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氧化安定性及热安定性

文章来源:日腾润滑油  人气:1211  发表时间:2018-04-13

氧化安定性

    石油产品抵抗由于空气(或氧气) 的作用而引起其性质发生永久性改变的能力,叫做油品的氧化安定性。润滑油的氧化安定性是反映润滑油在实际使用、储存和运输中氧化变质或老化倾向的重要特性。油品在储存和使用过程中,经常与空气接触而起氧化反应,温度的升高和金属的催化会加深油品的氧化。润滑油发生氧化后油品颜色变深,黏度增大,酸性物质增多并产生沉淀。这些无疑会对润滑油的使用带来一系列不良影响,如腐蚀金属、堵塞油路等。对内燃机油来说,还会在活塞表面生成漆膜,黏结活塞环,导致汽缸的磨损或活塞的损坏。因此,这个项目是润滑油品必须控制的质量指标之一,对长期循环使用的汽轮机油、变压器油、内燃机油以及与大量压缩空气接触的空气压缩机油等,有更重要的意义。通常油品中均加有一定数量的抗氧剂,以增加其抗氧化能力,延长使用寿命。

   润滑油氧化安定性的测定方法有多种,其原理基本相同,一般都是向试样中直接通入氧气或净化干燥的空气,在金属等催化剂的作用下,在规定温度下经理规定对的时间观察试样的沉淀或测定沉淀值、测定试样的酸值或黏度等指标的变化。试验条件因油品而异,氧化设备也因油品而不同,测定时应尽量模拟油品使用的状况。


热安定性

    热安定性表示油品的耐高温能力,也就是润滑油对热分解的抵抗能力,即热分解温度。

    一些高质量的抗磨液压油和压缩机油等都提出了热安定性的要求,尤其是发动机润滑油,对热安定佳要求更高。首先,发动机在高温时,润滑油本身的碳氢化合物与空气及NO、NO2 和SO2 发生氧化反应生成醇、醛、酮、酸等含氧化合物。其次,如果高温发动机的冷却效果不好,发动机在较高温度运行时,润滑油易挥发,增加润滑油的消耗;而且汽缸活塞工作条件恶劣,在其高温表面下油膜受往复运动、机械高载荷不均匀和爆发冲程时高剪切速率的影响,其承压面侧应力很大,油膜被破坏和氧化。润滑油在高温条件下氧化过程非常激烈,零件表面的薄层润滑油中一部分轻馏分被蒸发,另一部分在金属催化下深度氧化,最后生成缩聚物,沉积在零件表面形成漆膜。曲轴箱中油温虽然低一些,但由于润滑油受到强烈的搅动和飞溅,与氧接触面很大,氧化作用相当激烈,使油内的可溶物和不溶物增多,沉积在活塞槽内和吸附燃气中的碳化物,进一步焦化,形成漆膜,漆膜有较大的危害,使汽缸磨损加剧。现代高性能的发动机,热负荷很高,如有的增压柴油机需向活塞内腔喷射润滑油来降低其温度,这就对润滑油的氧化安定性提出了更高的要求。综上所述,发动机润滑油更要具有良好的热氧化安定性。

   油品的热安定性主要取决于基础油的组成,很多分解温度较低的添加剂往往对油品安定性有不利影响;抗氧剂也不能明显地改善油品的热安定性。

    润滑油热氧化安定性按照SH/T 0259一1992 标准试验方法进行,该方法主要适用于测定润滑油的热氧化安定性,试验过程使用的主要仪器为漆状物形成器、空气压缩机、钢饼、钢质蒸发皿等。

    润滑油热氧化安定性的测定过程是: 称取一定量的试样滴人温度恒定为(250±1)℃的钢质蒸发皿中,使油品薄层在有空气存在下受热,进而在金属表面氧化裂解,生成低沸点的气态产物和相对分子质量较大的漆状物,随着试验时间的持续,生成的气态产品蒸发跑掉了,另一部分重质油品成分则生成叠合产物——漆状物。当工作馏分组成和漆状物组成的质量分数达到50%时,所需的时间即为润滑油热氧化安定性的试验结果,以min 表示。


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