高碱值清净剂的抗磨性研究
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１１ 高碱 值磺 酸盐在 金属 表面 的成膜 特性 ． 高碱 值磺 酸盐 具 有 一 定 的抗 磨 性 ， 能够 在 金 属 表 面形成 保护 膜 。例 如 ， ｕ ｏ】 研究 了在 边界 润 Ｋｂｌ 等
滑条件下， 高碱值磺酸钙在钢 一类金 刚石这两种摩
润
滑
油
２１ 第２ ０２ ￣ ７ 卷
杨 酸 盐 的摩 擦 磨 损 性 能 进 行 了 分 析 。 结 果 表 明 ：
镁 盐 的极 压 性 能 较 钙 盐 差 ， 镁 盐 具 有 更 优 良 的 但 抗 磨 性 能 ； 着 水 杨 酸 盐 碱 值 的 升 高 ， 酸 盐 含 随 碳
ＣＯ ａ 开 始有 信 号 ， 此 作 者 认 为 保 护 膜 由 Ｃ Ｃ 因 ａＯ
０ 引言
清净 剂能 够在 金 属表 面 形 成含 钙 保 护 膜 ， 少 金 属 减
清 净剂 作为 内燃 机 油 的 重 要 添加 剂 ， 一 种 典 是
型 的表 面 活 性 剂 ， 内燃 机 油 中主 要 起 酸 中 和 、 在 洗
表 面的 接 触 ， 低 磨 损 。与传 统 抗 磨 添 加 剂 Ｚ Ｄ 降 Ｄ Ｐ 相 比， 净剂在 低 温 下可 以更 好 的 降低 发 动 机 磨 损 清 率， 这对 于减少 发动 机磨损 ， 提高 发动 机使 用 寿命 有 重 要意义 。近 年来 ， 为适应 发 动 机尾 气 排放 的要 求， 传统 含磷含 硫抗磨 添加 剂添 加量 逐渐 减 少 ， 为满 足 发动机 的抗磨 性 ， 高碱值 清净 剂 的极压 、 擦 伤 以 抗 及 抗磨 性能逐 渐 受 到关 注 ， 因此 研 究 高 碱值 清净 剂 的抗磨 机理 ， 于 内燃机 油 配 方 的研 制 和发 动机 的 对 保 护有 指导作 用 。
２ 其他 清净剂 的抗磨 机理
擦 区存在高浓度 的 ｃ ａ 和少量 的 Ｆ ， 明金属表 ｅ 说 面 生 成较 厚 的含 钙 保 护 膜 ； 用 高 分 辨 质 谱 研 究 利
Ｃ Ｃ ３ Ｆ 和 Ｃ Ｏ ａ Ｏ＋，ｅ ａ 在 保 护 膜 中 的 分 布 ： ａ 只 ＣＯ
不 同种 类 清 净 剂 的结 构 和 组 成 相 差 很 大 ， 表 现 出各 自的摩 擦 特 性 。 颜 皓 Ｉ ］ 人 发 现 随 着 高 等 ２ ５ 碱 值 硫 化 烷 基 酚 钙 加 入 量 的 增 加 ， 品 的 抗 磨 性 油 能 逐 渐 提 高 ； 谱 （ Ｄ ） 析 表 明 ， 碱 值 硫 化 能 Ｅ Ｓ 分 高
烷 基 酚 钙 中 的 Ｓ元 素 与 表 面 的金 属 发 生 化 学 反 应 ， 成 了金 属 硫 化 物 。姚 文 钊 等 人 就 烷 基 水 生
存 在 于高 碱 值 磺 酸 钙 的摩 擦 区 ； ａ 在 金 属 表 面 ＣＯ
２ ０ ｎ 处仍 可 以检 查 到 ， ｅ 度 在 ２ ０ ｒ ４ ｍ Ｆ 浓 ４ ｉ ｍ处 明 显 提 高 ， 表 明保 护膜 的厚 度 约 为 ２ ０／３ Ｃ Ｃ ； 这 ４ １ ；ａＯ １ ３ 和 ｓ ；在 金 属 表 面 １ ｍ 处 仍 可 以检 测 到 ， 时 ｏ ６ｎ 此
１ 高碱 值磺 酸盐 的抗磨性
涤 、 散和增 溶 等 作用 。磺 酸 钙 是 清 净剂 中用 量 较 分 大 的一种 ， 高碱 值磺 酸 钙 在稀 释 油 中以胶 体形 式 存
在 ， 由碳 酸钙组 成 的无 机核 及 吸 附 在核 周 围 的表 即 面活 性剂组 成 Ｉｊ ２。有 人证 明水 杨 酸盐 和酚 盐 也具 有类 似结构 。 高碱值 清净 剂 钙 中含 有 大 量 的纳米 级 碳 酸 钙 ，
从 图 中可 以看 出 ， 于 中性 磺 酸钙 ， ａ ｓ 和 对 ｃ 、 一 ｓ ；在 摩擦 区 的 浓 度 要 高 于非 摩 擦 区 ， 明 中性 ｏ 说 磺 酸 钙能 吸 附 于 金 属 表 面 ； 于 高 碱 值 磺 酸 钙 ， 对 摩
有各 向同性 ， 相对 来说 不易 在摩擦 表 面上 沉积 ， 向 法 耐压 性较低 ， 以形成 较厚并 有一 定强 度 的保 护膜 。 难
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和 Ｃ Ｏ组 成 。 ａ
从 以上 试 验 可 以看 出 ， 碱 值 磺 酸 钙 的保 护 高 膜 形 成 机 理 为 ： 碱 值 磺 酸 钙 首 先 吸 附 于 金 属 表 高 面 ， 摩 擦 作 用 下 ， 于 金 属 表 面 问 的 纳 米 磺 酸 在 处
钙 胶 束 随 金 属 间 摩 擦 强 度 的 不 断 增 大 ， 酸 钙 上 磺
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安谧 ， 钟锦声 ， 志强 武
（ 巾 石 化 石 油 化 工 科 学 研 究 院 ， 京 １０ ８ ） 北 ０ ０ ３
摘要： 高碱值清净剂是 内燃机油 中不可或缺的一种添加 剂 ， 主要用于提高内燃 机油 的性能 。近年来 的研究 发现 ， 高碱 值清净剂 具有 良好 的抗磨性能 。文章总结 了高碱值清净剂 的抗磨性 ， 以高碱值 磺酸钙为例 ， 介绍 了摩擦后 高碱值磺 酸钙在金 属表面形 成的含钙保护膜 ， 包括保护膜 的形态 、 成及 结构 。列举 了其他种类清净 剂的抗磨性 ， 组 并对全配方汽油机油 中不 同种 类高碱值 清净剂 的抗磨性做 了比较 。介绍 了方解 石型高碱值磺酸钙抗磨性要优于无定形 高碱值磺酸钙 ， 二烷基二硫代磷 酸锌与高碱值
２１年 ２ ０２ 月
Ｆ ｂ ０ ｅ ． １ ２ ２
润 滑 油
Ｌ Ｂ ＩＡ ＩＧ ＯＬ Ｕ Ｒ Ｃ ＴＮ Ｉ
第 ２ 卷第 １ ７ 期
Ｖ １ ７Ｎ ． ｏ ． ，ｏ１ ２
文章编 号 ：０２３ １ （ ０２ ０ —０ ４０ １０ －１ ９ ２ １ ） １０３ — ５
高碱值清净剂的抗磨性研究
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清净 剂复合后抗磨性 的变差 。通过综述高碱值清 净剂 的抗磨性 ， 为其抗磨性 的发挥和 内燃机油的配制提供参 考。
关键词 ： 清净剂 ； 高碱磺酸钙 ； 高碱水杨酸钙 ；Ｄ Ｐ 抗磨 ； 损 ＺＤ ； 磨
中图 分 类 号 ：Ｅ ２ ．２ Ｔ ６４ ８ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｔ—Ｗｅ ｒＣｈ ｒ ｃｅ ｆＯｖ ｒ ａ ｅ ｔ ｒ ｅ ｔ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ａｎｉ— ａ ａ ａ ｔ ｒｏ ｅ ｂ ｓ ｄ Ｄｅ ｅ ｇ ｎ
量 增 大 ， 体 粒 径 减 小 ， 子 分 布 更 均 匀 ， 抗 摩 胶 粒 其 擦 磨 损 性 能 也 随之 提 高 。刘 依 农 认 Ｏ ，的 Ｏ元 素 对 于 保 护膜 的 形 成 起 重 要 作 用 。高 温 下 ， ａ Ｏ Ｃ Ｃ 及 Ｃ （ Ｈ）分 解 ， 出 活 性 元 素 Ｏ， 入 保 护 膜 ， ａＯ ： 放 进 形
纳米碳 酸钙 本身 可 以用作 润 滑 油 添 加剂 ， 量 的碳 少
酸钙 纳 米 粒 子 即 可 显 著 提 高 润 滑 油 的抗 磨 性 能 Ｈ ； 开发 的碱性磺 酸盐 被用 作 极压 抗 磨剂 ， 新 在 金属切 削液 中效 果 并 不 亚于 硫 、 和 氯 系极 压 抗 磨 磷 剂 ， 称作惰 性 极 压剂 Ｊ 被 。很 多文 献 对金 属 清净 剂 的抗磨 性进 行 了深人 的报道 ｊ普 遍 认 为 高碱 值 卜” ，
１１ 高碱 值磺 酸盐在 金属 表面 的成膜 特性 ． 高碱 值磺 酸盐 具 有 一 定 的抗 磨 性 ， 能够 在 金 属 表 面形成 保护 膜 。例 如 ， ｕ ｏ】 研究 了在 边界 润 Ｋｂｌ 等
滑条件下， 高碱值磺酸钙在钢 一类金 刚石这两种摩
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油
２１ 第２ ０２ ￣ ７ 卷
杨 酸 盐 的摩 擦 磨 损 性 能 进 行 了 分 析 。 结 果 表 明 ：
镁 盐 的极 压 性 能 较 钙 盐 差 ， 镁 盐 具 有 更 优 良 的 但 抗 磨 性 能 ； 着 水 杨 酸 盐 碱 值 的 升 高 ， 酸 盐 含 随 碳
ＣＯ ａ 开 始有 信 号 ， 此 作 者 认 为 保 护 膜 由 Ｃ Ｃ 因 ａＯ
０ 引言
清净 剂能 够在 金 属表 面 形 成含 钙 保 护 膜 ， 少 金 属 减
清 净剂 作为 内燃 机 油 的 重 要 添加 剂 ， 一 种 典 是
型 的表 面 活 性 剂 ， 内燃 机 油 中主 要 起 酸 中 和 、 在 洗
表 面的 接 触 ， 低 磨 损 。与传 统 抗 磨 添 加 剂 Ｚ Ｄ 降 Ｄ Ｐ 相 比， 净剂在 低 温 下可 以更 好 的 降低 发 动 机 磨 损 清 率， 这对 于减少 发动 机磨损 ， 提高 发动 机使 用 寿命 有 重 要意义 。近 年来 ， 为适应 发 动 机尾 气 排放 的要 求， 传统 含磷含 硫抗磨 添加 剂添 加量 逐渐 减 少 ， 为满 足 发动机 的抗磨 性 ， 高碱值 清净 剂 的极压 、 擦 伤 以 抗 及 抗磨 性能逐 渐 受 到关 注 ， 因此 研 究 高 碱值 清净 剂 的抗磨 机理 ， 于 内燃机 油 配 方 的研 制 和发 动机 的 对 保 护有 指导作 用 。
２ 其他 清净剂 的抗磨 机理
擦 区存在高浓度 的 ｃ ａ 和少量 的 Ｆ ， 明金属表 ｅ 说 面 生 成较 厚 的含 钙 保 护 膜 ； 用 高 分 辨 质 谱 研 究 利
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不 同种 类 清 净 剂 的结 构 和 组 成 相 差 很 大 ， 表 现 出各 自的摩 擦 特 性 。 颜 皓 Ｉ ］ 人 发 现 随 着 高 等 ２ ５ 碱 值 硫 化 烷 基 酚 钙 加 入 量 的 增 加 ， 品 的 抗 磨 性 油 能 逐 渐 提 高 ； 谱 （ Ｄ ） 析 表 明 ， 碱 值 硫 化 能 Ｅ Ｓ 分 高
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存 在 于高 碱 值 磺 酸 钙 的摩 擦 区 ； ａ 在 金 属 表 面 ＣＯ
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２１年 ２ ０２ 月
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润 滑 油
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第 ２ 卷第 １ ７ 期
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文章编 号 ：０２３ １ （ ０２ ０ —０ ４０ １０ －１ ９ ２ １ ） １０３ — ５
高碱值清净剂的抗磨性研究
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清净 剂复合后抗磨性 的变差 。通过综述高碱值清 净剂 的抗磨性 ， 为其抗磨性 的发挥和 内燃机油的配制提供参 考。
关键词 ： 清净剂 ； 高碱磺酸钙 ； 高碱水杨酸钙 ；Ｄ Ｐ 抗磨 ； 损 ＺＤ ； 磨
中图 分 类 号 ：Ｅ ２ ．２ Ｔ ６４ ８ 文献 标 识 码 ： Ａ
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量 增 大 ， 体 粒 径 减 小 ， 子 分 布 更 均 匀 ， 抗 摩 胶 粒 其 擦 磨 损 性 能 也 随之 提 高 。刘 依 农 认 Ｏ ，的 Ｏ元 素 对 于 保 护膜 的 形 成 起 重 要 作 用 。高 温 下 ， ａ Ｏ Ｃ Ｃ 及 Ｃ （ Ｈ）分 解 ， 出 活 性 元 素 Ｏ， 入 保 护 膜 ， ａＯ ： 放 进 形
纳米碳 酸钙 本身 可 以用作 润 滑 油 添 加剂 ， 量 的碳 少
酸钙 纳 米 粒 子 即 可 显 著 提 高 润 滑 油 的抗 磨 性 能 Ｈ ； 开发 的碱性磺 酸盐 被用 作 极压 抗 磨剂 ， 新 在 金属切 削液 中效 果 并 不 亚于 硫 、 和 氯 系极 压 抗 磨 磷 剂 ， 称作惰 性 极 压剂 Ｊ 被 。很 多文 献 对金 属 清净 剂 的抗磨 性进 行 了深人 的报道 ｊ普 遍 认 为 高碱 值 卜” ，