一些含磷、氯、硫的化合物具有极压和抗磨性。一般磷化合物具有抗磨性,而氯化物与硫化物具有极压性。同时含氯和磷化合物和含磷或硫化合物,既具有极压性,又具有抗磨性。为了改进润滑脂的抗磨性和极压性可以混合使用两种或更多的添加剂。
极压剂和抗磨剂的类型见表2。表2极压和抗磨添加剂
添加剂类型
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典型化合物
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用量/%
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备注
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硫化合物
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硫化鲸鱼油
双丁基黄原酸盐
苯间二酚硫化物
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1~10
1~10
0.1~20
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氯和氟化物
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三氟氯乙烯调聚物
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1~10
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硅油脂用
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磷化合物
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三甲苯磷酸酯
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0.5~3
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抗磨添加剂
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硫、氯、磷化合物
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硫代双二氯酚
三(2-氯乙基)亚磷酸酯
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0.2~5
0.1~5
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膨润土脂用
合成油锂基脂用
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钼和硫化物
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二硫代氨基甲酸氧化钼
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>1
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抗磨、极压、抗氧
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某些金属化合物
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环烷酸铝
二烷基二硫代氨基甲酸锑
磷酸钙和硫化铋混合物
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2~3
0.5~10
1
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和其添加剂共用
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其他
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羰基钨
二环已胺
硼酸酯或硼酸盐
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0.1~3
1~10
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抗磨添加剂
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二烷基二硫代氨基甲酸盐是近20多年来引人注目的通用多效添加剂,这类添加剂已成功地用于许多润滑脂和发动机油及工业润滑油中。二烷基二硫代氨基甲酸的二价和三价金属盐,是润滑剂的多效能添加剂。它具有抗氧化、抗磨和极压剂的功能,有的还具有金属钝化剂的功能。锌盐和镉盐主要用做抗氧剂,但也兼有一些抗磨和极压性能。钼、铝、锑盐主要用做抗磨极压添加剂,但也兼有一些抗氧化性能。锌盐还可起到金属钝化剂的作用。
引人注目的另一类型的抗磨极压添加剂是硼酸盐或硼酸酯类。它是一类新型极压抗磨添加剂,不含磷、硫、氯等活性元素。它是所谓的“惰性”极压抗磨添加剂。通过分散剂(如阴离子表面活性剂石油磺酸钠)将无机硼酸盐以极细的颗粒分散到矿物油中,分散体系中硼酸盐是非结晶小球,平均直径为0.1μm。
硼酸盐具有以下优点:
①抗磨极压效果好,特别是在低黏度油中具有良好的抗磨极压效果。国外称之为“节能油”的齿轮油,主要是由低黏度油加含硼添加剂制成,满足了抗磨极压性的要求。
②硼酸盐极压剂的使用寿命长。因为硼酸盐的作用机理是由渗硼形成的FexBy形式的极压膜,这一层表面膜具有较高硬度,较好的抗磨性,较好的抗高温氧化、耐腐蚀性。而含磷、硫、氯活性元素的极压性,作用机理主要是活性元素同金属(铁)起化学反应生成一层膜,这层膜的抗剪切强度比基础金属(铁)的低。因而在使用过程中,这层膜容易被磨掉,换句话说,含磷、硫、氯的极压性,在使用过程中消耗得比硼酸盐快。表现在使用寿命上,硼酸盐显得长。
③硼酸盐添加剂的抗磨性,对金属材料的选择性不敏感,换句话说,硼酸盐添加剂对各种金属材料都比较适应。而含磷、硫、氯添加剂,抗磨性的好坏受金属材料的性能影响很大。
④硼酸盐添加剂一般不会造成金属的腐蚀,而含磷、硫、氯的极压添加剂,若配制的不好,往往造成金属腐蚀。硼酸盐一般没有什么毒性。
⑤硼酸盐极压添加剂同其他的含磷、硫、氯极压添加剂具有很好的配伍性。它同含磷、硫、氯的极压剂复合使用时都能较大的提高抗磨极压性能。
硼酸盐添加剂的惟一的缺点是抗水性能较差。为了克服这一缺点,虽然进行了大量的研究工作,但未能根本改进。
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