(huán)境的zui低溫度低5~7℃。但是特別還要提及的是,在選用低溫的潤(rùn)滑油時(shí),應(yīng)結(jié)合油品的凝點(diǎn)、
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凝點(diǎn)的油品,其
低溫粘度和粘溫特性亦有可能不符合要求。
凝點(diǎn)和
傾點(diǎn)都是油品低溫流動(dòng)性的指標(biāo),兩者無(wú)原則的差別,只是測(cè)定方法稍有不同。同一油品的凝點(diǎn)和傾點(diǎn)并不*相等,一般傾點(diǎn)都高于凝點(diǎn)2~3℃,但也有例外。
(7)
酸值、
堿值和
中和值 酸值是表示潤(rùn)滑油中含有酸性物質(zhì)的指標(biāo),單位是mgKOH/g。酸值分強(qiáng)酸值和弱酸值兩種,兩者合并即為總酸值(簡(jiǎn)稱TAN)。我們通常所說(shuō)的"酸值",實(shí)際上是指"總酸值(
TAN)"。
堿值是表示潤(rùn)滑油中堿性物質(zhì)含量的指標(biāo),單位是mgKOH/g。
堿值亦分強(qiáng)堿值和弱堿值兩種,兩者合并即為
總堿值(簡(jiǎn)稱
TBN)。我們通常所說(shuō)的"堿值"實(shí)際上是指"總堿值(TBN)"。
中和值實(shí)際上包括了
總酸值和
總堿值。但是,除了另有注明,一般所說(shuō)的"中和值",實(shí)際上僅是指"總酸值",其單位也是mgKOH/g。
(8)
水分 水分是指潤(rùn)滑油中含水量的百分?jǐn)?shù),通常是重量百分?jǐn)?shù)。潤(rùn)滑油中水分的存在,會(huì)破壞潤(rùn)滑油形成的油膜,使?jié)櫥Ч儾?,加速有機(jī)酸對(duì)金屬的腐蝕作用,銹蝕設(shè)備,使油品容易產(chǎn)生沉渣??傊瑵?rùn)滑
油中水分越少越好。
(9)
機(jī)械雜質(zhì) 機(jī)械雜質(zhì)是指存在于潤(rùn)滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶劑的沉淀物或膠狀懸浮物。這些雜質(zhì)大部分是砂石和鐵屑之類,以及由添加劑帶來(lái)的一些難溶于溶劑的有機(jī)金屬鹽。通常,潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的機(jī)械雜質(zhì)都控制在0.005%以下(機(jī)雜在0.005%以下被認(rèn)為是無(wú))。
(10)
灰分和硫酸灰分
灰分是指在規(guī)定條件下,灼燒后剩下的不燃燒物質(zhì)?;曳值慕M成一般認(rèn)為是一些金屬元素及其鹽類。灰分對(duì)不同的油品具有不同的概念,對(duì)基礎(chǔ)油或不加添加劑的油品來(lái)說(shuō),灰分可用于判斷油品的精制深度。對(duì)于加有金屬鹽類添加劑的油品(新油),灰分就成為定量控制添加劑加入量的手段。國(guó)外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是:在油樣燃燒后灼燒灰化之前加入少量濃硫酸,使添加劑的金屬元素轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。
(11)
殘?zhí)?/span> 油品在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下,受熱蒸發(fā)和燃燒后形成的焦黑色殘留物稱為
殘?zhí)?/a>。殘?zhí)渴菨?rùn)滑油基礎(chǔ)油的重要質(zhì)量指標(biāo),是為判斷潤(rùn)滑油的性質(zhì)和精制深度而規(guī)定的項(xiàng)目。潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中,殘?zhí)康亩嗌?,不僅與其化學(xué)組成有關(guān),而且也與油品的精制深度有關(guān),潤(rùn)滑油中形成殘?zhí)康闹饕镔|(zhì)是:油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及多環(huán)芳烴。這些物質(zhì)在空氣不足的條件下,受強(qiáng)熱分解、縮合而形成殘?zhí)?。油品的精制深度越深,其殘?zhí)恐翟叫?。一般講,空白基礎(chǔ)油的殘?zhí)恐翟叫≡胶谩?
現(xiàn)在,許多油品都含有金屬、硫、磷、氮元素的添加劑,它們的殘?zhí)恐岛芨?,因此含添加劑油的殘?zhí)恳咽執(zhí)繙y(cè)定的本來(lái)意義。機(jī)械雜質(zhì)、水分、灰分和殘?zhí)慷际欠从秤推芳儩嵭缘馁|(zhì)量指標(biāo),反映了潤(rùn)滑基礎(chǔ)油精制的程度。