生物柴油对低硫柴油润滑性的增进作用

用菜籽油、大豆油以及芸香籽油制备了多种脂肪酸低碳醇酯即生物柴油，用高频往复试验机法（HFRR）考察了生物柴油对低硫柴油润滑性的增进作用。研究结果表明，生物柴油对低硫柴油润滑性有增进作用，但添加质量分数在0．2％以下时效果不明显；柴油组分不同，对生物柴油的感受性也不同：对于馏分较重、粘度较大的柴油，生物柴油的添加量只需超过2．0％其润滑性就能满足标准要求（磨斑直径不大于460／μm）；而对于馏分较轻、粘度较小的柴油，需添加4．0％～5．0％才能使其润滑性满足要求；生物柴油的烷氧基链长对其润滑性没有明显影响，而甘油单酸酯或游离脂肪酸等杂质能够显著提高其润滑性；以不同植物油为原料制备的生物柴油在较低的添加比例下对低硫柴油的润滑性没有明显的不同，超过2．0％以后略有差别。     

低硫柴油润滑性能改进剂的制备与评价

低硫柴油的使用减少了汽车尾气对环境的污染,但同时造成发动机磨损加大。采用不饱和混合酸和多元醇等低成本原料合成出一种低硫柴油润滑性能改进剂,并对其润滑性能、兼容性、腐蚀性、水反应和低温性能进行了评价。试验结果表明,该润滑性能改进剂的合成工艺较为简单,润滑改进效果好,加入量为50×10-6时,柴油的HFRR法磨斑直径不大于460μm,其他性能也均比较稳定。     

提高柴油润滑性的研究进展

介绍了影响柴油润滑性的组分,阐述了柴油润滑性差的原因和油泵磨损的机理以及提高柴油润滑性的方法。柴油中含氧、含酸极性杂环化合物是保证柴油润滑性能的关键组分,酯类是极具应用前景的抗磨润滑剂。     

四球磨损试验对柴油不同组分的区分性考察

采用蒸馏法和色谱柱分离法分别对柴油按照组分和极性进行分离,并对不同馏分段柴油和极性柴油进行了润滑性能考察。通过SEM扫描电镜对进行润滑性能的磨痕形貌进行了表征。试验结果表明,随着柴油馏出温度的逐渐升高和柴油极性的增大,柴油组分的润滑性能越好。柴油的润滑性能与氮含量和多环芳烃之间有较好相关性,柴油的润滑性关键取决于其中的极性有机物及其数量。     

我国柴油的润滑性—一个潜在的重要问题

从柴油的化学组成及其对柴油润滑性能的影响出发,介绍了80年代、90年代欧美柴油的润滑水平和解决办法,指出：由于环境保护法规的日益严格,柴油中的多环芳烃和其它抗磨杂质的含量随之下降,柴油的抗磨性变得越来越差;我国柴油的润滑性也是一个潜在的重要问题。在分析我国柴油润滑性的现状后,提出了控制柴油润滑质量的方法及开发高效润滑性添加剂的建议。     

环烷酸用作超低硫柴油燃料抗磨剂研究

采用高频往复试验机考察了环烷酸在超低硫柴油燃料中的摩擦学性能,利用EDS能谱对磨斑表面微观形貌及组成进行了扫描分析,并探讨了环烷酸的润滑机理。试验结果表明:环烷酸在超低硫燃料中的溶解性较好,能够有效改善超低硫柴油的润滑性能;当环烷酸添加量为100μg/g以上时,可满足车用柴油对润滑性的要求。EDS能谱结果表明,空白油样磨斑表面未发现O元素,而100μg/g环烷酸的磨斑表面中出现了O元素,其质量分数为6.56,原子百分数为10.39。     

国内外喷气燃料润滑改进剂综述

飞机发动机的燃料供给主要靠柱塞泵进行灵敏地调节。柱塞泵对喷气燃料的润滑性能敏感,若严重磨损,将直接危及到飞机的飞行安全。喷气燃料的润滑性能用磨斑直径来表征,国际航空界对喷气燃料的磨斑直径提出了具体的要求。在喷气燃料中添加润滑改进剂是提高喷气燃料润滑性能,降低柱塞泵磨损的有效方法。对美军,俄罗斯及中国的喷气燃料润滑改进剂的发展状况进行了综述。从目前的发展趋势看,喷气燃料润滑改进剂仍将以二聚酸为主。(图0表2参考文献32)     

柴油润滑性试验方法及对应性研究

90年代,由于欧美对环境保护法规的日益严格,柴油中的多环芳烃和其他抗磨杂质的含量随之下降,柴油的润滑性能变得越来越差。为了解决这一问题,需在柴油中加入柴油润滑剂来提高柴油的润滑性能。在磨损四球机上建立的柴油润滑性能试验方法,对不同级别的柴油及柴油润滑剂具有较好的区分性和重复性,与HFRR试验结果有一定的对应性,并对柴油润滑性试验方法做简单介绍。     

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。     

磁场作用下基础油和含硫代磷酸铵盐润滑油的摩擦学特性

采用改进后的四球试验机考察在有、无磁场作用下150SN基础油和含硫代磷酸铵盐(T307)抗磨添加剂润滑油的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜(SEM)观察磨斑的表面形貌,分析磁场、载荷和T307的添加量对润滑油摩擦学特性的影响。结果表明：以150SN基础油为润滑介质时,与无磁场作用时相比,磁场作用下的钢球磨斑直径较小、摩擦因数较大,即磁场作用可增强150SN基础油的抗磨性能、削弱其减摩性能;以含T307润滑油为润滑介质时,磁场作用下的钢球磨斑直径和摩擦因数均大于无磁场作用时的磨斑直径和摩擦因数,即磁场作用对含T307润滑油的抗磨性能和减摩性能都有不利影响;磁场作用会影响钢球表面膜的性质和状态,不利于T307与金属表面发生摩擦化学反应形成润滑膜。     

基于分子模拟润滑改进剂对喷气燃料润滑性能的影响

自1990年以来,美军在地面柴油机装备上使用单一燃料时燃料泵出现了严重的磨损失效。本文采用分子模拟理论来模拟喷气燃料润滑改进剂分子,并采用HFRR试验机和BOCLE试验机来评价并验证润滑改进剂的抗磨性能。结果表明,抗磨剂在摩擦表面上的吸附能与其抗磨性能相关,二聚酸的吸附能高于环烷酸的吸附能,二聚酸具有相对较好的润滑性能,摩擦学试验结果表明二聚酸的摩擦学性能优于环烷酸;抗磨剂在一定浓度时能够满足燃料用作喷气燃料润滑性的需求,当满足燃料用作柴油润滑性需求时,需要添加更高的浓度。     

柴油润滑性试验方法及对应性研究

20世纪90年代，由于欧美对环境保护法规的日益严格，柴油中的多环芳烃和其它抗磨杂质的含量随着下降，柴油的润滑性能变得越来越差。为了解决这一问题，需在柴油中加入柴油润滑剂来提高柴油的润滑性能。在磨损四球机上建立的柴油润滑性能试验方法，对不同级别的柴油及柴油润滑剂具有较好的区分性和重复性，与HFRR试验结果有一定的对应性。本文对柴油润滑性试验方法做了简单介绍。     

电磁场作用下含三乙醇胺硼酸酯润滑油的摩擦学特性

使用改进后的四球摩擦磨损试验机,考察了添加三乙醇胺硼酸酯（TBE）抗磨添加剂的150SN基础油在电磁场作用下的摩擦磨损性能,使用扫描电子显微镜（SEM）观测钢球磨痕表面形貌,采用X射线光电子能谱仪（XPS）和X射线能谱仪（EDS）分析了磨斑表面典型元素的化学状态,并从电磁场的物理效应和化学效应两个方面对摩擦学机理进行了初步探讨。结果表明：在电磁场作用下,150SN基础油润滑下的钢球磨斑直径和摩擦因数均比无电磁场时大,含TBE润滑油润滑下钢球的磨斑直径比无电磁场时小,但摩擦因数比无电磁场时大。电磁场对磨损微粒的作用使其在摩擦表面形成一个保护膜层,并且电磁场会促进TBE中B和N元素与金属基体的键合作用,在摩擦表面形成含Fe和B元素的摩擦化学反应膜及含有机氮化物的高强度聚合物膜,从而影响TBE的抗磨减摩性能。     

加氢柴油抗磨剂的效果与对比分析

以高频往复试验机评价加氢柴油润滑性能,考察了抗磨剂XL-66、抗磨剂DL-4940、国外抗磨剂F-01和自制抗磨剂Z-01对加氢柴油抗磨性能的影响。结果表明,在抗磨剂添加量大于200ug／g时,可以使加氢柴油的磨痕直径从689um下降到460um以下,可满足轻柴油GB／T19147-2000的要求。采用色谱-质谱联用、红外光谱等手段分析表明,国外抗磨剂F-01以极性芳环物质提高加氢柴油抗磨性能;自制抗磨剂Z—01主要从支化度较低的长链酯、醇以及醇之间多聚等增强分子的极性来提高加氢柴油抗磨性能;国内抗磨剂XL-66,DL-4940以支化度较低的长碳链羧酸、酯等极性物质提高加氢柴油抗磨性能。     

燃料润滑性的研究 Ⅰ.柴油组分的磨损性能

以色谱法分离所得到的柴油组分为试样,通过HFR试验机研究了各组分的磨损性能.试验结果说明多环芳烃和极性杂质是影响柴油润滑性的主要组分,多环芳烃在低浓度时,增大磨损,而在较高浓度时,又有抗磨作用,单环和双环芳烃对柴油的磨损影响不大.对芳烃的润滑机理作了初步的探讨.上述现象可以用几种表面反应的竞争作用以及多环芳烃游离基的稳定性来解释.     

以蓖麻油酸合成的低酸值加氢裂化柴油抗磨添加剂润滑效果研究

以高频往复试验机(HFRR)评价柴油润滑性能,考察了碳数为18的不同羧酸对加氢裂化柴油润滑性的影响。合成了蓖麻油酸单酯类化合物,测定了它们的酸值,并考察了其对加氢裂化柴油润滑性改进的效果。通过优化蓖麻油酸丙三醇单酯与蓖麻油酸复配的比例,制备了加氢裂化柴油的抗磨添加剂。试验结果表明,在相同添加量条件下,制备的抗磨添加剂对加氢裂化柴油的润滑性改进效果略优于国外抗磨剂,而制备的抗磨添加剂酸值约为国外抗磨剂的一半,在加剂量为200 500 μg/g的条件下,不影响加氢裂化柴油的基本物化性质。     

稀土化合物对含烟炱油品抗磨性能影响

为探索减轻烟炱磨损的途径,用自制烟炱捕集装置收集了精制生物质油和柴油的微乳化燃油烟炱(Bio-fuel soot,BS),在四球机上考察纳微米级的稀土化合物对含BS的液体石蜡(Liquid paraffin,LP)抗磨性能的影响,借助EDS分析磨斑元素组成。结果表明,微米Ce2O3可减轻烟炱磨损,但是效果不明显。微米La2O3可以提高纯LP的抗磨能力,但不能够降低含烟炱LP的磨损,表面修饰的Nano-LaF3抗烟炱磨损效果明显,烟炱浓度2. 0%时其最优添加浓度为0.6%,有望作为解决烟炱磨损的润滑油添加剂。Nano-LaF3对含烟炱的LP的抗磨性能的影响机理在于摩擦过程中形成含铁氧化物、碳氧化物及含镧化合物的边界润滑膜。     

二聚酸的合成及其对喷气燃料润滑性的影响

以油酸为原料合成了二聚酸,利用红外光谱仪分析其结构,并采用高频往复试验机(HFRR) 和球柱润滑性评定仪(BOCLE)分别考察了二聚酸在喷气燃料中的摩擦学性能以及与环烷酸型抗磨剂(T1602)的复配效果,采用SEM扫描电镜及EDS能谱分析试验球片。结果表明,所合成二聚酸具有一定的抗磨效果,二聚酸添加质量分数为80 μg/g时,磨斑直径能够达到500 μm以内;二聚酸添加质量分数在15~20 μg/g范围内即可满足喷气燃料对润滑性的要求;二聚酸与T1602复配后,在二聚酸添加质量分数40 μg/g以内时对喷气燃料的润滑性提高不明显,可能由于添加剂在摩擦副表面间存在竞争吸附的原因。二聚酸在摩擦副金属表面发生了化学吸附,形成了具有较好润滑作用的含氧化学保护膜,起到了抗磨效果,同时还伴随着腐蚀效应。     

生物柴油的成分对提高超低硫柴油润滑性影响的研究

以玉米油、向日葵油、橄榄油为原料制备的生物柴油掺入到加氢裂化柴油中,生物柴油掺入量为0.5%以上,可使加氢裂化柴油磨痕直径小于460 μm。以生物柴油中几种典型成分油酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸、丙三醇、甘油油酸酯及其复配为添加物,考察了其对加氢裂化柴油润滑性的影响。结果表明,生物柴油的主要成分油酸甲酸、亚油酸甲酸对加氢裂化柴油的抗磨性能远不如生物柴油效果明显,微量的油酸、油酸甘油酯等极性杂质对提高加氢裂化柴油的润滑性效果显著。生物柴油掺入加氢裂化柴油中,起关键作用的不是脂肪酸单酯类混合物,而是生物柴油中的极少量游离脂肪酸、丙三醇以及部分参加反应的单酰甘油、二酰甘油和未参加反应的残留物三酰甘油等极性杂质。     

柴油润滑性问题的由来和研究现状

柴油低硫低芳烃导致润滑性下降，高压燃油喷射系统的磨损问题突出。磨损以氧化腐蚀和擦伤为主，而对燃油起润滑功效的机理，则有3种假设加以解说。高频往复试验(High frequeny reciprocating rig method，HFRR)和球-柱试验(Ball on cylinder lubricity evaluator，BOCLE)适宜评定柴油润滑性，但其评定值与柴油物化分析数据和实际抗磨效果的相关性差。油泵现场试验能较好地反应实际柴油润滑性能。添加剂技术是解决柴油润滑性的首选途径，低摩擦碳膜(Near-frictionles scarbon coatings，NFC)是很有前景的抗磨损技术。