潤滑油抗氧劑的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

張在珍

（濰坊工程職業(yè)學(xué)院，山東　濰坊　262500）

潤滑油抗氧劑的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

張在珍

（濰坊工程職業(yè)學(xué)院，山東濰坊262500）

抗氧劑是潤滑油必不可少的組成部分，種類繁多?；诖?，簡述潤滑油抗氧化劑的性能和原理，分析潤滑油抗氧劑的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述潤滑油抗氧劑的發(fā)展方向，旨在為保障潤滑油的潤滑性能提供依據(jù)。

潤滑油；抗氧劑；現(xiàn)狀

潤滑油在使用過程中容易與環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生氧化、有機(jī)聚合和縮合、分解等反應(yīng)，同時也容易生成醇、酮、羧酸等有機(jī)組分，進(jìn)一步氧化成膠質(zhì)，或形成油膜吸附在設(shè)備表面發(fā)生電化學(xué)腐蝕，降低潤滑油的潤滑性能，影響機(jī)械設(shè)備的正常使用。因此，潤滑油中必須加入抗氧添加劑來延長潤滑油使用壽命和保證發(fā)動機(jī)效率。目前，全世界抗氧劑產(chǎn)量位居第三，僅次于清凈分散劑和黏度指數(shù)劑，并保持著強(qiáng)勁的增長勢頭［1］。隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械潤滑系統(tǒng)的潤滑條件越來越苛刻，對潤滑油的氧化安定性也提出了更高的要求。

1　潤滑油對抗氧性能的概述

潤滑油的氧化安定性是潤滑油產(chǎn)品的重要性能指標(biāo)，如何改善潤滑油氧化安定性是一個重要課題。通過糠醛精制、白土精制的方式去除潤滑油中的不理想組芬，加氫裂解、加氫異構(gòu)等方式改善油品性能，經(jīng)過處理的潤滑油加入抗氧劑，能顯著提高油品的使用壽命。有關(guān)研究證明，某變壓器油加入抗氧劑時使用壽命延長近10a［2］。由此看出，抗氧劑在潤滑油中發(fā)揮著不可替代的作用。

汽油機(jī)油的發(fā)展規(guī)格從GF-1規(guī)格升級到GF-5，GF-5規(guī)格與GF-4和GF-3相比，對油品的抗氧化性能提出更高的要求。GF-5汽油機(jī)油具有高溫抗氧化性、高溫抗磨性。為了滿足這些性能的要求，就要在潤滑油中加入性能更好的抗氧劑。在工業(yè)潤滑油方面，汽輪機(jī)油重加入新型抗氧化劑，使用壽命能超過1萬h。因此，可以看出各類潤滑油都對抗氧化性能提出了很高的要求。

2　潤滑油抗氧劑發(fā)展現(xiàn)狀

2.1酚類抗氧劑

這類抗氧劑比較古老，早在1920年就開始用于石油產(chǎn)品中，最常用的是2，6-二叔丁基對甲酚（T501），是我國目前工業(yè)用油中主要的抗氧劑，廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)油、通用機(jī)械油、壓縮機(jī)油、液壓油和導(dǎo)熱油。最常見的抗氧劑有T501（2，6-二叔丁基對甲酚）、T502（2，6-二叔丁基混合酚）、T511［4，4’-亞甲基雙（2，6-二叔丁基酚）］、2，2’-亞甲基雙（4-甲基-6-叔丁基酚）和α萘酚等。薛衛(wèi)國等［3］對不同結(jié)構(gòu)的酚型抗氧劑在基礎(chǔ)油中的抗氧效果做了大量研究，發(fā)現(xiàn)在125N和HVIW兩種基礎(chǔ)油中，含硫醚結(jié)構(gòu)的單酚、雙酚的抗氧效果最好，T501在同樣添加量下，含有效作用的分子個數(shù)多，因此其旋轉(zhuǎn)氧彈實(shí)驗誘導(dǎo)期較長，酚酯型抗氧劑也有優(yōu)良的抗氧化性能。

2.2胺類抗氧劑

胺類抗氧劑是一類芳香胺類化合物，使用溫度比酚型高，一般在120～150℃，主要用于高溫下使用的潤滑油。胺類抗氧劑提高了油品黏度增長能力和高溫抗氧化性能力，但同時存在著毒性大、成本高、使用中易變色等不足。常見的胺型抗氧劑有苯二胺類抗氧劑、二苯胺類抗氧劑、N，N-二甲基苯胺和吩噻嗪類抗氧劑等。二苯胺類抗氧劑是一種無灰抗氧劑，應(yīng)用于要求溫度升高幅度大的潤滑油中，同時還具有阻止油泥形成的功能。已有文獻(xiàn)［4］報道烷基二苯胺與鉬化合物結(jié)合能改進(jìn)潤滑油氧化和摩擦性能，特別適合用于曲軸箱潤滑油或傳輸用油。含二苯胺衍生物的潤滑油具有持續(xù)改進(jìn)的抗氧化能力，鉬酸酯與芳胺化合物反應(yīng)可生成具有高抗氧性能的有機(jī)物，芳胺抗氧劑的抗氧穩(wěn)定性得以提高［5］。

2.3雜環(huán)抗氧劑

雜環(huán)化合物是一類具有良好的抗壓抗磨、熱穩(wěn)定性和抗氧防腐性能的添加劑，能滿足機(jī)械設(shè)備和環(huán)境方面的特殊要求，一般作為金屬減活劑使用，我國生產(chǎn)的T551（雜環(huán)化合物有苯三唑衍生物）和T561（噻二唑衍生物）。他們具有穩(wěn)定緊密的化學(xué)結(jié)構(gòu)，易吸附于金屬表面，可以在金屬表面形成一層膜，阻止金屬或金屬離子進(jìn)入油中［6］。

含硫氮雜環(huán)化合物如苯并三氮唑是潤滑油常用的抗氧和防腐劑，將氮化合物引入到雜環(huán)化合物中，能提高雜環(huán)化合物的防腐等各種性能。噻二唑及其衍生物具有抗氧抗腐和抗磨性，具有無灰、不含磷、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，深入研究有可能會取代傳統(tǒng)的潤滑油添加劑。

3　潤滑油抗氧劑發(fā)展趨勢

隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，潤滑油規(guī)格的升級越來越快，對潤滑油質(zhì)量的要求也越來越高，對潤滑油抗氧劑的要求也越來越苛刻。目前在愈發(fā)苛刻的環(huán)保法律規(guī)定、尾氣排放的嚴(yán)格要求下，新型環(huán)?？寡鮿┏蔀闈櫥椭行碌膽?yīng)用趨勢。

3.1高溫抗氧劑

隨著化工機(jī)械的大功率、重負(fù)荷發(fā)展趨勢對機(jī)械的耐高溫能力要求越來越高，潤滑油的抗氧化能力不能單純依靠ZDDP來滿足使用要求，需要研發(fā)新的高溫抗氧化劑。胺類抗氧化劑具有較高的分解能力，能較好地控制油泥的生成，控制黏度的增加，可作為高溫抗氧劑的選擇。如采用烷基化萘胺和烷基化二苯胺縮合，可大大提高熱分解溫度，可有效地控制高溫條件下的黏度。硼酸酯類化合物和堿金屬鹽也能提高油品的高溫抗氧化能力，將會成為今后的發(fā)展方向。

3.2復(fù)合型抗氧劑

復(fù)合型抗氧劑滿足了不同使用條件下對潤滑油抗氧性能的不同要求，同時也有助于油品的升級換代，因此諸多公司在復(fù)合型抗氧劑研究上投入大量資金和精力。復(fù)合型抗氧劑的研發(fā)主要包括胺類抗氧劑和酚類抗氧劑的復(fù)合、復(fù)合胺類抗氧劑的開發(fā)、抗氧劑和金屬減活劑的復(fù)配等。對于不同抗氧劑之間的復(fù)配規(guī)律的研究是今后的一個重點(diǎn)開發(fā)方向。

3.3無灰型抗氧劑

無高速運(yùn)轉(zhuǎn)、重負(fù)荷大功率的條件下，使用無灰型抗氧劑可以避免油泥的產(chǎn)生，減小機(jī)件的磨損，從而延長潤滑油的使用壽命。因此，無灰型抗氧劑也是氧化劑的研究方向之一。

3.4環(huán)保型抗氧劑

隨著人們環(huán)境意識的不斷提高、環(huán)境法規(guī)的嚴(yán)明，以及汽車尾氣排放日益嚴(yán)格，各種環(huán)保型抗氧劑的研發(fā)也越來越受重視，如硼酸酯類抗氧劑、不含硫磷的多元醇酯類抗氧劑的研究越來越受到關(guān)注。

4　結(jié)語

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，潤滑油將會被應(yīng)用的更廣更深。抗氧劑是潤滑油中不可替代的添加劑，在潤滑油的升級換代中起著重要作用，抗氧劑的使用能夠明顯提高油品的氧化穩(wěn)定性和延長油品的使用壽命。通過新型抗氧劑的開發(fā)和研究，能夠有效地提高潤滑油的抗氧化能力。如何更好地開發(fā)并利用環(huán)境友好、高效多效的抗氧劑是潤滑油抗氧劑的長遠(yuǎn)課題。

［1］張輝.潤滑油抗氧劑的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.石油商技，2008（6）：46-47.

［2］Katherine B.Exxon Additives，Their role in industrial lubrication［J］.Lubricants World，2000（2）：34-44.

［3］薛衛(wèi)國，周旭光，李建明.潤滑油抗氧劑的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展［J］.合成潤滑材料，2013（2）：7-12.

［4］Ruth.Process for preparing an anode catalyst for fuel cells andtheanodecatalystprepared therewith：USA，USP 6797667［P］，2002.

［5］胡建強(qiáng).有機(jī)鉬酸酯與芳胺抗氧劑在合成潤滑油中的抗氧協(xié)同作用［J］.精細(xì)石油化工，2007（1）：61-63.

［6］歐陽平，邢曉晨，張賢明，等.抗氧劑的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.應(yīng)用化工，2015（2）：344-348.

The Present Situation and Development Trend of Lube Oil Antioxidant

Zhang Zaizhen
（Weifang Engineering Vocational College，Weifang Shandong 262500）

Antioxidants are essential part of lubricating oil，there are many kinds of antioxidants.Based on this，the performance and principle of the lubricating oil antioxidant were briefly introduced，the development status of lubricating oil antioxidant was analyzed，the development direction of the lubricating oil antioxidant was expounded，in order to provide a basis for the security of lubricating oil lubrication performance.

lubricating oil；antioxidant；status

TF624.8

A

1003-5168（2016）06-0147-02

2016-05-25

張在珍（1984-），女，本科，助教，研究方向：化學(xué)工程與工藝。