润 滑 油 概 述

润滑油概述 宋振兵上海纳克润滑技术有限公司 润滑油是四大类石油产品之一 是各种机械上使用最广泛的润滑剂 它与汽车 机械 交通运输等行业的发展密切相关 与国计民生和国家安全的关系极大 因此 世界各国特别是发达国家都十分重视润滑油的生产与销售 同时 润滑油也是炼油企业展示自身形象 技术水平和整体实力的重要标志 在石油产品中最具有品牌效应 国际著名石油公司都把润滑油作为展示企业形象的重要载体 现代润滑油是优质基础油和多种功能添加剂的配制产物 不论是基础油或添加剂 其生产工序多 加工流程长 工艺复杂 品种繁多 配方开发严密 应用技术十分严格 因此 润滑油是一类技术含量很高的石油产品 润滑油概述 凡能降低或控制相对运动 相互作用的两个接触表面之间的摩擦磨损 实现润滑 从而维持机器性能 延长摩擦副工作寿命的液体物质通称为润滑油 或称润滑剂 它们在摩擦 磨损 润滑的物理的化学的运动中 体现着如下7项功能 控制摩擦摩擦面被隔离 降低摩擦副间的摩擦系数 从而减小摩擦阻力 降低磨损摩擦面间的润滑膜 具有一定的强度 能够支撑负荷 保持膜厚 避免或减少摩擦表面的直接接触 从而减轻接触表面的塑性变形 熔化焊接 撕脱再粘等粘着磨损 导热冷却由于润滑剂的流功 可导出摩擦热 降低摩擦表面温度 从而降低腐蚀磨损速率 并延长润滑剂本身的工作寿命 净化表面由于润滑剂的流动 特别是现代润滑油所具有的清净分散性能 可将摩擦面上的磨屑 污染物及沉积物加以冲洗 以防止或减轻磨料磨损和腐蚀磨损 隔离密封覆盖于摩擦表面的润滑油脂 可隔离含氧 含水 含酸等腐蚀介质 从而减轻腐蚀磨损 防止生锈 传递动力用于液压系统的润滑剂 还可通过某些机构稳定 灵敏 精确地传递动量和动力 阻尼减振润滑剂还往往将冲击振动的机械能转变为液压能 起到缓冲减振作用 润滑油的定义及功能 润滑油在机械设备中的主要作用 1 减少摩擦 降低摩擦阻力 节约能源 降低机械设备的动力消耗 2 减少磨损 降低材料消耗 提高效率 减少机械设备的故障率 3 降低温度 有效控制温升 随时将机械摩擦产生的热量带出机外 4 密封介质 减少介质泄露 同时防止外界物质进入摩擦副 5 抗腐防锈 保护摩擦面不受外界物质的污染和腐蚀 防止机件生锈 6 清净冲洗 见摩擦副产生的磨粒和摩擦表面的积垢带出机外 7 缓冲分散应力 分散摩擦表面上的负荷 并减缓冲击负荷的作用 8 传递释放能量 将液体的压力能传入摩擦表面 并将摩擦副的冲击动能释放出来 润滑油应具有的基本特点 1 具有良好的润滑作用 以降低摩擦并防止摩擦副发生有害的磨损 2 在长期使用中 不会因机械工作 在摩擦副中 使润滑油的理化性能发生不良的变化 3 具有与摩擦材料以及其它各种材料相适应的物理恃性 4 起到密封作用 防止水或脏物进入5 避免从润滑表面上泄露 低落或发生不应有的甩出6 在气温很低的情况下 不会变得很硬 产生很大的摩擦阻力7 能与橡胶密封以及在机械中与被润滑部位的其他材料相适应8 防止腐蚀 润滑油的组成 润滑油组成 基础油添加剂 润滑油的组成 我们现在最常用的润滑油使用各种基础油添加不同要求的改性添加剂调和而成 既 基础油 添加剂在大部分润滑油中 基础油的成分占润滑油组成的75 99 基础油不同 润滑油的品质也不同 基础油的性能基本上决定了润滑油的品质 添加剂是为了满足润滑油在使用中不同的要求 对润滑油进行改性的添加组分 它只占润滑油的1 25 添加剂在润滑油中的作用 主要是弥补或提高基础油中的某些特殊的性能和要求 润滑油基础油 基础油是润滑油的主要成分 大约占润滑油的85 98 因此基础油的好坏直接关系到润滑油的品质问题 目前用做润滑油的基础油主要来源于矿物油和合成油 矿物油基础油由于炼制技术成熟 原料来源广泛 价格低等许多特点 目前仍然是润滑油的主要原材料 并且应用范围很广 合成基础油是在矿物油基础油不能满足润滑油的应用要求的条件下开发出来的 由于合成基础油具有比矿物基础油更好的应用特性 虽然生产工艺复杂 成本较高 但是随着工业技术的发展对润滑油的要求越来越高 因而使合成基础油得到了迅速的发展 APIBaseOilCategoriesBaseOilCategorySulfur Saturates ViscosityIndexGroupI 0 03and or9080to120GroupIII90 120GroupIVAllpolyalphaolefins PAOs GroupVAllothersnotincludedinGroupsI II IIIorIV 润滑油基础油的分类 矿物基础油简介 矿油基础油由原油提炼而成 润滑油基础油主要生产过程有 常减压蒸馏 溶剂脱沥青 溶剂精制 溶剂脱蜡 白土或加氢补充精制 1995年修订了我国现行的润滑油基础油标准 主要修改了分类方法 并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准 矿物型润滑油的生产 最重要的是选用最佳的原油 矿物基础油的化学成分包括高沸点 高分子量烃类和非烃类混合物 其组成一般为烷烃 直链 支链 多支链 环烷烃 单环 双环 多环 芳烃 单环芳烃 多环芳烃 环烷基芳烃以及含氧 含氮 含硫有机化合物和胶质 沥青质等非烃类化合物 原油经常压 真空减压蒸馏所得润滑油馏份 经溶剂精制 溶剂脱腊及白土或加氢精制而成润滑基础油 润滑基础油之成份 以碳与氢之化合物 HydrocarbonCompounds 之混合物为主 约占99 以上 其余为硫 氮 氧等之化合物 黏度低者 其分子量约在250以上 高黏度者 其分子量超过1 000 由于原油中碳与氢化合物分子结构形成之不同 而分有 石蜡基油 Paraffinicbaseoils或Paraffinicoils 环烷基油 Naphthenicbaseoils或Naphthenicoils 芳香基油 Aromaticbaseoils或Aromaticoils 混合基油 Mixedbaseoils 如与环烷基及芳香基油比较 石蜡基油之比重较小 流动点与闪火点均较高 且有最佳之抗氧化特性 经久耐用 其黏度受温度之改变亦较小 即黏度指数较高 故作润滑基础油用者 以石蜡基油为最佳 矿物油的分类 矿油是指通过润滑油加工工艺得到的润滑油高 低粘度组分 中国的行业标准按粘度指数 VI 分为五类 低粘度指数基础油 代号 LVI VI 40 中粘度指数基础油 代号 MVI VI 40 80 高粘度指数基础油 代号 HVI VI 95 很高粘度指数基础油 代号VHVI VI 120 超高粘度指数基础油 代号UHVI VI 140 基础油粘度等级采用赛氏通用粘度 秒 划分 低粘度组分称为中性油 Neutral 以100 37 8 赛氏通用粘度 秒 表示 如150N等 高粘度组分称为光亮油 BrightStock 以210 98 9 赛氏通用粘度 秒 表示 如150BS等 矿物油的性能 传统炼制工艺生产的矿物油的特点传统练制的矿物油是通过减压分馏 截取减三 减四线上的馏分油 添加抗氧剂 防锈剂以及一些抗磨剂 粘指改进剂等制成 特点 工作温度范围窄粘温特性差抗氧化性差润滑性好污染环境新工艺炼制的矿物油这类油是80年代后期才出现的 由于原油的练制方法的改进和新型的加氢裂化技术在润滑油基础油练制上的突破 使润滑油的质量有了明显的提高 这类油的特点是低温流动性好 粘指高 蒸发损失小 积碳少 润滑性好 和碳氢合成油没有多大的差别 但抗氧化能力较差 高温性能不如碳氢合成油 整体性能主要在添加剂 合成基础油简介 合成基础油完全是采用有机合成方法制备的 具有稳定化学结构和特殊性能的润滑油 制备合成基础油的原料可以是动植物油脂 也可以用石油或其它化上产品 在化学组成上 合成基础油的每一个品种都是单一的纯物质或同系物的混合物 构成合成基础油的元素除碳 氢之外 还包括氧 硅 磷和卤家等 在碳氢结构中引入含有这些元素的官能团是合成基础油的主要特征 合成润滑油与矿物润滑油相比 在性能上具有一系列优点 可以解决矿物润滑油不能解决的问题 因此日益得到重视 合成润滑油不但是许多军工产品的重要润滑材料 而且在民用方面也有很大的潜力 合成润滑油虽然比矿物润滑油价格高 但由于性能优良 使用寿命长 机械磨损小 因此使用合成润滑油仍然可以收到良好的经济效益 根据合成润滑油基础油的化学结构 美国材料试验学会 ASTM 特设委员会制定了一个合成润滑油基础油的试行分类法 将合成润滑油基础油分为 合成润滑油的分类 抗氧化性好润滑性能好粘温特性好工作温度宽较低的挥发性低温性能好优良的抗燃性化学稳定性较高和抗辐射性能好制作工艺复杂 成本高 合成基础油的基本性能 合成油与矿物油的性能比较 润滑油添加剂 润滑油生产的核心技术是添加剂 也是技术秘密最多的一个行业 添加剂一般为各种极性化合物 高分子聚合物和含有硫 磷 氯等活性元素的化合物 在基础油中加入少量的这些化合物 使其各种性能呈现崭新的特性 得到更为满意的油品 为了改善润滑剂的性能而加入其中的某些物质称为添加剂 添加剂的种类很多 常见的有极压添加剂 油性剂 粘度指数改进剂 抗腐蚀添加剂 消饱添加剂 降凝剂 防锈剂等 在重载接触副中使用极压添加剂 能在高温下分解出活性元素与金属表面起化学反应 生成一种低剪切强度的金属化合物薄层 可以增进抗粘着能力 降凝剂 Pourdepresants 可使油品中的蜡晶细化 降低油品的凝点 改善油品的低温流动性 粘度指数改进剂 Viscosityindeximprovers 能显著地改善油品的粘 温性能 主要用于多级内燃机油 抗泡剂 Antifoamadditive 可降低油品泡 的表面张力 阻止泡 的形成 清净剂 Detergent 可防止内燃机内形成烟灰 漆状物沉积 中和酸性物质 减少腐蚀磨损 无灰分散剂 Ashlessdispersingagent 与清净剂复合有 同效应 能防止生成低温油泥 抗氧剂 Antioxidant 能延缓油品氧化 延长油品的使用期 极压抗磨剂 EP Antiwearagent 可改善油品在高温 重负荷下的抗擦伤和抗磨损性能 防锈剂 Rustinhibitor 可提高油品阻止水分与氧离子对金属的锈蚀作用 保护金属表面 延缓锈蚀 摩擦改进剂 Frictionmodifier 可提高油品的润滑性 降低摩擦 减少磨损 乳化剂和抗乳化剂 Emulsifyingagentanddemulsifyingagent 是一类不同结构的表面活性剂 乳化剂可防止乳化粒子结合 使乳化液稳定 抗乳化剂可以加速油水分离 防止乳化液的形成 防腐剂 Anticorrosionadditive 是为防止或延缓金属发生腐蚀而加入的添加剂 润滑油的分类润滑油是广泛应用于机械设备的液体润滑剂 润滑油在金属表面上不仅能够减少摩擦 降低磨损 而且还能够不断地从摩