润滑油基础知识介绍

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基础油
Mobile Fleet
PFPE – Perfluoroalkylpolyethers
PFPE作为润滑剂在太空飞行器、 作为润滑剂在太空飞行器、精密装置、 精密装置、电子工业、 电子工业、 核工业和磁记录工业中都得到了广泛的应用， 核工业和磁记录工业中都得到了广泛的应用，如：
饱和烃/% ＜90 ≤90 ≥90 聚α烯烃 Ⅰ- Ⅳ类以外的其它基础油
粘度指数 80～120 80～120 ＞120
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基础油
Mobile Fleet
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补 充 精 制
基础油原料
精 制
脱 蜡
基础油
基础油的精制深度越深， 基础油的精制深度越深，性能越好， 性能越好，其颜色越浅， 其颜色越浅，成本越高。 成本越高。
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基础油
Mobile Fleet
矿物油主要类型 a.石腊基
Paraffinic Alkanes
（1）化学工业： 化学工业：PFPE被作为工作流体应用于各种真空泵上（ 被作为工作流体应用于各种真空泵上（旋转泵、 旋转泵、 涡轮分子泵、 涡轮分子泵、蒸汽扩散泵） 蒸汽扩散泵） （2）电子工业： 电子工业：PFPE作为高真空机械泵的润滑油能取得满意的效果 （3）核工业： 核工业：目前PFPE是唯一被允许用作超离心轴承润滑的润滑油 （4）机电工业： 机电工业：PFPE流体作为高温和化学稳定的多孔金属轴承、 流体作为高温和化学稳定的多孔金属轴承、传送 带、造纸和纺织机械的润滑油 （5）磁记录工业： 磁记录工业：PFPE可作为计算机、 可作为计算机、录像、 录像、自动记录装置等仪器上 硬盘、 硬盘、磁带和磁记录介质上的润滑剂。 磁带和磁记录介质上的润滑剂。 （6）航空航天工业： 航空航天工业：太空机械中需要润滑的装置包括： 太空机械中需要润滑的装置包括：推进器轴承、 推进器轴承、纵 舵调整器、 舵调整器、动力轮、 动力轮、扫描镜和过滤器等， 扫描镜和过滤器等，此外， 此外，其它一些元器件像齿轮 或协调装置等， 或协调装置等，需要PFPE润滑。 润滑。同时， 同时，它们还可作为飞机发动机、 它们还可作为飞机发动机、暴露 的太空机械和氧气系统的润滑剂。 的太空机械和氧气系统的润滑剂。
润滑油基础知识介绍
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1
基础油
添加剂 检测方法
2
基础油
Mobile Fleet
APIAPI- America Petroleum Institute 基础油分类
分类 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
硫含量/% ＞0.03 ≤0.03 ≤0.03
HO P O nH (n-1)H2 O
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基础油
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Phosphate Ester
良好的抗燃性 低挥发性 良好的热氧化安定性
高闪点和燃点 润滑性 很强的溶解能力
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基础油
Mobile Fleet
PAO – Polyalphaolefins
PAO Production
Cat. CH3-(CH2)7CH=CH2 Unsaturated Oligomers + H2 Cat. Saturated Oligomers
Phosphate Ester
Typical Scheme for trialkyl phosphate
3 ROH + POCl3
(RO)3PO + 3 HCl trialkyl phosphate
R = isobutyl, ethyl butyl ether, octyl
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基础油
Mobile Fleet
PAO – Polyalphaolefins
倾点， 倾点，ºC
0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 2 4 6 8 10 20 30 40 50
矿物油
PAO
Type
全氟烃基聚醚 – K 全氟烃基聚醚 – Y 全氟烃基聚醚 – Z 全氟烃基聚醚 – Z Molecular formula –CF3CF2CF2O–[CF(CF3)CF2–O–]nCF2CF3 –CF3O–[CF(CF3)CF2–O–]y–[CF2–O–]mCF3 –CF3O–[CF2CF2–O–]z–[CF2–O–]pCF3 –CF3CF2CF2O–[CF2CF2CF2–O–]qCF2CF3
cSt，@ 100 ºC
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PAO – Polyalphaolefins
粘度 更好的流动性
矿物油
合成油
更厚、 更厚、更强的油膜
温度
40/100ºC
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基础油
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O R O R C O C O CH2 CH2 C CH2 O CH2 O C O R O C R
Esters
•
ß (中心) 碳原子上缺少氢原子， 碳原子上缺少氢原子，因此消除了热分解的第一位置， 因此消除了热分解的第一位置， 使其表现出优秀的热稳定性
b.环烷基
Naphthenic Cycloalkanes
c.芳香基
Aromatics
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基础油
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矿物油性能特点 石蜡基：高粘度指数，氧化安定性好 石蜡基 环烷基：低倾点，低粘度指数 环烷基 芳香基：氧化安定性差，溶解性能好 芳香基
较低的倾点 溶解性好 高闪点 低灰分和金属含量 较低的生成积碳和油腻趋向 较高的粘度指数 溶解范围宽 低蒸汽压 特有的浊点
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基础油
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PFPE – Perfluoroalkylpolyethers
全氟烃基聚醚润滑油完全由碳， 全氟烃基聚醚润滑油完全由碳，氟及氧组成， 氟及氧组成，无色无味， 无色无味，对包括 氧的几乎所有化学剂完全惰性， 氧的几乎所有化学剂完全惰性，与大多数其它材料相容， 与大多数其它材料相容，在宽的温度 范围内为液体
+ POCl3
O
P O 3
+ 3 HCl
TIPP
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基础油
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Phosphate Ester
抗燃机理： 抗燃机理：
磷酸酯受热分解， 磷酸酯受热分解，生成聚合酸和水分， 生成聚合酸和水分，聚合酸是一种 强脱水剂， 强脱水剂，会促使含羟基的物质生成碳化物， 会促使含羟基的物质生成碳化物，产生大 量的水分， 量的水分，从而阻止了燃烧， 从而阻止了燃烧，生成的PO物质有遮蔽 火焰， 火焰，自动熄火的作用。 自动熄火的作用。
基础油
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矿物基础油的精制过程
汽油
润滑油基础油料
原油
常 压 蒸 馏 塔
煤油 柴油 重柴油
一线
减 压 蒸 馏 塔
脱 沥 青
二线 三线 四线
常压渣油
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减压渣油
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基础油
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矿物基础油的精制过程
•
它们的燃烧热低， 它们的燃烧热低，是自动灭火的润滑油
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基础油
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Phosphate Ester
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基础油
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基础油
Esters
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基础油
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Esters
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R1 = H, Methyl, Ethyl…
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工业上用作润滑剂的PAG有如下5种主要类型
PAG – Polyalkylene Glycols
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PAG – Polyalkylene Glycols
聚亚烷基二醇（ 聚亚烷基二醇（PAG）是比较独特的合成润滑剂， 是比较独特的合成润滑剂，它们有很高 的氧含量， 的氧含量，有各种溶解特性， 有各种溶解特性，是仅有的水溶性润滑剂 Typical Scheme for PAG
CH3 3 CH3 OH + POCl3 CH3 3 TXP
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CH3 O P O + 3 HCl
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Phosphate Ester
OH CH3 C H CH2 + + + OH OH OH
3
OH
基础油
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PAO – Polyalphaolefins
宽的操作温度范围 热安定性 水解安定性 低腐蚀性 高粘度指数 氧化安定性 剪切安定性 毒性低
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基础油
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Esters
Esters are PAOs with some oxygen atoms bolted on!
来自百度文库
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基础油
Mobile Fleet
Phosphate Ester
Typical scheme for tricresyl phosphate (TCP):
3 CH3
OH
+ POCl3 CH3
O
P O 3
+ 3 HCl
TCP
Typical scheme for trixylyl phosphate (TXP):
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基础油
Mobile Fleet
32 28 24 20 16 12 8 4 0
矿物油
PAO – Polyalphaolefins
挥发损失
wt %
PAO
1 2
3 4
5 6 7 8 9 10 11 12 运动粘度, cSt @ 100ºC
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基础油
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工业上用作润滑剂的PAG有如下5种主要类型
PAG – Polyalkylene Glycols
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基础油
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PAG – Polyalkylene Glycols
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基础油
Mobile Fleet
Esters
酯基团的存在直接影响润滑剂的包括低挥发性和高闪点在 内的物理特性， 内的物理特性，强的偶极距与润滑剂连在一起增加了这些性能
热安定性 溶解性 生物降解性
水解稳定性 润滑性
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基础油
Mobile Fleet
Phosphate Ester
• • •
磷酸酯既可以作为基础油， 磷酸酯既可以作为基础油，也可以当作添加剂 磷酸酯是价格合理的， 磷酸酯是价格合理的，最耐火的合成基础油 它们的燃点， 它们的燃点，闪点及自燃点高， 闪点及自燃点高，有极低的蒸汽压， 有极低的蒸汽压，使 它们很难被引燃