合成润滑剂简介课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《合成润滑剂简介课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 合成 润滑剂 简介 课件
- 资源描述:
-
1、合成润滑剂简介中国石化长城润滑油中国石化长城润滑油2009年年11月月目 录一、合成润滑剂发展概况二、合成润滑油的基础知识三、合成润滑脂的基础知识四、使用合成润滑油脂的经济效益五、长城合成润滑剂与Mobil、Shell产品 线比较分析一、合成润滑剂发展概述合成润滑剂 定义:合成润滑油是通过化学合成方法制备成较高分子的化合物,再经过调配或进一步加工而成的润滑油。特点:可满足一般矿物油或天然油脂所不能满足的使用要求 低温、高温 高负荷、高转速 高真空、高能辐射 强氧化介质以及长寿命等;合成润滑剂历史军事和特殊需要20世纪初,德国、美国70年代后,由于科学技术发展的需要,两次能源危机的刺激以及合成润
2、滑剂技术的日趋完善和价格的日趋合理推动民用发展 高温,1000 宽温,航天器所处自然环境温度(嫦娥工程,-100)特殊需要,如抗燃 环保,高生物降解率 客户感受,长使用周期 节能,低摩擦系数的合成油 适应新材料,如与R134a相容的冷冻机油合成润滑剂应用范围民用军事 70年代初 50%以上 降至现在的20%以下。应用范围日益扩大,目前的应用领域主要包括:航空用油脂:其中包括航空发动机油、液压油和润滑脂。汽车用油脂:这是消耗量最大的领域,其中包括曲轴箱油、二冲程内燃机油、变速箱油和刹车油;工业用油脂:其中包括工业燃气轮机用油、齿轮油和轴承油、各类压缩机油、液压油和抗燃液、导热油和电器用油、金属加
3、工液和高低温润滑脂。全球合成油市场 很难统计 厂商利润核心,数据保密 应用太广泛,没有绝对行业 2005,全球润滑剂用量5000万吨,合成油接近100万吨,占2%ILMA(独立润滑剂制造商联盟)构成 合成润滑剂前三位 聚alpha烯烃 4250%酯类油2832%聚醚 1213%其它(硅烃、氟油等)增长 IMF(国际货币基金组织),2005全球的经济增速约4.1%;ILMA,全球合成油脂市场的增速为5.5%,略高。合成润滑剂研发动向 研究开始从专门为军工服务转向以民用市场为主;研究课题则从探索新品种、新结构为主转向以油品的应用研究为主。信息产量和用途开始向外披露,一些主要工业国家加强了对合成润滑
4、油脂市场的预测工作。产量也有了迅速的发展。近十年平均增长率达910%以上,而同期世界润滑油的年增长率仅为23%左右。合成润滑油迅速发展合成润滑油迅速发展润滑剂发展趋势美国Ozimek信息公司:全世界的润滑剂工业正在进入一个新纪元。20世纪30年代以来,润滑剂是靠在普通基础油中加添加剂进入90年代,对润滑剂的特性要求将变得更为苛刻,难以再仅仅靠加入添加剂的办法满足使用要求 在许多情况下,使用合成润滑剂和其它非常规基础油再加入添加剂将是满足当今润滑剂要求的唯一决择。我国合成润滑剂发展情况 60年代初起步,主要为军工服务。70年代后期开始向民用推广。特别是在“六五”期间,随着引进设备的增加,用油国产
5、化。军工 民用 在整个“六五”期间,我国的合成润滑剂的产品平均每年以30%多的速度递增,“七五”期间以17%的速度递增。目前,在民用航空、钢铁、机械、石油、化工、纺织印染、电子电器等行业广泛应用。二、合成润滑油的基础知识合成润滑油类型 化学组成类型化学成分类型化学成分合成烃 聚-烯烃 聚丁烯 烷基苯类聚烷撑二醇羧酸酯类 二元酸双酯 新戊基多元醇酯碳酸酯类C.HC.H.OC.H.OC.H.O.P硅輁类 硅油类 硅酸酯聚苯醚类全氟烷基聚醚氟氯碳类 三氟氯乙烯聚甲基丙烯酸酯/聚-烯烃共聚物C.H.O.SiC.H.OC.F.OC.F.ClC.H.O 合成油主要分为 6 类:有机酯、合成烃、聚醚、聚硅氧
6、烷(硅油)、含氟油、磷酸酯。合成油类型(续)分子结构 合成烃类 烯烃聚合物 乙烯聚合物 丙烯聚合物 聚丁烯,如聚异丁烯 高级烯烃聚合物,如聚-烯烃 加氢裂化油 芳烃与烯烃的缩合物 聚醚油类 脂肪族聚醚,如聚烷撑二醇 全氟烷基聚醚 聚硫醚 聚苯醚 酯类,羧酸酯类及碳酸酯类 双酯和复酯 新戊基多元醇酯 含氟酯类 碳酸酯合成油类型(续)分子结构 磷酸酯类 含硅油类 硅輁类,聚硅氧烷 硅酸酯类 硅烃类,如烷基硅 卤化烃类 含氯烃类,如氯化联苯,氯化石蜡 脂肪族氟碳和氟氯碳 六氟苯 分子结构 其它类 二茂铁衍生物 芳胺类,如三芳基胺 脲类衍生物 PAMA-PAO共聚物 杂环N、B、P等的化合物,如吡嗪、
7、三嗪、硼嗪等PAO 癸烯-1的齐聚物,均一的异构石蜡烃结构 生产工艺 乙烯催化癸烯-1 低粘度,BF3催化;高粘度,Zieglar-natta催化不饱和齐聚物 Ni or Pb催化,加H2 饱和齐聚物 蒸馏、调合不同粘度PAO 数量最大之合成油 大量用于汽油机油、光纤填充剂、化妆品等 中国不能生产(燕化?)价格较高 可以用聚内烯烃(PIO)取代 低温性能稍差PAO性能优点 多粘度级别,比矿物油多(2000cSt)倾点可-60 低挥发性(160)粘温性能好 涂料OK 密封材料OK(高粘度)减摩性能好 与矿物油和酯类油无限互溶 水解稳定性OK 防腐蚀性能好 无毒(不含芳烃、杂原子化合物)缺点 低粘
8、度PAO对许多密封材料只有中等的相容性 抗擦伤、抗磨损性能不如矿物油、聚烷撑二醇和酯类油好 对极压剂和抗磨剂只有溶解度 高粘度的生物可降解性差(不易分散入水)与硅油、聚烷撑二醇、全氟烷基聚醚不溶PAO10的典型值 VI:137 倾点:-53 NOACK蒸发:1.8%残炭:0.0009%使用PAO的典型产品 金吉星汽油机油 SH5000系列合成齿轮油 4521合成冷冻机油 合成烃复合锂基脂 4637高粘度指数液压油 4407合成齿轮油 羧酸酯类油 以羧酸和脂肪醇酯化而得 生产工艺 酯化脱除过量组分过滤洗涤蒸馏 类型 二元酸酯类 新戊基多元醇酯 芳香羧酸酯类 复酯和聚酯 单酯 长城:国内最大的生产
9、厂 高温性能突出 应用:航空润滑油、高温油脂、难燃液压油、压缩机油、仪表油等 价格范围宽,多数比PAO贵羧酸酯类油性能优点 加入抗氧剂后,比矿物油的热氧化安定性好 使用温度可高达260 部分酯的倾点低(己二酸异辛醇酯-90)部分酯的粘温性好(壬二酸异辛醇酯158)与矿物油和大多数合成油无限互溶 抗磨、抗擦伤、减摩性能优良 挥发性低 无毒 多数可生物降解,最好的环保油 中等价格缺点 多数酯类油只能得到低粘度级别 只能与氟橡胶、聚四氟乙烯、甲基硅橡胶相容(有改善)与多数涂料不容(有改善)水解稳定性较差 吸水性强 只有中等防腐蚀性用羧酸酯的典型产品 压缩机油:4502 润滑脂:7014-1等 难燃液
10、压油:4632 高温链条油:SHT-500A、SHT-600 冷冻机油:与R134a兼容的4524 航滑:4109、4106、4010(new!)密封脂:7903系列聚醚油 以环氧化物聚合而得 生产工艺 聚合中和过滤脱水闪蒸 类型:溶水型 溶油型 油水不溶型 国内大量生产,生产工艺主要由重庆分公司提供独特的性能 不残留燃烧 高温下(超过220),分解为小分子物质,残炭很少 逆溶性 中等分子量的聚醚 低温下(6070),能溶解于水中 高温下,从水中析出 与烃类的低溶解性 与矿油不同,溶解度有上限上述性能,可通过结构、组成调节聚醚油性能优点 粘度级别齐全 粘度指数高 减摩性能优良(蜗轮蜗杆)加入抗
11、氧剂后有很好的抗氧化性 最高使用温度可达250 低温流动性良好(倾点可-40)有良好的抗腐蚀性 无毒 生物可降解 价格比PAO低缺点 除溶油型外,与矿物油和合成烃不溶 对添加剂的溶解度小、感受性一般 粘压变化小 仅仅与环氧树脂和聚脲基涂料相容 仅仅与氟橡胶、聚四氟乙烯相容,与聚氨酯不容 与某些PMMA不容 在低速下有粘滑倾向 表面张力较低用聚醚油的典型产品 制动液:4606、4604 抗燃液压液:4631 压缩机油:4511、4512、4513、4513-1、4522 高温链条油:4402系列 冷冻机油:与R134a相容的329 齿轮油:4404(车重)、4405(工中)、4406(工重)水基
12、淬火液:324 金属加工液硅油 以卤代硅氧烷为单体聚合而成 生产工艺 水解中和平衡、中和精馏或闪蒸过滤 分类 甲基硅油 乙基硅油 烷基苯基硅油 氯苯基硅油 价格比PAO高 国内能大量生产 独特性能 粘温性能,VI300 耐热性能,苯基硅油的长期使用温度250 挥发度低,甲基硅油,149,30天,0.3%绝缘性能,甲基硅油的绝缘强度可达35KV 起泡性小 高抗压缩性,4万kg/cm2,仍是液体 无毒、无味硅油的性能优点 粘度等级齐全 粘温性能最好 热、氧化安定性优良 极好的低温流动性 挥发性低(即使低粘度油)闪点高 与密封材料、塑料和涂料相容 防腐蚀性能和水解安定性优良 化学稳定性优良 电性能优
13、良 不溶于水 表面张力低缺点 在混合摩擦状态下润滑性很差 承载能力低,难以用添加剂改善 与矿物油、合成烃、酯类油、聚苯醚和全氟聚醚不溶 价格偏高用硅油的典型产品 高温脂:7014-1、7017-1 密封脂:7501 脱模剂:YP01 绝缘半流体脂:7302 扩散泵油:274、275全氟聚醚 Perfluoropolyether(PFPE)单体六氟丙烯、四氟乙烯 六氟丙烯(HFE)结构式 分子量1,00010,000 四氟乙烯(TFE)结构式 分子量1,000100,00032m32n3322P2qOCF3全氟聚醚(续)生产工艺 全氟烯烃(O2)粗蒸氟化或氢化蒸馏后处理 特点 耐高温性能最好:2
14、60 润滑性能出众:PD630kg,FZG12 常见合成油中最贵:2,00020,000元/kg 号称“ultimate lubricant”全氟聚醚的性能优点 化学稳定性最高(for all)热氧化安定性非常高 53cSt 自燃380 O2170(75)bar 使用温度范围很宽 挥发性很低 低温流动性很好 与密封材料、塑料和涂料相容 抗燃 抗辐射稳定性高 优良的抗磨和抗擦伤特性 有适宜的粘温特性缺点 表面张力低,润湿特性差 防腐蚀性能欠佳 对添加剂的溶解性能差 与其它油品不溶 比重高 在分解温度(280350)下无毒,但超过会形成有毒的蒸汽 价格极高用全氟聚醚的产品 国外 Du pont:k
15、rytox series Montefluos:fomblin series Klueber:barrierta series(长城分公司 RDX)国内 长城(正)磷酸酯 正磷酸酯(phosphoric acid esters)/亚磷酸酯(phosphorous acid esters)正磷酸单酯/双酯/三酯 生产工艺 醇(/酚)三氯(氧)磷碱、水洗除去HCl 特点 抗燃性优良 润滑性良好正磷酸酯(续)抗燃性能名 称闪点燃点自燃点热歧管热板着火温度,510 704三间甲苯基磷酸酯240322650通过通过800透平油(矿物油)200240360着火着火450正磷酸酯的性能优点 三芳基磷酸酯的抗
16、燃性能优良,极高温下燃烧,但不传播火焰 润滑性良好,但对金、钨等不起作用 倾点较低,-56-15 热稳定性较好,三对氯苯基磷酸酯分解温度471缺点 含邻位异构体的三芳基磷酸酯有(剧)毒 热分解产生取代磷酸,腐蚀 最高使用温度:芳基150175 烷基芳基110120 水解安定性差 粘温性能一般较差,VI28148 比重较大 材料相容性 普通工业油漆、PMMA、PP、PVC、PBV不容用正磷酸酯的产品 抗燃液压油 Monsanto skydrol/prdraul Houghton houghto-safe AKZO AK20 除电站,基本不使用主要合成润滑油比较 矿油PAO双酯多元醇酯 PAG磷酸
17、酯硅油氟硅油聚苯醚PFPE烃类粘温特性耐高温性低温流动性氧化稳定性润滑性抗水性耐辐射性耐火性抗化学性与矿油比价1555105102550120250200300注:注:非常好 好 一般 差 其中与矿油的比价为20世纪80年代的水平,随着近年矿油价格的上涨,比价总体有所下降。类别长期工作温度范围/短期工作温度范围/矿物油93121135149合成烃177204218232有机酯177204218232聚醚163177204218聚苯醚316377427482烷基磷酸酯93121135149芳基磷酸酯149177204232硅酸酯191218260288硅油218274316343全氟碳28834
18、3399454全氟聚醚232260288343各类基础油高温极限工作温度范围合成基础油的低温性合成基础油的低温性类别粘度指数倾点,矿物油50130-45-10双酯110190-70-40多元醇酯60190-70-15合成烃50180-70-40聚醚90280-655磷酸酯3060-50-15硅油110500-7010硅酸酯110300-60氟碳化合物-20010-70-65聚苯醚-10010-1520 与矿物型润滑油相比,合成润滑油具有以下几点优势1、具有较好的高温性能;2、具有优良的粘温性能和低温性能;3、大多数合成润滑油比矿物油粘度指数高;4、具有较低的挥发性;5、优良的化学稳定性;6、具
19、有抗燃性;7、抗辐射性好;8、与橡胶密封件的适应性;9、生物降解性。长城合成润滑油脂命名规范7XXX 脂类4XXX 油类70XX 高低温脂40XX 高低温油71XX 仪表、阻尼、陀螺脂 41XX 仪表、阻尼、陀螺油72XX 防护、防锈多用途脂 42XX 防护、防锈油73XX 光学、电器脂43XX 光学、电器油74XX 极压、抗磨脂44XX 极压油75XX 真空脂45XX 真空油76XX 密封脂46XX 液压油77XX 抗辐射脂47XX 抗辐射油78XX 抗化学脂48XX 抗化学油79XX 其他49XX 其他三、合成润滑脂的基础知识F 合成润滑脂是指采用合成基础油为基础组分,调配而成的润滑脂,有
20、时人们也把采用非传统皂基稠化剂的润滑脂划入合成润滑脂类。F 合成油是根据具体的性能需求来合成的特定化学结构的产物,因此通常可以满足一般矿物油或者天然油脂不能满足的使用要求,如:低温、高温、高负荷、高转速、高真空、高能辐射、强氧化介质和长寿命润滑要求等。合成油润滑脂性能矿油聚烯烃双烷基苯双酯多元醇酯聚醚磷酸酯硅酸酯粘温性能FGFVGGVGPE低温性能PGGGGGFG高温氧化安定性FVGGGEGGG低挥发性能FEGEEGGG与多数涂料的相容性EEEVGGGPVG水解稳定性EEEFFCGFG防锈性EEEFFVGFG添加剂感受性EGEVGVGFGP相容性(丁腈胶)EEEGFEFE注:P=poor(差)
21、;F=fair(一般);G=good(好);VG=very good(很好);E=excellent(极好)合成基础油和矿油性能比较常用于合成润滑脂的稠化剂 由于合成基础油与矿物油在化学结构、理化性能上存在的显著差异,因此各种稠化剂与合成基础油的进行调配成脂时,必须特别考虑他们之间的配合关系,选择合理的基础油和稠化剂进行匹配,不仅可以保证得到满足使用要求的高性能润滑脂,同时也可避免因基础油或稠化剂中任何一方因功能上的过剩导致不必要的浪费。皂基稠化剂锂皂:12-羟基硬脂酸锂、硬脂酸锂或混合物;其他链长的脂肪酸锂皂,也可以得到与某些合成基础油具有更好配伍性的稠化剂;复合皂:复合锂复合铝复合钙复合磺
22、酸钙聚脲润滑脂的分类和结构式脲类稠化剂双脲三脲:R1-NHCONH-R-NHCONH-R-NHCONH-R1四脲:R1-NHCONH-R-NHCONH-R2-NHCONH-R-NHCONH-R3脂肪族双脲:R1-NHCONH-R-NHCONH-R2脂环族双脲:C6H11-NHCONH-R-NHCONH-C6H11芳基双脲:C6H5-NHCONH-R-NHCONH-C6H5有机稠化剂特性描述耐高温性能良好聚脲脂滴点在260330范围内,依据聚脲结构而不同;高温下锥入度变化小,不易软化;聚脲脂因不含金属原子,没有催化和老化作用良好的胶体安定性脲类化合物是有机物,同基础油的亲合能力强,不易分油,胶体
23、安定性好。良好的抗水性能脲类化合物是有机物,憎水性强,表现出很好的抗水淋性良好的抗酸性气体介质的能力与复合锂、复合钙、膨润土、复合钡等脂一起做耐HCl气体试验表明,聚脲脂耐酸性最好,复合钡也较好,而其它脂都变稀流失,因而聚脲脂适用于化工行业的某些设备润滑。轴承寿命长轴承寿命是润滑脂综合性能的表现,脲基脂的轴承寿命可达20000h以上,同比复合锂为15002000h,锂基脂为500h以下。脲基润滑脂的特点 氟碳稠化剂是上世纪70年代发展的一类新型稠化剂,主要有聚四氟乙烯(简称PTFE)和全氟乙烯丙烯共聚物(简称FEP),用得最多的还是PTFE。用作润滑脂稠化剂的PTFE分子量为100005000
24、0粒度小于30m,最好是分子量为2000030000粒度110m的PTFE调聚物(调聚物是指封口端为其它低分子烷基的聚合物)。氟碳稠化剂在全氟聚醚中稠化能力最强,另外PTFE对矿物油、酯类油、聚醚油、硅油、氟油均能稠化成润滑脂。特点:良好的耐高温性能优良的润滑性化学惰性良好的低温性能良好的基础油适应性氟碳化合物稠化剂 酰胺盐稠化剂是指N-烷基对苯二甲酸单酰胺的金属盐,一般常用的是N-十八烷基对苯二甲酸单酰胺钠盐,简称十八酰钠。酰胺盐润滑脂问世于上世纪60年代,润滑油重庆分公司自上世纪60年代就开始了酰胺盐稠化剂的研究,并于上世纪80年代取得了两项国家发明奖。高温性能优于复合皂在保证高温性能的同
展开阅读全文