獲(huò)取短信驗證碼
2021-10-14
粘度指數改進劑(Viscosity Index Improver) 又叫增粘劑(jì),通常用VII表示。其主要用(yòng)於內燃機油(yóu)、液壓(yā)油、自動傳動液和齒輪油中,在潤滑油中加入量比較(jiào)大的一類添加劑。常用(yòng)的粘(zhān)度指數改(gǎi)進劑(VII)包括聚甲基(jī)丙烯酸酯(PMA)、乙烯(xī)丙烯共聚(jù)物(OCP)、聚異丁烯(xī)(PIB)和氫化苯乙烯二烯(xī)烴共聚物(HSD)四大類。VII能稠化基礎油、改善油品粘溫(wēn)性,要求VII對油的抗氧化(huà)安定性、清淨性無有害(hài)影響、稠(chóu)化油在(zài)機械剪(jiǎn)切力下粘度(dù)損失小。好的VII對稠化力、剪切穩定性、低溫(wēn)性能和熱氧化(huà)安定性是有很高要求的。
1、粘(zhān)度指數改進劑(jì)應用概況
早在30年(nián)代就在液(yè)壓油(yóu)和(hé)大炮齒輪油中加聚異丁烯(xī)(PIB),40年代出(chū)現了聚甲基丙烯酸(PMA),60年代末到70年(nián)代初出現了乙丙共聚物(EPC)、烯烴共聚物(OCP)和氫化苯乙(yǐ)烯(xī)二烯烴共聚物(HSD),其中包括氫化苯(běn)乙烯丁(dīng)二烯(xī)烴共聚物(SD)及氫(qīng)化苯乙烯異(yì)戊二烯烴共聚物(HSP)等高分子化合物。80年代又出現了分(fèn)散性高分子化合物(wù)。人(rén)們稱這(zhè)些高分子化(huà)合物為增粘劑。當前(qián)VII的發展(zhǎn)趨(qū)勢是在改(gǎi)善(shàn)剪(jiǎn)切安定(dìng)性、熱氧化安定性和(hé)低溫(wēn)性能的同時,兼具降凝(níng)和分散性能。
2、粘度指數改進劑作用機理
VII是一種油溶性高(gāo)分子聚合物(wù),在室溫下呈橡膠或固體(tǐ)形態(tài),其分子量從幾(jǐ)萬到幾(jǐ)十萬。當這(zhè)種高分子聚(jù)合物溶(róng)解在潤滑油(yóu)中後形成線團結構,使油品的粘度遠大於溶(róng)劑的(de)粘(zhān)度才能增稠。在低溫(wēn)下,高分子聚合物以線團狀存在,對油品粘度影響不(bú)大;隨著溫度升高,其線團伸(shēn)張,有效容積增大,使油品粘度顯著增大。VII就是基於不同溫度下具有不同形態,對粘度產生不同影(yǐng)響,以增加油品粘度(dù)和改進粘(zhān)溫性(xìng)能。
3、粘(zhān)度指數(shù)改進(jìn)劑使用性能(néng)
VII的性能有增粘能力、剪切穩定性、低溫(wēn)性能和高溫清淨性、熱氧化安定性等方麵。
3.1 增粘(zhān)性能與(yǔ)剪切穩定性
增(zēng)稠能力(lì)主要取決於VII的(de)分(fèn)子量大小和分子上的主鏈碳數以及在基(jī)礎油中(zhōng)的形態。分子(zǐ)量越大,稠(chóu)化能力越強(η=Kma):η為特(tè)性粘(zhān)度,K為係數(shù)因子;m為分子量;a為常數)。
VII的增(zēng)稠能力決定多(duō)級發動機油中VII的加入量(liàng),VII增稠能力越大,加入量越小,多級油的成本也就越低,對多級發動機油的清淨性(xìng)影響小。
剪(jiǎn)切(qiē)穩定性是VII的(de)一個重要的使用性能,它直接影(yǐng)響多級發動機油粘度的穩(wěn)定性。聚合物在油品中的剪切(qiē)穩定性,指的(de)是聚合(hé)物分子鏈在機械作用下斷開(降解)的難易程(chéng)度,取決於聚合物結構及分子量大小(dp/dt=K(Pt-Pcri)2 :P為聚合度,-dp/d t為t時(shí)間的降解(jiě)(聚合度變小(xiǎo))速率,Pt為t時間的聚合度,Pcri為能在溶液中自由運動而不會被機械力破壞的Z大(dà)聚合度,稱臨界聚合度(dù);K是(shì)與(yǔ)聚合(hé)物結構有關的降解速率常數。)同(tóng)類型VII,分子量(liàng)越大剪切穩定性就(jiù)越差。與此相反,分子量越大稠(chóu)化能力就越強。
改善剪切穩定性的方法有幾種:一是降低VII的分子量(liàng)以(yǐ)及(jí)使分子量分布變窄;二是通過改善聚(jù)合物結構穩定性,使聚合物在保持較高稠化能力的(de)同時, 具有較好的剪切穩定性。
3.2 低溫性(xìng)能
VII對多級油低溫性能的影響有低溫啟動性和低溫泵(bèng)送性兩個指標表示。VII在改善油品高溫粘度的同時,也會(huì)對油品的(de)低溫(wēn)粘度產(chǎn)生一(yī)定的負麵影響。低溫啟動性是(shì)指油品在(zài)低溫下發動機能否正常發動,用低溫(wēn)啟動粘度(CCS)來表示;低溫泵送性是指在低溫啟(qǐ)動時,短時間內(nèi)潤滑油係統油壓達到正常,以保證發動(dòng)機的關鍵部位得到充分潤(rùn)滑,用微型旋(xuán)轉粘度計(MRV)來評定(dìng)。在不同(tóng)的溫度環境下,VII對油(yóu)品低溫粘度的影響(xiǎng)程度不同。
3.3 高溫清(qīng)淨性
由於高分子聚合物(wù)在高溫下易熱氧(yǎng)化(huà)分解,因此加人VII對多級油的清淨性有明顯影響。VII分子量越小,對(duì)油(yóu)品的高溫清淨性影響就越小。分散(sàn)型粘度指數(shù)改進劑對(duì)油品高溫清淨性(xìng)的影響小於非分散型粘度指數改進劑。
通常用成漆板試驗模擬油品在高溫下的成膠情況(kuàng),試驗中成漆板(bǎn)成膠的膠重表示油品的清淨性,成膠量越小,油品的清淨性越好。
3.4 熱氧化安定性
主(zhǔ)要指(zhǐ)VII在經受熱氧化分解後導致(zhì)粘(zhān)度下降、酸值增加、環(huán)槽積碳增多和粘環等係列問題。VII本身的熱氧化安定性會影響稠化油的熱氧化安定(dìng)性(xìng),因(yīn)此評價VII都將熱氧化安定性作為一項重要(yào)指標。
4、常用的幾種粘(zhān)度指(zhǐ)數(shù)改進劑性能比較及應用
現將常用幾種VII增(zēng)粘能力、剪切(qiē)穩定性、低溫性能、熱氧化(huà)安定性進行對比(bǐ)見表(biǎo)1:
表1 常用的幾種粘度指數(shù)改(gǎi)進(jìn)劑性能比較

在(zài)實際生產中可根據需要合理選擇VII種類,既可以達到提高油品質量(liàng)又降低成(chéng)本的目的。
結束語
粘度指數改進劑能稠(chóu)化基礎油、改(gǎi)變油品的粘溫性,使?品具有良好的高溫潤滑性和低溫流動性,同時要求粘度指數改進劑對油品的抗氧化安定性、清淨性不產生明顯的(de)有害影響,還要求稠化油在機械剪切作(zuò)用(yòng)下粘度損失適度。在實際應用中(zhōng),要將幾種性能進行平衡,才能發揮好(hǎo)粘度指數改進劑作用。因此在潤滑油(yóu)的研製生產中,評價粘度指數改進劑非常重(chóng)要。
(本文來源:錦(jǐn)州康泰潤滑油添加劑)