前言:在工業(yè)生產(chǎn)中,摩擦和磨損是普遍存在的現(xiàn)象,由此帶來的損失是巨大的。為了減少這些損失,提高機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率,人們開發(fā)了各種潤滑油添加劑,其中極壓抗磨劑以其獨(dú)特的性能成為不可或缺的重要成分。本文將為您詳細(xì)介紹潤滑油中的極壓抗磨劑,探討其種類、作用機(jī)理以及在實(shí)際應(yīng)用中的效果。
一、極壓抗磨劑的作用效果
極壓作用:當(dāng)金屬表面承受很高的負(fù)荷時(shí),大量的金屬表面直接接觸,產(chǎn)生大量的熱。極壓抗磨劑能與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)生成化學(xué)反應(yīng)膜,起潤滑作用,防止金屬表面擦傷甚至熔焊。
抗磨作用:在邊界潤滑中,當(dāng)金屬表面只承受中等負(fù)荷時(shí),極壓抗磨劑能被吸附在金屬表面上或與金屬表面劇烈磨損,從而減少金屬表面的磨損。
二、極壓抗磨劑的作用原理
1.化學(xué)反應(yīng)原理:極壓抗磨劑中的活性元素與金屬表面的氧化物、硝化物等發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成低溫穩(wěn)定的硫化物、磷化物或氯化物。這些化合物具有較高的熔點(diǎn)和良好的耐磨性能,能夠在金屬表面形成一層剪切強(qiáng)度低的固體保護(hù)膜。這層保護(hù)膜能夠有效地防止金屬間的直接接觸和磨損,從而延長摩擦件的使用壽命。
2.軟膜原理:在高溫高壓條件下,含硫極壓抗磨劑能夠生成一層硫化物軟膜。這種軟膜具有優(yōu)異的填充和抹平能力,能夠填平金屬表面的微觀不平度,降低表面粗糙度,從而減少金屬間的接觸面積和摩擦阻力。這種軟膜還具有良好的彈性和韌性,能夠在金屬表面受到?jīng)_擊或擠壓時(shí)起到緩沖作用。
3.潤滑原理:極壓抗磨劑還能在金屬表面形成一層潤滑膜,降低金屬間的摩擦系數(shù)和摩擦力。這層潤滑膜不僅可以將金屬表面分隔開,減少摩擦和磨損,還能防止金屬表面的腐蝕和氧化。在極壓條件下,潤滑膜能夠保持其穩(wěn)定性和完整性,從而確保機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。
4.表面墊層原理:當(dāng)極壓抗磨劑被添加到潤滑油中時(shí),它們會在金屬表面形成一層粘附性很強(qiáng)的墊層。這層墊層能夠減緩金屬間的相對滑動(dòng)速度,從而減少摩擦和磨損。此外,墊層還能起到隔離和緩沖作用,防止金屬表面因直接接觸而產(chǎn)生的磨損和燒結(jié)。
5.滲透性原理:極壓抗磨劑在潤滑劑中具有一定的滲透性,能夠進(jìn)入金屬表面的微觀凹陷中,填充和潤滑金屬表面的微觀不平度。這種滲透性不僅有助于減少金屬間的接觸面積和摩擦阻力,還能提高潤滑油的潤滑性能和抗磨損能力。
三、極壓抗磨劑的類型
四、三苯基硫代磷酸酯TPPT
三苯基硫代磷酸酯(Triphenyl phosphorothionate,TPPT), 作為一種硫磷型極壓抗磨劑,在潤滑油脂中添加少量即可顯著提高油品的極壓抗磨性能。其極壓抗磨性能主要來源于其分子結(jié)構(gòu)中的硫、磷等元素,這些元素在摩擦過程中能夠與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成一層保護(hù)膜,從而有效減少金屬之間的直接接觸和磨損。
除了極壓抗磨性能外,三苯基硫代磷酸酯還具有以下優(yōu)良性能:
抗氧性:能夠有效防止?jié)櫥驮谑褂眠^程中的氧化降解,延長使用壽命。
熱穩(wěn)定性:在高溫條件下仍能保持穩(wěn)定性能,不分解、不變質(zhì)。
色相穩(wěn)定性:能夠保持潤滑油品的色相穩(wěn)定,避免在使用過程中出現(xiàn)顏色變化。
可與食品接觸性:用于偶爾接觸到食品的潤滑油中的組分。
TPPT食品級認(rèn)證證書
五、硫代磷酸酯胺鹽
硫代磷酸酯胺鹽( Amine Salt Thiophosphates)是分子中同時(shí)含有硫、磷和氮三種元素的添加劑,又稱硫-磷-氮?jiǎng)?S-P-N劑)。這類化合物首先具有較好的極壓性和化學(xué)穩(wěn)定性,在酸性磷酸酯或硫代磷酸酯的衍生物中,酸性磷酸酯的極壓性最好,但是對金屬的腐蝕性強(qiáng)。中性酯對金屬的腐蝕性小,但極壓性較差。(推薦閱讀:巴斯夫極壓抗磨劑IRGALUBE 211)
氨基磷酸酯或氨基硫代磷酸酯有較好的極壓性,對金屬的腐蝕性小。其次是其具有摩擦改進(jìn)性,氨基磷酸酯或氨基硫代磷酸酯分子中,通常有長烷基鏈,具有摩擦改進(jìn)性,可降低齒輪油的摩擦系數(shù),節(jié)省能源,降低齒輪油的工作溫度,減輕油品氧化速度,延長油品使用壽命,巴斯夫IRGALUBE@ 349磷酸胺衍生物(推薦閱讀:IRGALUBE 349 巴斯夫原裝正品,具有極壓/抗磨和防銹三大性能) 除具有極壓性、抗磨性外,還具有抗氧性、防銹性等。最后是配伍性好,所以氨基磷酸或氨基硫代磷酸酯獲得廣泛的應(yīng)用
無灰含磷添加劑具有廣泛的有效結(jié)構(gòu)和用途,除用作工業(yè)潤滑油的抗磨和極壓劑外,還可作為抗氧劑、銹蝕抑制劑、金屬減活劑及清凈劑使用。不同結(jié)構(gòu)磷化合物除具有多功能的特點(diǎn)外,還有顏色淺、臭味小以及對其他添加劑溶解性好等優(yōu)點(diǎn)。正因?yàn)闊o灰含磷添加劑有這些特性,使它們在添加劑組分中最具吸引力,特別是由于目前對硫和氯的限制(主要是對環(huán)境的關(guān)注)使得無灰含磷添加劑在工業(yè)潤滑油中的應(yīng)用前景光明
六、FZG和FLS簡介
FZG(FZG Gear Test)和FLS(Failure Load Stage), 是評估齒輪油的極壓和抗磨性能以及齒輪油在試驗(yàn)中的失效載荷等級。該試驗(yàn)通常使用特定的齒輪測試裝置,在高速、高負(fù)荷和高溫的條件下運(yùn)行,以模擬實(shí)際齒輪傳動(dòng)中的極端工況。通過FZG試驗(yàn),可以評估潤滑油在防止齒輪磨損、膠合和點(diǎn)蝕等方面的能力。通過FZG齒輪試驗(yàn),可以評估潤滑油在極端工況下的性能表現(xiàn),并確定其失效載荷等級(FLS)。FZG試驗(yàn)的結(jié)果通常以失效載荷等級(FLS)來表示,F(xiàn)LS值越高,說明潤滑油的極壓和抗磨性能越好。
七、極壓抗磨劑產(chǎn)品推薦
弘利化工作為巴斯夫潤滑油與燃油解決方案部門的授權(quán)經(jīng)銷商,連續(xù)多年獲得巴斯夫最佳經(jīng)銷商獎(jiǎng),致力于將巴斯夫先進(jìn)的產(chǎn)品、技術(shù)及組合配套提供給國內(nèi)諸多客戶,為客戶提供一攬子解決,為客戶的技術(shù)提升貢獻(xiàn)更多力量。(推薦閱讀:2024上海國際潤滑油展圓滿收官,巴斯夫精彩亮相)