第12讲：润滑油抗氧剂的分类、作用机理、主要品种及应用

括 胺 、酚 、伸 醇 基 Ｚ Ｄ ＤＰ和不 同 的
铜 盐 ）全 配 方 的 润 滑 油 的 氧 化 试 验
结 果 表 明 ， 只 有 ＺＤＤＰ与 铜 盐 混
合 时 才 通 过 了 氧 化 试 验 ； 此 外 发
知 识 之 窗
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性较 好。
◇芳 烃 的热 氧化 安 定 性 最 好 。 芳 烃 侧 链 愈 多 、愈 长 ，氧 化 安 定
性越低。
◇环 烷 烃 的 氧化 安 定 性 较 差 。 特 别 是 带 有 叔 碳 原 子 的 环 烷 烃 的
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的产物 ） 反应， 从而抑制润滑剂
路 径 见 图 】 。
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潜在生成沉淀的危险，因此其应用
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高温抗氧剂Ｉ ４ 】 。
对 一二 异 辛 基 二 苯 胺
对 一二异 辛基二 苯胺 是一 种 多
用 。 对 一二 异 辛 基 二 苯 胺 的分 子 结 构式见图 ７ 。
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苯基一 ａ 一 萘胺
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复合用 于汽轮机油和 ２ １ ２ 业 齿 轮 油
图６ ２ ６ 一 二 叔丁 基 ｏ ｃ 一 二 甲基 氨基 对 甲酚分 子式
时。 氧化后油 品的运动黏度仍较 高 ， 提 高抗 氧化 性能的效 果不明显。 有 专 利 报 道 了 一 种 含 有
０ ． ０ １ ％～ ０ ． ５ ％ （ 质 量 分 数 ）的 Ｚ ＤＤ Ｐ
和５ ～ ５ ０ ０ ｍｇ ／ ｋ ｇ铜 的 润 滑 油 混 合
物 。含 有 Ｚ Ｄ ＤＰ和 不 同 抗 氧 剂 （ 包
常 周 的抗 氧 剂 品 种
氧化 安定 性最 差 。
温度的影响
润 滑油 在 常温下 的氧化 速率 较 小， 当温 度 超过 ９ ４℃ 时， 氧化 速率 明显 增 大。一 般 认 为， 在 一 定 温 度 范 围内， 每升 高 １ ０℃ 。 润 滑油 的氧 ． １ １ ▲ 卜 、 、
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润 滑油 中的微量 铜会加 速油
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也 会降 低 。
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抗
润 滑 剂 受 热 和 氧 的 影 响 而 氧
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进 一 步 与 烃 反 应 生 成 醇 、醛 、 酮
高 压 时 生成 的 自 由基 （ 最 初 破 裂
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（ 已在第七讲 中做 了详细介
绍 ） 。具 有代 表 性的 硫氮化 合 物过
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子 结 构式 见 图 ９ 。
图７ 对一 二异辛基二苯胺分子式
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已。这 类化 合 物 与 Ｚ ＤＤ Ｐ一 样 ，属 多效 能添 加剂 。具 备 很好 的高 温抗
（钼 、锌 、 镉 、 钨 等 ）都 是 很 好 的 多效 能 添 加 剂 ，具 有 很 好 的 高 温 抗 氧 化 性 、 良好 的 减 摩 特 性 和
抗腐 蚀 性 。 ◇ 硫 代 烷 基 硼 酸 类 。 硫 化 烃 基
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硼 机 酸 化 铜 合 与 物 硫 ， 化 这 烃 类 基 硼 硼 酸 酸 盐 是 锡 有 属 含 效 硫 的 有 高
润 滑 油 的 氧 化 是 因 溶 解 于 油 ＼ 烃 广 碎 — 片 — — ＿ － Ｊ ｒ 一 烃 丫 Ｉ 金 属 的 空 气 Ｌ Ｃ ． — Ｏ 二 ’ － — ］ ／ ／
溶解氧的影响
氧 化 作 用 也 会 增 大。 变压 器 油 的 目的就是 减 少油 中的 溶解氧 。 、、丫／ —＼ 一合聚合作用 …
ｍ ｏｌ ７ ｃ ｃ ｍ 一 第 四 期
氧 化 性和 抗 腐 蚀 性 。 ◇ 硫 代 氨 基 甲酸 类 。 用 作 高 温
抗 氧剂 的硫 代氨 基 甲酸 铜 的通 式 为
（ Ｒ Ｒ’Ｎ Ｃ Ｓ Ｓ） ｎ Ｃ ｕ 。式 中 。Ｒ，Ｒ’
为相 同或不同 的 Ｃ 。 烃 基 ，最好是
Ｃ 猢 烷 基 ，ｎ ＝ ｌ或 ｎ ＝ ２ 。 二 烷 基 二 硫 代 氨 基 甲酸 铜 是 二 烷 基 二 硫 代 氯 基 甲 酸 金 属 盐 的 一 种 。 这 些 金 属 盐
温 抗 氧 剂 。 同 时 ， 由 于 这 类 化 合 物
含 有 硫元 素 ，具有 极压 抗 磨效 能 ， 因此可以用作润滑油多效添加剂。
将 不 同含 铜 化 合 物 在 厚 层 氧 化
试验 中 （ 油样 ３ ０ ０ ｇ，油温 １ ６ ５℃ ，
空气流速 １ ． ７ Ｌ ／ ｍｉ ｎ ， 试验 时间 ６ ４ ｈ） 加 入 全 配 方 的 油 品 中 。并 补 加 不 同
的抗氧 剂 （ 包括各种含 铜化合物 ） ，
油 品 的抗 氧 化 性 能见 表 １ 。
从表 １ 可 以看 出， 当铜含 量 在
１ ４ ０ ～ １ ７ ０ ｍｇ ／ ｋ ｇ时 ，油 品全部 都 具 有 很 高的抗 氧 化性 能 ；而 使 用高 加
剂 量 的 酚 型、胺 型抗 氧剂 或 Ｚ ＤＤ Ｐ
受到限制。 由于胺 类抗氧剂 的高
过 了 酚 类 抗 氧 剂 。 研 究 发 现 ，二 苯基 胺 和 ａ一萘胺 在 高于 ℃
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图５ 口 （ ３，， ５ ，一 二叔丁基一 ４ 一 羟基苯基 ） 丙酸异辛酯分子式