潤滑油添加劑發展綜述

丁婭 陳炳耀 楊善杰

摘 要：介紹了石油添加劑的基本性能、基本要求、分類標準及其在國內外的發展狀況，環境保護法規對添加劑的影響，環境和法規對添加劑的限制和禁用等。

關鍵詞：添加劑;分類;發展;環保

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.006

1 添加劑性能及基本要求

潤滑油主要由基礎油和添加劑組成，其中基礎油是主要組分起到潤滑油的主要作用，通過改變傳統的石油煉制方法已經難以滿足當今發動機技術的發展需求，所以對添加劑的使用已成為最佳的選擇。添加劑是為了彌補傳統潤滑油某些性能的不足，雖然加入量少但效果顯著。一般工業潤滑油添加劑占比10%以下，內燃機油其添加劑成分占到20%左右，而對于高堿值的船用氣缸油添加劑能占30%以上。

研發人員通過大量實驗，尋找出各種添加劑的最佳組合，既能使潤滑劑達到其特定性能，又能節省加入量，這就是判斷潤滑油品質的關鍵指標。對目前市場上的主流品牌潤滑油來說，基礎油的品質差異性越來越小，主要區別就在于對添加劑的使用，對不同的成品油，里面的添加劑品種、類型、劑量及配方各有不同[1]。例如很多用戶在選用齒輪油時認為油的粘度越高，油膜越厚，潤滑越可靠，而油粘度低時油膜薄，易使油膜破裂，因而偏愛高粘度油。這種觀點是很片面，因為有極壓抗磨添加劑的潤滑油的油膜的強度主要是依靠添加劑的性能，油膜的厚薄起到較小的作用，與此相反，油粘度高反而使潤滑油的流動阻力變大、流動性變差及傳熱性能差，因此在同等的質量檔次下，粘度低的油是反而是最好的選擇?；诃h保節能的要求，低粘度化是所有潤滑油品的發展趨勢，添加劑的作用將變得更加重要，也促使我們要不斷地去開發出更高性能的添加劑來滿足油品的發展需求。

2 國內石油添加劑的分類標準

國內石油添加劑分類只有行業標準和企業標準，沒有國家標準。采用SH/T 0389-92對添加劑進行分類，這類產品的類別是用漢語拼音字母“T”來表示。

2.1 石油添加劑按照運用場所進行分類

石油添加劑按運用場所可以分為潤滑劑添加劑、燃料添加劑、復合添加劑和其它的一些添加劑種類。

2.1.1 不同類別的添加劑按狀態

目前，潤滑劑的常用類型有液體潤滑劑、半液體潤滑劑和固體潤滑劑，這種分類方法是根據其狀態進行劃分的。同時液體潤滑油包括：礦物油系潤滑油、合成油系潤滑油、水基潤滑劑（包括水、乳化液、水和其他物質的混合物）;半液體潤滑劑包括：有機脂、無機脂;固體潤滑劑包括：金屬化合物、其他無機物和有機物質。

2.2 添加劑在國內外的發展情況

2.2.1 添加劑在國外的發展情況

在20世紀30年代前，直餾礦物油是潤滑油中最普遍使用的原料，添加劑幾乎不被使用，在當時這就完全可以滿足發動機的潤滑需求。到了20世紀50年代，國外添加劑運用在潤滑油中有了很大的發展，主要是運用到內燃機油與工業動力設備上。內燃機油的使用在潤滑油中所占比例較大，進而對添加劑的使用量也變得很大，種類也隨著變多。較長時間以來，有效地提高內燃機油的性能成為國外潤滑油添加劑發展上的主攻方向;而在50年代的后期，使用復合金屬清凈劑與抗氧抗腐蝕劑成為潤滑油中最重要的突破，這種突破能適應當時內燃機工作時所應具備的一系列的需求[2]。但是，僅使用這些添加劑進行調配，不僅加入量高，性能也不太好。隨著車輛數量的劇增，汽車開停次數的增加，一系列問題又接著產生，如低溫油泥、高溫積碳等雜質的產生，使得發動機曲軸箱的運轉受到影響……這一系列的問題都需要不同類型的添加劑來進行改善。

添加劑在國外潤滑劑中的加入成為人們較為關注的問題，為了能更好地適應機械行業的發展，潤滑油的性能在不斷地提高，這就促進了新組分的添加劑和復合添加劑的研究;到了1990年，西方國家的潤滑油添加劑的年銷量接近2.2Mt;到90年代末期，添加劑的生產公司面臨的兼并和合并的情況極為嚴重。這些面臨的壓力主要來自于用戶、政府、發動機制造廠的壓力，正是這些壓力推動著添加劑行業的發展[3]。

2.2.2 添加劑在國內的發展情況

我國在潤滑油添加劑方面的起步比較晚，從烷基萘降凝劑在1954年被生產以來，添加劑在我國才有了較大的發展，到了50年代的末期，我國對添加劑的研究才有了比較系統的投入。而在70年代，清凈劑、降凝劑、粘度指數改進劑、防銹劑等都相繼問世，我國在潤滑油添加劑的生產能力基本上能適應當時國內油品的需求。到了80年代，我國在新添加劑的開發、研制上投入了更多的人力、物力和財力，同時學習了國外添加劑的生產技術，尤其在反應設備與監控方面的技術。到80年代末，我國新開發并投入的新產品有極壓劑、抗磨劑、金屬減活劑、粘度指數改進劑等系列品種[4]。

除此之外添加劑的結構發生了很大的變化，低檔的添加劑產量在減少或淘汰，而高檔的產量在增加，當前我國在一些主要添加劑品種上與國外不相上下，但質量上還存在明顯不足。我國自從加入到WTO后，較多的添加劑公司陸續進入到中國，添加劑行業面臨激烈的競爭，這促使我們不斷地壯大自己，進而縮小與國外添加劑的差距，同時結合我國國情，不斷地發展自己的添加劑產業。

3 環境對添加劑的影響[5-10]

近10年以來，由于潤滑油和工業液體進入環境，開始讓人們意識到這些液體給環境帶來的影響，特別是對水生植物和動物的影響較為明顯。這些問題在工業發達國家不僅僅引起政府的高度重視，在社會上也產生了較大的影響，并成立了很多環境保護組織。

例如在40～50年代，特別是美國小汽車急劇增加，使得環境污染和城市交通阻塞，汽車開停次數的增加和以較低的速度在運轉，這迫使汽車的曲軸箱的溫度較低，從而使得燃料烴和水分不能輕易地從潤滑油中進行排出，使得漆膜與油泥沉積物等增加。在排氣中容易滲透、泄露、溢出和處理不當等，這些問題都會使潤滑劑進入到環境中，其次人們增設了正壓曲軸箱通風系統PVC，這樣一來使潤滑油中的漆膜與油泥沉積物的生成趨勢更加嚴重。大量水汽產生并部分冷凝下來生成大量的乳化泥，使得管道及濾網阻塞，嚴重的影響到了曲軸箱正常的使用。為了解決這種情況，研發人員開發出丁二酰亞胺才使低溫油泥的問題得到解決。

還比如，人們用硫化鯨魚油作為油性劑與極壓劑并運用在齒輪油、導軌油、蒸汽氣缸油、汽油機磨合油和潤滑脂中并得到廣泛運用，產量迅速增加。由于對鯨魚油需求增加，1970年達7500t，這導致世界捕鯨量急劇增加，鯨魚的數量銳減甚至瀕臨滅絕。從生態平衡的角度考慮，在1970年6月，禁止捕鯨的法令在美國政府被通過，鯨魚油及鯨魚的副產品被禁止使用，這迫使添加劑的原料和制備工藝面臨改變，于是引起科研人員尋找鯨魚替代品的熱潮。多種硫化鯨魚油的代用品經過多年研究相繼問世。環境對于添加劑的發展提供了動力，添加劑的發展也給環境做出了貢獻。

但一些添加劑對環境也會帶來危害，尤其當今社會對排氣要求更嚴格，這迫使有毒的常用添加劑被取締，一些新的添加劑組分復合劑被開發和問世。比如德國的“藍色天使”規定的生物降解潤滑脂的要求：低毒（最大WGK1）和無氯、氮，潤滑脂中含氯及氮的化合物被禁止使用。添加劑會給環境帶來危害，環境也會在添加劑的發展中起到阻礙作用。

4 總結

添加劑對提高油品的質量和增加油品的品種起關鍵的作用。但添加劑也不可能是萬能的，它不能改變油品的品質，由次變好，只能說添加劑是提高油品質量的關鍵因素之一。是潤滑油特殊組分的重要因素之一，同時也取決于基礎油的質量和加入油品添加劑的配方，這二者缺一不可。

參考文獻：

[1]黃文軒，韓長寧.潤滑油與燃料添加劑手冊[M].北京：中國石化出版社，1994.

[2]呂兆歧.近年來國內外潤滑油市場[J].潤滑油，1994（03）：1-6.

[3]石油化工科學研究院赴美考察組.赴美潤滑油添加劑及油品評定考察報告[R].1980年5月.

[4]論我國的潤滑油市場[C].盧成鍬科技論文選集.中國石化出版社，2001：221-231.

[5]Product review-Biodegradable fluids and lubricants.Industrial Lubrication and Tribology，1996，48（02）：17-26.

[6]Meeting reports.Industrial Lubrication and Tribology，1996，48（05）：43-51.

[7]Dr J Korff，Dr Achim Febenbecker.Additives for Biodegradable Lubricants.59th Annual Meeting of NLGI，1992.

[8]The Need for Biodegradable Lubricants.Industrial Lubrication ant Tribology，1992，44（04）：6-7.

[9]趙興中.國外生物降解潤滑劑的現狀及發展趨勢[J].潤滑油，1994

（01）：24-26.

[10]龔富生，陸福根.生物降解潤滑油動向[J].煉油科技通訊，1995，7（04）：15-20.

作者簡介：丁婭（1993-），女，云南羅平人，本科，研究方向：潤滑劑、制動液。