1 前言液压技术不断更新,液压系统向着高速、高压、高负荷方向发展,液压装置体积趋向小型化,液压泵出口压力较以往有很大提高(有的高达34ＭＰａ),带有青铜部件的柱塞泵应用愈加广泛,全球的环境保护意识越来越强。要求液压油应具有优异的使用性能:优良的氧化安定性、热稳定性、水解安定性、与环境的适应性、对铜等金属的腐蚀性低等,在这些性能方面无灰液压油优于有灰液压油,为无灰液压油的发展提供了广阔空间。为适应市场对无灰液压油的需求,中国石油兰州润滑油研究开发中心已研制出一种无灰防锈剂,可满足无灰ＨＭ液压油的使用要求。
2 试验部分
2.1 基础油基础油采用兰州石化公司炼油二厂“常减压蒸馏—溶剂精制—溶剂脱蜡—白土精制”工艺生产的馏分油,主要性质列于表1。
2.2 添加剂在本项课题的研究工作中采用的添加剂有:极压抗磨剂、摩擦改进剂、金属钝化剂、抗氧剂及无灰防锈剂等。
2.3 主要试验方法ＧＢ/Ｔ7305 石油和合成液抗乳化性能测定法ＳＨ/Ｔ0301 液压油水解安定性测定法ＧＢ/Ｔ11143 加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法(用于评定加抑制剂润滑油在同水混合时对铁部件的防锈能力)
3 试验结果及分析当今液压系统对液压油的品质要求越来越高,带有青铜部件的柱塞泵应用愈加广泛,此泵对液压油的配方类型较敏感。目前液压油主要有两种配方类型,一种是低锌配方,较适宜用于叶片泵;另一种是无灰配方,不仅适用于叶片泵,而且可满足带有青铜部件的柱塞泵的用油要求。无灰液压油的技术难点在于选择适宜的无灰极压抗磨剂及无灰防锈剂。要求无灰防锈剂具有良好的防锈性能,与相关添加剂有好的配伍性,在相关体系中有优良的溶解能力。液压油与其他润滑油相比,使用特点在于易与水接触,水对液压油的负面影响是多方面的;水能与液压油起反应,形成酸、胶质和油泥,水也可使油中某些添加剂水解而失去应有的作用,降低油品的润滑性,降低设备的使用寿命,所以要求液压油要具有很好的水解安定性、防锈性及抗乳化性等。 本研究工作是在200ＳＮ中加入适宜比例的极压抗磨剂、抗氧剂、金属钝化剂等所制备的母液中进行。本文所涉及的防锈剂:Ａ与Ｄ为市售无灰防锈剂,Ｃ为市售含灰碱性防锈剂,Ｂ为兰州润滑油研究开发中心研制的无灰防锈剂。
3.1 防锈性考察液压油中由于水分的存在,会与油品反应产生酸性物质,从而使机件锈蚀,部件表皮剥落,影响系统的正常工作,所以要求液压油要具有优异的防锈性,防锈性考察结果见表2。
由表2结果可知:在进行试验的体系中,兰州润滑油研究开发中心研制的无灰防锈剂Ｂ的防锈性明显好于市售无灰防锈剂Ａ,应用剂量为剂Ａ的30%。用剂Ｂ作为防锈剂研制的无灰液压油具有较好的性能价格比。
3.2 不同防锈剂对水解安定性的影响液压油在工作过程中,不可避免地会混入少量水分,水可使油中某些添加剂水解而失去应有的作用,影响设备的正常使用,所以要求液压油要具有很好的水解安定性。不同防锈剂对液压油水解安定性影响的考察结果列于表3。由表3数据可以看出:由于剂Ｃ是含灰碱性防锈剂,含该剂油样水解安定性试验后水层酸度比其他各油样均小,剂Ｃ为含灰剂,无法在无灰液压油中使用;剂Ｄ的酸值为300ｍｇＫＯＨ/ｇ左右,在该体系中无法将水层酸度降到4.0ｍｇＫＯＨ以下,从而影响其在无灰液压油中的应用;剂Ａ为无灰防锈剂,它的使用可使油品水解安定性试验后的水层酸度卡边合格,而剂Ｂ的应用效果好于剂Ａ,是有应用前景的。
3.3 无灰防锈剂对液压油抗乳化性的影响液压油在使用过程中较易混入水分,如果不及时实现油水分离,将会改变油品的润滑状况,影响油膜的形成,造成机械的腐蚀和磨损,因此要求该油品具有较强的分水能力。抗乳化试验结果见表4。
由表4结果可知:应用剂Ａ和剂Ｂ作为防锈剂,油品的抗乳化性能较差,需引用破乳剂来改善油品的抗乳化性能,这样可使所制备的油品抗乳化性能满足规格指标的要求。
3.4 全面性能分析评定结果以200ＳＮ作为基础油,无灰防锈剂Ｂ作为防锈剂,加入适量的极压抗磨剂、抗氧剂、金属钝化剂、抗泡剂等制备的无灰ＨＭ液压油理化性能及模拟评定结果列于表5。
由表5结果得到:除叶片泵试验未进行外,其他各项性能均满足规格指标的要求。
4 结论以中国石油兰州润滑油研究开发中心研制的无灰防锈剂,在200ＳＮ中添加适宜的极压抗磨剂、抗氧剂、金属钝化剂、抗泡剂等制备的无灰ＨＭ液压油理化性能均满足规格指标的要求(叶片泵试验未进行)。该剂(无灰防锈剂Ｂ)在所考察的体系中具有优异的防锈性。
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