工业润滑油的发展走向

    现状科学技术的发展迫切需要解决的问题是节约能源和保护环境。新的机械设备朝着缩小体积、减轻重量、增大功率、提高效率、增加可靠性和环境友好的方向发展，对工业润滑油提出了更苛刻的要求。工业润滑油的发展趋势是提高产品的性能，特别是满足设备制造商（OEM）提出的性能要求，降低产品的成本和发展环境友好的产品。

    润滑油技术的发展主要来自2个方面，一是通过基础油生产技术的改进来提高基础油的品质，二是通过润滑油配方技术的改进来提高产品的质量。在这2项技术中，基础油是基础，添加剂是关键。

（1） 改进生产工艺，提高基础油的品质。

    目前，世界润滑油基础油正由APII类向APII/IIII类转变，基础油生产正向加氢技术发展。应用加氢技术生产的润滑油基础油，其硫、氮及芳烃含量低，粘度指数高，热氧化安定性好，挥发性低，换油期长。世界润滑油加氢基础油需求量逐步增加，加氢技术发展迅速。预计到2005年，全球加氢基础油用量将占基础油总量的10%左右。聚α烯烃合成油（PAO）具有较高的粘度指数，优良的低温性能和热氧化稳定性，在军用和高档内燃机中被采用，但它的价格限制了在工业润滑油中的广泛应用。20世纪90年代，国外开发了由天然气生产合成润滑油（GTL）的技术，它与PAO一样都是异构烷烃，性能比较接近，大规模生产后价格低于PAO，是一类具有发展前景的基础油。

（2） 发展多功能添加剂。

    润滑油添加剂是这样一些化学物质，将其以相对少量加入润滑油基础油中，即可以显著改善润滑油基础油的某些性质，或者赋予润滑油基础油某些原来并不具备的新的性质。润滑油添加剂的应用对于提高润滑油产品的经济效益以及达到某些特定的技术指标起着不可忽视的，甚至是关键的作用。润滑油添加剂品种很多，不同品种的添加剂具有不同的功能。为了达到各种性能的提高和平衡，在一个润滑油配方中往往要加入几种甚至十几种添加剂，使配方复杂，加剂量高且增加了成本。国外致力于发展多功能添加剂，将具有不同功能的官能团结合于同一分子内，通过加入一种添加剂同时达到多种功能。最典型的例子是能起增粘、降凝和分散作用的稠化剂。在润滑油添加剂中，不同的添加剂会产生相互影响。例如，极压抗磨添加剂一般是含有硫或磷的化合物，它们可以在金属表面形成硫磷化合物膜，减少摩擦和防止磨损，但会影响抗氧剂和防蚀剂作用的发挥。国外正发展一种既能减摩又能提高油品热氧化稳定性的添加剂。

（3） 提高复合配方技术，降低添加剂用量。

    现代工业润滑油生产大多采用复合添加剂进行调合，不但调合工艺简单，而且可降低总加剂量，节约成本。在复配技术中，除了采用多功能添加剂外，很重要的是研究添加剂的协同效应，2种添加剂在一起使用时的效果比单独使用一种添加剂使用时的效果要好得多，这样就可以大大降低添加剂的总加剂量。降低工业润滑油中添加剂的总加剂量是提高油品质量和降低成本的重要措施。目前，抗磨液压的总加剂量已经由过去的1.5%-2.0%降到0.4%-0.6%；工业齿轮油的总加剂量也降至1.2%以下。汽轮机油在相同的加剂量下，抗氧化寿命已由原来的3000-4000小时提高到10000小时以上。某些单剂的加剂量也明显下降，如过去一般加0.05%-0.1%的破乳剂，现在只要加入0.005%就可起到较好的效果。

（4） 开发应用新技术。

    为了人类有一个更好的生存环境，近年来，世界各国对环保的要求和立法越来越严格。由于设备的泄漏和润滑剂的废弃，工业润滑剂对环境的污染已经引起了公众的关注。无毒，可生物降解的特种润滑油产品已经成为21世纪最热门的研究课题。其中主要包括生物技术、纳米技术以及金属磨损自修复技术等。生物技术在润滑油中的应用在于研究开发可生物降解的润滑油产品，如可生物降解液压油、；链锯油、二冲程发动机油及润滑脂。用于生物降解润滑油的主要基础油有植物油与合成酯类油。目前植物油用的较多的是低介酸菜籽油、高油酸葵花籽油等；合成酯有醇与脂肪酸合成的多元醇酯、复合酯等。可生物降解润滑油具有良好的润滑性和粘温性能，粘度指数高，在空气中容易降解成二氧化碳和水；近年来，纳米技术和材料在润滑领域的应用得到了摩擦学科技工作者的高度重视。将纳米材料应用润滑油，以提高其抗磨损和抗极压性能的研究已经成为热门课题。目前有2种制备纳米材料润滑油的方法，第一种是一步法，即原位合成法，它以润滑油为介质，直接合成纳米材料润滑材料，并直接分散在润滑油中，粒径小于可见光波长，因而制备所得的润滑油是透明的；第二种方法是两步法，即先制备出油溶性纳米润滑材料，然后将其分散到润滑油中。润滑油中的纳米材料的量可根据需要自由调制；金属磨损自修复材料（ART）目前也是一个热门的研究课题。其作用机理不同于采用油性和极压添加剂或减摩剂，它不是通过在金属表面形成保护膜，也不是生成减摩层，而是直接在摩擦能转换为热能的部位发生化学置换反应，生成减摩性能极为优良和显微硬度大幅提高的有机或无机复合涂层，这样就可以极大地提高设备的使用寿命。根据报道，使用ART的轴承，当寿命达到使用一般润滑油的21倍时，仍能保持初始的精度和游隙，基本上无磨损。

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