含硼添加剂在润滑油中的研究进展

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1、万方数据24合成润滑材料SYNTHETlCLUBRICANTS2009年36卷第4期文章编号：1672—43“(2∞9)04一∞24—07含硼添加剂在润滑油中的研究进展尤建伟李芬芳(中南大学化学化工学院，长沙410083)摘要：含硼添加剂可明显改善和提高润滑油的抗氧化性、防锈性、热稳定性能及抗磨减摩性能等。介绍了含硼添加剂的研究进展，包括含硼清净剂、含硼分散剂、含硼极压抗磨剂和含硼防锈剂，认为多功能含硼添加剂是未来的发展方向。关键词：硼；添加剂；润滑油；研究进展中图分类号：TE624．82文献标识

2、码：A上世纪30年代以前，润滑油中几乎不使用添加剂。但50年代以来，随着现代工业的发展，特别是汽车行业的发展，对润滑油的质量要求越来越高，由于受到法规变化等的影响，如清洁空气法规、发动机设计变化、环保法规等，要求润滑油要具有良好的抗氧化安定性、抗磨性、清净分散性等，因此添加剂在内燃机油及工业动力设备用油中得到广泛应用，发展速度也越来越快⋯。近年来，随着人们对硼元素的物理及化学性质的认识，发现硼元素引入润滑油添加剂中可改善和提高油品的抗磨性能以及热稳定性能等，硼改性添加剂可较好地解决因含有害组分和部

3、分金属添加剂受限制而使添加剂加入量减少所出现的油品功能降低的问题，硼元素赋予了油品节能性与环保性旧J。因此，含硼添加剂已逐渐成为润滑油的重要组成部分。l含硼清净剂常用的润滑油清净剂主要包括磺酸盐、硫化烷基酚盐、水杨酸盐、硫磷酸盐及环烷酸盐等，其中磺酸盐、硫化烷基酚盐、水杨酸盐应用较为广泛。传统清净剂的过碱度组分主要以碳酸盐形式存在，这种碳酸化的过碱度金属清净剂在苛刻运行条件下会加速油品的氧化，导致金属部件磨损。新型的硼化清净剂不仅具有清净剂的作用，而且具有良好的氧化安定性、抗摩擦磨损、防锈等性能，

4、已成为研究开发的重点之一。美国的Lu¨zol公司、日本的Nippon石油公司和Texaco公司，英国的SheU公司已进行了工业化生产，产品牌号为SAP一008。目前国内对含硼清净剂的研究刚刚起步，文献报道较少。段天平等"1对高碱值硼化石油磺酸钙的合成条件进行了大量的实验，根据添加剂装置实际生产操作要求确定了高碱值硼化石油磺酸钙试生产的工艺条件。采用冷冻蚀刻电镜观察了试生产产品的胶体结构，并评价了其热氧化安定性。结果表明，高碱值硼化石油磺酸钙产品的碱值越高、胶体体系中胶粒颗粒的平均粒径越小、粒径分布

5、越窄，热氧化安定性和清净性越好。经分析评定，该产品质量优良，常温下具有流动性能，且有较好的抗磨性、高温清净陛和热氧化安定性。其工艺条件可望应用于工业化生产，并将制得的高性能硼化金属清净剂用于调配高档内燃机油。訾立均等H1利用均匀试验设计及其数据处理软件建立相应的数学模型，研制开发了以硼酸钙为碱值储备的高碱性磺酸盐清净剂。所研制的添加剂与相应的高碱性磺酸盐添加剂对比，在抗氧化能力、水解稳定性、热稳定性和摩擦磨损等方面，均显示了较好的特性。特别是与zDDP复合使用后，抗氧化能力有显著的加合效应。牛治刚

6、等"1利用成焦板、四球试验机考察了各种清净剂在中间基和加氢基础油中的感受性，结果表明，对烷基水杨酸镁盐系列产品，无论是在溶剂精制油中还是在加氢油中，硼化的产品要比传统的以碳酸钙成焦量小，且硼化产品的成焦量在两种基础油中的成焦量没有太大的改变。徐小红等∞1等利用两步法合成了硼酸镁高碱性水杨酸盐金属清净剂，用成焦板试验(Q／LZJs．2001)和热管试验法(Q／SH018．0159)分别对硼化烷基水杨酸盐清净剂和烷基水杨酸清净剂的高温收稿日期：2009一07一07作者简介：尤建伟(1985一)，男，陕

7、西榆林人，硕士研究生，从事环境友好型润滑材料方面的研究。E—mail：85ji∞wei@163．万方数据2009年36卷第4期尤建伟等。含硼添加剂在润滑油中的研究进展清净性进行评价，结果表明合成出的硼化水杨酸镁的高温清净性优于烷基水杨酸镁的高温清净剂，其结果见表l。表l硼化烷基水杨酸镁的高温清净性纵观国内外润滑油的发展形势，新型含硼清净剂需要具备：(1)良好的综合使用性能，可通用于各类高档油品中；(2)能降低在油品中的加入量。达到节能降耗、降低成本的作用；(3)要求低灰分、高性能、无毒性，满足油品

8、低硫、低磷、低灰分需要，能减少对环境的污染及危害。因此，研制抗氧兼节能的多功能环保型高碱值含硼分散剂是未来无灰分散剂的发展方向。2硼改性无灰分散剂从上世纪60年代开始，润滑油和燃料油都开始使用无灰分散剂。无灰分散剂种类较多，主要有聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、聚异丁烯无灰磷酸酯、高分子量无灰分散剂等品种。在内燃机油尤其是高档内燃机油添加剂中，分散剂的用量很大，约占40％～50％"j。随着内燃机车数量的增加以及环保要求，发动机逐渐向小型化、大马力和节省燃料方向发展，这就对无灰