关于金属加工液的那些事儿
●润滑油质量和基础油的关系
市场上几乎所有在用的润滑油都是用基础油调配而成的, 润滑油的调配是从基础油开始的,基础油里加入少量添加剂调 配成润滑油。 润滑油的性能由调配的原料和配方技术决定,由于润滑 油里主要的成分是基础油,再复合相对应的添加剂(如极压、 抗磨、防锈等等)因此基础油的档次质量可很大程度上影响润 滑油的性能。
●基础油的分类
国际上一般采用美国石油学会(API)对基础油的分类标准。API把基础油分为了5类,其中第Ⅰ类、第Ⅱ类和第Ⅲ类 是矿物油,第IV类和第V类是合成基础油
1)API-I类油 I类油是溶剂精制出来的矿物油,使用温度范围一般在0~65摄氏度,是市面上最便宜的基础油。
2)API-II类油 II类油是加氢处理(加氢裂化)制取的基础油,加氢处理之后碳氢分子饱和了,因此抗氧化性增强,颜色比起一类油更清 透,价格要贵一些。
3)API-III类油 这类油进行了加氢异构化处理(hydroisomerization),生产出来的油比二类油更为纯净,虽然是从原油中制取而来,但 是因为三类油的性能接近合成油,所以三类油有时候也被归入合成油。
4)API-IV类油 API第四类油是指聚α-烯烃(PAO),能适应的高温、低温使用范围更广,因此能满足严寒和高温的应用环境。
5)API-V类油 这个分类里常见的包括PAG(polyalkyleneglycol聚醚),磷酸酯(phosphateester),硅油(silicone),酯类油。有时 候把这类油与其它类别的基础油混合以提高润滑油某方面的性能,例如酯类的清净能力比PAO要好些,因此调配中加一点 酯类使用的时间更长,而PAG则是目前使用得最多的合成油,目前GTL天然气合成油也为合成油家族增加了一个新选择
●矿物油和合成油:
矿物油:目前大多数润滑油、润滑脂使用矿物油作为基础油。矿物油是指石油分馏出来的油料,是大自然在千万年间形成的 物质,因为原料充足,所以价格相对较低。 合成油:合成油是指使用瓦斯气、天然气等原料,经过复杂的化学手段如聚合、催化等手段制备的油液,它们的性能是化学 家的杰作,缺点是价格相对较贵。
要点:基础油是润滑油的基础液,它的性能对润滑油的基本性能起保证作用。
●什么是加氢基础油?
上图中的Ⅱ、Ⅲ类基础油是采用化学的方法制造的,这种方法叫加氢改质。其过程是把相对分子质量较大的各种烃类裂 化成小分子烯烃类,再加氢饱和(即加氢裂化),生成化学活性稳定、组成均匀、黏温性能良好的饱和烃。 还要经溶剂脱蜡,降低凝固点,这就是Ⅱ类基础油;如果不用溶剂脱蜡而是再催化加氢,把凝固点高的正构烷烃转化 为凝固点低的异构烷烃,就成为Ⅲ类基础油。 加氢改质方法的优点,一是扩大了基础油的原料来源,由于过程中有脱硫作用,使地球上量大面广的高含硫的、饱和 烷烃含量不够大的中东原油也可以生产优质基础油;二是与Ⅰ类油相比,加氢生产流程短,不使用挥发性大、易燃、有毒的 溶剂,操作费用低。 近年来Ⅱ、Ⅲ类基础油生产量不断增大,很多炼厂将原生产基础油的“老三套”改为“加氢”;更主要的是因为Ⅱ、 Ⅲ类油的品质在很多方面优于Ⅰ类油。Ⅱ、Ⅲ类油中饱和烃几乎 100%,品质纯,外观白色无味,而Ⅰ类油为浅棕到深褐 色,有味。 Ⅱ、Ⅲ类油的氧化安定性好,对抗氧剂的感受性更好,能大大延长润滑油的使用寿命。但也有些小缺点,因为极性物 含量少,对添加剂的溶解度稍差。现有技术生产的基础油中,Ⅱ、Ⅲ类油低黏度的品种比例较大。
●Ⅳ类 PAO 基础油
Ⅳ类,聚 α-烯烃(PAO),系来自于原油中的瓦斯气或天然气所分散出来的丙烯,再经聚合、催化等繁复的化学反应 才炼制成大分子组成的基础液。在本质上,它使用的是原油中较好的成份,加以化学反应并透过人为的控制下达到预期的分 子形态,其分子排列整齐,抵抗外来变数的能力自然很强,因此合成油体质较好,其对热稳定、抗氧化反应、抗粘度变化的 能力自然要比矿物油强许多。
●Ⅴ类脂类基础油
第五类,其他合成油(一般指酯类合成油)就是通过提炼动、植物(生物)脂肪酸和醇化学合成的双酯、多元醇酯、 聚醚、硅油、磷酸酯等。酯类本来就是油性的,具有天然的润滑性能(其他基础油,包括 PAO,要通过添加剂实现这个性 质)。而且酯类本来的极向性可以使油膜分子黏附在金属表面,所以论润滑油性能,酯类润滑油是最好的。