润滑油添加剂研究进展

由于摩擦而造成的能源损耗占整个能源损耗的30%以上。机械设备运转时,相互面接触带来的摩擦和磨损是设备丧失工作性能的主要原因。为延长机械设备的使用寿命和减少能源消耗,在润滑油中添加提升润滑油性能的添加剂是当务之急。文章通过介绍现今常用添加剂的种类、作用机理、润滑油添加剂研究的热点,提出润滑油的添加剂技术需从新设备的发展趋势、环境保护及基础油的发展趋势三方面综合考虑进行研发。     

纳米稀土润滑油添加剂的研究应用现状

随着稀土材料和摩擦学研究的快速发展,近年来科研工作者开展了纳米稀土润滑添加剂摩擦学性能的研究工作。介绍了纳米稀土作为润滑油添加剂的应用现状;综述了纳米稀土作为润滑油添加剂的摩擦学研究和作用机制;着重指出了纳米稀土添加剂的发展方向。     

纳米二硫化钨颗粒的分散稳定性

为了提高纳米二硫化钨颗粒在润滑油中的分散稳定性,采用超声波分散、机械搅拌分散和颗粒表面修饰三者相结合的方式来处理纳米二硫化钨颗粒,通过沉降法、粒度分布法和显微镜法评价其分散效果;通过滴定法和红外光谱分析研究纳米二硫化钨颗粒在润滑油中的分散机理;最后考察纳米二硫化钨颗粒对磨损表面的修复效应。研究结果表明:在超声波和机械搅拌作用下,表面修饰后的纳米二硫化钨颗粒在润滑油中未形成大团聚体,能均匀且稳定地分散于润滑油中;表面修饰剂与纳米二硫化钨颗粒表面羟基作用,使颗粒表面吸附大量长链亲油基团,这些长链亲油基团充分伸展于润滑油中,并形成位阻层,阻碍颗粒的碰撞团聚和重力沉降,从而使得纳米二硫化钨颗粒能稳定分散于润滑油中;而稳定分散与润滑油中的纳米二硫化钨颗粒在摩擦过程中能在磨损表面形成有效的保护膜,对磨损表面起到很好的修复作用。     

水热法制备纳米CaB6O10润滑油添加剂

以硼酸和氧化钙为原料,采用水热法合成了粒径分布均匀的球型纳米硼酸钙润滑油添加剂.通过改变反应温度、硼钙物质的量比及反应时间研究了生成硼酸钙的影响因素.利用XRD和TEM对其结构组成和形貌进行了表征,结果发现:制得产品是CaB6O10·5H2O,粒径为10～20 nm,分布均匀.将添加剂样品与润滑油按照一定比例混合,超声搅拌下使添加剂均匀分散在润滑油中,制得成品油.静止考察了润滑油的稳定性和分散性,并且测试了润滑油的抗磨减摩性能.结果表明:纳米CaB6O10·5H2O添加剂具有良好的分散性、稳定性和抗磨减摩性能.     

铜纳米粒子对润滑油摩擦磨损性能的影响

利用MM200型磨损试验机研究了铜纳米粒子加入到润滑油中的摩擦磨损性能。结果表明，加入铜纳米粒子的润滑油表现出良好的抗磨性能。     

稀土氟化物纳米润滑油添加剂的合成及应用

利用正交实验法研究了氧基二硫代磷酸(DDP-18)的最佳合成条件:以C18醇及P2S5为原料,在起始温度90℃,反应温度120℃,P2S5用量超出理论用量的10%,反应时间6h时,可以制备出硫磷酸含量接近80%的表面修饰剂二烷氧基二硫代磷酸的固体粉末.采用共沉淀表面修饰法在醇—水体系中制备了双十八烷氧基二硫代磷酸吡啶盐(PyDDP-18)表面修饰的LaF3纳米微粒,并利用红外光谱、透射电镜等手段表征其结构;作为润滑油添加剂,通过四球抗磨实验测试了其润滑性能,结果表明:表面修饰稀土氟化物纳米微粒在有机溶剂中具有良好的分散性,以其作为添加剂调制出的润滑油具有较好的减摩抗磨性能.     

纳米LaF3在润滑油中的分散稳定性对其摩擦学性能的影响

用醇水法制备了表面修饰纳米LaF3,通过相转移将纳米LaF3从水相转移到油相(500SN基础油)得到纳米LaF3含量为10.2%(质量百分数)的液体添加剂。采用X-射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分析了纳米LaF3的结构和形貌。用四球机考察了其摩擦学性能及用扫描电子显微镜(SEM)观察了摩斑表面形貌。结果表明:颗粒状纳米LaF3平均粒径为9~17 nm,液体添加剂中的纳米粒子在基础油中的分散稳定性和摩擦学性能大大高于用溶剂洗涤法制得的LaF3干粉粒子,纳米粒子在基础油中的分散稳定性对其摩擦学性能影响很大。     

纳米润滑油添加剂对发动机气缸磨损影响的研究

以云南内燃机厂生产的缸套-活塞环为研究对象,对磨损过程中的润滑油样进行铁谱分析,依据磨粒的识别特征、磨损表面形貌及磨损表面化学成分,探讨了纳米铜润滑油添加剂的减磨机制,为纳米添加剂在油品中的合理应用提出了参考性的建议。     

无毒高效润滑油极压添加剂

介绍了一种采用锆或铋替代铅的新型齿轮润滑油（或脂）添加剂，实验证明，该添加剂不仅提高了润滑油（或脂）的极压性，齿轮抗胶合和抗点蚀能力，而且解决了对人和环境的污染问题。     

油酸修饰铜纳米颗粒的摩擦学性能

在无水乙醇-十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液混合体系中使用液相还原法制备了油酸修饰铜纳米颗粒.使用透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行了表征,结果表明:油酸修饰铜纳米颗粒的粒径大小约为20 nm.用FALEX-6型四球试验机考察了其作为润滑油添加剂在液体石蜡中的抗磨减摩性能,结果表明:当添加纳米颗粒的质量分数为0.2%时就能明显降低摩擦系数,当添加纳米颗粒的质量分数为0.4%时摩擦系数下降至最低值,但当进一步增加浓度至1.0%时,摩擦系数开始有较大的增加趋势.用扫描电子显微镜(SEM)对摩擦表面进行观察,结果表明:当添加纳米颗粒的质量分数为0.4%时磨斑直径(WSD)为最小值,抗磨效果最好.     

纳米材料在润滑技术中的应用

综述了润滑纳米粒子添加剂的相关特性、应用效果和抗磨减摩机理，并探讨了纳米材料在润滑技术领域析研究和应用进展。     

添加纳米二氧化硅的菜籽油润滑行为

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为原料制备了纳米二氧化硅微粒,通过透射电子显微镜对其结构进行了表征,利用四球摩擦磨损试验机测定了添加不同含量纳米二氧化硅菜籽油润滑剂摩擦学性能,采用扫描电子显微镜和能量散射谱仪观察分析了磨损表面形貌及表面元素组成.结果表明:所制备的纳米二氧化硅是粒径为50 nm球形微粒,具有很高的表面能和表面活性,具有无定形结构;纳米二氧化硅作为菜籽油添加剂能显著提高菜籽油的PB和PD值,添加量为2.5%时的润滑剂性能最好,相对应的钢球磨斑直径最小.     

废润滑油再生技术的研究进展

综述了国内外废润滑油再生技术的研究现状,并着重探讨了膜分离、真空滤油、溶剂精制、分子蒸馏、超临界流体萃取等技术的优缺点,指出了绿色环保、低成本技术是今后废油再生发展的趋势。     

润滑油的清净分散剂——石油磺酸钙的分析

采用质谱场解吸电离、~1H核磁共振以及反门控去偶的~(13)C核磁共振等分析方法和一些特殊实验技术,直接测定润滑油清净分散剂——石油磺酸盐的分子量分布,平均分子量、烷基芳烃部分的结构等。分析结果与前人采用脱磺酸根后分析的结果基本一致,而分析的前处理工作大大简化。表明本工作采用的分析方法是合理的,所得结果是可行的。     

废润滑油再生工艺研究进展

针对废润滑油处理不当带来的环境问题,提出对废润滑油进行再生,不仅能够解决环境问题,还能在一定程度上缓解能源危机;通过分析废润滑油的来源及组成,比较现有废油再生技术的优缺点,总结出只有采用高效的溶剂萃取、剧烈加氢或者全面使用发烟硫酸处理的方法才有可能彻底除去废油中的非理想组分;然而,仅仅通过提高加氢精制的苛刻度,单一催化剂难以实现目标,组合加氢再生工艺为最佳选择;首先加氢保护剂可以除去废油中的杂质以确保装置的长期运转,其次通过加氢异构催化剂提高再生油品的质量,最后加氢精制催化剂确保最终产品的稳定性;综上,将多种催化剂形成并联或串联加氢再生工艺,能够显著提高废润滑油再生收率以及产品质量,并且改善废油再生工艺装置的稳定性,是未来废油再生利用技术的发展趋势。     

加氢法再生废润滑油工艺研究进展

针对废润滑油再生回收率低和废弃物多的问题,提出了应以加氢再生为主流工艺;通过对比分析国外KLEEN、KTI、HYLUBE、REVIVOIL和PROP等装置的运行经验和国内新瑞公司、科林公司以及其他研究者的成果,得结论:废润滑油加氢再生的突破点在于预处理工艺和加氢催化剂的研究,但鉴于催化剂本身结构和组成的限制,加氢再生工艺今后的研究重点应在于预处理工艺;通过建立高效的检测和筛分技术,能够将废润滑油分类送往适合的加氢再生工艺装置,将会极大的促进废润滑油再生行业的发展。     

废润滑油抽提再生精制的研究进展

废润滑油的再生利用,对于缓解我国石油资源短缺的压力和保护生态环境具有重大的社会意义;从传统抽提溶剂、抽提溶剂助剂、新型抽提溶剂等方面阐述了国内外基于抽提过程的废油再生技术及工艺的研究现状,最后指出了抽提溶剂复配是今后的研究趋势。     

石墨烯作为润滑油添加剂在高温工况下的摩擦学性能

为了探究石墨烯作为润滑油添加剂在高温工况下摩擦学性能和抗黏着性能,采用四球摩擦磨损试验机对添加石墨烯的基础油进行摩擦磨损实验。用XRD对石墨烯进行表征,用基础油和添加不同质量分数的石墨烯润滑油进行对比。结果表明:在润滑油中添加石墨烯能显著提高摩擦副在高温工况下的摩擦学性能和抗黏着性能。在质量分数为0. 03%时,其摩擦系数约降低22. 5%,磨斑直径约减少48. 9%,抗黏着时间约增加44. 9%。     

非均质储层纳微米聚合物颗粒体系驱油实验研究

为了深入揭示低渗透储层非均质性对聚合物颗粒分散体系驱油效果的影响,采用平板填砂模型和岩芯串、并
联组合实验技术,对纳微米聚合物颗粒分散体系进行了非均质驱油实验研究,并分析了纵向、横向非均质性和渗透率
级差对驱油效果的影响。平板填砂模型模拟实验结果表明,聚合物颗粒分散体系对改善储层纵向非均质性效果更明
显,在纵向非均质模型中提高的采收率比横向非均质模型高9.83%。岩芯组合模拟实验结果表明,随着渗透率级差增
加,聚合物颗粒分散体系提高串、并联岩芯组合模型的采收率均逐渐增大,在相近渗透率级差变化情况下,聚合物分散
体系提高串联岩芯组合模型的采收率增幅为6.65%,而提高并联岩芯组合模型的采收率增幅为9.48%;渗透率级差越
大,高、低渗岩芯的分流量相差越大,聚合物颗粒分散体系调驱后,高渗岩芯的分流量降低,低渗岩芯的分流量增大。     

利用PDSC法监测酯类航空润滑油基础油的高温氧化安定性

选用癸二酸二异辛酯(DIOS)航空润滑油基础油作为研究对象,借助高温氧化加速模拟装置,结合理化性能检测和高压差示扫描量热法(PDSC)评定,重点考察了高温作用下油样性能及其氧化安定性的变化规律.结果显示:当作用温度在180~250℃范围,油样的运动黏度.ν40由10.99 mm2/s下降到10.59 mm2/s,衰减值为0.40mm2/s,而当作用温度超过250℃后,油样的黏度和酸值都急剧下降,至300℃时黏度值为8.78mm2/s,衰减幅度达到20.62%;酸值由250℃时的1.16mg KOH/g增大至300℃时的12.44mg KOH/g;说明高温,尤其是发动机运转过程中的热点温度是导致油品品质变化的主要原因.利用PDSC获取实验油样的起始氧化温度(IOT)和氧化诱导期(OIT),IOT和OIT的变化趋势进一步验证了温度越高,油样的氧化安定性越差;同时,利用Ozawa法和Kissinger法计算了油品氧化的反应活化能及动力参数,与IOT和OIT值评价油品氧化安定性的结果相符,表明从动力学角度评价油样的氧化安定性也是可行的.