润滑油及其工艺教学 第四章 润滑油的分类、性能要求及添加剂二69页PPT文档

一、清净分散剂的种类 T1××
分散剂能够吸附在较低的运转温度下形成的油泥， 防止其凝聚成油泥沉积物，并使其分散开来，悬 浮于机油中。这时虽然机油的颜色会变深(黑)， 但却不会堵塞机油管路和滤清器，也不会使油的 粘度上升。
分散剂多是不含金属的有机聚合物（无灰分散剂）
清净分散剂属于油溶性表面活性剂： 非极性的尾，极性的头 离子型：磺基、羧基或酚基；非离子型：多胺
添加剂的基本作用
1) 改变润滑油的物理性质 例如，粘度指数改进剂、降凝剂、油性剂、抗泡
剂等使润滑油分子变形、吸附、增溶而改变其物 理性能。 2) 改变润滑油的化学性质 抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、防锈剂、清净分散剂 等使润滑油增加或增强了某些化学性能。
4.1 清净分散剂
发动机在工作过程中，其内部总会出现一些污垢。
一般一种添加剂只能解决某一方面的性能，所以 添加剂的品种很多。
我国分类是按添加剂所起的作用划分的，主要分 为以下10组：
添加剂的分类
1、清净剂与分散剂（ditergent and dispersant) 2、抗氧抗腐剂（anti-oxidation and corrosion additive) 3、极压抗磨剂（extreme pressure additive) 4、油性剂和摩擦改进剂（oiliness additive and friction modifier) 5、抗氧剂和金属减活剂（anti-oxidant,metal deactivator) 6、粘度指数改进剂（viscosity index improver) 7、防锈剂(antirust additive) 8、降凝剂（pour point depressant) 9、抗泡沫剂（anti-foam additive) 10、抗乳化剂（anti-emulsifying additive)
污垢来源：
燃料不完全燃烧产物。主要来源，燃料(包括部分进入燃 烧室的发动机油)不完全燃烧产物，以窜气形式通过活塞 环及缸壁的间隙，进入曲轴箱和发动机油箱；
润滑油氧化产物。润滑油在发动机内苛刻的工况条件下 生成的氧化产物。
污垢吸附在活塞上，或粘附、沉积于曲轴箱和机油箱， 导致磨蚀、磨损加剧、密封不严、油路和滤网堵塞等。
一、清净分散剂的种类 T1××
磺酸盐一般是必加的清净剂，加量约为2~5%， 与其它清净剂复合使用时，其用量为1~2%。
清净分散剂一般复合使用，需视基础油与添加剂 的性质而定。
效果不是简单的加和，存在相互协合与相互对抗 实践证明，有灰剂与无灰剂复合，在有灰剂中采
用磺酸钙与硫化烷基酚钙或烷基水杨酸钙的复合， 往往可以得到协合的效果。
沉积物形成的原因
沉积物形成的原因
一、清净分散剂的种类 T1××
最主要的润滑油添加剂之一，用量占润滑油添加 剂的50%左右。
主要用于内燃机油中保持发动机清洁。 包括清净剂和分散剂两大类 清净剂在高温运转条件下能够防止或抑制机油氧
化而生成沉积物，并且能够把在活塞及气缸壁上 形成的漆膜和积炭“洗涤”下来，从而使发动机 内部表面保持清洁。 清净剂多是金属有机化合物，具有表面活性。
概述
基础油具备润滑油的基本特性和某些使用性能 受化学组成、族组成限制，基础油不可能具备商
品润滑油所要求的各种性能
解决办法：基础油＋添加剂 影响润滑油产品质量的因素：
1）基础油的组成及性能 2）添加剂的品种与质量 3）它们之间的配伍性能。
概述
添加剂大多是有机化合物，能很好地溶于(或分 散于)油中，储存及使用时稳定，不易发生变化， 并且不损坏润滑油的其它性能。
通入CO2 CaCO3微粒（被磺酸钙胶束包围） 含CaCO3越多其中和性能越好 中和性能表示：总碱值（mg KOH/g）
它的技术发展史可以说是不断追求高碱值的历史
一、清净分散剂的种类 T1××
按碱值的大小分类： 1）正盐 2）低碱度盐（碱值<100 mg KOH/g） 3）中碱度盐（碱值约150 mg KOH/g） 4）高碱度盐（碱值约300 mg KOH/g） 5）超碱度盐（碱值约400 mg KOH/g） 目前最常用的为低碱度盐与高碱度盐
C CH2 C
O O
CH R CH2
二、清净分散剂作用机理
1、分散作用
把固体以极小微粒分散到液体中形成悬浮体
表面活性剂有促进固体分散形成稳定悬浊液的作用。悬浮在油中的 微小固体颗粒有非油溶性的烟灰、积炭、胶质等，而且它们具有很 大的比表面积，处于不稳定状态。当表面活性剂的极性基通过物理 吸附、氢键结合、形成离子键等形式吸附在固体颗粒表面，而亲油 基一端伸向油中将固体颗粒包围，并且定向排列形成一层亲油的分 子膜时，使固体颗粒与油之间的界面张力降低，并且由于形成的分 子膜有空间阻碍作用或静电斥力作用而减少固体颗粒间的相互吸引 力，从而防止固体颗粒相互聚集而沉积到金属表面，这是清净分散 剂最基本的功能。
2、烷基酚盐和硫化烷基酚盐（T115）
常用的是硫化烷基酚的钙盐。 清净剂中位居第二，仅次于磺酸盐。
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Ca O
R
Sx
R
3、烷基水杨酸盐（T109）
OH COOH
R
烷基水杨酸
O
Ca
O
COO Ca OOC
R
R
烷基水杨酸钙
4、磷酸盐和硫代磷酸盐（T108）
OO RPSPR
O Ba O
以上四种清净剂均含有金属 燃烧后均残留一定的灰分，所以称为有灰清净剂
一、清净分散剂的种类 T1××
主要有以下5种：
1、磺酸盐型金属清净剂（T101～T105）
包括磺酸钙、磺酸镁，通常为钙剂
R
SO3 Ca O3 S
R
应用最广的清净剂 具有很好的清净性与一定的分散性及防锈性
一、清净分散剂的种类 T1××
磺酸盐实际上是一胶束分散体系。 制备： 油溶性烷基磺酸 氢氧化钙中和 磺酸钙
5、无灰分散剂（T151～155）
主要有四种类型：①丁二酰亚胺；②丁二酸酯；
③曼尼施（Manich）型；④含磷型。
具有优良的分散性能，但其它性能不佳。
目前使用最多的是：丁二酰亚胺型，有单丁二酰亚胺， 双丁二酰亚胺和多丁二酰亚胺类。
O
O
R CH C
C
N (CH2CH2NH)2~3CH2CH2 N
污垢分类：
氧化、缩合产物和燃料燃烧产物形成的沉积物分3类： ①积炭：高温分解产物、棕色和黑色固体，H/C≈0.70
部位—活塞顶部、燃烧室壁、阀门等高温部位。 ②漆膜：氧化缩合产物，棕色到黑色薄而坚固的膜
H/C≈1.2 部位—活塞环槽及活塞裙部。 ③油泥：由水、润滑油及固态杂质形成的乳状沉积物， 灰色到黑色凝块 部位—曲轴箱及输油管部低温部位。