石油添加剂中粘度指数改进剂综述

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  [摘要] 石油添加剂的概念,粘度指数改进剂的类型,作用机理,及其应用举例
  [关键词] 石油添加剂、粘度指数改进剂、聚甲基丙烯酸酯、T602(C7-9)
  随着近代工业的发展,对石油产品质量的要求也在不断提高,由于石油中天然组分的局限性,单靠加工工艺本身,往往不能满足使用需要,为提高石油产品质量,以满足各种使用性能的要求,可加入一些特殊的油溶性有机化合物,这些化合物可以改善石油产品的各种性能,它们称之为石油产品添加剂。采用加入添加剂来提高石油的使用性能是即经济又有效的办法。
  石油添加剂的种类:中华人民共和国标准局于1987年4月1日发布了石油添加剂分类专业标准(ZBE60003-87)以替代原石油部标准SY1981-73,该分类标准将石油添加剂分为四大类,80个组,四大类包括润滑油剂添加剂,燃料添加剂,复合添加剂,其他添加剂。
  润滑油剂添加剂有几十种,本文主要论述粘度指数改进剂(OCP)。
  粘度指数改进剂是一种油溶性高分子聚合物,是油性的链状高分子聚合物,其分子量按品种的不同从几万到几十万。在不同温度下具有不同形态,并对粘度产生不同影响,以增加粘度和改进粘温性能,即具有高粘度指数,粘度指数改进剂主要用于调制多级内燃机油,其次用于调制低温性能好的液压油,液力传动机油等。我国的粘度指数改进剂主要有聚乙烯基正丁基醚,聚甲基丙烯酸酯聚异丁烯,乙丙共聚物等。粘度指数改进剂的统一符号为T6xx
  粘度指数改进剂是增粘剂,粘度指数改进剂(OCP)主要用于调配多级油、改善粘温性能、改善低温启动性和泵送性、减少发动机油耗和磨损。它具有热稳定性好、稠化能力强等特点,在柴油机中积碳少,剪切稳定性好。其特点如下:
  1) 稠化能力强,聚合物分子在溶液中形成空间网络。
  2) 极好的剪切稳定性,实验证明在高温高剪切的严酷条件下,多级机油仍保持原有粘度。
  3) 调配机油的低温泵送性能好,所允许使用的原油粘度比其他粘度改进剂要高。
  4) 对发动机的清洁比其他粘度改进剂品种优越,源于其较好的综合性能,在满足相同剪切稳定性的前提下,用量较少,因而活塞上的沉积物较少。
  5)热氧化安定性好。
  在室温下粘度指数改进剂一般呈橡胶或固体形态,其相对分子质量从几万到几十万,而润滑油的平均相对分子质量仅为500左右。当这种高分子聚合物溶解在溶剂(润滑油)中后,会形成线团结构,且在溶剂中的线团体积与相对分子质量较小的溶剂油相比要大得多,因而使油品的粘度远大于溶剂的粘度,这就是增稠的原因。在低温下,高分子物以线团状存在,高分子卷曲,对基础油的内摩擦相对减少,对油品粘度影响不大;随着温度升高,其线团伸张,有效容积增大由于分子溶长,流体力学体积和表面积增大,使基础油内摩擦显著增加,对油品流动阻碍作用增大,从而弥补了基础油由于温度上升而下降的粘度,导致油品粘度显著增大。粘度指数改进剂就是基于不同温度下具有不同形态,并对粘度产生不同的影响,以增加油品粘度和改进粘温性能的。合用粘度指数改进剂调成的稠化型内燃机油、液压油、齿轮油等具有良好的粘温性能,粘温曲线平滑,可同时满足多粘度级别要求。这种油具有较好的低温启动性能和高温润滑能力,可四季通用。与同粘度级别的单级油(如SAE 10W-30与SAE30)相比,润滑油消耗据报道可降低27%,而燃料油消耗可降低3%-5%。
  举例本公司的主要产品为聚甲基丙烯酸高碳酯型T602石油添加剂。是以高碳醇、硫酸和丙酮氰醇为主要原料,经转化、酯化、蒸馏、聚合等工艺制得。共有T602(C7—9)添加剂、T602-HB与T602-HC石油添加剂、T602-HG与T602-HJ降凝剂、PCVPC降凝剂,B-10.10润滑添加剂、ST750增塑剂、T602-HE增粘剂等四类九个型号的产品。T602石油添加剂主要用做润滑油的增粘降凝剂。可提高润滑油的粘度指数,降低其凝固点,改善低温性能。本公司的产品销往全国十几个省市自治区。产品具有较高的技术含量,产品质量稳定,深受用户信赖。
  T602石油添加剂系甲基丙烯酸高碳酯类高分子聚合物。其分子量按品种的不同从几万到几十万。由于其特有的分子结构,与润滑油可形成吸附及结晶作用。因此可用作润滑油的增粘剂和降凝剂。
  本产品技术含量高、经济效益好。公司不但取得了较好的经济效益,而且为军工产品生产专用添加剂,保证了军用产品的供应,也取得了一定的军事和社会效益。
  现在国内外大量生产应用的OCP,由于OCP原料易得,工艺简单,综合性能良好,因而获得了更广泛的应用,国内外各大公司和科研单位都加强了对高性能的OCP的研究。综上所述,石油添加剂中粘度指数改进剂在石油行业将会占领主要市场。
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