齿轮油常用抗磨添加剂及其复合效应 (5)

发布时间:2012-6-18        阅读次数:1911

  9.油性剂

  油性剂只能在较低的载荷、温度和滑动速度条件下起减摩抗磨作用。一般认为油性剂是含极性基团(-COOH、-OH、-OR、-NH2)的长链有机化合物,主要包括脂肪酸类、脂肪酸酯类和高级脂肪醇类等。油性剂通过物理吸附和化学吸附而在金属表面形成厚约30nm的定向吸附层,从而阻止金属间的直接接触,起减摩抗磨作用。

  不同添加剂之间的复合作用

  现代高级润滑剂均含有多种功能添加剂,不同添加剂之间存在着极其复杂的相互作用。研究表明,硫系和磷系添加剂均能有效地改善边界润滑和混合润滑状态,已广泛应用于工业齿轮油、车辆齿轮油和抗磨液压油中。硫系添加剂的抗烧结负荷较高,主要用作极压剂;磷系添加剂具有良好的抗磨性能,主要用作抗磨剂。总体而言,硫系添加剂的抗烧结性能优于磷系添加剂,但其抗磨损性能不如磷系添加剂。硫系添加剂和磷系添加剂单独使用均不能满足高级润滑油综合性能的要求,而将硫系添加剂和磷系添加剂进行合理复配可以显著改善油品的抗磨和极压性能,Mamaura等研究了不同化学活性、不同分子结构的硫系添加剂分别与4种不同化学活性、不同分子结构的添加剂复配时的协同效应,发现复配体系的抗磨性能与单剂相比均有不同程度的提高;亚磷酸酯-硫系添加剂复配体系润滑下磨损表面产物的傅里叶红外光谱及质谱分析结果表明,复配添加剂产生协同效应的原因在于其在磨损表面形成硫代磷酸酯。乔玉林等发现,当硫化烯烃分别与二烷基亚磷酸酯和某些磷氮剂复配时,其最佳增作用对应的P/S摩尔比同磷系添加剂分子结构、化学活性、试验机类型、摩擦副材料等多种因素相关。亦有人认为硫系添加剂和磷系添加剂的协同增效作用归因于磨合效应的优化、反应膜同底材结合强度的提高,以及元素硫和磷同铁反应速度的最佳匹配。

  研究表明,硫化烯烃(SO)与苯三唑十二胺盐复配体系的协同抗磨承载作用归因于较低温度条件下苯三唑十二胺盐的化学吸附成膜作用以及较高温条件下硫化烯烃同摩擦表面的摩擦化学成膜作用,而二烷基二硫代磷酸锌与丁二酰亚胺同样具有复合效应。值得注意的是,多种添加剂复合使用时的效果并不是各添加剂单独使用时效果的简单累加的和。以硼酸盐为例,尽管其与丁二酰亚胺复配时存在协同效应,但其与石油磺酸盐复配时产生对抗效应。因此,为了获得最佳协同作用,应当对不同添加剂进行优化复合。Kotivs认为,由于各种添加剂作用的起始温度不同,当较低温度下起作用的添加剂与摩擦表面反应形成边界润滑膜时,所放出的热量能有效地降低较高温度下才起作用的添加剂的反应活化能,使其更易与摩擦表面反应生成边界润滑膜,从而起到增效作用。此外,不同添加剂之间的协同增效作用或对抗作用与它们在金属摩擦副接触表面的竞争吸附密切相关;就齿轮油而言,必须合理利用各种添加剂之间的协同作用,以保证齿轮的安全运行。

  润滑脂的使用特点

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