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          合成酯賦予潤滑脂特殊性能

          2020-06-08 23:25:06 admin 22

          由于工業化快速推進和基礎設施建設的興起、溫度不斷上升的應用中高溫潤滑油的需求、汽車和航空工業的潤滑油需求不斷增加以及環保產品的市場日益增長,合成酯基礎油的使用在持續提升。

           

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                  合成酯,它是由羧酸和醇合成,相比傳統的礦物油的基礎油,它具有非常良好的性能,潤滑脂廠商可以利用這類基礎油的技術性能,生產出高性能的潤滑脂。

           

                  世界上有幾十家生產合成酯的工廠。據針對非傳統基礎油的相關統計數據顯示:除了法國Nyco公司外,生產商還包括英國禾大、巴斯夫、美國嘉吉、馬來西亞意慕利油脂化學、美國Lexo潤滑油公司(現在是德國司馬化學公司的分支機構)和比利時Oleon公司。

           

                  但是這些煉廠的產能非常有限,因為酯通常是小批量生產,產量在1公噸至20公噸之間。

           

                  據市場調查公司克萊恩的統計數據顯示,合成和半合成基礎油市場規模達到290萬噸,其中11%為合成酯。該公司預測到2019年,年增長率將達到4.5%左右。而據美國舊金山的咨詢機構大觀研究公司評估:到2020年,全球合成酯類潤滑油市場產值將從2013年的13億美元上漲到20億美元。

           

                  專業人士指出,合成酯是可以進行設計的。它們不是提煉過程的結果,而是可以通過多種模塊搭建而成。這意味著可以選擇它們的化學結構,以優化一些特性來適應實際應用的要求。

           

                  合成酯粘度等級非常廣泛,涵括ISO VG 15ISO VG 10000。大多數合成酯與其他基礎油相容。因此,它們可以被用作單一基礎油、組合基礎油,甚至在某些情況下,它們被用作添加劑,扮演著摩擦改進劑的角色。

           

                   用合成酯制成的潤滑脂可用于在超低溫條件下飛機機身的潤滑,以及超高的溫度條件下鋼鐵廠和熔爐的潤滑。按照具體成分的不同,這類潤滑脂可用于汽車軸承、食品工業加工機械中的偶然接觸領域、齒輪和其他環境敏感地區的船舶中。

           

                   合成酯可用于非極性、高石蠟基潤滑脂中,起到提升稠化度、抗氧化性、密封兼容性和揮發性的作用,同時還可保持低溫性能和確保添加劑的溶度。同時,還可以通過調整合成酯的化學結構,使熱氧化穩定性******化,用于生產高溫潤滑脂。

           

          獲得特定的性能

           

                   合成酯的化學積木,家族成員包括單酯、雙酯、多元醇酯和復合酯,它們在特定的溫度和壓力條件下反應,產生所需的性能。

           

                   合成酯的獨特的性能配置是值得特別強調的。與其他的基礎油相比,在粘度等級相當的情況下,合成酯的揮發性更低、閃點更高,這主要是由于它們較強的分子間吸引力。

           

                   合成酯是很好的極性溶劑,有助于溶解成分,如非極性基礎油的添加劑。它們也用作非極性介質中的密封膨脹劑,與帶正電的金屬表面具有很高的親和力,產生摩擦改性和磨損保護。

           

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                   合成酯主要由一種或幾種成分組成。與市面大多數的傳統基礎油相比,除了具有高閃點和低揮發性特點,它們也具有較高的粘度指數和較低的傾點。

           

                   雖然有些酯容易發生熱降解,但是新戊基結構大大提高了它的熱穩定性,并具有很強的抗氧化性,主要是因為羰基雙鍵的強度。由于其特殊的結構和純度,合成酯具有較低的沉積傾向,往往會進行清潔降解。

           

                  使用ASTM d4636氧化和腐蝕試驗,對合成酯的各種基礎油進行對比測試發現,與傳統的基礎油相比,合成的酯具有更高的抗氧化性和更低的沉積物形成。結果,正如預期的那樣,多元醇酯比單酯或雙酯更佳。

           

                  在不同溫度下的潤滑脂測試中,合成酯的表現同樣具有優勢。第一次試驗中,樣本潤滑脂由VG 15基礎油混合PAO以及10%的雙酯,采用15%復合鋰皂進行稠化。在測試中,這種潤滑脂的工作溫度范圍在73135攝氏度,在超低溫下顯示出優異的性能,同時保持出色的耐高溫性能。這使得它適用于高速軸承以及冷操作的應用。

           

                   第二次測試中,樣本潤滑脂由90%的多元醇酯制成,粘度為VG 32,采用化學改性粘土進行稠化,具有很高的溫度穩定性和低蒸發,可用在高達180攝氏度的溫度環境中。

           

                    通過與一個高性能的抗氧化系統結合,多元醇酯在高溫下展現出了優秀的性能。使用這種技術,高溫油的溫度有可能高達300攝氏度。

           

          權衡成本

           

                   通過生產和性能調整,可以在潤滑脂中發揮合成酯的技術性能和效益,如低溫性、溶解性、熱氧化穩定性和蒸發性能等。尤其是超高溫性能潤滑脂可以達到PAO潤滑油所覆蓋的溫度范圍。

           

                   使用合成酯潤滑脂可能需要一些調整的過程。應小心地添加堿,并且要注意避免與酯發生反應,并且應避免使用水。它有利于促進油分散劑的使用,同時也要考慮預先形成的皂。然而,在大多數情況下,需要做改變的很少。

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          節選自《潤滑油情報》



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