潤(rùn)滑油添加劑——極壓抗磨劑

潤(rùn)滑油由基礎(chǔ)油和添加劑組成。添加劑對(duì)潤(rùn)滑油產(chǎn)品的性能起著至關(guān)重要的作用。今天我們重點(diǎn)介紹一下添加劑中的極壓抗磨劑。摩擦磨損是普遍存在的現(xiàn)象，由摩擦磨損造成的損失是巨大的。人們把減少摩擦和磨損、防止燒結(jié)的添加劑統(tǒng)稱載荷添加劑。其按照作用性質(zhì)可以分作油性劑、極壓劑和抗磨劑三類。通常極壓劑和抗磨劑的區(qū)分并不嚴(yán)格，所以可將兩者統(tǒng)稱作極壓抗磨劑。極壓抗磨劑的作用機(jī)理是：當(dāng)摩擦面接觸壓力高時(shí)，兩金屬表面的凹凸點(diǎn)互相嚙合，產(chǎn)生局部高溫、高壓，此時(shí)含活性硫、磷或氯化合物的極壓抗磨劑將與金屬表面發(fā)生反應(yīng)，生成剪切強(qiáng)度低的硫化、磷化或氯化金屬固體保護(hù)膜，把兩金屬面隔開，從而防止了金屬的磨損和燒結(jié)。極壓抗磨劑可以按成分分為含硫極壓抗磨劑、含磷極壓抗磨劑、含氯極壓抗磨劑、硼酸鹽極壓抗磨劑和有機(jī)金屬鹽極壓抗磨劑等。下面重點(diǎn)介紹一下含硫極壓抗磨劑和含磷極壓抗磨劑。

含硫極壓抗磨劑

含硫極壓抗磨劑首先在金屬表面吸附，隨著摩擦強(qiáng)化，金屬接觸處的瞬時(shí)溫度的升高使油膜破裂，同時(shí)金屬表面和有機(jī)硫化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成有承載能力的金屬硫化物膜。一般認(rèn)為二硫化物在抗磨范圍內(nèi)是吸附膜起作用，但在極壓范圍內(nèi)，S=S鍵斷裂后生成含硫無機(jī)膜，見圖1。

圖1硫化物作用示意圖

目前常用的含硫極壓抗磨劑有硫化油酯、硫化烯烴、二硫化二卞、多硫化物、磺原酸酯等。含磷極壓抗磨劑

磷酸酯類等含磷極壓抗磨劑應(yīng)用較早。一般認(rèn)為它的抗磨機(jī)理是：首先在金屬表面吸附，然后經(jīng)過水解生成酸性磷酸酯，與金屬形成有機(jī)金屬磷酸鹽，最后，在極壓摩擦條件下，進(jìn)一步水解后生成無機(jī)的亞磷酸金屬膜，從而起到極壓抗磨的作用，如圖2。

圖2 含磷極壓抗磨劑的作用過程

含磷極壓抗磨劑應(yīng)用較為廣泛的是磷酸酯、烷基亞磷酸酯、酸性磷酸酯、硫代磷酸脂胺鹽以及酸性磷酸酯胺鹽等。

總結(jié)

極壓抗磨劑一般不單獨(dú)使用，它與其他添加劑復(fù)合，廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)油、液壓油、齒輪油、壓縮機(jī)油、潤(rùn)滑脂和金屬加工液中。含硫極壓抗磨劑抗燒結(jié)性好，抗磨性差，含磷極壓抗磨劑抗磨性好，極壓性較差，這二者可互補(bǔ)不足。如今，人們的環(huán)保意識(shí)逐漸加強(qiáng)，傳統(tǒng)極壓抗磨劑正面臨重大挑戰(zhàn)。含硫極壓抗磨劑需要解決氣味、穩(wěn)定性、銅腐等問題；含磷極壓抗磨劑面臨對(duì)水產(chǎn)生潛在污染、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油對(duì)磷的限制等問題；含氯極壓抗磨劑則已被列為致癌物質(zhì)。所以，對(duì)環(huán)境更加友好，性能更加優(yōu)異的極壓抗磨劑還需要進(jìn)一步探索。