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现代润滑油五大添加剂之一:清净剂

作者:广西立铖钢业有限公司 浏览:

清净剂是指能使发动机部件得到清洗并保持干净的化学品,是内燃机油的重要添加剂。

清净剂是现代润滑油五大添加剂之一(清净剂、分散剂、抗氧剂、极压抗磨剂、黏度指数改进剂)。主要用于发动机油中,它可在高温条件下抑制润滑油氧化变质或减少活塞环区(活塞、活塞环、缸套、环槽)表面高温沉积物的生成,使发动机内部(燃烧室及曲轴箱)保持清净。它同时也兼有低温分散作用,以保持油路循环畅通,故也可称为清净分散剂。

20世纪30年代末到50年代初,由于更高功率增压柴油机的推广应用和含硫燃料的增多,引起活塞积炭增多和缸套腐蚀磨损趋于严重。为了有效而经济地解决这个问题,碱性和高碱性清净剂被推广应用到发动机油中。20 世纪80年代以来,性能优异的水杨酸盐、新型份盐和灰分低性能高的镁盐等相继被开发并投人生产使用。


根据大量的研究,已证明各种清净分散剂都在不同程度上具有下列几方面的作用,因而能够抑制或减少各种内燃机沉积物。

(1)增溶作用

增溶的含义是借助少量表面活性剂的作用使原来不溶解的液态物质“溶解”于介质内。对清净剂而言,主要是指它们通过与润滑油氧化及燃料不完全燃烧所生成的非油溶性氧化缩合产物、胶质等液态微粒形成载荷胶团而增溶于油中,使其中的各种活性基团,如羰基、羧基、羟基等失去反应活性,或使它们在保持增溶的条件下继续反应,从而抑制它们形成漆膜、积炭和油泥等沉积物的倾向。但清净剂的增溶作用比无灰分散剂小得多。

(2)胶溶作用

胶溶作用又称分散作用。清净剂为油溶性表面活性物质,其极性端吸附在油中非油溶性的固态较大微粒(由烟灰、炭粒、树脂状物、油泥、渣状物与金属盐等聚集而成)上,而油性基团则伸向油中,形成胶溶状态,将固体微粒隔离,使它们悬浮于油中,防止其聚集成大颗粒而黏附在汽缸上或沉降为油泥。胶溶机理为膜屏障或电荷斥力。清净剂一般均能很好地胶溶0-20mm直径的的粒子,并在其表面形成吸附膜,利用膜与膜间的屏障力,防止颗粒进一步聚集。对于500- 1500mm的粒子,清净剂能导致离子表面获得同类电荷,他们相互排斥而分散在油中,这种现象称为双电子效应。

(3)酸中和作用

在清净剂特别是高碱性清净剂的胶束中含有大量无机碱性组分,具有较大的碱性贮备,能够在使用过程中,持续地中和由润滑油氧化和燃料不完全燃烧所生成的酸性氧化产物或酸性胶质,还可中和含硫燃料燃烧生成的SO2、So,、硫酸及亚硫酸,不仅可防止机件腐蚀磨损,尤其可大大缓解油品进一- 步氧化衰败(由于酸性物质是加速氧化的催化剂),有助于改善油品的抗氧性。随着高功率柴油机和含硫燃料的日浙广泛应用,在现代内燃机油中,这种作用已日显其重要性,因而促使超、高碱度清净剂的迅速发展。

(4)清洗作用

清洗作用是上述增溶、胶溶和中和等机理的综合表现,通过润滑油的润滑清洗,使这些被增溶、胶溶和中和的物质离开摩擦副表面,以保持摩擦副的清洁光滑。

除此之外,清净剂还可能兼有其他各种作用,如抗磨作用、抗氧抗腐作用、防锈作用等,但清净剂主要具有上述四方面的作用。


在润滑油中,清净剂很少单独使用,通常与清净剂本身的几个品种以及分散剂、抗氧杭腐剂等复合使用,以配制性能良好的油品。


纵观国内外润滑油的发展形势,清净剂产品仍以高碱值的钙盐为主,灰分高、毒性大、对环境有入量,起到节能降耗、降低成本的作用;低灰分、高性能、无毒性,满足油品低硫、低磷、低灰分需要,能减少对环境的污染及危害。因此,金属清净剂的发展方向主要有以下几个方面:高碱值产品、多功能清净剂、节能型清净剂、环保型清净剂、抗氧型清净剂。之所以要求清净剂为高碱值产品,是因为对清净剂要求最主要的性能是酸中和能力。针对目前使用的主要清净剂,国内外对其的研发主要是向高碱度化和多元化方向发展,如磺酸钙盐已开发出TBN 500mgKOH/g产品,水杨酸盐从中碱值提高到TBN 300mgKOH/g的钙盐和TBN 400mgKOH/g的镁盐,目前又正在开发高碱值的钠盐、镁/硼、钙/硼复合盐等系列产品。除了盐的多元化,基质也开始朝着多元化的方向发展。

随着内燃机油的发展,对清净剂的性能提出了更高的要求,改进燃油经济性、提高汽车功率及增强环境保护功能变得越来越重要,故需要开发热稳定性好、碱值高、黏度和浊度较低的润滑油添加剂。

现代润滑油五大添加剂之一:清净剂
清净剂是现代润滑油五大添加剂之一(清净剂、分散剂、抗氧剂、极压抗磨剂、黏度指数改进剂)。主要用于发动机油中,它可在高温条件下抑制润滑油氧化变质或减少活塞环区(活塞、活塞环、缸套、环槽)表面高温沉积物的生成,使发动机内部(燃烧室及曲轴箱)保持清净。它同时也兼有低温分散作用,以保持油路循环畅通,故也可称为清净分散剂。
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