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石科院李云鹏杂谈润滑油的泡沫及其它(一)

2016-01-05 10:50:13

对于工业润滑油品,使用量比较大的,也是我们比较常见的,是汽轮机油(2011年改称涡轮机油)和液压油,不论在研发阶段,还是在生产阶段,甚至在油品的使用阶段,我们经常被油品的两个技术指标所困扰,抗泡沫性和空气释放性,这是典型的矛盾的两个方面,兼顾两个指标都能够合乎要求,就需要我们的平衡技巧了。

泡沫特性:指润滑油品生成泡沫的倾向和泡沫稳定性。千万不要小看那些小气泡的存在,它使油品的体积无形中增大了,在使用过程中容易溢出;增大了油品的压缩性,油压降低(内燃机油油压过低的一个因素,业内多数人在分析什么机油亮红灯的现象时容易忽略的一个因素);传递能量效率减低;增大了油品与空气接触的面积,会加快油品的老化速度;增加了金属表面“穴蚀”的几率;对油品的冷却作用和散热效果也会产生负面影响。

在油品中加入抗泡剂,是抑制泡沫产生的有效手段。抗泡剂分硅型和非硅型两大类,典型分别如二甲基硅氧烷(二甲基硅油)和丙烯酸酯醚共聚物:

在硅型抗泡剂中,-Si-O-极性基团的存在和短的烃基侧链,使得二甲基硅油不溶于油或溶解性非常小,它是以胶体微粒的形式分散在油中,随着时间的推移,易造成聚集而使消泡性能失效,一般认为,其抗泡机理是增加液体与空气的表面张力,使之不易生成气泡,因此,含有硅型抗泡剂的油品的空气释放性能较差。而非硅抗泡剂在矿物油中的溶解性能好,对调和技术不很敏感,但是,这类抗泡剂对油品中某些已存在的表面活性物质较为敏感,如清净剂和分散剂,甚至有时候反而会促进油品生成泡沫。非硅抗泡剂的优点,却是能有效地改善油品的空气释放性能,这是因为非硅抗泡剂的作用机理为部分替代原气泡膜中的表面活性剂,改变膜层的分子间引力,使膜强度降低或韧性降低而使泡沫的稳定性下降,达到消泡的目的,因此,油品中的空气能以气泡的形式逸出而具有良好的空气释放性能。

行文至此,我们不难理解,就油品的泡沫性能而言,不同类型的抗泡剂在溶解性、对表面活性物质的敏感程度、消泡机理、空气释放性能等方面,存在着显著的差异,这样,我们就可以将两者结合而使其相互取长补短,这也就是我们如今有了所谓的不同型号的复合抗泡剂。所以,抗泡剂体系,是润滑油品的一种典型的折中平衡。

顺便提及,硅型抗泡剂在油中的分散粒径对抗泡性影响很大,在使用时一般先借助高速搅拌或胶体磨,将其溶入溶剂,配置成10%浓度的母液(浓缩物),然后再稀释到油品中。还有一个容易被忽视的问题,就是抗泡剂的加入温度及时机,也应特别的给予重视。经验之谈,仅供参考。

文章转自:石油产业网



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