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常用基础油的特点

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滑系统需求。含氟基础油因自身结构的优势,能够 实现在200℃以上的条件下长时间工作,具有较 好的耐高温性能。而且其独特的化学惰性使得含氟 基础油不容易与其它物质发生反应,因此含氟基础 油具有较好的氧化安定性和化学安定性,现已经在 原子能、火箭技术和制氧等工业上使用。 3植物基础油 植物基础油是从植物中提炼出来的.主要由脂 肪酸甘油酯组成,具有黏度指数高、黏温性能好和 润滑性能好等优点。相比于矿物基础油,植物基础 油毒性低、能生物降解,因此植物基础油正被作为 环境友好润滑基础油而越来越受到青睐。 但植物基础油中存在不饱和键,所以植物基础 油的热氧化安定性、水解安定性较差。另外,植物油 的低温流动性也不好。 4结束语 基础油的组成和结构不同,性能也不相同。在 使用过程中,需要根据使用设备的工作条件来选择 合适的基础油。随着技术的发展,对润滑油性能的 要求也会越来越高.良好的黏度指数、良好的高温 抗氧化安定性、较低的蒸汽压、较好的热安定性能 等都将是未来润滑油的性能指标。因此。还需要不 断开发高性能的基础油以更好地适应未来高温高 负荷等苛刻条件下长时间工作的润滑需求。 参考文献
not
performances could be applied to the special occasions which mineral base Stocks could be used.Vegetable oils could biodegrade,and were applied to preparing environmentally friendly lubricants.
合成润滑材料 2015年42卷第3期
SYNlHE’ⅡC LUBRICANlS
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DOI:10.39690.issn.1672-4364.2015.03.012
常用基础油的特点
姜旭峰,宗营,吴晓文,岳聪伟
(空军勤务学院,徐州221000) 摘要:简要介绍了常用基础油的特点。矿物基础油价格便宜,应用广,能满足一般工况条件下的润滑要求。合成基础 油性能优异。可应用于矿物油不能满足的特殊场合。植物油能生物降解,可制备环境友好润滑油。
Key words:mineral base Stocks;synthetic base Stocks;vegetable oils;characteristics
万方数据
Hale Waihona Puke 收稿日期:2015-06—24 著者简介:姜旭峰(1970~),男(汉族),吉林长春人,博士,副教 授。2006年毕业于空军工程大学工程学院.现就职于空军勤务学院 航空油料物资系,主要从事航空油料的教学与科研工作。已发表论 文40余篇。E-mail:jiangziya@163.corn。
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关键词:矿物油合成油植物油特点 中图分类号:TE626.3 文献标识码:E
文章编号:1672--4364(2015)03—0033—02
润滑油可以通过减少摩擦来保护摩擦副。同时 还具有冷却、密封、清洁、防锈和传递能量等作用。 不同设备、不同环境对润滑油的性能需求也不一 样。润滑油主要由基础油和添加剂组成,基础油在 润滑油中约占95%左右,因此,基础油的性能对润 滑油的性能至关重要.而添加剂只是作为提高润滑 油质量的主要因素之一[1|。 目前用于调配润滑油的基础油主要有矿物基础 油、合成基础油和植物基础油三种[2]。由于其组成不 同,润滑油的性质、生产工艺及使用范围也不相同。 1矿物基础油 矿物基础油是从石油中提炼的.碳原子数一般 为20~40,在少数分子中还含有硫、氮、氧等元素。 矿物基础油的化学成分是高沸点、高分子量的烃类 和非烃类的混合物,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 的有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。 矿物基础油因所含烃类化合物的组成和结构 不同,性质相差较大。一般情况下,烷烃的黏度较 小,芳香烃的黏度中等,环烷烃的黏度较大;环烷烃 的黏度指数普遍较低,烷烃的黏度指数较高。 在凝点方面,正构烷烃的凝点较高。异构烷烃 的凝点会随分支程度的增多大幅下降.含带侧链的 环烷烃和芳香烃的凝点也会随侧链及分支的增多 而大幅下降。 在氧化安定性方面。烷烃属于饱和烃,比较稳 定:而环烷烃的环与侧链联结的叔碳原子易发生氧 化;芳烃的氧化速度缓慢,且苯环失去氢原子后易 与引发链反应的自由基反应形成稳定的芳烃自由 基而终止链反应[3]。 矿物基础油中所含的非烃类物质如硫化物、氮 化物等虽然很少,但对基础油性质的影响却很大。 硫醇、二硫化物等硫化物大多以支链形式或者是环 状形式存在.很容易被氧化,而且硫化物在高温下 还会发生水解反应生成酸,增强腐蚀性[4]。 从生产工艺上看。高质量的矿物基础油一般要 经过蒸馏,精制,脱蜡和补充精制四个工艺过程,首 先利用各种组分的沸点差异,通过蒸馏分离出各种 普通矿物基础油.然后再通过萃取的方法从中除去 黏温性能和抗氧化性能差的非理想组分.通过脱蜡 处理除去沥青从而得到深度脱蜡矿物基础油,最后
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SYN7IHE’nC LUBRICAN7I'S
2015年42卷第3期
础油制得的润滑油具有较多的优点.在高负荷及高 温等苛刻的工作环境条件中应用比较广泛[8】。 双酯基础油具有较好的黏温特性.并且其黏度 和黏度指数随着主链的增长而增加。双酯的黏度指
数一般在150以上,有的甚至能达到180;其倾点
均低于一60℃,有的甚至低于一80℃.远低于矿物基 础油;双酯的闪点大多也在240 oC以上,具有较好 的热安定性。但双酯基础油在高温下容易被氧化生 成沉淀,从而影响润滑系统的正常工作。 多元醇酯使用温度范围很宽。在一40 oC~204 oC 的范围内都能正常使用,而且热安定性、氧化安定 性、润滑性和闪点等均优于双酯基础油。但其在高 温下容易受金属催化发生分解[9]。 全阻化酯是由新戊基多元醇与新酸酯化而成, 热安定性是合成酯基础油中最好的.使用范围也最 广.但其黏度指数不高.低温流动性和耐水性也比 较差[1 0|。 2.3聚醚 聚醚也称合成聚亚烷基醚基础油.是以环氧乙 烷、环氧丙烷、环氧丁烷和四氢呋喃等开环均聚或 共聚得到的线型聚合物,具有较高的黏度和较好的 黏温特性,凝点较低,而且在高温下发生氧化时不 会生成沉淀。聚醚油常被用来调配齿轮油、压缩机 润滑油及制动液等H¨。 2.4硅油 硅油又称聚硅氧烷,其硅氧键非常稳定,因此 硅油具有良好的热安定性和氧化安定性。目前使用 的硅油主要有甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯 基硅油和乙基硅油。甲基硅油一般用作阻尼液和特 殊用途润滑脂基础油;乙基硅油主要用于精密仪表 油;甲基苯基硅油由于耐高温、凝点低、抗氧化性 好,常用于制造合成高温润滑脂基础油:氯硅油相 比于其它硅油具有更好的润滑性.因此常用于制备 中等负荷润滑脂的基础油。 2.5磷酸酯 磷酸酯分为正磷酸酯和亚磷酸酯。相比于烃类 基础油,磷酸酯基础油具有较好的热安定性,闪点 和自燃点都比较高,润滑性也比较好。在边界摩擦 条件下,磷酸酯在摩擦副表面能生成磷酸盐混合 物,能提高润滑油的抗磨性,常被用于制造高温下 使用的润滑油和液压油。 2.6含氟基础油 随着科技的发展,各类机械性能也在不断提 高,相应的润滑系统工作环境也变得越来越苛刻, 矿物基础油、酯类基础油等都没法满足高要求的润
催化加氢以除去其中的硫、氧和氮等杂质,将部分 非理想组分转化为理想组分、得到深度精制的矿物 基础油。目前世界上深度精制的矿物基础油占润滑 油总量的5%~10%。 由于矿物基础油原料充足、价格便宜。而且质量 能够满足一般条件下各种机械设备的使用要求。还 可以通过加入各种具有特殊性能的添加剂来提高质 量,因而得到广泛的应用。目前以矿物润滑油约占全 部润滑油的95%瞪】。但矿物基础油受到本身性能的 局限,热安定性和低温流动性差,在高温下容易氧化 结焦,并不能完全适应苛刻条件下的润滑需求。 2合成基础油 合成基础油是通过有机合成获得的基础油。利 用化学反应将小分子物质生成大分子物质以获得 特定的性能。合成润滑油虽然只占润滑油总量的 3%左右。但因性能优异,在航空和航天等润滑条件 特殊的场合发挥了重要作用。根据合成基础油的化 学结构不同,合成基础油可分为合成烃、合成酯、聚 醚、硅油、含氟油和磷酸酯等。 2.1合成烃 聚仅一烯烃(PAO)是较为典型的合成烃基础油, 具有独特的排列整齐的长侧链结构。相比于矿物基 础油,聚仅一烯烃具有黏度指数高、倾点低、热安定 性好、氧化安定性好、高温下结焦少及无毒等优点, 现已被广泛用作各类航空发动机润滑油[6]。但聚 仅一烯烃的抗磨性不足,需要通过添加相应的抗磨 剂来增强其抗磨性。 聚d一烯烃是以仅一烯烃为原料,经催化聚合、加 氢和馏分切割而成。合成聚of.一烯烃的方法比较多, 包括费一托合成法、伯醇脱水法、石蜡裂解法和乙烯 齐聚法等,工业生产上主要采用石蜡裂解法和乙烯 齐聚法合成聚仅一烯烃。我国原油含蜡量高,石蜡资 源丰富。目前主要以石蜡裂解法合成聚Of.一烯烃[7]。 2.2合成酯 合成酯基础油主要是指特定的醇和酸酯化得 到的双酯、新戊基多元醇酯和全阻化酯,以其为基
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