合成润滑油知识

合成润滑油知识 合成润滑油基础知识讲座 合成润滑油是指由通过的化学方法合成的基础油加相应的添加剂调和而成的高性能润滑油，通常在综合性能上远优于普通矿物油，可在更为苛刻的工况下工作。 润滑油的基础油可分为矿物基础油和合成基础油。矿物基础油是由石油提炼，经常减压蒸馏、溶剂精制、脱蜡、白土精制以及加氢等 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 制成，加氢程度的不同，得到不同的粘度指数、氧化稳定性、倾点、挥发性指标，API因此把矿物基础油分为:?类、?类、?类。尽管?类基础油在很多性能方面，已有很大的改善，但在蒸发损失、高温稳定性、氧化稳定性、倾点、抗磨特性等方面仍无法与合成基础油相比。 合成基础油有很多种类，常见的有:合成烃、合成酯、聚亚烷基二醇(俗称聚醚)、硅油、全氟烃基聚醚、磷酸酯。API把合成烃列为?类基础油，而把其他合成基础油列为?类基础油。在实际应用中，由于较好的综合性能以及性价比，聚α-烯烃、合成酯、聚醚三大类合成基础油使用的最多。 性能 矿物 双酯 多元醇酯 聚醚 聚α-烯烃 粘温特性 差 较好 好 很好 好 低温特性 差 很好 好 较好 好 氧化稳定 差 较好 好 较好 好 高温稳定 差 较好 好 较好 一般 蒸发损失 差 很好 很好 一般 好 抗燃性 差 较好 较好 较好 较好 抗腐蚀性 很好 一般 一般 较好 很好 水解稳定 很好 一般 一般 较好 很好 承载能力 很好 较好 好 很好 较好 毒性 一般 好 好 好 很好 生物降解 差 好 好 一般 差 与矿物油相比，合成润滑油的价格要高许多，但随着工业的飞速发展，传动部件、设备结构越来越紧凑，工作条件向高温、高压、告诉等方向发展，对润滑油提出更高的要求:工作温度范围更高，润滑特性更好，使用寿命更长，对机件的保护更好等，而且在环保方面，政府、社会对润滑油的使用更趋严格:减少废油处理、生物讲解等，再加上石油资源的日益紧缺，都为合成油的使用提供了广阔空间。 对于合成润滑油的使用，可以分为四种类型: A、必须使用。例如:新冷媒—R134a，R407C，R410A等不含氯的制冷剂，由于与矿物油不相容，必须使用多元醇酯或聚醚型冷冻机油，如:大型制冷机组、冰箱、空调、车用空调的制冷压缩机油。 B、工作条件很恶劣，使用合成油马上能体现矿物油无法比拟的优势。或者OEM厂家也推荐使用合成润滑油。例如:风力发动机齿轮油，水泥、电厂等重工行业的齿轮箱油，超高压聚乙烯压缩机油，高压、大排量的螺杆空压机油、高温链条油等。 C、使用合成油能延长换油周期，延长粘合设备，长期使用，降低运行成本，例如发动机油合成车用齿轮油等。 D、环保、，生物降解，能有效改善环境。例如:生物降解液压油，生物讲解齿轮油，生物降解变压器油等。 目前在国内，合成润滑油的使用场合主要为;A+B, 但随着用户对润滑油的认知程度更高，对总成本、总的经济效益更为关注，C类的需求会逐渐增大。同时政府和社会组织也都认识到:经济的发展不能以牺牲环境为代价，D类需求在国内已出现。 聚α-烯烃 聚α-烯烃(Polyalpha-olefin,英文俗称PAO)基础油是被广泛使用的合成基础油，由于纯分子中仅有C/H元素，与矿物油的元素组成类似，与其他合成基础油化学元素组成区别较大(其他含有O或Si或F等元素)， 在物理化学性能方面与矿物油更相近，因此，API归类聚α-烯烃IV基础油，其他合成基础油则统一归类为V类基础油。 聚α-烯烃是α,烯烃(C8-C12)在催化剂作用下经三聚、四聚或五聚聚合而成，综合性能优良。α- 烯烃从C4-C40,其中,C8-C10的三聚和四聚适合用于润滑油,尤其是C10的三聚体。不同的催化剂对产品性能有影响，α- 烯烃聚合后需加氢处理,使分子中的残余双键饱和,加强高温氧化稳定性。 目前聚α-烯烃的生产厂家有:ExxonMobil、INEOS、 ChevronPhillips、Chemtura、Sasol、Neste等，主要的产品粘度级别有:PAO2 、PAO4、PAO6、PAO8、PAO10、PAO40、PAO100等，PAO2到PAO10被称为低粘度PAO，PAO40和PAO100被称为高粘度PAO。 以下是PAO的典型性能参数: 性能参数 PAO 2 PAO 4 PAO 6 PAO 8 PAO 10 PAO 40 PAO 100 粘度cSt@100 ? 1.80 3.84 5.98 7.74 9.87 40-42 103-110 粘度cSt@40 ? 5.54 16.64 30.89 46.30 64.50 399-423 1260-1390 粘度cSt@ -40 ? 306 2390 7830 18200 34600 - - 粘度指数 -- 124 143 136 137 139 142 倾点? -63 -72 -64 -57 -53 -40 -24 闪点? 165 213 235 258 270 275 285 NOACK损失% 99.5 11.8 6.1 3.1 1.8 1 0.8 与矿物油相比，PAO性能优异，具体表现在: ? 粘度指数高: PAO4/6/8/10的粘度指数在135左右 ? 一般不需要添加粘度指数改进剂(粘度指数改进剂在高剪切的情况下失效,油品粘度下降) ? 倾点低,低温流动性好:可应用于寒冷环境 ? 低挥发性:应用于高温场合,耗油量小; 由于很少有轻组分挥发,低温粘度不致太高 ? 闪点高:高温性能稳定 ? 对于矿物油来说,即使经过加氢处理的II类/III类基础油,由于其馏分宽广, 轻组分在高温下易挥发,油耗 增加,闪点降低 ? 而且,留下重组分易氧化形成积碳; 同时, 重组分会增加低温粘度,倾点升高 以下是矿物油和PAO在性能指标上的对比: 性能参数 PAO6 160 HT VHVI PAO 8 325N 粘度cSt@100 ? 5.98 5.77 5.14 7.74 8.20 粘度cSt@40 ? 30.9 33.1 24.1 46.3 58.0 粘度cSt@ -40 ? 7830 Solid Solid 18200 Solid 粘度指数 143 116 149 136 110 倾点? -64 -15 -15 -57 -12 闪点? 235 220 230 258 250 NOACK损失% 6.1 16.6 8.8 3.1 5.1 在高温氧化稳定性方面，以下测试对比可以发现，PAO的性能要远优于矿物油。 润滑油品种 清洁度评分 试验条件: 矿物油 (4.0cSt @100 ?) 将121?的油品喷到310 ? 0 的铝板上, 喷油6分钟,烘烤1.5 PAO4 8.0 烷基芳烃 (5.0cSt @100?) 分钟,给铝板清洁度评分 2.0 双酯 (5.4cSt @100?) 评分 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 : 8.0 多元醇酯 (4.0cSt @100?) 0-结焦最严重,10为最清洁 10 聚α – 烯烃本身的高温抗氧化性能并不好(甚至不如矿物油，矿物油中含有天然的抗氧成分在内), 但与抗氧剂的协调性非常好，加抗氧剂后, 氧化稳定性远优于矿物油。以下图片说明了在同样的高温氧化条件下:PAO和矿物油的对比。 矿物油VG150齿轮油 类基础油 VG150齿轮油 粘度基础油 VG150齿轮油 粘度增II PAO严重结焦 增加317% 加117% 矿物油VG150齿轮油 严重结焦 II 类基础油 VG150齿轮油 粘度增加317% PAO基础油 VG150齿轮油 粘度增加117% PAO的其他特性: ? 无毒, 可用作食品级润滑油脂的基础油.也用作化妆品白油 ? 与矿物油可无限互溶 ? 对某些极性强的添加剂溶解性差, 添加酯改善 ? 对某些橡胶轻微收缩/变硬, 采用对橡胶有膨胀/软化作用的酯类改善 总的来说, PAO具有以下优点 ? 粘度范围广;很好的低温流动性, 倾点低; ? 低挥发性;加抗氧剂,氧化稳定性和高温稳定性好;高粘度指数,粘温性能好; ? 高粘度油与密封材料相容性较好;摩擦性能好;与矿物油/酯类油无限相容;抗腐蚀性好;无毒。 缺点: ? 抗擦伤性/抗磨性能不如酯类和聚醚; ? 低粘度油对密封材料有收缩/变硬作用;对某些极性强的添加剂溶解性/感受性差 聚α-烯烃作为合成润滑油的基础油使用始于上世纪七十年代，主要的应用有:发动机润滑油、车用齿轮油、工业齿轮油、空气压缩机油、液压油、食品级润滑油等，是使用最为广泛的合成基础油。 主要应用 性能特点 汽车发动机油 清净性好,高温氧化稳定性好,改善燃油经济性,低温性能优良,便于低温启动,换油周期延长 车用齿轮油 粘度指数高, 易调和75W-90, 80W-140等级别齿轮油, 抗剪切能力强. 低温性能优异, 高温抗 氧化性能优异, 换油周期延长. 抗磨损能力优良,保护齿轮,延长传动系统寿命. 改善燃油经济 性. 高粘度指数, 优良的抗剪切能力,热氧化稳定性, 优异的低温性能,低挥发损失 ATF 工业齿轮油 高粘度指数,优良的抗剪切性能. 工作温度范围宽, 优良的低温性能和高温氧化稳定性.抗磨极 压效果比矿物油好. 低摩擦系数,减少能耗,与矿物油相比,传动效率可提高产品2%-8% 压缩机油 优良的高温氧化稳定性和水解稳定性,清净性好,不易积碳, 换油周期延长,降低能耗, 改善抗磨 性能,延长部件寿命,低温性能良好,可用于严寒地区 低温液压油 高粘度指数, 优异的低温性能 食品级润滑油脂 无色,无毒 航空液压油 闪点高,难燃, 与密封件相容性好 合成酯 酯类油最早用作航空涡轮发动机润滑油，由脂肪酸和脂肪醇在催化剂作用下经酯化反应脱水制得。因反应的脂肪酸和脂肪醇的种类不同，合成酯可分为:多元醇酯、双酯、单酯等，而常用的合成酯基础油为:多元醇酯、双酯。通常来说，合成酯具有以下优异的性能:粘度指数高，闪点高、倾点低、低温流动性好，更宽的工作温度范围，蒸发损失小，高温稳定性好，氧化稳定性好，残炭少，润滑性能优异，毒性极低，环保、生物降解性能好。缺点是抗水解性能差，对橡胶件的相容性一般。 总体来说，酯类油的性能优异，可广泛应用于以下场合: 车用润滑油: 合成发动机油(聚α—烯烃中加合成酯)，半合成发动机油(矿物油加合成酯) 工业润滑油: 空压机油、环保型制冷压缩机油、燃气涡轮发动机油、高温链条油、生物降解液压油、生物降解齿轮油、生物降解变压器油、轧制油以及金属加工液组分等。 聚醚 聚醚的使用范围很广，是应用最广的合成基础油，由环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、豢养丁烷(BO)等原料，通过开环均聚或共聚制得，可分为水溶性聚醚、水不溶性聚醚和油溶性聚醚。聚醚具有很多优异 的性能:很高的粘度指数，优异的润滑性能，高闪点、低倾点、更宽的工作温度范围，对橡胶件相容性较好，毒性很低，残炭少，高温可以完全挥发掉，不留残余。由于其分子结构可以量身定做，分子量可大可小，因此，可制得不同的聚醚以满足不同的使用要求。 应用: 空压机油、车用空调压缩机油、高压聚乙烯及石油气体压缩机油，齿轮油、涡轮蜗杆油、制动液、抗燃液压油、淬火油、金属加工液组分。 合成润滑油储存、处理、使用和MSDS 润滑油的正确储存和处理，能更好地保证润滑油的品质。为了保证润滑油更好、更有效地使用，在储存处理、使用期间，请遵循下述措施。 储存 A、油桶应尽可能在室内储存。如果在室外存放，油桶应储存在有遮盖的地方以防气候的影响。如果将油桶置于阳光下，油将膨胀，在夜间时，油将冷却。当油桶―呼吸‖时，水气也随之吸入。 B、油桶应卧放以防水分、污物、灰尘在桶盖上积存。每排桶之两端需以木楔定位，以防滚动。油桶侧放时，请将两个桶盖之间的连线与地平线平行。 C、如果油桶不得不直立放置，请将油桶倾斜放置，可将一块木头垫在桶底的边缘，倾斜的桶表面可防止大量水的积存，即使有水积存在桶盖上，水也无法被吸入桶。 D、当桶口已开，应注意防止水分、灰尘等污染。 E、 多元醇酯、水溶性聚醚合成润滑油，应储存在干燥的环境中，桶口开后，应尽快用光，合成润滑油若能正确储存，货架期可达4年。 处理 抽取润滑油时，使用的工具，如手泵、喉管、机泵均应保证清洁，应保证不与其他润滑油混用一工具。 使用 在针对特定设备选用润滑油时，务必参考设备使用手册，通常来说，厂家均会推荐使用某种类型的润滑油，可以参考厂家的推荐来选择使用相应的合成润滑油。 选择合成润滑油时，需要考虑是否与矿物油或其他合成油相容，如果合成基础油品种不同，尤其在不相容的情况下，特别需要注意在换油之前，需要对原系统进行彻底清洗，以保证新油被高效安全地使用。