高碱值磺酸锂的合成及其在SD15W/40和CD15W/40油品中的应用

采用正交实验获得了高碱值磺酸锂合成的优化条件,并进行了中型放大;比较了各种高碱值磺酸盐应用于15W/40多级油的性能。结果表明,高碱值磺酸锂合成的优化工艺条件为助剂4g、脱水率100％、促进剂用量25mL、二氧化碳通入量100％。高碱值磺酸锂的硫酸盐灰分为0.34%,在各种清净剂中最少,金属腐蚀性最低,高温清净性、抗泡性最好,抗氧化安定性与高碱值磺酸镁相近,抗磨性较差。随着高碱值磺酸锂单剂用量从0增加到0.6g,SD15W/40油品的清净性逐渐变好,抗磨性变化不大,抗氧化性略微变坏,分散性能基本不变;随着高碱值磺酸锂从0增加到0.6g,CD15W/40油品的高温清净性进一步变好,氧化诱导期基本不变,抗磨性略微降低。     

清净剂对含ZDDP/MoDTC的基础油清净性及抗磨性能的影响

为了考察清净剂对含二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)组合抗磨减摩剂的基础油的影响,将高碱值合成磺酸钙(T106D)、高碱值合成磺酸镁(T107)、高碱值硫化烷基酚钙(T115B)作为清净剂分别按一种或几种添加到含ZDDP/MoDTC的基础油中,对油样进行曲轴箱模拟试验和四球机抗磨试验,并采用高倍扫描电镜（SEM）对油样试验件的钢球表面形貌进行表征。结果表明：曲轴箱模拟试验时间越长,清净剂对基础油的成焦抑制差异越明显,同时添加3种清净剂时ZDDP/MoDTC复配基础油具有最好的清净性,其中含有T107的基础油具有更低的成焦倾向;曲轴箱模拟试验后的油品进行四球机抗磨试验表明,3种清净剂对ZDDP/MoDTC复配基础油抗磨性能影响较小,引起抗磨性能变化的主要原因是MoDTC经高温后的稳定性下降;SEM对钢球表面形貌表征结果表明,清净剂会减弱ZDDP/MoDTC复配基础油对钢球试验件摩擦副表面的润滑修复作用。     

Overbased Calcium Sulfonate Detergent Technology Overview

Overbased calcium sulfonate is used widely as detergent in automotive and marine lubricants, as well as various industrial oil applications. In this paper, the process to produce overbased calcium sulfonate is overviewed. The sulfonate structure and molecular weight and its molecular weight distribution, the enclosed calcium carbonate nanoparticle size and crystalline structure, properties of the carrier oil, all influence its properties, such as stability, viscosity, and detergency of the system.     

高碱值磺酸钙清净剂对变速箱油减摩抗磨性能的影响

研究了3种高碱值磺酸钙清净剂对手动变速箱油减摩抗磨性能的影响,利用HFRR高频往复试验机、SRV摩擦磨损试验机、MPR抗微点蚀试验机以及Automax同步器台架试验机对摩擦因数、磨斑磨痕以及磨损量等进行分析评价。结果表明：3种磺酸钙清净剂均具有减摩抗磨作用;在加入量(w)为1%时,3种清净剂中,钙含量和碱值最高的磺酸钙C对润滑油的减摩抗磨改善效果最佳,摩擦因数、磨痕直径、MPR辊子宽度变化率最小,Automax同步环的轴向磨损量最低。     

醋酸转化法制备结晶型磺酸钙清净剂及其抗磨特性研究

以醋酸为转化剂,实现了无定形磺酸钙清净剂T106D的晶型(方解石)转化,所得结晶型磺酸钙产品理化性质稳定、油溶性好。并借助FT-IR、TEM、激光粒度仪等表征了产品的外观形貌和粒径尺寸。同时,以Fall-Ball和SRV试验机测试了产品抗磨性能,结果显示,该产品有较强的抗磨减摩作用,在一定程度上可替代ZDDP。     

两种超高碱值烷基水杨酸钙的对比研究

用实验室模拟等手段对两种工艺合成的超高碱值烷基水杨酸钙样品的胶体稳定性,热氧化安定性,清净性,抗磨性进行了研究,并用ＦＥ－ＥＭ、钙分布测客等方法对两种样品的胶体结构及组成进行了对比研究。     

高碱值清净剂的抗磨性研究

高碱值清净剂是内燃机油中不可或缺的一种添加剂,主要用于提高内燃机油的性能。近年来的研究发现,高碱值清净剂具有良好的抗磨性能。文章总结了高碱值清净剂的抗磨性,以高碱值磺酸钙为例,介绍了摩擦后高碱值磺酸钙在金属表面形成的含钙保护膜,包括保护膜的形态、组成及结构。列举了其他种类清净剂的抗磨性,并对全配方汽油机油中不同种类高碱值清净剂的抗磨性做了比较。介绍了方解石型高碱值磺酸钙抗磨性要优于无定形高碱值磺酸钙,二烷基二硫代磷酸锌与高碱值清净剂复合后抗磨性的变差。通过综述高碱值清净剂的抗磨性,为其抗磨性的发挥和内燃机油的配制提供参考。     

Preparation and Performance of Overbased Complex Sulphonates

Overbased complex sulphonates containing two metals - sodium and magnesium - were prepared by using overbased magnesium sulphonate as the starting material. Borated overbased complex sulphonate containing two metals was synthesized by reaction of boric acid with the corresponding sulphonate. The total base number (TBN) of overbased complex sulphonates decreased compared with that of magnesium sulphonate, while TBN of borated overbased complex sulphonate further decreased. The detergency, anti-oxidation and extreme pressure performances of overbased complex sulphonates were improved compared with those of overbased magnesium sulphonate; the anti-oxidation and extreme pressure performances of borated overbased complex sulphonates were further improved whereas its detergency was reduced.     

高碱值磺酸镁清净剂的摩擦学性能研究

在四球实验机上研究了高碱值磺酸镁清净剂的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜和光电子能谱仪对磨 斑的表面形貌和表面膜的元素组成进行了分析,探讨了高碱值磺酸镁的摩擦化学作用机理。结果表明:高碱 值磺酸镁的抗磨性能与其添加浓度有关,高浓度的高碱值磺酸镁具有良好的抗磨性能;这是由于在摩擦过程 中呈胶体分散的磺酸镁无机颗粒在摩擦副表面发生物理沉积和化学反应形成的保护膜能够有效地降低摩擦 副的磨损。     

超高碱值烷基水杨酸镁盐的制备与性能研究

介绍了一种碱值达400mgKOH/g的烷基水杨酸镁盐润滑油添加剂的制备过程及其各项性能。实验中重点考察了不同因素对超高碱值烷基水杨酸镁盐制备过程的影响；并采用红外光谱等方法考察了该产品的胶体稳定性及添加剂中碱性组分碳酸盐的晶型结构；通过冷冻蚀刻电镜法观察了含碳酸盐的胶体粒子结构及粒度分布情况；应用凸轮挺柱、四球试验机等考察了超高碱值烷基水杨酸镁盐产品的极压抗磨性能。结果表明，添加剂中胶体粒子的结构是影响产品性能的重要因素，胶体粒子的粒径越小，粒子分布越均匀，其胶体稳定性、抗磨损性能越好，产品的高温清净性等也均有明显改善。     

碱性复合磺酸钙基脂的摩擦学性能及机理

采用SRV摩擦磨损试验机评价了实验室制备的碱性复合磺酸钙基润滑脂在高、低温下的摩擦学性能,并采用三维轮廓扫描仪和X射线光电子能谱仪观察和分析了磨斑表面的磨损情况及表面元素的化学状态。结果表明,高温下碱性复合磺酸钙基润滑脂具有更好的减摩性能,但是其抗磨性能较之室温略有下降。产生这种情况的主要原因是高温下的摩擦表面比室温时有更高的化学反应活性,生成更多的硼酸钙和硫化亚铁,形成能抗磨减摩的覆盖膜。     

硼化磺酸盐添加剂的研制及性能评定

利用均匀试验设计及其数据处理软件建立相应的数学模型，合成以硼酸钙为碱库的磺酸盐清净剂，并与相应的高碱性磺酸钙清净剂对比，评价了水解稳定性、氧化稳定性、热稳定性和摩擦磨损等性能。在所有的对比试验中，硼化磺酸盐清净剂均显示了较好的特性。     

超碱值石油磺酸镁合成工艺研究

以石油磺酸铵为原料，采用红外光谱、冷冻蚀刻电子显微镜观测等方法对所合成超碱值石油磺酸镁产品的组成结构及其性能进行分析，研究了超碱值石油磺酸镁合成过程中水的加入方式对产品碱值及性能的影响，并对水的加入量进行了考察。研究结果表明：在超碱值石油磺酸镁合成过程中，中和时不宜加入水，而在碳酸化时加入水有利于超碱值石油磺酸镁的合成，并可得到性能良好的超碱值石油磺酸镁产品；加入水的当量数应与加入氧化镁的当量数相当，这样可使超碱值石油磺酸镁的合成得以顺利进行。     

柴油机油添加剂的稳定性研究

采用沉淀值、溶解试验及微粒粒径测量等试验对柴油机油常用添加剂单剂和添加剂复配后体系的稳定性进行考察,并应用红外光谱分析、粒径分析及碰撞理论等手段对添加剂之间相互作用的机理进行了研究。结果表明：添加剂单剂中高碱值烷基苯磺酸钙的稳定性最差,其次为高碱值硫化烷基酚钙,其它添加剂的稳定性较好;高碱值烷基苯磺酸钙与高碱值硫化烷基酚钙复配时会产生大量沉淀,两者之间无化学反应发生,但颗粒相互碰撞,形成更大的颗粒,从而使体系不稳定;无灰分散剂的引入有利于高碱值烷基苯磺酸钙胶体结构的稳定,两者复配时,无灰分散剂利用其空间位阻效应使高碱值烷基苯磺酸钙的稳定性提高。     

超高碱值石油磺酸钙的合成及应用

介绍超高碱值石油磺酸钙的合成工艺及在5070船用汽缸油中的应用效果,通过冷冻蚀刻电镜观测及分子结构解剖,表明研制产品具有较为理想的磺酸钙结构特征,是高碱性船用润滑油的理想组分。     

水分对高碱值硫化烷基酚钙结构和清净性的影响

采用傅立叶红外光谱仪，分析了水分对清净剂高碱值硫化烷基酚钙结构组成的影响；采用热管氧化试验法和曲轴箱模拟试验法，考察了高碱值硫化烷基酚钙在加水前后清净性能的变化；采用四球试验机和高频往复试验机，分析了水分对高碱值硫化烷基酚钙润滑性能的影响。结果表明，油中的水含量对高碱值硫化烷基酚钙的水解安定性能影响较大，并且随着水含量的增加，油品的清净性能和抗磨性能变差。     

微量水对含清净剂油品抗磨减摩性的影响究

利用高频往复试验机研究了被微量水污染的含清净剂油品的抗磨减摩性能变化及其作用机理。结果表明：试验选用的5种清净剂均能增强润滑油基础油的抗磨减摩性;碱值高的清净剂C对基础油的润滑性改善效果最好,摩擦因数仅为0.10;但是水对分别添加清净剂A,B,E的油品抗磨性能影响较小,对分别添加清净剂C和D的油品抗磨性能影响较大;当油品中清净剂C加入量（w）为2.0%、水加入量（w）分别为0.1%和0.3%时,往复试验钢球的平均磨斑直径分别增至410.0 μm和416.0 μm,油品抗磨性明显变差。含有相同有机酸基质类型的清净剂,过剩碱性组分的水溶性越强,相应油品测试时钢球的磨斑直径越大;含有相同金属类型,不同有机酸基质清净剂的油品试验时的摩擦因数和钢球磨斑形貌变化趋势不同。     

不同结构的烷基苯对高碱值磺酸钙水解安定性和清净性的影响

探讨了评价高碱值磺酸钙水解安定性的方法，认为总碱值保留值和淤渣量均能较好地反映水解安定性。研究了以各种结构的烷基苯为原料制备的高碱值磺酸钙的水解安定性和清净性能，分析了烷基苯结构、相对分子质量、磺酸盐胶体颗粒大小分布等因素对水解安定性和清净性能的影响。试验结果表明，烷基苯的类型、相对分子质量的大小是决定高碱值磺酸钙水解安定性和清净性的主要因素     

超重力技术生产高碱值石油磺酸钙的中试工艺及后处理研究

在小试成熟工艺技术的基础上,建成1套年产1 kt润滑油清净剂的超重力反应器中试装置,采用该装置进行生产高碱值石油磺酸钙润滑油清净剂的中试试验研究,并对高碱值石油磺酸钙合成过程中产生的“三废”进行处理。中试试验结果表明：碳酸化反应的最佳时间为58～62 min,该时间内,反应产物的碱值最高达到315.2 mgKOH/g,相应的运动黏度为35.6 mm2/s;采用卧式螺旋离心机对粗产品进行预处理的效果好于传统釜式法的预沉降脱渣方法;超重力反应器中试生产的高碱值石油磺酸钙润滑油清净剂的性能优于传统釜式工艺产品,且满足石化行业标准SH/T0042-91中一级品的质量要求。确定的“三废”处理技术的应用效果良好,实现了超重力中试生产过程的低污染物排放。     

高碱值石油磺酸钙生产过程废弃物的利用

分析了高碱值石油磺酸钙生产工艺及生产过程废弃物的主要特征,经中试生产实践,提出了废弃物的有效利用途径。结果表明：将生产高碱值石油磺酸钙的废液进行精馏分离,得到的低分子醇作为生产破乳剂的原料,其产品的使用性能与采用新醇生产出的产品相当;用溶剂从高碱值石油磺酸钙离心废渣中萃取出的“低品质”添加剂既可以作为产品进行直接销售,也可以作为高碱值添加剂的调合组分,提高添加剂产品的综合经济效益;萃取添加剂后剩余的碳酸钙经干燥后能作为生产复合磺酸钙基润滑脂的转相剂,进一步降低了磺酸钙基润滑脂的生产成本。