發(fā)布時(shí)間:2013-07-31
潤(rùn)滑油氧化過(guò)程
潤(rùn)滑油在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中,在氧的存在以及受熱、光、金屬的催化作用,油品分子中結(jié)構(gòu)最不牢的碳?xì)滏I收到破壞,發(fā)生自由基連鎖反應(yīng),生成氧化物、過(guò)氧化物、水等。而后進(jìn)一步聚合、縮合,形成膠質(zhì)、油泥、漆膜等,使?jié)櫥偷氖褂眯阅茏儔模褂脡勖s短。
影響潤(rùn)滑油氧化的
(1) 潤(rùn)滑油的化學(xué)組成對(duì)氧化的影響
在潤(rùn)滑油所含的各類烴中,以芳香烴和環(huán)烷烴容易氧化。芳香烴氧化后生成酚,而酚是一種抗氧劑,能阻礙別的烴氧化,因而潤(rùn)滑油中芳香烴的含量對(duì)其氧化安定性有很大影響。
(2) 溫度的影響
在常溫常壓下,潤(rùn)滑油氧化過(guò)程非常緩慢,所以貯存中的潤(rùn)滑油不易氧化變質(zhì)。各種機(jī)械設(shè)備也回產(chǎn)生熱量,使運(yùn)轉(zhuǎn)中的摩擦不問(wèn)溫度升高。當(dāng)溫度上升至50~
(3) 氧的壓力影響
潤(rùn)滑油在使用中要與空氣接觸,增高氧的壓力能加速潤(rùn)滑油的氧化,其氧化反應(yīng)的速度與壓力增加成正比。
(4) 金屬與金屬鹽的影響
設(shè)備中的各種金屬材料,如銅、鐵等均會(huì)起催化作用加速油品的氧化變質(zhì),促使?jié)櫥宛ざ壬撸伤嵝晕镔|(zhì)腐蝕機(jī)械部件。特別是銅、鉛的影響較大,而金屬鹽的影響取決于金屬鹽的例子類型與濃度。
提高潤(rùn)滑油抗氧化性的途徑
目前提高潤(rùn)滑油的抗氧化、抗腐蝕性能途徑有兩種:一是合理精制,二是添加抗氧抗腐劑。合理精制的目的是出去不飽和烴及含硫、氮的雜環(huán)合化物。但是通過(guò)精制提高其抗氧化抗腐蝕性能的程度時(shí)有限度的,因?yàn)樵诟邷貤l件下,即使穩(wěn)定的芳烴同樣會(huì)被氧化,所以必須采取的有效方法是添加抗氧化劑或抗氧抗腐劑,才能提高潤(rùn)滑油抗氧化性能。
抗氧劑和金屬減活劑的作用
抗氧劑的作用形式
抗氧劑根據(jù)作用機(jī)理可分為兩種,一種為鏈反應(yīng)終止劑,另一種為過(guò)氧化物分解劑。自由基鏈鎖反應(yīng)可分為鏈的引發(fā)、鏈的傳播、鏈的終止三個(gè)過(guò)程。所有的抗氧劑都用來(lái)阻止?jié)櫥偷难趸?duì)已氧化部分起切斷氧化鏈鎖終止反應(yīng)的作用。
(1) 鏈反應(yīng)終止劑
這種抗氧劑可停工一個(gè)活潑的氫原子給氧化初期生成的活潑自由基,從而生成較穩(wěn)定化合物,使鏈反應(yīng)終止。酚型和胺型化合物屬于這類抗氧劑。一般在較低溫度下,酚型抗氧劑比胺型抗氧劑的感受性好,而胺型抗氧劑高溫下的抗氧效果較為突出。但是胺型抗氧劑有一定的毒性,而且色澤較深。
酚型抗氧劑由于分解溫度較低,使用溫度一般最好控制在
胺型抗氧劑也屬于鏈鎖反應(yīng)終止劑,有點(diǎn)在于分解溫度高,缺點(diǎn)是成本高,毒性大,使用中易變色并生成沉淀而多用于合成油中,其代表品牌有N,N-二仲丁基對(duì)苯二胺等,被稱為高溫抗氧劑,其用量少。
(2) 過(guò)氧化物分解劑
過(guò)氧化物分解劑能破壞氧化反應(yīng)中生成的過(guò)氧化物,使鏈反應(yīng)不能繼續(xù)你。同時(shí),在氧化過(guò)程中能生成分解過(guò)氧化物的產(chǎn)物,而能夠產(chǎn)物也對(duì)氧化起抑制作用從而使穩(wěn)定性增強(qiáng)。含硫、磷類化合物屬于這類抗磨劑。二烷基二硫代氨基甲酸鹽類化合物既具有手機(jī)自由基的作用,也有過(guò)氧化物分解的作用。ADDP在使用過(guò)程中能生成分解過(guò)氧化物的產(chǎn)權(quán),從而起到終止油品氧化的作用。
金屬減活劑的作用
在油品的氧化過(guò)程中,金屬離子(特別是Fe、Cu、Mn)在油中可能產(chǎn)生氧化還原反應(yīng),即使含量很低,也能對(duì)油品的自動(dòng)氧化過(guò)程中的自由基鏈反應(yīng)起加速作用,因此吧技術(shù)屏蔽起來(lái)對(duì)提高油品氧化穩(wěn)定性有利。這類抗氧劑,如噻二唑、苯三唑機(jī)器衍生物,能與金屬離子形成絡(luò)合物,防止金屬參與氧化反應(yīng),當(dāng)與其他抗氧劑一起使用時(shí),能現(xiàn)實(shí)出特別強(qiáng)的增效作用。
金屬離子對(duì)油品有著催化氧化作用,故為了提高油品的抗氧能力,處理加抗氧劑外,還需加金屬減活劑或金屬鈍化劑。油中溶解的金屬離子的存在加速了氧化反應(yīng)的進(jìn)行。金屬減活劑是有含S、P、N或其他一些非金屬元素組成的化合物。其作用在于與金屬離子生成螯合物,或在金屬表面生成保護(hù)膜,從而阻止金屬變成離子進(jìn)圖油中,這樣不僅減弱或抑制了金屬及其離子對(duì)氧化的催化作用,成為有效的抗氧劑,同時(shí)也是銅腐蝕抑制劑、抗膜劑和防銹劑。因此,在各種有品種都得到廣泛的應(yīng)用。
人們普遍認(rèn)為金屬減活劑的作用機(jī)理有兩種:一種為成膜型,即在金屬表面生成化學(xué)膜,組阻止金屬變?yōu)殡x子進(jìn)入油中,減弱其對(duì)油品所產(chǎn)生的催化氧化作用。這種化學(xué)膜還有保護(hù)金屬表面的作用,能防止活性硫、有機(jī)酸等對(duì)金屬表面的腐蝕;另一種是絡(luò)合作用,能與金屬離子絡(luò)合,對(duì)金屬離子產(chǎn)生掩蔽作用。