石２００２年６月 油商技 ＰＥ］＇ＲＯＬＥＩ．Ｐ，Ｉ ＰＲＯＤＵＣｆ＇Ｓ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ ＲＥＳＥＡＲＣＨ 第２０卷第３期 硫一磷型工业齿轮油复合剂￥４０４１的研制及应用 张燕陈英 （中国石油化工股份有限公司高桥分公司炼油厂．上海２００１３７） 摘要・ 介绍ｒ研制的新型硫一磷型工业齿轮油复台剂￥４ｏ４１的 能指标和成用室例，证实片｛￥４ｏ４１调制的工 齿轮油具有优良性能 关键词：工业齿轮油复台布研制应用 前言 表２￥４０４１质量标准 随着中国工业的迅速发展，进口设备增多，对 各种类型：【业齿轮油的需求量越来越大，对１二业 齿轮油的性能要求也越来越高。为了适应这一新 的情况．国内外润滑油和添加剂生产商除继续研 制新的或改善原有的工业齿轮油单剂调合配方 外．开展了齿轮油复合剂的研究和生产。与单剂 调合相比，复合剂配方具有如下优势：①复合剂性 能稳定，使用方便，可减少调合误差；②简化添加 剂品种．储存方便，也节省了费用＿Ｊ。。目前具有代 表陛的工业齿轮油复合剂有Ｌｕｂｒｉｚｏｌ公司的 Ｉｚ５Ｏ３４Ａ、Ｍｏｂｉｌ公司的Ｇ一３６１、Ｅｘｘｏｎ公司的Ｅ Ｉｌ『】 ７２９０等ｌ ２实验室研制 ２．１￥４０４１的配方确定 经过大量的添加剂单剂评选试验和配方研 究，确定了工业齿轮油复合剂￥４０４１的调合配方， 见表３。 表３￥４０４１的配方组成 添加剂代号 撮压制Ａ 抗磨剂Ｂ 油性剂ｃ 为了进一步满足市场需求，高桥分公司炼油 厂研制了工业齿轮油复合剂￥４０４１。 ｌ原材料及￣１０４１产品标准 １．１原材料 加入量．％ ７ｏ ０ 】５ ｏ ５ Ｏ ５ ｏ ２ ５ ２ ５ （Ｉ）试验选用的基础油有：①ｔＤ，：Ｉ５ＣＯ和 ＨＶＩＩ５０ＢＳ基础油，质量指标符合Ｑ／ＳＨＲ００１￣０５ 标准；②ＨｖＩ７５０基础油，质量指标符合Ｑ／ｓＨｏｏ３． ０３．１１１．１９９６标准 （２）试验选用的添加剂见表１ 表１添加剂名称及代号 添加剂名称及代号 古硫极压剂Ａ 硫一磷圬４抗辟剂Ｂ 防锈剂Ｄ 防锈剂Ｅ 金属钝化剂ｒ ２．２最佳调合工艺试验 在调合工艺中，针对影响复合剂质量的主要 因素，重点考察了调合温度、时间、添加剂的加人 方式等因素。 （１）温度：根据经验，油品调合温度低于５Ｏｑｃ 时，不利于固态油性剂ｃ的溶解；高于７Ｏｑｃ，可能 对硫、磷添加剂不利，且造成能源浪费 因此选定 生产厂家 美国路博润公司 南京宁江化工厂 南京宁江化工厂 上海炼油ｒ 上海炼油厂 讪性刺Ｃ 防锈剂Ｄ 陆锈剂Ｅ 蛊届钝化剂Ｆ 美国范德比尔公司 调合温度考察范围为５Ｏｑｃ、６ｏｑｃ和７Ｏｑｃ。 收稿日期：２（Ｄ２—０３一埽 作者简介：张燕，大学本科．工程师＝炼油厂研究所二室 １．２￥４０４１质量标准 根据国内外工业齿轮油的理化性能，制定了 ￥４０４１的质量标 。一 ，见表２。 主任。主要从事工业用油及添加剂的研制开发工作 维普资讯 http://www.cqvip.com
第３期 张燕等硫一磷型工业齿轮油复合剂￥４０４１的研制及应用 １９ （２）时间：￥４０４１调合过程为物理混合过程， ②分２步加入，即先加人极压剂Ａ、抗磨剂Ｂ 调合时问不需要太长。根据经验，固态油性剂ｃ 和油性剂ｃ，再加人防锈剂Ｄ、防锈剂Ｅ和金属钝 在重质基础油中的溶解时间大于０．５ｈ，经过２～３ｈ 化剂Ｆ调合成成品； 可完全溶解．因此选定调合时间考察范围分别为 ③分３步加人，即先加人极压剂Ａ、抗磨剂Ｂ、 ２ｈ、３ｈ和４ｈ 洫『生剂Ｃ，再加人防锈剂Ｄ、防锈剂Ｅ，最后加人金 （３）加人方式：试验考察了添加剂加人顺序对 属钝化剂Ｆ调合成成品 ￥４０４１诃合的影响。根据添加剂的不同功能和特 （４）试验方案：本次试验采用Ｌ。（３） 正交表 性，选取３种添加剂加人方式作为考察目标： 设计正交试验方案，对上述拟定工艺条件进行考 ①同时加人极压剂Ａ、抗磨剂Ｂ、油性剂ｃ、防 察．寻找最佳调合工艺条件。正交试验表及试验 锈剂Ｄ、防锈剂Ｅ、金属钝化剂Ｆ调合成成品； 结果见表４。 表４厶（３１ 正交表厦试验分析结果 注：１）１００ｍＬ￥４０４１以５ＯＯ～７｛］Ｏｒ／ｍｉｎ经３０ｍｉｎ离心分离一 根据上述试验结果及分析，确定了工业齿轮 ３￥４０４１的应用 油复合剂￥４０４１的最佳调合工艺：诃合温度（６０± ￥４０４１工业齿轮油复合剂适用于调制重负荷工 ５）℃．调合时间３ｈ，添加剂加人方式以３步加人为 业齿轮油、中负荷工业齿轮油和开式齿轮油。 宜。具体调合工艺见图１ ３．１在重负荷工业齿轮油中的应用 （１）￥４０４１调制重负荷工业齿轮油性能评定 ￥４０４１以２．Ｏ％加剂量词制重负荷工业齿轮 油，油品理化性能符合ＧＢ ５９０３要求，说明￥４０４１ 具有良好的极压抗磨性、防锈防腐性、抗乳化性和 图１调台工艺流程图 热氧化安定性等。 ２．３￥４０４１理化性能分析 （２）￥４０４１与国外同类添加剂的性能对比 对于复合剂的理化性能，主要控制复合剂粘 ￥４０４１与国外添加剂公司提供的４个工业齿 度、硫含量、磷含量以及闪点等基本项目。￥４０４１ 轮油复合剂进行了全面的性能评定，试验结果见 理化分析数据见表５。 表６。 表５理化分析结果 用５４０４１调制的工业齿轮油的各项性能与使 用进口复合剂相当，氧化性能优于进口复合剂调 制的油品。 ３．２在中负荷工业齿轮油中的应用 ￥４０４１以１．７％的加剂量调制中负荷工业齿轮 油，各项性能指标符合ｃＢ ５９０３中负荷工业齿轮油 一等品要求 目前￥４０４１已用于炼油厂重负荷、中负荷工业 从表５的理化分析结果可以看到，试验室大 齿轮油的生产，产品应用于冶金、矿山、水泥厂，性 样的各项理化性能分析结果均达到了指标要求。 能稳定。 维普资讯 http://www.cqvip.com
２０ 石油商技 ２００２年第２０卷 ３．３在开式齿轮油中的应用 ￥４０４１以１．５％的加剂量调制Ｌ—ＣＩＧＩ ２２０开 满足大型磨机的润滑。 福建炼石水泥厂自２００１年１０月开始使用Ｌ— 较好，未见异常情况。 （１）经试验室研制、中型放大试验、工业试生 式齿轮油，同时满足了油品的抗磨、防腐及防锈等 ＣＫ＿ＶＩ２２０开式齿轮油，使用时间较短，目前使用状况 功能要求，达到了油品的指标要求。 江苏巨龙集团有限公司巨龙水泥厂和福建水泥股 目前，Ｌ—ＣＫＮ ２２０开式齿轮油产品已应用于 结论 份有限公司炼石水泥厂。应用开式齿轮油的设备 产，研制出￥４０４１工业齿轮油复合剂，产品质量达 见表７。 到了规定的指标要求。 表７应用Ｌ—ＣＫＭ２２０开式齿轮油的设备 用户名称 江苏巨兜水泥厂 设备情况简开 球磨机型号： ４ ２×１３．２ｍ 电机功率：２１３００ｋＷ／台， ＝１ ０００ｒ／ｒａｉｎ 减速机：输＾转速９８０ｒ／ｎｆｍ 输出转速１０９ｒ／ｒａｉｎ 小齿轮齿数：３ｌ 配偶齿数：２１６ 螺旋角：３度 （２）￥４０４１具有优良的极压抗磨性、防锈防腐 性、热氧化安定性和良好的储存稳定性，质量水平 与国外同类产品相当。用￥４０４１可以调制出质量 符合ＧＢ ５９０３标准的重负荷和中负荷工业齿轮油。 用￥４０４１调制的开式齿轮油满足使用性能要求。 参考文献 Ｉ傅志强，张强新型多元素齿轮油复台添加剂．润滑油， １９９４．９（３．：７～９ 福建炼石水泥厂 球磨机型号： ３ ２×８ ５ｍ 球磨机转速：１６ ９ ｒ／ｎｆｉｎ 环境温度：５～３８￣Ｃ ２续景，伏喜胜．ＬＡＮ４２０１通用齿轮油复台剂的评定及应用． 润滑油，１９９６，１ｌ（１）：４７～４９ 江苏巨龙水泥厂自２０００年８月开始使用研制 的Ｌ—Ｃ／ＧＶＩ２２０开式齿轮油，加油形式有２种，一种 是经过Ｕ型泵自动添加，另一种是人工加油。经 ３ Ｒ．Ｓｅｈｍａｅｈｅｒ ａｎｄＨ．ｚ ｅ Ｔ￣ｔｉｏｎａ１．３Ｏ（３）：１９９～２０８ ４ Ｕ．Ｓ．Ｐ ５ ５６０ ８５３ ５ Ｕ Ｓ．Ｐ４ ５２９ ５２９ ６ ８５ １０２０８９Ａ ｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎｔｉｗｅａｒ ｂｅ— ｈａｖｉｏ￣ｒ ｏｆ ｉｓｏｇｅｏｍｅＵｉｅ ｐｂ￣ｏｓｐｈｏｍｓ ｃｏｍｐｏｕｎｄ．Ｔｒｌｂｏｌｏｇｙ Ｉｎｔｅｒｉｍ－ 过１年多的使用，证明研制油品能有效保证齿轮润 滑，降低设备振动，减少设备噪音，延长设备使用寿 命，厂家反映无论从技术还是维护保养上，完全能 （下转第３１页） 维普资讯 http://www.cqvip.com
石油商技 ２Ｏ０２年６月 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＰＲＯＤＵＣ＇Ｉ＂Ｓ ＡＰＰＬＩＣ＆ＴＩＯＮ ＲＥＳＥＡＲＣＨ 第２ｏ卷第３期 内燃机油复合剂对油品运动粘度的影响 武志强吕芝华李洪燕王立华 （石油化工科学研究院．北京￣Ｏ００Ｓ３） 摘要考察了不同组成的内燃机油复合剂对油品运动粘度的影响 结果表明．由不同类型无灰分散剂蛆成 的内燃机油复合剂对油品运动粘度存在不同影响，其中古高分子无灰分散剂的复合剂的增粘作用较大．且复合剂 对油品运动牯度影响的大小与油中是否存在粘度指数改进剂有关 关键词：复台剂内燃机油粘度 前言 种复合剂用ＧＢ ２６５方法进行了牯度测试，考察 内燃机油复合剂是生产内燃机油的主剂，不 其对油品１００￣Ｃ运动牯度的影响。 同质量级别的内燃机油要加入不同的复合剂 复 ２．１复合剂ｌ对油品粘度的影响 合剂在改善油品物化性能的同时，也对油品的高 不同添加剂对基础油１００￣Ｃ运动粘度影响的 低温牯度产生影响。 试验结果及试验油品情况见图１和表２。 为了研究复合剂对油品粘度增长的影响， ｌＯ ６ 有人就复合剂各组分及复合剂本身对油品牯 。 度的影响进行了考察…。结果表明，无灰分散 ｌ ０・２ 剂每增加１％，油品ｌ０ｏ℃运动牯度约增长 ５ ｍ ０ 墨９．８ ０．１９ｍｍ ／ｓ；ＺＤＤＰ每增加ｌ％，油品１００℃运动 粘度降低０．１９— ／ｓ；金属清净剂对油品粘度 画９ ６ 影响不大。由于上述工作使用特定的添加剂， 喜 ９・２ 因此结论是否具有普遍性还需论证。随着新 ９ Ｏ 型添加剂的不断出现，特别是高分子量添加剂 的引入，使复合剂对油品的影响变得复杂。本 图１复台剂１对油品粘度的影响 文系统考察了含不同类型无灰分散剂的内燃 表２复合剂１对油品粘度的影响 机油复合剂对不同基础油ｌ００￣Ｃ运动牯度的影 响 ｌ试验部分 １．１无灰分散剂的选择 本工作选用复合剂中的无灰分散剂见表ｌ。 表１复台荆中的无灰分散荆 由图ｌ可以看出，油品１００℃运动牯度随复 １．２粘度指数改进剂的选择 合剂ｌ加剂量的增加而增加，且呈直线变化。 内燃机油中使用的牯度指数改进剂是乙丙共 聚型的牯度指数改进剂，代号为ＯＣＰ１ 收稿日期：２００１—０８—１６；修改日期：２Ｏ０２—０４—２２ ２试验结果及讨论 作者简介：武志强，硬士，高级工程师，研究室副主任。 在有和无ＯＣＰ１存在的情况下，对表１中的３ 现主要从事润滑油产品的开发工作 维普资讯 http://www.cqvip.com
石油商技 ２００２年第２０卷 由表２中试验４、５可以看到，在加复合剂前油 品１００℃运动粘度相近的情况下，添加复合剂１ 后所引起的粘度变化与油中是否添加了ＯＣＰＩ 关系不大 基础油粘度在９ ２４１ｎ ／ｓ时（试验１～３），每单 位复合剂１大约提高ｌＯ０℃运动粘度０．１５５ｍｍ ／ｓ。 在有ＯＣＰ１存在的’情况下，基础油粘度在ｌ１．１４～ １３．１３ｒ一 ／ｓ时（试验５～７），每单位复合剂１可提高 油品１００℃运动粘度０．１ Ⅻ ／ｓ ２．２复合剂２对油品粘度的影响 不同添加剂对基础油ＩＯ０￣Ｃ运动粘度影响的 试验结果及试验油品’情况见表３ 表３复合剂２对油品粘度的影响 表４复合剂３对油品粘度的影响 由图２可以看出，油品ＩＯ０￣Ｃ运动粘度随复合 剂３加入量的增加而增加，且呈直线变化，但斜率 大大高于复合剂１，说明复合剂３对油品ＩＯ０￣Ｃ运 动粘度的影响大于复合剂１， 同时表４数据显示，添加复合剂３后所引起 的油品粘度变化与油中是否存在ＯＣＰ１有关。在 加复合剂前ｌ００℃运动粘度相近的情况下（试验ｌ５ 和ｌ８，ｌ７和２１），含ＯＣＰ１的油品粘度增）／ｔｌｄ￣于无 ＯＣＰｌ的油品。 由表３可以看出，当油中存在ＯＣＰＩ时，复合 剂２对油品ＩＯ０￣Ｃ运动牯度的影响作用明显减小 在无ＯＣＰ１存在的情况下，基础油１００℃运动 粘度为９．２４１ｎｕｎ２．／ｓ时（试验８、９），每单位复合剂２ 可提高油品ｌｏ０℃运动粘度约０．１５５ｒ一 ／ｓ；在有 在无ＯＣＰ１存在的情况下，基础油１００℃运动 粘度为９ ２４１ｍⅢ ／ｓ时（试验ｌ３～ｌ５），每单位复合 剂３可提高油品ｌｏ０℃运动粘度约０．２５８ｎ１ ／ｓ；在 有ＯＣＰＩ存在的情况下，基础油１００℃运动粘度为 １１．１４～１３．１３ｍｍｅ／ｓ时（试验１８—２３），每单位复合 剂３可提高油品ＩＯ０￣Ｃ运动粘度０．２２５ｍｍ ／ｓ。 由表４还可以看到，基础油的粘度越大，复合 剂３对油品粘度的影响越大。 ２ ４试验结果分析 ＯＰＣ１存在的情况下，基础油粘度在】１．】４～ １３．１３ｍｍ２／ｓ时（试验１Ｏ—ｌ２），每单位复合剂２可 提高油品１００℃运动牯度０ １０４ｍｍ ／ｓ。 另外，表３数据显示，在无ＯＣＰ１存在的情况 下，复合剂２对油品１００℃运动粘度的影响随基础 油粘度的增大有增大的趋势（试验８、９）。 ２．３复合剂３对油品粘度的影响 不同添加剂对基础油ＩＯ０￣Ｃ运动粘度影响的 试验结果及试验油品情况见图２和表４。 （１）３种复合剂的比较 所选的３种复合剂对油品１００℃运动粘度影 响不同，其影响情况综合见表５。 表５复合剂对油品粘度的影响 ｌ 项目 鱼 ！ 复合剂复合剂复合剂复合剂复合剂复合剂 １ｅ １０ ；１０ ９． 。 善。 ９ ９ 由表５可以看到，加入复合剂３使油品１００￣１２ 图２复台剂３对油品粘度的影响 运动粘度增长最大，这与复合剂３中应用了高分 维普资讯 http://www.cqvip.com
第３期 武志强等内燃机油复舍剂对油品运动粘度的影响 子无灰分散剂有直接关系。由于高分子无灰分散 由表６可以看到，所选模型的平均相对偏差 剂的聚异丁烯链长，使其较其他无灰分散剂有更 较小，可以很好地反映实际情况。 大的增粘作用 同时，在有ＯＣＰ１存在时，复台．Ｊ ２ 由于复合剂３分子量较大，其对油品粘度的 和复合剂３对油品１００屯运动牯度的影响小于无 影响更接近于粘度指数改进剂。因此模型选为： ＯＣＰ１存在的情况，说明在增牯方面，ＯＣＰ１和复合 ＝ ０＋ ２ ０ （２） 剂存在相互影响，这种影响可能与ＯＣＰ１以及复 式中： 合剂中无灰分散剂的平均分子量、分子量分布、结 ｃｚ——常数，是温度和复合剂的函数 构及掭加剂分子在油中的存在形式有关。 复合剂３关于方程（２）的参数优化结果见表７。 （２）复合剂对油品粘度的影响模型 表７复台剂３参数优化结果 复合剂对油品１００屯运动粘度的影响主要来源 于复合剂中的高分子无灰分散剂。因此，复合剂对 油品ｌ００屯运动粘度影响的模型可以试用牯度指数 改进剂对油品ｌＯ０￣Ｃ．ｉ￣动粘度影响的模型 Ｊ。 由于复合剂１和复合剂２所含无灰分散剂的聚异 由表７可以看出，所选模型能很好地反映实 较短，其对油品１（１３℃运动牯度的影响也较简 际情况。 单，初始油品粘度对结果影响不大 模型设计如下： 结论 ＝ ０＋ｃｌ （１） （１）内燃机油复合剂对油品１００％运动牯度 式中： 的影响与复合剂中应用的无灰分散剂有关 无灰 ——油品运动牯度，ｍ瑚 ／ｓ； 分散剂的聚异丁烯链分子量越大，则其增粘作用 ｎ——油品初始运动牯度，ｒｒｍ ／ｓ； 越大。 ——复合剂加剂量、％； （２）复合剂对油品１００％运动粘度的影响还与 ｃ－——常数，是温度和复合剂的函数 油中是否添加了ＯＣＰ１有关。在添加ＯＣＰ１的内燃 由于牯度指数改进剂的存在与否并不影响复 机油中，复合剂的增粘作用因ＯＣＰ１的影响而减小 合剂１的结果，因此对复合剂１来说，油中有无牯 （３）复合剂对油品１００％运动粘度的影响模型， 度指数改进剂的影响模型是一样的。复合剂１和 对于使用高分子无灰分散剂的复合剂来说，可以试 复合剂２关于方程（１）的参数优化结果见表６。 用模型 ＝ ０＋Ｃ２ ０ ；对于使用其他类型无灰分 表６复台剂１和复台剂２参数优化结果 散剂的复合剂，可以试用模型 ＝Ｖ０＋ＣＩＷ ｏ 参考文献 １ Ｈ．Ｂｏｕｒｇｏｇｎｏｎ．Ｃ．Ｒｏｄｅｓ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｍｏｄａｌ ｆｏｒ ｔｈｅ １１ｌｉｃｋｅ 九ｇ Ｐｏｗｅｒ ｏｆ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ Ｉｎｄｅｘ Ｉｍｐｒｏｖｅｒｓ ｈｉ］￣ｃａｔｉｍｌ Ｓｅｉｅｍ－ｅ．１９９１．（３）：１４３～１６０ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅ Ｏｉｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｆ Ｏｉｌ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｗｕ Ｚｈｉｑｉａｎｇ Ｌｕ Ｚｈｉｈｕａ Ｌｉ Ｆｌｏｎ￣，ａｎ Ｗａｎｇ Ｌｉｈｕａ （Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ＳｃｉｅｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｌｌｉｎｇ１０００８３） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｅｆｆｃｅｔ ｏｆ ｉｎｄ￣ｄｕａｌ ｅｎｇｉｎｅ ０ｉｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｃｏｍｐｏｓｌｔｉ０ｎ。ｎ。ｉ１ ｄｙｒｍｍｉｃ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｉｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ—Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅ．ｇｉｎｅ ｏｉｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ａｓｈ—ｆｒｅｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ａｇｅｎｔ ｈａｖｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ，ｉ．ｅ．ｈｉｇｈｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔ ａｓｈ—ｆｒｅｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ａｇｅｎｔ ｓｈｏｗｓ ａ ｇ￣ｅａｔｅｒ ｖｉｓ． ｃｏｓｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｍｌａｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｏｆ ｖｉｓｃｏｕｓ ｉｎｄｅｘ ｍｏｄｉｆｉｅｒ ｉｎ ０ｉｌ Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ，ｅｎ￣ｎｅ ｏｉｌ，ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ．
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