润滑油抗磨添加剂
润滑油抗磨添加剂 1. 基本概念 润滑油抗磨添加剂是现代润滑油的重要组成部分。通常在润滑油中使用的抗磨添加剂有硫类抗磨剂、磷 类抗磨剂、硫磷类抗磨剂、卤素类抗磨剂、有机金属类抗磨剂和硼类抗磨剂。 2. 抗磨添加剂的应用 大多数在润滑油中式油溶性的液体抗磨剂，固体抗磨剂如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等，只有其颗粒小并稳定地分散于润滑油基础油中才能够应用，但在润滑脂中已广泛应用。 目前在润滑油中使用的抗磨剂最多的是二烷基硫代磷酸盐（如T202、T206等），在内燃机油、抗磨液压油中普遍使用的二烷基硫代硫酸锌盐，在齿轮油中应用极压抗磨剂多是含氯、硫、磷的化合物，如T321等；为了减少摩擦磨损，润滑油也常加入摩擦改进剂，如磷酸钼、硫磷酸钼、二硫氨基甲酸钼盐和硼氮化合物等。 3 环保抗磨剂 迄今为止，在我们已知的润滑油添加剂当中，尚未发现有哪一种产品，能像硼酸盐一样同时具备那么多优异性能。它，确实集清净分散、抗氧抗腐、极压抗磨等多种理想性能于一体。 1、抗磨性能好，可延长机械使用寿命一倍以上。油膜厚度是硫磷剂的10-20倍，将机械两摩擦面隔离开，提高了抗磨性能。经四球机试验，当负荷同在784N时的磨斑直径比同级别硫磷剂传统内燃机油减小52.7%。 2、承载能力强，可防止烧结事故。四球机试验OK值达到455.22N，比环烷酸铅/硫酸酯极压剂齿轮油提高66.91%，是铅系极压剂的3倍，是硫/磷系极压剂的2倍。 3、摩擦系数低，可调制节能润滑油。硼酸盐剂调制的油在常温下摩擦系数可小到0.05-0.06之间。据欧风《石油产品应用技术手册》375页介绍，在内燃机油中节省燃油0.4%-4%，加入齿轮油中节能1.0%-6.0%，比有机钼节油率（0.6%-0.8%）提高两倍以上。 4、粘度越小抗磨、抗烧结性能越好。硫磷剂40℃粘度低于200mm2/s以后抗磨负载能力急剧下降。而硼剂油粘度越小，抗磨抗烧结性能越好，因为硼酸盐被剪切下来后，向摩擦副上泳动的阻力越小、速度越快。不但可全方位开发低粘度、高指数节油节电油品，还能充分利用低粘度基础油资源。 5、抗氧化温度高，可减少积炭、胶质和油泥。硫磷型齿轮油使用温度上限仅为130℃，随着后桥负荷及油温的提高，沉积物生成量不断增多，轴封泄漏加剧，操作性能越来越差。而美国新一代车辆齿轮油规范恰恰增加了对油泥、漆膜的评定，要求有更高的热氧化安定性。而硼酸盐齿轮油到150℃并不产生油泥和胶质，仍可正常使用。 6、平衡油温低，换油周期长。温度升高是润滑油氧化变质的加速器。硼酸盐能使低粘度的油有更好的极压抗磨性、减摩性、流动性及散热性，使后桥齿轮油温从95℃降至60℃，变速箱油温从110℃降至80℃，工业人字齿轮油从75℃降至52℃，曲轴箱内燃机油从89℃降至72℃以下，从而使润滑油氧化变质速率大大减缓，内燃机油换油里程延长到2.5万公里，车辆齿轮油延长到近10万公里。 7、摩擦过程不会造成双“牺牲”，能延长机械和润滑油的“青春”期。硼酸盐的摩擦机理与硫、磷、氯不同，后者靠摩擦热化学反应，以不断牺牲金属表层和润滑油中添加剂为代价，换取暂时的极压抗磨性能。而硼酸盐不和金属发生化学反应，靠硼原子外围电子轨道空穴形成的引力，使硼酸盐吸附并沉积在摩擦副上起极压抗磨减摩作用，一旦被机械挤压剪切下来，还会很快通过“电泳”再吸附上去，全过程都极少消耗金属表层和添加剂。 8、有极好的清净分散性，能及时清除积炭、胶质和油泥。据欧风《石油产品应用技术手册》358页介绍和实验证明，硼酸钙不但具有优良的极压、抗磨、抗氧、防锈性能，还有并不亚于高碱值磺酸钙（如T106）和烯基丁二酰亚胺（如T154）的清净分散性。 9、抗高速冲击负荷能力大，耐低速高扭矩效果好。在迄今为止的四代齿轮油极压抗磨剂中，硫铅（S-Pb）剂低速高扭矩性能很好，在高速冲击负荷下性能不好；ZDDP（如T202、T203）在高速冲击负荷下性能勉强，在低速高扭矩下性能不好；硫磷（S-P）剂在高速冲击负荷下性能很好，在低速高扭矩下性能很差；唯独硼酸盐剂无论高速冲击负荷还是低速高扭矩下性能都很好。（详见《车用润滑油宝典》82-83页及《润滑剂添加剂应用指南》58-59页）。 10、防腐蚀的金属范围广，温度范围宽。硼酸盐对碳钢、硼钢、铸铁、铸铝及铬镍钼合金等，都有很好的抗磨损、抗腐蚀性能，而且在高温和低温下都是如此。而硫、磷、氯剂则不然，对不同金属在不同温度下，抗磨性和防腐蚀性能好坏不一，差别很大。 11、杀菌除臭，延长油品储存期。硼酸盐在各种燃料油、润滑油、切削油中，是很好的杀菌剂和除臭剂。 12、对密封材料适应性强，漏油泄气事故少。硼酸盐剂润滑油对橡胶、塑料等轴封、油封材料既无腐蚀，也无过度溶胀作用，能防止其软化、硬化和龟裂，减少停机检修换件的时间和费用。（详见《石油产品应用技术手册》232及375页） 13、无磷无毒无异味，是理想的环境友好产品。目前内燃机油采用的 ZDDP抗氧抗腐剂，含磷7.2%-8.8%，含硫14%-18%，油中加剂1.5%时，磷含量就达到0.132%，超过SM/GF-4规范要求的0.08%，阻碍高端节能减排内燃机油的推广。ZDDP含磷还严重妨碍三效转换装置发挥废气净化作用。内燃机油中不含磷时，烃类废气转化率为97%；含磷0.25%时，转化率降到92%；含磷0.45%时，转化率只有88%，严重时基本失效。含磷产品还使监测空燃比的氧气传感器失灵。采用硼酸盐添加剂后，只要配入少量清净分散剂和氨荒酸锌（ZDTC），便可调制从GF-1至GF-4及SM等系列无磷低硫汽油机油。配合植物油，还可调制食品机械润滑油。 14、与现有的多种添加剂相容性好，适用油种范围广。硼酸钙添加剂，是一种无异味、颜色浅、粘度低、闪点高、无沉淀的透明油状液体。与溶剂精制、加氢和合成基础油及现有清净分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、减摩减活剂、增粘降凝剂等，都有很好的相容性，与绝大多数油剂具有协同增效作用，可在内燃机油、齿轮油、液压油、防锈油、金属加工、成型油和切削液、润滑脂等多种润滑油液中广泛应用。 15、加剂量小，功能全，资源丰富，成本低。在过去10年间，内燃机油加剂总量（不含增粘、降凝剂）能从10%-12%降至5%-9%，主要靠科技创新，即对单剂多效性的选择和对复剂配伍性的优化。
