润滑油基础知识

ØØ认识润滑剂认识润滑剂（如何看懂产品参数及应用）润滑油润滑脂固体润滑剂润滑的定义：润滑就是在相对运动的两个接触表面之间加入润滑剂，从而使两磨擦面之间形成润滑膜，将直接接触的表面分隔开来，变干磨擦为润滑剂分子间的内磨擦，达到减少磨擦，降低磨损，延长机械设备使用寿命的目的，即谓之润滑。错误观念：“有油就好”！润滑剂的主要功能润滑油：基础油＋添加剂基础油（Basestock)矿物油（MineralOil）Ⅰ组:石蜡基、环烷基Ⅱ组:加氢裂化Ⅲ组:深度加氢添加剂（Additives）加入少量的添加剂可增加新的特殊性能，或强化其原有的性能。抗磨剂、极压剂、抗氧化剂、抗泡剂、防锈抗腐蚀剂、粘度指数改进剂、清净分散剂、乳化剂（金属加工液）、耦合剂、增溶剂(金属加工液)、杀菌剂(金属加工液)。合成类基础油(SyntheticOil)IV组:PAO（聚α烯烃）V组:其它（酯类、聚醚、硅油、氟素油、磷酸酯等）选用适于润滑油性能的原油,经分溜、精制、脱蜡等工艺生产而成。分馏决定了矿物型润滑油为一混合物润滑油在石油产品中为（L）类。粘度闪点总酸值物化参数倾点粘度指数粘度粘度：流体的内摩擦力，是油膜厚度的量度，粘度是衡量油液抗流动能力的参数,也是选用润滑油确定油牌号的主要依据。(通常参考温度为40℃或100℃)运动粘度：重力作用下流体的内摩擦力的量度，是动力粘度与密度之比。一般油的密度小于1，所以运动粘度大于动力粘度，即要考虑重力对内摩擦力的影响。常用单位：mm2/s(平方毫米每秒）；cSt（厘斯）1mm2/s(平方毫米每秒）=1cSt（厘斯）许多油品是用40℃时ISO（运动粘度来表示）粘温特性粘温特性（粘度指数）：是指粘度随温度变化而变化的程度，通常把粘度随温度变化而变化的程度小者称之为粘温性能好。反之，称为粘温性能差。粘温特性是矿物基础油分类的一个重要依据。矿物油粘度指数100合成油的粘度指数100总之粘度指数越大越好。闪点v闪点是润滑油的一项重要安全指标v加热的最高温度，一般应低于闪点燃20-30℃v闪点在45℃以下的叫易燃品；45℃以上的为可燃品闪点：在规定的条件下，加热油品所逸出的蒸气与空气所形成的混合气遇火发生瞬间闪火时的最低温度。测定闪点的方法有开口杯法和闭口杯法两种，轻质油用闭口闪点；重质油用开口闪点。倾点：试样在规定的试验条件下，被冷却的试样能够流动的最低温度。凝点：试样在规定的试验条件下，被冷却的试样油面不再移动时的最高温度。测定：在规定的条件下将油品冷却到预定温度，将试管倾斜45°，经1min后液面不移动时的最高温度读既是凝点。倾点、凝点是用来衡量润滑油低温流动性的常规指标，同一油品的倾点比凝点略高几度，现在国际通用倾点，油品时一般应高于倾点5-10℃。倾点、凝点合成油矿物油合成油矿物油基础油适用温度总酸值、总碱值测定酸/碱值的意义：总酸值：对于新油，酸值表示油品精制的程度，或添加剂的加入量；对于旧油，酸值表示氧化变质的程度，油品在储存与使用过程中，由于有一定温度，与空气中的氧反应生成有机酸，或由于添加剂的消耗，油品的酸值会发生变化。（油酸值大于2时应考虑换油）总碱值：油品碱值的变化，可以表示油中碱性添加剂的消耗和油品性能的下降。但不能以此确切现示油品的使用性能，是参考因素之一。Ø总酸值(TAN):中和1g试样中全部酸性组份所需要的碱（KOH）量，以mg(KOH)/g表示。Ø总碱值（TBN）：中和1g试样中全部碱性组分所需要的酸量，换算为等当量的碱量，以mg(KOH)/g表示。粘温特性抗乳化性性能指标氧化安定性材料相容性腐蚀性抗压性极压性水解安定性材料相容性材料相容性：油品在机械设备中不可避免地要与一些密封件接触，特别是在液压系统中要与橡胶密封件有较好的适应性，不能引起橡胶密封件变形。一般来说，烷烃对橡胶作用不大，含硫元素较多的油品易使橡胶收缩，同时合成油对橡胶也有较大的选择性。测定：用量规测量橡胶圈的内径，然后将橡胶圈浸在100℃的试样中24h，在1h内将橡胶圈冷却后，用量规测量内径的变化，用体积膨胀百分数表示。抗乳化性抗乳化性：乳化是一种液体在另一种液体中紧密分散形成乳状液的现象，是混合而不是相互溶解。抗乳化性是从乳状物中把两种液体分离的过程。即是油品遇水不乳化，或一时乳化但经静置，油-水迅速分离的性能。（1）40/40/0（2）40/40/040/40/040/37/3测定：40ml油和40ml蒸馏水在设定温度下，经搅拌后油水分离的时间，如30分钟尚未彻底分离，记录油、水、乳化液的体积。氧化安定性氧化安定性：油品抵抗大气（或氧气）的作用而保持其性质不发生变化的能力，亦称抗氧化性。油品氧化的危害：粘度会增大，酸值升高，颜色变深，表面张力下降等，进一步氧化会生成沉淀，胶状物质和酸性物质。从而引起金属腐蚀，并使抗泡性和抗氧化性变差，缩短油品的寿命，沉淀物和胶状物质还会对机件造成严重的磨损和粘结。以上数值越大则试油的水解安定性就越差，试油就越容易变质和产生油泥，同时对液压元件的腐蚀也就越严重。水解安定性水解安定性：是液压油油品的一项重要指标，表征油品在水和金属（主要是铜）作用下的稳定性，当油品酸值较高，或含有遇水易分解成酸性物质的添加剂时，常会使此项指标不合格。测定方法：把75g试油与25g蒸馏水装入玻璃试管，放入经抛光的铜片，盖好盖子，固定在烘箱的翻滚机上，在93C°恒温下以5r/min的速度翻滚48h。测定下列项目：•（1）铜片失重mg/cm2•（2）水层的酸值，mg（KOH）/g•（3）试油酸值的变化，mg（KOH）/g腐蚀性测定：铜片腐蚀试验，用标准铜片浸在试样中，一般在100℃,3h.取出洗涤后与腐蚀标准色板进行比较。腐蚀标准色板分级：1a,1b/2a,2b,2c,2d,2e/3a,3b/4a,4b,4c.铜腐蚀性：是指润滑油如果含有活性硫化物和低分子有机酸以及油品制备时残留的无机酸和碱，对金属的腐蚀作用。齿轮油的换油要测试该项指标。抗磨性抗磨性：是由于润滑油中的极性物，在摩擦部分金属表面上形成坚固的理化吸附膜，从而起到耐中高负荷和抗磨损作用。抗磨性一般反映中高程度的抗摩性能。由润滑油的种类或所添加的抗磨添加剂来体现。测定：四球机测试法四个直径为（12.7MM）的精制钢球，下面三个静止不动，上面一个钢球旋转。1400-1500R/min.下面三球浸在油品中.通过杆或液压系统加压.观测磨损情况并测量几个值:A.磨斑直径D：对钢球加载40kgf,运转60min的磨斑直径。直径越小，抗磨性能越好。B.烧结负荷PC值：对钢球施加的载荷，在10S内钢球摩擦发热而产生烧结时的负荷。测定：四球法、梯姆肯机试验法试环安装在固定主轴上，以800r/min转速转动，磨块从下向上压在环面，通过横对磨块施加载荷，约3L试油，循环流到环块接触面上。不出现擦伤时最大载荷值，叫做OK值。如极压锂基脂的OK值为156N（牛），或351b(磅）。极压性：是润滑油不能用粘度来解析的一种减摩性能，特别是有边界润滑条件，及在受到冲击负荷或高温高压负荷下，在和表面金属发生摩擦化学反应，形成反应极压膜。主要是由油品中的添加剂的强极性或强氧化性与金属发生摩擦化学反应，生成了坚韧的极压膜。抗磨性能实验添加剂抗泡剂降凝剂抗磨剂极压剂增稠剂防腐蚀剂抗乳化剂抗氧化剂抗磨剂：抗磨剂分为油溶性和非油溶性两类，在较轻或中等负荷下能在金属表面形成吸附膜、沉积膜或反应膜，减少金属表面磨损的物质，防止磨损的能力。常用抗磨剂：硫化油脂、磷酸酯、二硫代磷酸金属盐。极压剂：润滑剂极压条件下防止摩擦面发生烧结、擦伤的能力。极压剂在摩擦面上和金属起化学反应，构成极压固体润滑膜，防止烧结。最常用极压剂：硫化烯烃、磷酸酯、氮化物。防腐蚀剂：防腐蚀剂是一种极性很强的化合物，对金属表面有很强的吸附力，在金属表面形成紧密的单分子或多分子保护层，阻止腐蚀介质与金属接触，起到防锈作用。常用的防腐蚀剂：磺酸钡、磺酸钙、改性磺酸钙、硼酸胺、羧酸胺。抗乳化剂：抗乳化剂能改变油、水界面张力，可以消除液滴外面的保护膜，使液滴易结合在一起，从而达到分水目的。抗泡剂：润滑油使用中，常会受到震荡、搅动等影响，使空气进入润滑油中，以至于形成气泡。抗泡剂作用：吸附在泡沫上，降低表面张力，使气泡能迅速地溢出油面，形成不安定的膜，从而达到破坏泡沫的目的。常用抗泡剂：甲基硅油。抗氧化剂：中断氧化反应初期的自由链反应或分解过氧化物，终止自由基反应，从而延缓润滑油的氧化。常用抗氧剂：屏蔽酚、硫化烷基酚、芳胺、有机酸铜盐等。粘度指数改进剂：也叫增稠剂，借助高分子线圈结构随温度的升降而伸展和收缩，补偿基础油在高温下的粘度下降。如：乙烯／丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯、氢化苯乙烯／双烯共聚物、混合共聚物等。降凝剂机理降凝剂是一种化学合成的聚合物或缩合物，它通过在蜡结晶表面的吸附或与蜡共晶来改变蜡晶的形状和尺寸，防止蜡形成三维网状结构，能保持油在低温下的流动能力。降凝剂只在含有少量蜡的油品中才能起降凝作用，油品中不含蜡或含蜡太多都无降凝效果。常用降凝剂：二甲基丙烯酸甲酯人工合成润滑油为近百年来特殊高科技产品，其效用及性能远大于传统润滑油(矿物油)，更能量身定做，因此为渐为市场所认知且接受之润滑油。}合成油优越的性能及较佳的特性：1.使用寿命较传统油三~四倍}2.抗氧化性更高3.结膠更低}4.积碳更少5.抗化学性更佳}6.更环保(可生化分解)因此推荐及指定使用合成油的厂商有愈增加趋势。合成油是由化学合成方式制成，其性状亦有所不同，一般常见合成油之基础油种类。如：o合成碳氢化合物（PAO）相容性好o酯基（POE）不容易产生油泥、积碳o聚醚基（PAG）粘附性好o磷酸酯基闪点高o硅油化学惰性强、密封性好o氟油（全氟聚醚）耐高温300℃以上、耐腐蚀性最佳性能粘温特性低温特性氧化稳定高温稳定挥发性抗燃性抗腐蚀性水解稳定承载能力毒性油漆相容性矿物油差差差差差差良优中中优聚α-烯烃（PAO）良良良良良中优优良优优酯基良良中中中中中中良良优聚醚（PAG）良良中中良中中良良良良润滑脂：基础油+添加剂+稠化剂润滑脂的特性：具有流变性基础油：由矿物油或合成油组成添加剂：改善或强化某方面的性能稠化剂：如同海绵般将基础油及添加剂紧紧吸附，以达润滑效用。一、皂基稠化剂：(脂肪酸金属盐)1、单皂基：锂基，钙基，钠基，钡基，铝基；2、混合皂基：锂-钙基，钙-钠基，铝-钙基；3、复合皂基：复合锂基，复合铝基，复合钠基。二、非皂基稠化剂1、无机稠化剂：膨润土，硅胶。2、烃基稠化剂：石蜡，地蜡。3、有机稠化剂：氟化物，聚脲基，酰胺基。稠化剂是润滑脂的重要组分,稠化剂分散在基础油中并形成润滑脂的结构骨架,使基础油被吸附和固定在结构骨架中。按稠化剂分：锥入度滴点胶体安定性抗水性油脂速度值NLGI等级：000，00，0，1，2，3，4，5，6号。锥入度：是鉴定润滑脂稠度的指标（稠度即为软硬程度）。测定：在规定质量（150g)，在规定温度（25℃）下标准圆锥体自由落体直入杯内样脂中，经过5S所达到的深度，其单位为1/10mm.滴点它大体上可以决定润滑脂的使用温度，但不是确定最高使用温度界限的唯一参数滴点：指在规定的条件下加热，润滑脂达到一定流动性时的温度。对于非皂基稠化剂类的润滑脂，可以没有状态的变化，而是析出油，滴点比使用温度高20~30度滴点≠润滑脂工作温度滴点≠润滑脂工作温度Ø增稠剂种类Types------------------------滴点(℃)Ø锂基(Lithiumsoaps)---------------------------------170~200Ø钙基(Calciumsoaps)--------------------------------80~100Ø铝基(Aluminumsoaps)-----------------------------100~120Ø锂复合基(LithiumComplex)-----------------------230~250Ø铝复合基(AluminumComplex)-------------------200~26