第二章-润滑剂分解

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——大气压下的液体的动力粘度 a——指数（润滑油的粘压系数），与润滑油种类，油的温度有关。 ⑵ 闪点 在测定条件下，将润滑油加热蒸发出的油蒸汽与空气混合达到一定浓度时，与火焰接触产生短时闪火的最低温度（如果闪火 后继续燃烧超过5秒时，这时最低温度叫燃点）。 根据测定方法的不同，闪点可分为两种：开口闪点和闭口闪点。
粘度比
2 毫米 50℃运动粘度，
秒 秒
2 毫米 100 ℃运动粘度，
粘度比越小，说明油品的粘温特性越好，使用的温度范围越广。 ② 粘温系数——是指润滑油在0℃与100℃时的运动粘度之差，与该油在50℃时运动粘度比值，即
0 100 粘温系数 50
粘温系数越小，表示0～100℃的温度变化范围内，润滑油的粘度变化程度越小，粘温特性越好。
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制取第一过程：常压蒸馏塔 原油经过初馏，提取低沸点的汽油→然后进行常压蒸馏，将已声纹的矿物油维持在大气压下，让其在分 馏塔中分析出各种馏分，通过层层的钟形挡罩把凝点低、粘度高的油蒸汽逐级地凝结分出。 常压蒸馏后的产品有重汽油、煤油、轻柴油，它们相继向下由塔中流出。最轻的气体—天然气如甲烷、丙烷 由塔顶流出。留在底部的常压渣油则送入第二分馏塔（减压蒸馏塔）进行润滑油的蒸馏。 在地面上，任何物体受到的压强都是1013万帕。从地面往地下走，愈往深处走，气压愈大，水的沸点就愈高， 深度每增加1公里，水的沸点就提高3℃，若蒸汽压力大到14182万帕的蒸汽锅炉，她里面的水要到200℃才 能沸腾，愈向上气压愈低，水的沸点也降低，在珠穆朗玛峰的双峰顶烧水，72℃水就沸腾。 制取的第二过程：减压蒸馏塔 将常压渣油送入减压蒸馏塔内，经过加热，抽真空（降低压力）使油料降低沸点的原理，进行减压蒸馏， 形成各种轻、重馏分，即由低到高的不同粘度的润滑剂原料，然后通过脱蜡、精制和调和→获得各种润滑油。 ① 馏分润滑油 分馏后制得 将常压渣油利用降低压力使油料沸点降低的原理进行家鸭蒸馏，形成各种轻、重馏分，由低到高的不同粘 度的润滑剂原料，其原料分四个层次一线（300～390℃）、二线（320～410℃）、三线（355～445℃）、 四线（395～510℃）油料→经过溶剂和酸碱精制（除去油中的非理想组分，主要有树脂、沥青、残炭）、溶 剂脱蜡（降低油中的高分子烷烃，以降低润滑油的凝点）的环境精制（除去油中机械杂志，微量溶剂，胶质 等）等过程而形成。 一般含沥青质和胶质较少，极性分子的含量也低→粘度较低，油性较差。
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我国润滑油的粘度单位一般采用运动粘度和恩氏粘度，运动粘度实际常用单位——厘斯 影响粘度的因素： A：粘温特性——润滑油的粘度随温度的变化而改变的特性。 一般说来，温度越高，粘度越小，温度越低，粘度越大。 润滑油在50℃以下粘度变化越显著；50～100℃时比较缓慢；100℃以上变化则更小。 不同的润滑油，其粘温特性有很大差异，粘温特性好的油，其粘度随温度变化而变化的幅度小，在使用中，有的油品需要在 不用的温度下工作，有的油品则需要在同一机械上温度不同的几个部位工作，所以要求良好的粘温特性。 评价粘温特性一般常用一下三中方法： ① 粘度比——同一油品在50℃时运动粘度与100℃时的运动粘度的比值。
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② 残渣润滑油 减压渣油经特殊精制而获得的高粘度润滑油，这中油需经过丙烷脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡等过程。 由于油品粘度较高并经深度精制→生产工艺复杂、成本高。 ③ 调和润滑油 将馏分润滑油和残渣润滑油按不同不利调和→得到粘度、凝点不同的个中牌号的油。 人工合成的方法生产润滑油： ① 烯烃合成 以软蜡为原料，经高温裂解和分馏获得烯烃，用二氯化铝为催化剂将烯烃进行聚合，聚合油再经过碱中 和、分馏和精制→获得合成油。 特点：凝点低，粘度性能好，与天然油比较，不含沥青质和胶质，极性分子很好，油性差。 ② 石蜡合成 将石蜡经过精制、氯化、聚合、脱氯等工序→获得合成油。将合成油分馏后→合成汽缸油。 特点：粘度较高，粘温性能良好，凝点较高，与相同粘度的天然油相比，油性较差。
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粘度指数——润滑油粘度随温度而改变的程度与标准润滑油比较的相对值（VI）。是目前国际上应用最广泛的一种。 在实际工作中，若已知50℃和100℃的运动粘度，可利用粘度指标直接查出。油品的粘度指数越大→粘温特性越好，粘度 随温度变化越小，油品质量越好。 B：压力与粘度的关系 一般情况随压力的增加而升高，在小于5MPa时变化很小，实际上可忽略不计。矿物油只有在压力较大时，大于20MPa其 粘度才显著变化，而当压力在100MPa时，则粘度随压力增高而显著增大，不容忽视；在弹性流体润滑中，如齿轮啮合处的局 部压力可高达4000MPa，此时矿物油已不再像蜡状固体。 若压力在0～50MPa的范围内，粘压关系可用下列公式 ap 润滑油压力p时的动力粘度
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润滑脂的生产过程： 以安基脂为例说明制造过程——四个部分：安化、成脂、冷却、研磨。 ① 安化：动植物油脂中主要成分和碱液在较高温度下的反应。 ② 成脂：安化后，经鉴定酸值、碱度等，然后加入留存的润滑油，加以稀释、搅拌达到规定的稠度而成脂。 ③ 冷却：用循环水冷却或在搅拌下自行冷却。 ④ 研磨：包装前经过 匀化器和过滤器，以保证其质量纯净和均匀。 二、润滑剂的理化性能指标 机械设备的工作条件各不相同（如负载、转速、温度、环境介质等），对润滑剂性能的要求也就各有所差 异，为了能够衡量和区别各种性能的润滑剂，规定了测定润滑剂物理化学性能和测定油品变化程度的各种检 验项目——质量指标。 ⒈ 润滑油类质量指标 ⑴ 粘度 是表示液体的粘滞程度，当液体受外力作用发生流动时，液体内摩擦阻力大小。 粘度是润滑油的重要理化性能，也是润滑油的主要技术指标，机械设备润滑选油的主要依据。粘度的表 示方法分为绝对粘度，动力粘度，相对粘度，其中相对粘度又分为赛氏粘度（美国习惯用），雷氏粘度（英 国习惯用）和恩氏粘度（我国习惯用）。
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闪点是润滑油的生产，贮存、运输、特别是使用的一项重要的安全指标，闪点低的油品挥发行强，容易着 火，安全性差（比如不是润滑油的汽油）。石油产品的安全性是根据闪点来分的，闪点在45℃以下的为易燃 品（如汽油）45℃以上的是可燃品（如柴油润滑油）。选择润滑油时，经常根据工作温度来考虑油品的闪点， 一般对润滑油的闪点要求比工作温度高20～30℃，才能保证安全。例如空气压缩机汽缸润滑油的闪点不能低 于240℃。 润滑油在常温下工作，其闪点一般不会发生变化，但在电加热器的系统中一旦操作不当，油过热裂化而产 生大量的画法物质，闪点会显著降低；若油中混入轻质燃料油（煤油、汽油、溶剂油等）其闪点也会降低。 如机械油开口闪点230℃，闭口闪点200℃（差30℃）；机械油+0.5%汽油开口闪点200℃，闭口闪点80℃ （差120℃）。 一般轻质油在使用后其闪点℃或重质油的闪点降低8℃→应当换油。 ⑶凝点 在试验条件下，将油品冷却到失去流动性时的最高温度叫凝点。 凝点是评定润滑油在低温下流动性的指标，在一定程度上，可以反映润滑油能够正常工作的最低温度界限， 特别是低温工作的机器及冷冻设备用油的主要技术指标（北方与南方冬季温度不同，生产与室内安装机器的 工作温度不同）。 产生凝固的主要原因是油品中还有石蜡，在低温下，蜡结晶析出而形成的网状结构。 在选择润滑油时，其凝点要比最低工作温度低5～10℃（最低工作温度要比凝点高5～10℃）。但在选择 低温用的油时，应结合油品的凝点，低温粘度及粘温特性全面考虑。
第二章 润滑剂
润滑剂是石油加工的主要产品之一。石油产品根据国际及国内通用特性分为六大类型：燃料—F（汽油、 柴油）、溶剂和化工产品—S、润滑剂及有关产品（原为润滑油）—L、蜡—W、沥青—B、焦—C。本章介绍 C类—润滑剂及有关产品。 在润滑材料方面，矿物润滑油（石油产品）占润滑剂总量的95～97%以上。目前全世界矿物润滑油的年产 量约2500万吨，占石油产量的2%左右，由于石油资源丰富，而且能通过各种精制工艺得到质量较优的基础油 直接使用，或在多数情况下加入各种添加剂后得到满足各种性能要求的成品油，所以应用广泛。 一、润滑剂的制取 1.润滑油的制取 润滑油是从石油原油中提炼出来经过精制而成的石油产品。按制取方法分为馏分润滑油、残渣润滑油、调 制润滑油。 石油的主要组织成分是碳、氢化合物，简称烃（环烷烃、芳香烃、不饱和烃），比例占石油成分的96～ 99%。碳与氢的比例为85～87%及11～14%左右，其它成分有硫、氮、氧等元素，不同的烃类沸点是不同的。 我们利用物理及化学方法，经过不同的分馏形式。生产出汽油，煤油及润滑油等石油产品。
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⑷ 酸值 中和1克润滑油品中酸性物质所需要的氢氧化钾（钠）的毫克数为该润滑油的酸值。 润滑油中含有的有机酸（环烷酸是形成酸值的主要成分，酸值的大小可以说明润滑油的精制程度，深度精 制的油，酸值较低，如汽轮机油的酸值在0.02毫克以下，酸值较高时，在高温、高压下引起腐蚀，油加剧氧 化生成沉淀物）。 测定酸值的作用：判断油中有机酸的含量，判断油的废旧程度，确定换油日期。 ⑸ 机械杂质 凡是呈沉淀或是悬浮于润滑油中，不溶于汽油或苯等溶剂，可以过滤出来的物质。用固体物质占润滑油质 量的百分比来表示。固体物质一般为沙粒、锈皮、金属铁屑以及不溶于溶剂的沥青胶质和过氧化物等。测定 方法按GB511～80《石油产品和添加剂机械杂质测定法》。 机械杂质是油品的重要指标之一，它能够破坏油膜、油品老化变质、增加磨损、堵塞油路及过滤器。 ⑹ 水分 表示油品中含水量的百分数，优质的油品应不含有水分，测定方法按GB260～80《石油产品水分测定法》 进行，是润滑油纯净性能质量指标之一。 润滑油中水分主要是贮存、运输和使用过程中混进去的，如空气温度和湿度的变化，以及经常与水或水蒸 汽接触的机械设备，都不可避免地使水混入润滑油中。 危害：润滑剂中如果有水分存在，则会削弱油膜强度，降低润滑效率，并能加速油品氧化，当油中同时有 水和低分子有机酸存在时，会严重腐蚀金属，并使设备锈蚀，易形成气泡，使供油间断，降低绝缘性增加导 电性。
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⒉ 润滑脂类质量指标 ⑴ 外观 通过目测和感官检验来控制其质量的一种检验项目。 一般直接用肉眼观察，最好是用刮刀把它涂抹在玻璃杯上仔细地观察，涂抹厚度1～2mm，还可以用手捻 压检查，检查内容是：润滑脂的颜色、光亮透明度、纤维结构、均匀性和有无折油以及有无硬性杂质等。 ⑵ 工作锥入度（针入度） 工作锥入度是表示润滑脂的粘度，为润滑脂稠度的指标，它表示润滑脂内阻力大小和流动性的强弱。 用150克的标准锥体放在25℃润滑脂试样的表面，经过5秒后所穿入（自由陷入）的深度，以1/10毫米为 单位，它是选择脂的主要指标。 锥入度越大，稠度越小，说明脂越稀；反之，锥入度越小，稠度越大，脂越硬，润滑脂不易被挤掉，易维 持油膜的存在，密封性能好，但摩擦阻力大，不易充填较小摩擦间隙。 我国将工作锥入度大小分为9个稠度等级，工作锥入度的等级——润滑脂的牌号。常用0～4号，锥入度的 大小随温度变化而变化，温度↑→稠度↓，优良脂随温度变化小。
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2.润滑脂的制取 润滑脂俗称黄油或干油。它是将稠化剂分散在液体润滑剂中所形成的一种膏脂状的半固体，其中可加入 各种能改善其特性的添加剂或填料。 润滑脂是主义种介于液体和固体之间的润滑材料，在常温、静止状态下，或低速轻载时→呈现固体性质 （不流动）；达到一定的负载时，开始塑性变形，脂变稀，能像液体一样润滑摩擦表面；当再次低负载工作 时，又恢复固体性质。 润滑脂的组成：基础润滑油+稠化剂+添加剂。 ⑴ 基础润滑油 一般都采用纯净的矿物油做基础，它占润滑脂总量的70～90%左右。 ⑵ 稠化剂 常用的的稠化剂有安基、烃基、无机基、有机基等。 a) 安基：用脂肪酸与金属碱作用声称的稠化剂 从脂肪酸方面分 天然类：由动、植物油为原料，性能优良。 合成类：氧化石蜡为原料←今后发展方向 b) 烃基：用地蜡、石蜡筹划矿物油制成的脂，如凡士林。 c) 无机基：用膨润土、碳黑等稠化剂制成的脂，如膨润土润滑脂。 d) 有机基：用聚酯、阴丹士林为稠化剂制成的脂。 ⑶ 添加剂 为了改善润滑脂的某些性能，适应某些特殊环境工作必加一定量的添加剂。如结构改进剂、增粘剂、极 压剂、防锈剂等。