如(rú)何判斷潤滑油的剪切穩定性

2018-08-20

  潤滑油的(de)剪切(qiē)穩定性/剪切安定性:(Shear Stability)代表的是潤滑油(yóu)在受到機械(xiè)剪切(qiē)、碾壓時能保持穩定黏度的性質,也稱為機械安定性(mechanical stability)。剪切穩定性好,則潤滑油在機械剪切中能保持較為穩定的黏度,否則(zé)潤滑油會因為受到剪切而黏度降低(油變稀)。
  溫度會影響液體的黏度,黏(nián)度指數高的潤滑油,粘(zhān)溫性能好
  在溫度變化中能保持穩定的黏度,為了提高潤滑油的(de)黏度(dù)指(zhǐ)數,潤滑(huá)油裏加入了黏度指數(shù)改進劑(也稱增黏劑:viscosity-index improver)。黏度指數改進劑是對溫度敏感的高分子聚合物,溫度升高時,其分子鏈膨(péng)脹舒展開來,基礎油分子間摩擦增加,對油的流動性起(qǐ)到阻礙作用,也就是黏度增加,一定程度上緩解潤滑油的(de)粘度下降。
  黏度指數添加劑也(yě)有缺點
  在高(gāo)剪切率下,黏度指數添加劑的分子鏈容易因為剪切而被切(qiē)斷,降低甚至完全喪失(shī)粘度改(gǎi)進的能力,剪切不單包括機械部件運動中(zhōng)的剪切,還包括高溫剪切,高溫條件(jiàn)下,舒展開的(de)分子更(gèng)容易被機械剪切(qiē)到,因此要注意黏度指數改進劑的熱剪切穩定性,一般(bān)說來,相對分子質量大的聚(jù)合物增黏效果好一些,但是抗剪切能力就差。相對(duì)分子質量小的聚(jù)合物更抗剪切,但是(shì)增黏(nián)效果有限,所以(yǐ)用量相對要多。有些潤滑油在使用(yòng)中出現黏度突降(jiàng)、油變稀的情況,就是因為黏度指數改進劑分子被剪斷,失去增黏效果導致。黏度指數改進劑常用於多級機油(汽車發動機潤滑油)、齒輪油、高粘度液壓油裏,因此,要特別注意這些油的剪切穩(wěn)定性。
  盡(jìn)管所有的黏度指數改進劑都會受到剪切,但是黏度指數改進劑在受到剪切時的黏度穩定性卻有差異。這就需要我們通過專業的檢測,對油品的剪切穩定性做出評(píng)判(pàn):潤滑(huá)油的剪切穩定性通過剪切穩定性試驗來測量,在一定條件下,潤滑油受到剪(jiǎn)切,然後檢測黏度的變化結果,剪切穩定性主要有三個檢測標準:
  1.DIN 51382:博世噴射(shè)器檢測法(Bosch Injector Test)——三個檢測方法中,這一個是要求Z低的一個標準,在這個試驗中,油在2550psi的壓力狀(zhuàng)態下運行250次,然後檢測(cè)潤滑油的黏(nián)度變化率。
  2.ASTM D5621:聲波剪(jiǎn)切法(Sonic Shear Method)是把油置於聲波震蕩器中,在經受聲(shēng)波剪切後,記錄剪切所引起的黏(nián)度(dù)損(sǔn)失率。這個檢(jiǎn)測標準一般是美國的設備製造商使用,但是,目前逐漸被下麵的CEC-L45-A-99 KRL圓錐滾子軸承實驗所取代(dài)。
  3.CEC-L45-A-99:圓錐滾子軸承實驗(KRL Tapered Roller Bearing Test)是(shì)目前全球範圍內比較流行的(de)一種檢測法,因為普遍認(rèn)為(wéi)它的要求Z為嚴格,與現實使用中(zhōng)的潤(rùn)滑油抗剪切(qiē)工(gōng)況聯係Z為緊(jǐn)密。潤滑油用於軸承裏,軸(zhóu)承在有負載(zǎi)壓力的條件下連續(xù)運行20個小時,然後記錄實驗前後試驗後的潤(rùn)滑油黏度,計(jì)算黏度損失率。
  在剪切試驗中,潤滑油(yóu)的黏度變化(huà)率(lǜ)記為剪切穩定指數(shù)(shear stability index,簡寫為SSI),剪切穩定指數(shù)的數值越低,說明潤滑油在經受剪切後黏度變化越小,油的剪切穩(wěn)定性越好,黏度指數改進劑的抗剪切性能越好。性能好的多級油使用(yòng)優質的黏度指數改進(jìn)劑,優質粘指劑(jì)的SSI值較小,分(fèn)子鏈不容易被切斷,例如聚烯(xī)烴(OCP)類聚合物。一般(bān)來說,機油的剪切指數SSI應低於25。

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