屏蔽酚型液体抗氧剂在润滑油中的应用

屏蔽酚型液体抗氧剂在润滑油中的应用1.前言随着汽车向高速、高负荷发展，必将对油品的抗氧性提出更高的要求，抗氧剂是增强油品氧化性能的主要添加剂，是润滑油和燃料油中广泛使用的一大类添加剂，固体酚型抗氧剂和胺型抗氧剂是目前使用最多的抗氧剂，其中由于酚型抗氧剂的低毒和良好的抗氧化性能得到广泛的应用，但在油品的调和过程中，固体抗氧剂溶解时间和调和时间较长，给调和带来不便，在一些复合剂开发过程中，溶解问题显得更突出，随着工业的发展，润滑油和燃料的需求大大增加，抗氧剂有着巨大市场，高效低毒、便于调和的抗氧剂容易受到欢迎。同时，高效液态抗氧剂的开发使某些复合剂的开发变得容易。开发以液态屏蔽酚型抗氧剂为主剂在汽油、柴油、变压器油、液压油、透平油、油膜轴承油等产品中的应用具有现实意义。表－1T200抗氧剂性能指标项目样品质量标准样品测试结果试验方法外观淡黄色透明液体淡黄色透明液体目测闪点（闭口）℃不小于96114GB/T261凝点℃-25-28GB/T510水含量％≤0.10.015色谱法游离酚含量％≤0.20.2色谱法灰分％≤0.010.01GB/T11409-89酚型抗氧剂的抗氧化性能比胺系抗氧剂好，酚系抗氧剂生物降解性能好。酚型抗氧剂作为链终止剂是非常有效的抗氧剂，但是在高温条件下不仅容易失去效果，而且还加速油品变质。在传统的抗氧剂中，酚类抗氧剂在低温（100℃）条件下具有良好的效果。胺系抗氧剂的高温性能比酚系抗氧剂好，对延长诱导期抑制油品后期氧化效果较好。但价格昂贵，在酸性物质存在下可失去效果，有潜在毒性及生成沉淀的缺点，使应用范围受到限制。复合型液态抗氧剂的开发，已成为目前抗氧剂的一大发展趋势。2．T200抗氧剂在变压器油中应用2．1考察T200在变压器油中的溶解性在实验室选择不同种类的基础油分别加入该抗氧剂后在60℃条件下搅拌30分钟后，抗氧剂完全溶解，放置两个月后没有沉淀物,说明该液体抗氧剂溶解性能较好。2．2T200抗氧剂的抗氧化性能考察选择几种基础油分别加入相同剂量的液体抗氧剂和固体抗氧剂T501进行氧化性能考察，用旋转氧弹来评定结果见表-2。表-2抗氧化性能的考察实验结果基础油加T501（剂量0.8%）加液体抗氧剂（剂量0.8%）涠洲减二基础油阿曼减三基础油基础油-M155分144分256分286分233分350分涠洲减二及阿曼减三基础油为白土车间所采基础油，基础油-M为变压器油基础油从上面的实验结果可知该液体抗氧剂的抗氧化性能要好于固体抗氧剂T501。2．3在变压器油中的应用考察油样A（T501）和油样B（液体抗氧剂）为相同剂量的10号变压器油，这两个油样的全分析实验结果见表-3。表-310号变压器油的性能指标分析项目油品性质质量指标油样A油样B外观运动黏度，mm2/s闪点（开口）℃倾点，℃密度，Kg/m3酸值，KgKOH/g水溶性酸或碱击穿电压，KV介质损耗因数（90℃）界面张力，水分，mg/Kg腐蚀性硫旋转氧弹，min透明8.87152-150.8530.004无56.10.000654.75无非腐蚀性157透明8.83150-150.8530.006无44.30.000550.40无非腐蚀性303透明≯13≮140≯-7≯895≯0.03无≮35≮0.005≮40报告非腐蚀性由于当时评定变压器油氧化性能的设备没有完善，选择用氧弹试验来评定变压器油的氧化性能，从上表可知油样B实验结果很好都达到了变压器油的质量指标要求。2．4小结根据以上实验结果可得到以下结论：T200液体抗氧剂在变压器油中溶解性能较好，且具有很好的抗氧化性能，完全可以取代固体抗氧剂T501在变压器油中应用。3.T200抗氧剂在HL液压油中的应用3.1考察200抗氧剂对基础油的感受性抗氧剂是液压油的主要添加剂，影响液压油的寿命。在阿曼基础油中分别加入200抗氧剂和T501抗氧剂，考察它们的抗氧效果，结果见表3。表3阿曼基础油对抗氧剂的感受性基础油和抗氧剂旋转氧弹/min加剂量/%RC2RC3200抗氧剂T501200抗氧剂T5010.3238224182168从表3可看出，在阿曼减二、减三基础油中，200抗氧剂的抗氧效果比T501抗氧剂的抗氧效果好。3.2T200抗氧剂在HL液压油中抗氧性考察，试验结果见表4。表4T200和T501抗氧剂在HL液压油的抗氧性对比油品324668T200T501T200T501T200T501旋转氧弹/min198233248216245271从表4可看出，T200抗氧剂和T501调制32、46、68HL液压油，油品的旋转氧弹均满足HL液压油对抗氧性能要求，但是缺乏规律性。3.3采用阿曼基础油、抗氧剂T200调制32、46、68HL液压油的理化性能见表5。表5HL液压油分析结果项目GB11118-94规格分析结果N32N46N68N32N46N68粘度/mm2.s-10℃≮40℃42028.8–35.278041.4-50.6140061.2-74.8336.731.82589.846.871101.966.74粘度指数≮95949898倾点/℃≯-6-6-6-6闪点(开口)/℃≮160180180218232251水分/%≯痕迹无无无机杂/%≯无0.0050.0050.004中和值/mgKOHg-1报告0.120.090.12铜片腐蚀(100℃,3h)/级≯11a1a1a液相锈蚀(蒸馏水)无锈无锈无锈无锈抗乳化性(54℃,40-37-3)/min≯3011.35.016.4空气释放值(50℃)/min≯710126.66.310.9色度/号≯报告0.60.50.7橡胶密封适应性指数1097765泡沫性/mLmL-124℃≯90℃≯后24℃≯150/10150/10150/100/020/05/030/035/045/00/00/00/0旋转氧弹/min报告198248245表5结果表明，采用阿曼基础油、抗氧剂T200调制32、46、68HL液压油，油品的机械杂质不合格外，其他各项性能均满足GB11118.1-94Hl液压油（一等品）规格要求。3.4小结3.4.1在阿曼减二、减三基础油中，T200抗氧剂的抗氧效果比T501抗氧剂的抗氧效果好。3.4.2T200抗氧剂和T501调制32、46、68HL液压油，油品的旋转氧弹均满足HL液压油对抗氧性能要求，但是缺乏规律性。3.4.3采用阿曼基础油、抗氧剂200调制32、46、68HL液压油，油品的机械杂质不合格外，其他各项性能均满足GB11118.1-94Hl液压油（一等品）规格要求。4．T200抗氧剂在320油膜轴承油中的应用抗氧化安定性能是320油膜轴承油的重要性能之一。因此油品中必须加入有效的抗氧化剂。一般以加入T501抗氧剂为主，T501为固体抗氧剂，在调和过程中需要长时间的溶解才能调合均匀。茂名分公司研究院与广州合成材料研究院共同开发了屏蔽酚型液体抗氧剂－200，用这种抗氧剂代替T501在320油膜轴承油中应用，进行全面性能考察。结果见表6。表6抗氧剂T200与T501在320油膜轴承油中的应用分析结果项目质量指标试验油（T501）试验油（T200）运动粘度（40℃）mm2/s288～352319.4327．0粘度指数不小于959595倾点，℃不高于-12-8[1]-6比色，级不大于6.53．63．6防锈性试验蒸馏水合成海水无锈无锈无锈无锈无锈无锈铜片腐蚀（100℃，3h），级不大于11a1a抗乳化性试验（82℃）（40-37-3），min不大于303.24.6油中水，%不大于1.00.60.8乳化层，mL不大于1.00.10总分离水，mL不小于3640.540.2抗泡沫性能试验，mL/mL24℃93℃后24℃不大于50/0不大于50/0不大于50/00/00/00/00/00/00/0旋转氧弹，min335305四球机试验（PD），N不小于147019611569从上表结果看出，采用抗氧剂－200调制的320油膜轴承油与采用T501抗氧剂调制的320油膜轴承油的性能相当。说明抗氧剂－200代替T501对320油膜轴承油的性能没影响，但味道较大，用这种抗氧剂调制320油膜轴承油用户比较难受。6．结论与讨论6．1屏蔽酚型液体抗氧剂T200具有对润滑油易溶解性，调和工艺简单。6.2T200液体抗氧剂在变压器油中溶解性能较好，且具有很好的抗氧化性能。6.3T200抗氧剂应用在阿曼减二、减三基础油中，具有很好的抗氧效果,采用阿曼基础油、抗氧剂T200调制32、46、68HL液压油，油品的机械杂质不合格外，其他各项性能均满足GB11118.1-94Hl液压油（一等品）规格要求。6.4采用抗氧剂T200调制的320油膜轴承油与采用T501抗氧剂调制的320油膜轴承油的性能相当。说明抗氧剂T200代替T501对320油膜轴承油的性能没影响，但有较重臭味。