高温润滑油

2020/10/23 9:04:26

【背景及概况】[1][2]

润滑油是由大量基础油和少量添加剂通过配方调合而成的一种高技术、高附加值的产品。在节省能源和资源以及消减排出物为中心的环境问题时代,润滑油日益引起社会的关注。长期以来,润滑油特别是内燃机油的升级换代都是通过提高添加剂质量,增加添加剂品种、用量来实现的。但是,90年代后期以来,发动机由于升级换代而对润滑油提出了降低燃油消耗,延长润滑油换油期,满足严格的尾气排放等更加苛刻的要求,同时还要求润滑油对发动机提供更好的保护,因此用常规基础油通过改变添加剂类型、用量的办法已能满足所需,只有采用非常规基础油才能达到要求。自然界中可用作润滑油的成分有多种类型,但根据其来源和化学组成的不同和理化性质的差异等在油品性能上的差别,润滑油可分为当前广泛应用的矿物润滑油早起使用但已基本淘汰的动、植物润滑油;新型的有着优异性能和发展前景的合成润滑油三大类。

目前使用最多的润滑油是从石油中提炼生产出来的,通称为矿物润滑油。制取这类润滑油的原料充足、价格便宜,质量能满足各种机械设备的使用要求,且可以利用加入各种具有特殊性能的添加剂的方法,不断提高质量,因而得到广泛的应用。但是自20世纪90年代以来,随着科学技术的进步,润滑油基础油的发展受到对润滑油使用性能的要求日益提高和环境、健康与安全标准的影响,这一切直接导致矿物油已不能满足使用要求日益增多的工况条件,而化学纯品油,例如加氢催化产品、聚α-烯烃和酯类等合成油逐渐获得接纳和认可,正在迅速发展。

【分类】

中国石油润滑油公司于2001年底制订了有关润滑油基础油的企业标准,该标准将基础油分为溶剂精制基础油和加氢基础油。溶剂精制基础油按粘度指数的高低为LVI、MVI和HVI三类;加氢基础油按粘度指数的高低分为LVIH、MVIH和HVIH三类。

【制备】[3]

一种高温润滑油及其制备方法,该高温润滑油包括:芳香酸混合醇酯45~94重量份;增粘剂5~54重量份;抗氧剂0.1~5重量份;极压抗磨剂0.1~5重量份;摩擦改进剂0.001~3重量份;抗腐蚀剂0.005~0.15重量份;抗结焦添加剂0.1~2重量份。及其制备方法,该高温润滑油包括芳香酸混合醇酯45~94重量份;增粘剂5~54重量份;抗氧剂0.1~5重量份;极压抗磨剂0.1~5重量份;摩擦改进剂0.001~3重量份;抗腐蚀剂0.005~0.15重量份;抗结焦添加剂0.1~2重量份。与现有技术相比,本发明以芳香酸混合醇酯为基础油,加入高分子聚合物作为增粘剂,同时加入抗氧剂、极压抗磨剂、摩擦改进剂、抗腐蚀剂与抗结焦添加剂,并通过调整各组分的含量,使得到的高温润滑油使用温度范围为-30℃~250℃,适用于板材加工行业热压机辊针、链条等的润滑,同时使高温结焦、润滑性能与抗腐蚀性能均有较大提高,且蒸发较小,消耗量少可以达到节约成本效果

【检测方法】[4]

目前,国内对润滑油的耐高温热老化性能检测方法有三种。 《GB/T12709 润滑油老化特性测定法(康氏残炭法)》规定在200℃温度下,将空气两次通入试样中使之老化,每次6h,按GB/T268测定老化前、后试样残炭值,以残炭增值示润滑油的老化特性。《SH/T0259 润滑油热氧化安定性测定法》规定了评定润滑油在发动机零件(涨圈附近)上形成漆状物的倾向及添加剂减少漆状物效果的方法。在规定温度下,使薄层润滑油在金属表面上氧化,测出生成50%工作馏分和50%漆状物组成的油性残留物所需的时间。《SH/T0560 润滑油热安定性试验法》是在产品标准规定的温度条件下,将分别装有20g试样的两个试验杯放入已达到规定温度(根据产品使用温度而定)的润滑油安定性试验箱内的转盘上,并以5-6r/min的速度旋转,在达到产品标准规定时间后,目测已经冷却的试样及试验杯底部有无沉淀,来判定试样的热安定性。

一种新的高温润滑油热老化安定性试验方法,其步骤如下:首先制作三个直径为200mm的带盖的圆形密闭容器,所述密闭容器材料为轴承钢,所述密闭容器的盖子密封圈采用聚四氟乙烯耐高温材料;称取所选的三种高温润滑油,每份450g作为油样,三份油样分别倒入三个密闭容器中,将密闭容器盖上密封盖放入高温炉中,根据高温润滑油的使用温度:取250℃至300℃之间,加热200小时进行快速氧化试验;按GB/T265测定高温试验前、后试样的40℃运动粘度;按GB/T264测定高温试验前、后试样的酸值;按GB/T3142测定高温试验前、后试样的润滑性PB值;以40℃运动粘度的变化率、酸值的变化率、润滑性PB值的变化率来判断高温润滑油的热老化安定性;当经长时间高温试验后的40℃运动粘度变化率大于30.0%,酸值变化率大于10000.0%、润滑性PB值变化率大于17.0%,判断为该润滑油不适合长时间在300℃环境下使用;当经长时间高温试验后的40℃运动粘度变化率不大于20.0%,酸值变化率不大于22000.0%,润滑性PB值变化率不大于10.0%,判断为该润滑油适合短时间在300℃环境下使用;

当经长时间高温试验后的40℃运动粘度变化率不大于15.0%,酸值变化率不大于14000.0%,润滑性PB值变化率不大于5.0%,判断为该润滑油适合长时间在300℃环境下使用;通过对长时间高温试验后的三份油样分别进行氧化安定性的试验对比,选出一种高温老化安定性能好的润滑油;并且能够验证开发新的高温润滑油的配方及各种品牌高温润滑油的性能对比试验。

【应用】[5][6]

1. 一种铝合金DC铸造用的高温润滑油,其特征在于:所述高温润滑油由蓖麻油、皂化油、粗制菜油组成,其组分按重量配比计:蓖麻油20~35%、皂化油40~50%、粗制菜油20~35%;按重量配比将上述组分充分混合,加温300~400度,保持3~5小时,过滤、冷却制成高温润滑油,并密封保存。使用前,将高温润滑油加入柴油稀释,搅拌均匀即可,高温润滑油与柴油的重量配比为1:0.3~0.5。

2. 一种板材加工行业连 续压机钢带专用高温润滑油及其制备方法,本发明提供的板材加工行 业连续压机钢带专用高温润滑油具有耐低温性能优异、耐腐蚀性高和 耐磨损性好的特点,能够满足连续压机的复杂工况要求。本发明提供一种板材加工行业连续压机钢带专用高温润滑油,包括:45wt%~94wt%的芳香酸混合醇酯;5wt%~54wt%的增粘剂;0.1wt%~5wt%的抗氧剂;0.1wt%~5wt%的极压抗磨剂;0.005wt%~0.5wt%的抗腐蚀剂;0.01wt%~0.5wt%的均衡剂;

制备方法,包括:

a) 将所述芳香酸混合醇酯与增粘剂混合,得到基础油;

b) 将上述步骤得到的基础油、抗氧剂、极压抗磨剂、抗腐蚀剂 和均衡剂进行加热混合后,得到板材加工行业连续压机钢带专用高温润滑油。所述混合的温度为90℃~100℃;所述加热混合的温度为 120℃~160℃,所述加热混合的时间为4h~7h。步骤b)具体为:b1)将极压抗磨剂和抗腐蚀剂进行预混合,得到混合助剂;b2)将上述步骤得到的基础油、混合助剂、抗氧剂和均衡剂混合 后,得到板材加工行业连续压机钢带专用高温润滑油。

【参考文献】

[1] 李晶. 苯烷基化高温润滑油基础油的合成与表征[D]. 东北石油大学, 2011.

[2] 屈政坤. 癸烯基高温润滑油基础油的合成[D]. 东北石油大学, 2011.

[3] 李霞;赵玉贞;曹毅;李萍;梅莉;李玉平;刘月;魏智侠.一种高温润滑油及其制备方法.CN201610902173.1,申请日2016-10-17

[4]  陈蓉;陈凯;王子君.高温润滑油热老化安定性试验方法. CN201110106948.1 ,申请日2011-04-27 

[5] 何晓利;马明祥. 一种铝合金DC铸造用的高温润滑油 . CN201510565302.8.申请日2015-09-08

[6] 李霞;赵玉贞;曹毅;李萍;梅莉;李玉平;刘月皞;熊瑶;马楷.一种板材加工行业连续压机钢带专用高温润滑油及其制备方法. CN201410363738.4  ,申请日2014-07-28

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