合成基础油全套资料学位论文.doc

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1、第三章合成润滑油的制备Ø知识目标1.了解合成润滑油的分类和性能特点。2.掌握酯类合成润滑油的生产过程、性能和应用。3.掌握聚醚类润滑油的生产过程、性能和应用。4.掌握合成烃类润滑油的生产过程、性能和应用。5.了解硅酸酯、磷酸酯等合成润滑油Ø能力目标1.能从外观上认识合成润滑油。2.能根据不同的应用场合和润滑油的特性分析并选用适合的合成类润滑油。3.能识别和理解各种合成润滑油工艺流程。4.能应用所学技能和知识工业生产和制备酯类、合成烃类以及聚醚类润滑油。第一节概述一般润滑油由基础油和添加剂组成。基础油主要有三类，第一类动植物油，例如菜子油、葵花子油、大豆油等，由于植物油极

2、易氧化，使用寿命很短。第二类矿物油，目前绝大部分润滑油产品都是以矿物油为基础油的。第三类为合成基础油，采用有机合成方法，由低分子经过化学合成制备成的较高分子的物质，具有一定化学结构和特殊性能。制备合成油的原料可以是动植物油脂，也可以用石油或其它化工产品。在化学组成上，合成基础油的每一个品种都是单一的纯物质或同系物的混合物。构成合成基础油的元素除碳、氢之外，还包括氧、硅、磷和卤素等。合成润滑油与矿物润滑油相比，在性能上具有一系列优点，可以解决矿物润滑油不能解决的问题，因此日益得到重视，合成润滑油不但是许多军工产品的重要润滑材料，而且在民用方面也有很大的潜力。合成润滑油虽然

3、比矿物润滑油价格高，但由于性能优良、使用寿命长、机械磨损小，因此合成润滑油的应用越来越广泛。一、合成润滑油的分类根据合成润滑油基础油的化学结构，美国材料试验学会(ASTM)特设委员会制定了合成润滑油基础油的试行分类法。合成润滑油基础油分为三大类：第一类合成烃润滑油139，主要包括聚α-烯烃油、烷基苯、合成环烷烃、聚丁烯等；第二类有机酯，主要包括双酯、多元醇酯和聚酯；第三类其它合成油，主要有聚醚、磷酸酯、硅油、硅酸酯、卤代烃、聚苯醚等。二、合成润滑油的性能特点矿物润滑油是目前最常用的润滑油，但矿物油产品有明显的不足：首先矿物油的低温性能差，尤其是高黏度润滑油的倾点一般都在

4、-10℃以下，在寒区冬季野外操作很难启动。其次，矿物油在120℃下就开始迅速氧化，加入各种添加剂后可以在150℃下长期使用，但在更高温度下使用寿命很短，且容易生成积炭。另外矿物油的黏度指数一般都在90~1l0，加氢油可提高到l20~l30。而且矿物油遇火会燃烧，抗辐射性差，一般情况下密度都不大于1。合成润滑油与矿物油相比具有很多的优点，可以弥补矿物油的上述不足，合成润滑油具有以下特性。1.具有优良的耐高温性能合成润滑油具有热安定性好、热分解温度高、闪点及自燃点高、对添加剂的感受性好等特点。合成润滑油比矿物质油具有更为优良的耐高温性能。表3-1列出了各类合成油的热分解温度

5、和整体极限工作温度范围。从表中可以看出，对黏度相近的油品来说，合成油比矿物油的使用温度要高。表3-1各类合成油的热分解温度及整体极限工作温度范围类别热分解温度/℃长期工作温度/℃短期工作温度/℃矿物油250~34093~121135~149聚α-烯烃油338177~232316~343双酯283175200~220多元醇酯316177~190218~232聚醚279163~177204~218磷酸酯194~42193~177135~232硅油388218~274316~343硅酸酯340~450191~218260~288聚苯醚454316~371427~482全氟碳化

6、合物—288~343399~454聚全氟烷基醚—232~260288~3432.具有好的低温性能及粘温性能139大多数合成润滑油比矿物油黏度指数高，黏度随温度的变化小。在高温黏度相同时，大多数合成润滑油的凝点要比矿物油低、低温黏度也比矿物油小，所以合成润滑油可在较低的温度下使用。表3-2列出了各类合成润滑油的黏度指数及凝点的范围。表3-2各类润滑油的黏度指数以及凝点的范围类别黏度指数凝点/℃类别黏度指数凝点/℃矿物油50~130-45~-6硅油100~500<-90~+10聚α-烯烃油80~150-60~-20硅酸酯110~300<-60双酯110~190<-80~-4

7、0聚苯醚-100~+10-15~+20多元醇酯60~190<-80~-15全氟碳化合物-240~+10<-60~+16聚醚90~280-65~+5聚全氟烷基醚23~355-77~-40磷酸酯30~60<-50~-15从表中可以看出，合成润滑油的粘度指数比矿物油的黏度指数高，倾点比矿物油的倾点低，具有低温性能及粘温性能好的特点，另外合成润滑油的高温性能也比矿物油的要好，所以合成润滑油比矿物油的使用温度范围要宽。3.具有低的挥发损失油品的挥发性是油品在使用过程中的一项重要性能。若使用温度高，挥发性大的油品不但耗油量高，而且由于轻组分的挥发会使