潤(rùn)滑脂是以其特殊的性質(zhì)和用途，在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用廣泛。在潤(rùn)滑脂的組成中，基礎(chǔ)油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在80%以上，基礎(chǔ)油的各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)潤(rùn)滑脂的使用性能有顯著的影響。隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人們對(duì)潤(rùn)滑脂的需求不僅數(shù)量增加，而且還要求質(zhì)量高、性能好和使用壽命長(zhǎng)。單純靠添加劑來(lái)改變潤(rùn)滑脂的性能已不能滿足要求，因此，基礎(chǔ)油本身的性能正日益受到關(guān)注。氧化安定性是評(píng)價(jià)潤(rùn)滑脂質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是影響潤(rùn)滑脂使用壽命的重要因素，研究基礎(chǔ)油的氧化安定性對(duì)開(kāi)發(fā)長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑脂非常重要。

　　與國(guó)外基礎(chǔ)油相比，我國(guó)基礎(chǔ)油存在著氮含量較高，硫含量較低（約為國(guó)外基礎(chǔ)油的10%）的問(wèn)題，呈現(xiàn)出高氮低硫的特征。氮化物在基礎(chǔ)油中是一種氧化促進(jìn)劑，而含硫化合物在基礎(chǔ)油中是一種天然抗氧劑，2，這就導(dǎo)致國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)油在氧化安定性上與國(guó)外基礎(chǔ)油有很大的差別，進(jìn)而影響到潤(rùn)滑脂的質(zhì)量。

　　從研究基礎(chǔ)油的組成入手，考察基礎(chǔ)油組成對(duì)其氧化安定性的影響，通過(guò)改變基礎(chǔ)油的組成來(lái)改善潤(rùn)滑脂的氧化安定性。

　　1實(shí)驗(yàn)部分1.1基礎(chǔ)油選用兩種基礎(chǔ)油，一種為工業(yè)上普遍應(yīng)用的中性油150BS，一種是應(yīng)用較少的橡膠填充油BS料，表1基礎(chǔ)油理化性能項(xiàng)目BS料40*C運(yùn)動(dòng)粘度/粘度指數(shù)凝點(diǎn)/°c閃點(diǎn)/°c水質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％1.2基礎(chǔ)油組成分析實(shí)驗(yàn)采用硅膠色譜柱，用液固吸附色譜法對(duì)基礎(chǔ)油進(jìn)行四組分分離，分離出的各組分用紅外光譜（FT-IR）進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。

　　硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)用Lab-X3000X射線熒光光譜分析儀測(cè)定。

　　1.3氧化安定性評(píng)價(jià)用差示掃描量熱法（DSC）和潤(rùn)滑脂氧化安定性測(cè)定法（旋轉(zhuǎn)氧彈法SH/T0325- 92）來(lái)評(píng)定潤(rùn)滑脂的氧化程度。

　　1.4鋰基潤(rùn)滑脂的制備將硬脂酸和氫氧化鋰的水溶液進(jìn)行皂化反應(yīng)，反應(yīng)2h~3h后，升溫脫水，加入部分基礎(chǔ)油幫助化學(xué)工藝專(zhuān)業(yè)在讀研究生，現(xiàn)在中石化潤(rùn)滑油天津分公司研究生站兩種基礎(chǔ)油的理化性能見(jiàn)表1.工作，從事潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油組成對(duì)其性能影響的研究。

　　從中可以看出，飽和烴的抗氧化性能明顯表3中各組分的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)是指該組分中的硫占總硫的百分比。BS料中的硫較高，是150BS的5倍多，且主要集中在芳香烴中，其次是膠質(zhì)。

　　從中可以in基礎(chǔ)油硫筧是以C噻吩比芳g香！*.在18§左右就開(kāi)始氧化v它們?cè)诘蚭tbookmark2脫水，繼續(xù)升溫到220 *C左右，停止加熱，加入基礎(chǔ)油急冷，使溫度降到160*C左右，冷卻，經(jīng)三輥研磨機(jī)研磨均化得到成品鋰基潤(rùn)滑脂。

　　2結(jié)果與討論2.1基礎(chǔ)油組成分析將兩種基礎(chǔ)油進(jìn)行四組分分離，分離結(jié)果見(jiàn)表2.表2基礎(chǔ)油組成組分BS料飽和烴，％芳香烴膠質(zhì)，％瀝青質(zhì)從表2中可以看出，BS料中芳香烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，為68.97%，其次是飽和烴，再次是膠質(zhì)，膠質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與其他基礎(chǔ)油相比偏高，說(shuō)明這種油的精制程度不高。150BS中飽和烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，其次是芳香烴，膠質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低。BS料的飽和烴在室溫下呈固體狀，說(shuō)明含有一定量的蠟，該油沒(méi)有經(jīng)過(guò)脫蠟處理，因此在室溫下呈現(xiàn)粘稠狀態(tài)，并且粘溫性能不好。150BS則比較干凈透亮，流動(dòng)性好，粘溫性能也比較好，因此廣泛用于潤(rùn)滑脂的制備。

　　用紅外光譜對(duì)分離過(guò)的組分進(jìn)行大致的結(jié)構(gòu)分析，飽和烴中含有直鏈烴、支鏈烴和環(huán)烷烴，其中150BS的飽和烴中的環(huán)烷烴較多，而B(niǎo)S料飽和烴的支鏈烷烴較多；芳香烴中含有直鏈烴，支鏈烴和苯環(huán)，苯環(huán)取代基多為3個(gè)以上。

　　用X射線熒光光譜測(cè)定儀對(duì)油品及各組分的硫含量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表3.表3硫的測(cè)定結(jié)果組分料總硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)飽和烴硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)芳香烴硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)膠質(zhì)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)硫醚的形式存在，大多為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，它們的分子極性和化學(xué)活性與芳烴極為相似，所以大部分含硫化合物存在于芳香烴中。150BS的硫較低，這是兩種基礎(chǔ)油最顯著的差別?；A(chǔ)油組分的不同和硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的差異導(dǎo)致了兩種基礎(chǔ)油氧化安定性的差別。

　　2.2基礎(chǔ)油的氧化安定性米用差示掃描量熱法（DSC）評(píng)價(jià)基礎(chǔ)油的氧化安定性，當(dāng)溫度升高，基礎(chǔ)油開(kāi)始氧化時(shí)，放熱曲線就開(kāi)始下降，曲線下降越早，表明基礎(chǔ)油的抗氧化性能越差，高溫性能越差。是兩種基礎(chǔ)油的DSC曲線。

　　基礎(chǔ)油的DSC曲線從中可以看出，150BS的放熱曲線比BS料的放熱曲線下降得早，在200*C左右就開(kāi)始下降，也就是開(kāi)始氧化，并且下降趨勢(shì)比較快；而B(niǎo)S料是在250*C以后才開(kāi)始緩慢的氧化，下降趨勢(shì)也比較緩和，說(shuō)明BS料的抗氧化性能較150BS好。

　　為了找出兩種基礎(chǔ)油氧化安定性差別的具體原因，考察了各個(gè)組分的抗氧化性能，是各組分的DSC曲線。

　　葉小娟等。基礎(chǔ)油對(duì)潤(rùn)滑脂氧化安定性的影響溫下比較穩(wěn)定，但在高溫條件下抗氧化性能很差；芳香烴在220°C以上才開(kāi)始緩慢氧化，溫度越高，氧化速度越快。從中還可以看出，BS料的芳香烴比150BS的芳香烴的高溫性能要稍好些，曲線下降的速度較之更為緩慢，因?yàn)锽S料中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，且主要集中在芳香烴中，使得芳香烴的抗氧化性能較好。

　　由此可知，芳香烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)多和硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)高是BS料氧化安定性比150BS好的主要原因。為進(jìn)一步說(shuō)明各組分對(duì)氧化安定性的影響，將飽和烴和芳香烴按不同比例加入到基礎(chǔ)油中，考察組分的改變對(duì)基礎(chǔ)油氧化安定性的影響。

　　實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，往150BS中加入飽和烴和芳香烴都能產(chǎn)生較大的影響。其中加入飽和烴之后，初始氧化溫度改變不大，因?yàn)轱柡蜔N在高溫下的抗氧化性能不好，但飽和烴的增多會(huì)延緩氧化時(shí)間，使曲線趨于高溫，在加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于30%以后，抗氧化性能會(huì)隨著加入量的增加而降低。加入芳香烴則顯著地增加了150BS的抗氧化性能，提高了初始氧化溫度，說(shuō)明芳香烴成分增多能改善基礎(chǔ)油的氧化安定性。

　　我們知道含硫化合物和芳香烴是天然的抗氧劑，含硫化合物可作為過(guò)氧化物分解劑，芳烴氧化后的酚類(lèi)可作為鏈終止劑15，6，因此將BS料中的芳香烴加入到150BS中，觀察其DSC曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，150BS的抗氧化性能隨BS料中的芳香烴加入量的增加而增強(qiáng)，增幅比加入相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的自身的芳香烴要大。說(shuō)明含硫化合物和芳香烴同時(shí)增加能使抗氧化性能增強(qiáng)幅度加大，它們之間產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)，共同提高基礎(chǔ)油的氧化安定性，見(jiàn)和。

　　當(dāng)芳香烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%時(shí)，效果最好，通過(guò)計(jì)算，此時(shí)各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：飽和烴49.22%，芳香烴50.16%，膠質(zhì)0.61%，含硫化合物氧化后的油品用紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)，在1700cm- 1附近有明顯的吸收峰，這是醛和酮的特征吸收峰，說(shuō)明氧化后的主要產(chǎn)物是醛和酮。

　　3基礎(chǔ)油氧化安定性對(duì)潤(rùn)滑脂的影響基礎(chǔ)油是決定潤(rùn)滑脂抗氧化性能的主要因素。

　　潤(rùn)滑脂由基礎(chǔ)油、稠化劑和各種添加劑組成，除基礎(chǔ)油會(huì)在使用過(guò)程中氧化外，稠化劑中的金屬皂也會(huì)氧化，有時(shí)還起到促進(jìn)氧化的作用，因此要求基礎(chǔ)油有較好的氧化安定性。

　　將兩種基礎(chǔ)油用于制備鋰基潤(rùn)滑脂（錐入度為22010'mm~250 10-?。?，不添加任何添加劑，比較兩種鋰基潤(rùn)滑脂的氧化安定性，見(jiàn)。

　　從中可以看出，用150BS作基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑脂氧化安定性較差，與基礎(chǔ)油的抗氧化性能相當(dāng)，在180°C左右就開(kāi)始氧化，而且氧化的速率非?？欤€陡降；而用BS料作基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑脂，抗氧化性能較好，氧化速率較慢。ishil%基礎(chǔ)油的化性能與潤(rùn)滑脂致性，因此iet可以通過(guò)改變基礎(chǔ)油的組分來(lái)改善潤(rùn)滑脂的氧化安定性。用從BS料中分離出的芳香烴按不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)加入到潤(rùn)滑脂中（150BS為基礎(chǔ)油），考察抗氧化性能的改變，見(jiàn)。

　　基礎(chǔ)油組分對(duì)潤(rùn)滑脂抗氧化性能的影響從中可以看出，加入芳香烴之后，潤(rùn)滑脂的抗氧化性能顯著提高，且變化趨勢(shì)和基礎(chǔ)油的變化趨勢(shì)相似，加入40%質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，氧化安定性最好。

　　DSC測(cè)定的是潤(rùn)滑脂或基礎(chǔ)油在動(dòng)態(tài)升溫過(guò)程中的氧化安定性，而氧彈法測(cè)定的是靜態(tài)恒溫條件下潤(rùn)滑脂的氧化安定性。將上述幾種加入了不同BS料芳香烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)的潤(rùn)滑脂用氧彈法測(cè)定其吸氧量，看是否在存在與動(dòng)態(tài)相同的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)。

　　從可以看出，潤(rùn)滑脂吸氧量隨著芳香烴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而降低，氧化安定性逐漸增強(qiáng)，其結(jié)果與動(dòng)態(tài)升溫實(shí)驗(yàn)相吻合。

　　3結(jié)論增加芳烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠提高基礎(chǔ)油的氧化安定性，芳烴和含硫化合物具有協(xié)同作用。

　　基礎(chǔ)油氧化主要產(chǎn)物是醛和酮。

　　BS料芳香烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)，*氧彈法測(cè)定潤(rùn)滑脂的氧化安定性潤(rùn)滑脂的氧化性能與基礎(chǔ)油具有一致性，可通過(guò)改變基礎(chǔ)油的組成來(lái)改善潤(rùn)滑脂的氧化安定性。

作者：佚名　來(lái)源：中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng)