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润滑油的主要性能

信息来源: 尊龙凯时·中国官方网站(YOUHE)  /  发布日期:2022-05-27 08:48:00  /  浏览量:1645

润滑油在机械中的作用主要是降低摩擦和减缓磨损,以保证机械有效和长期地工作,其次是起冷却作用,润滑油能将机械摩擦时产生的热带走,保持一定的热平衡状态,控制机械在一定的温度范围内工作,防止因温度不断升高而损坏零件;此外还有防护作用、密封作用和清洗作用等。对于一些特殊用途的润滑油来说,还有其特定的作用,如液压油有传力作用,电器用油有绝缘作用,阻尼液有减震作用等。

对于一般的润滑油,要能在机械中起到上述的作用,就必须具备一定的性能才能满足机械工作的要求。这些性能主要可大体归纳分为:

(1)润滑性能,即直接或单纯与流体润滑有关的性能,这是一般各种润滑油必备的基本性能。这就要求润滑油具有良好的润滑性、合适的黏度、良好的黏温性能、良好的低温流动性和低温启动性等。

(2)使用性能,即受特殊使用状态或环境条件影响而需关注的性能。主要包括抗氧化安定性、抗腐蚀性和清净分散性等。

(3)其他性能,如抗挥发性、抗乳化性、互溶(解)性、抗泡性等。

2.4.2 润滑油的化学组成

石油经过常压蒸馏后,塔底出常压渣油。常压渣油经过减压蒸馏,便分割出轻重不同的润滑油馏分油。减压渣油经过脱沥青后,便得到了脱沥青油。上述润滑油馏分油和脱沥青油都是制取润滑油的原料。这些润滑油馏分油和脱沥青油可以单独制成润滑油产品,也可以通过调合的方法生产不同的润滑油产品。

矿物润滑油料由烷烃、环烷烃、芳烃、环状芳烃,以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃化合物组成。

对馏分润滑油料而言,其烃类碳数分布约为C20~C40;沸点范围约为350~535℃;平均相对分子质量(简称分子量)约为300~500。对残渣润滑油料而言,其烃类碳数分布更高(>C40);沸点范围更高(>500~535℃);分子量也更大(>500)。

烃类是构成润滑油的主体成分。在成品润滑油基础油中,由于在常温下能以固态存在的主要组分-正构烷烃和异构烷烃大部分被脱除,因此,烷烃不是润滑油基础油的主体烃。润滑油馏分含环烷烃较多,环烷烃主要是单环,双环和三环,而且环上的碳原子大多数是五个碳和六个碳的。随馏分沸点的升高,环烷环上的烷基侧链与环数均有增加,而且烷基侧链碳原子数的增加比环数增加更为显著。环烷烃是润滑油黏度的载体之一。由于环烷烃环的数目、环的结构、环上的烷基侧链的数目和长短不同,就使润滑油具有不同的性质。润滑油馏分中的芳烃有两种类型,一种是烷基芳烃型(芳环上有一个或数个碳原子数不等的烷基侧链);另一种是环烷基芳烃型(即分子中含有环烷环和芳环的混合烃)。润滑油馏分中芳烃分子环的数目一般为14个,随着润滑油馏分的沸点升高,不论是轻芳烃、中芳烃或重芳烃,它们的环数和烷基侧链的碳原子数均有增加,但侧链中碳原子数增加的更为显著。在高沸点馏分中,呈现出环烷基芳烃类型的结构。与环烷烃相比,芳烃的烷基侧链比环烷烃要短,而烷基侧链数要多。这种多环多侧链、短侧链的芳烃的黏度指数低,是润滑油的非理想组分,在润滑油馏分进行加工时,需经溶剂精制加以脱除。

润滑油馏分中的非烃类是一些含氧、氮、硫的化合物以及胶状物质等,它们的含量一般都随馏分沸点的升高而增加,而且绝大部分集中在减压渣油中。非烃类在润滑油中的含量一般很少,但其存在对润滑油加工过程往往起着不可忽视的影响,对润滑油的许多性能会产生或正或负的影响。

润滑油中的烃类和非烃类对润滑油的特性起着不同的作用。

石油产地不同,上述烃类和非烃类化合物在润滑油中的含量也各不相同。例如,石蜡基原油的润滑油馏分中,特性因数K值较高的烷烃和长侧链环烷烃含量较高,K值较小的芳香烃和非烃类(杂原子有机化合物、胶质、沥青质)含量较少,因而,既有利于加工,取得较高的精制收率,又可制得黏温性能很好的基础油。这也正是长期以来人们把石蜡基原油做为制备润滑油的首选原油的原因。环烷基原油虽然K值较低,润滑油的黏温性能不佳,但因含蜡量少,无须脱蜡,加工成本较低,是制备某些要求倾点很低而不要求黏温性能的专用润滑油(如农用喷雾油、金属加工用油、冷冻机油等)的良好原油。人们曾认为中间基原油不宜用来制备润滑油,然而,中间基原油的润滑油馏分,有些偏石蜡基,有些则偏环烷基,因此,可以因地制宜地应用中间基原油来生产那些对黏温性能要求不高或无要求的润滑油。某种原油是否适合生产润滑油,往往通过实验室评价,测定该原油的润滑油潜含量,从而为利用该原油生产润滑油提供可行的科学依据。润滑油潜含量的基本方法为:由该原油进行常减压蒸馏,切割出350~400℃、400~450℃、450~500℃的减压馏分和大于500℃的减压渣油,进行脱蜡、脱沥青以及吸附分离,测定得到的各中间产物的理化性质,将所得到的饱和烃(包括烷烃和环烷烃)和轻芳烃混合,即为馏分润滑油和残渣润滑油潜在润滑油含量。

另外,也有将基础油的组成分为非极性组分和极性组分两大类的,前者是指饱和烃一链烷烃和环烷烃,后者是指芳烃和极性化合物-胶质、沥青质等。它们对基础油特性的影

在加工润滑油基础油的过程中,进行脱沥青、精制、脱蜡、吸附补充精制等一系列加工,不论是物理加工还是化学加工,从根本上讲,就是调整烃类和非烃类、极性成分和非极性成分在成品基础油中应该存在的比例。可以说,现代润滑油的许多使用特性是由不同配方的添加剂赋于的,而基本的、共同的一些性能则是由基础油提供的,诸如黏温性能、挥发度、热安定性、氧化安定性、色度、流动性,以及对添加剂的感受性等。这些基本性能是与基础油中烃类组成相关联的。所以,研讨润滑油的化学组成,对于确定润滑油的生产工艺结构,优化各生产过程的操作,都具有重大的指导意义。

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