一妖异、前言

　　改善與提高潤滑油潤滑性能的石油添加劑在我國可分為油性劑（ｏｉｌｉｎｅｓｓ Ａｄｄｉｔｉｖｅ）和極壓抗磨劑（ＥＰ－Ａｎｔｉｗｅａｒ Ａｇｅｎｔ）兩類茵软，由于其在適用性能和作用機理上的區(qū)分是不很嚴格的找肤，所以有時很難將二者區(qū)分開盔鬼。故在西方國家哪趟，把極壓劑、抗磨劑和油性劑統(tǒng)稱為載荷添加劑（Ｌｏａｄ－Ｃａｒｒｙｉｎｇ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）。

　　在傳統(tǒng)的潤滑理論中纹怨，把潤滑分為液體潤滑和邊界潤滑磨爪。作相對運動的兩個金屬表面完全被潤滑油膜隔開，沒有金屬的直接接觸善绎，這種潤滑狀態(tài)叫做液體潤滑黔漂；隨著載荷的增加，金屬表面之間的油膜厚度逐漸減薄禀酱，當載荷增至一定程度炬守，連續(xù)的油膜被金屬表面的峰頂破壞，局部產(chǎn)生金屬表面之間的直接接觸比勉，這種潤滑狀態(tài)叫做邊界潤滑劳较。在邊界潤滑中，當金屬表面只承受中等負荷時浩聋，如有一種添加劑能被吸附在金屬表面上或與金屬表面劇烈磨損观蜗，這種添加劑稱為抗磨添加劑。當金屬表面承受很高的負荷時衣洁，大量的金屬表面直接接觸墓捻，產(chǎn)生大量的熱，而抗磨劑形成的膜也被破壞坊夫，不再起保護金屬表面的作用砖第，如有一種添加劑能與金屬表面起化學反應生成化學反應膜，起潤滑作用蛾藐，防止金屬表面擦傷瘤希，甚至熔焊，通常把這種最苛刻的邊界潤滑叫做極壓潤滑保懈，而這種添加劑稱為極壓添加劑答艘。

　　二、油性劑的邊界潤滑機理和吸附膜的作用

　　兩金屬表面互相作用發(fā)生潤滑摩擦運動時锉辫，如承受較大或沖擊性振動性負荷息体，則不易保持液體潤滑，而呈邊界潤滑狀態(tài)瑰兄。也就是說油膜厚度薄到０．０００２ｕｍ以下狗悔，或不能保持完整的連續(xù)油膜時，潤滑油表現(xiàn)的潤滑性能幾乎和粘度無關(guān)锤距，而主要取決于潤滑油的“油性”的好壞巡软。就是說潤滑油（加油性劑）中的一些帶有極性原子，例如Ｓ脸夜、Ｏ挥昵、Ｎ唆阿、Ｐ等益涧，或極性基團锈锤，如－ＯＨ、－ＣＯＯＨ闲询、－ＣＯＯＲ久免、－ＣＯＲ、－ＣＮ扭弧、－ＣＨＯ阎姥、－ＮＣＳ、－ＮＨ２鸽捻、－ＮＨＣＨ３呼巴、－ＮＨ３、－ＮＲＯＨ御蒲、

　　-N /

　　R,OH-OR' p // O

　　R2OH-OR” / OH

　　OR' p // O

　　OR” / ONHROH

　　等這些與金屬表面親和活性較強的組分和金屬表面分子依靠范德華力而發(fā)生物理吸附（吸附熱約為２０ＫＪ／ｍｏ１）衣赶。分子或幾個分子的薄層，其最低部一層的極性端厚满，實質(zhì)上和金屬表面的氧化層發(fā)生了半化學和半物理性的吸附府瞄。如脂肪酸類化合物，它和金屬表面形成暫時性的脂肪酸金屬皂斤卒，如硬脂酸Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＯＨ在金屬表面上發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的化學吸附（吸附熱為４０ＫＪ／ｍｏ１以上）作用蹂孽，形成單分子層的半化學結(jié)合油性潤滑膜，有時也能起到防燒結(jié)作用囚誓。

　　而油性劑的作用主要是降低摩擦系數(shù)酸穗，減少摩擦阻力，以節(jié)約動力能源启孔，同時在較低負荷情況下方蜡，也有顯著降低磨損的效果。但這一般只能用在負荷壓力較輕和沖擊振動較小的情況下辖芍，也就是摩擦部位溫度不高于１００℃臀嘱，一般金屬皂則脫附而失去油性作用，應采用極壓劑來解決這一問題所硅。

　　三嘴父、極壓抗磨劑性能作用機理

　　當極重或沖擊負荷很大產(chǎn)生局部高溫接近到２００℃以上時，油性劑化學吸附膜將失去作用营稼，此時則必需采用極壓劑企悦。極壓劑開始時和摩擦金屬表面固體進行界面摩擦化學反應，生成防止金屬摩擦表面接觸的保護潤滑膜宏赘。具有雙鍵結(jié)構(gòu)的有機極性分子绒北，如α－烯烴的化學反應機構(gòu)黎侈，此時受壓力影響不大，而溫度起主要作用闷游，每升高１０℃反應速度就增加２倍峻汉，但在摩擦作用下可能達幾十倍到幾百倍。

　　如上所述脐往，極壓抗磨劑通常包括有機氯化物休吠，有機硫化物，有機磷化物业簿，金屬鹽類及其它等瘤礁。極壓抗磨劑的作用實際上是一種控制性的腐蝕現(xiàn)象，因為只有通過它和金屬摩擦表面起化學反應梅尤，生成熔點較低和剪切強度較小的化學反應膜柜思，才能起到減小摩擦、磨損和防止擦傷及熔焊的作用巷燥，其反應如下：

　〈デ妗１、有機氯化物

　　有機氯化物在極壓條件下玲侧，首先發(fā)生分解：Ｃ－ＣＬ鍵斷裂绑燃，分解產(chǎn)物與金屬表面形成金屬氯化物薄膜。

　》啤ＲＣＬＸ＋Ｆｅ　→〕龌佟Ｆｅ ＣＬ２＋ＲＣＬＸ－２

　　ＲＣＬＸ　→〔t阔。遥茫蹋兀玻玻龋茫?/p>

　」芗痢Ｆｅ＋２ＨＣＬ　→　ＦｅＣＬＸ－２＋Ｈ２

　∧煅ァ２崇槽、有機硫化物

　　有機硫化物的作用機理，首先是在金屬表面上吸附招砌，由于接觸點的瞬間溫度使油膜破裂秆廉，金屬表面和有機硫化物迅速發(fā)生化學反應，生成有承載力的金屬硫化物薄膜粉私。

　　其反應如下：

　　Fe|+R-S-S-R →Fe|< S-R

　　S-R

　　R-Sx+Fe|→Fe|…S+RSx-1

　　Fe|+ S-R →Fe|< S-R

　　S-R S-R

　　其中極性有機硫化物在金屬表面上產(chǎn)生抗磨損和耐極壓作用機理為：

　　R R R R

　　S S S S → S - S +2R→

　　Fe Fe Fe Fe Fe Fe

　⊥缣凇３、有機磷化物

　　有關(guān)有機磷化物的作用機理是在邊界潤滑條件下诺核，有機磷化物與金屬表面反應生成一種金屬磷化－鐵的低共融合金抄肖。

　　４窖杀、有機金屬鹽及其它

　　二烷基硫代磷酸鋅（ＺＤＤＰ）Ｔ－２０２為一種抗磨劑漓摩，受熱分解時除放出硫化氫裙士、烷醇、硫化物管毙、二硫化物外腿椎，還生成一種由 O

　　(- P -S-Zn-S- -S-)n

　　OR

　　形成的高聚物膜，它同樣具有防止磨損的能力锅风。

　　四酥诽、品種與性能

　　１皱埠、摩擦改進劑的品種從大體可分為油溶性和非油溶性兩類，詳見下表：

　　摩擦改進劑的種類

　　油溶性 含極性基團的油性劑 脂肪酸咖驮、脂肪酸脂番搅、有機胺化合物、酰胺脂物市口、酰亞胺化合物瘸拳、硫化脂、含磷化物穗俩、硼酸脂（鹽）

　　有機金屬化合物 有機鉬化物

　　非油溶性 固體潤滑劑 二硫化鉬（MOS2）眠乏、石墨、二硫化鎢（WS2）熏祝、氮化硼（BN）羽傻、聚四氯乙烯（PTFE）等油溶性的油性劑，非極性基部份多數(shù)是長鏈的烷基们眶，烷基鏈長度與極性基的位置是非常重要的因素法厢。極性基最適合的位置是在烷基的鏈的最末端，這樣長鏈狀的油性劑分子的極性基端垂直地吸附金屬表面上嘶违，這樣作用就大怎猜。另外，油性劑的烷基長短旭贬、種類在應用于不同的基礎(chǔ)油中的效果也不一樣怔接。

　　２稀轨、極壓抗磨劑一般含有硫扼脐、氯及磷等活性元素的有機化合物，活性元素不同靶端，其作用機理也不同谎势。主要有含硫化物、含氯化合物杨名、含磷化合物和有機金屬化合物等脏榆。

　〔痢Ａ、含氯添加劑如典型的Ｔ－３０１添加劑须喂，是通過金屬表面的化學吸附或金屬表面反應吁断，或分解的元素氯和ＨＣＬ與金屬表面反應，生成ＦｅＣＬ２或 ＦｅＣＬ３ 的保護膜坞生，顯示出抗磨和極壓作用仔役。氯化鐵膜有層狀結(jié)構(gòu)，臨界剪切強度低翁写，摩擦系數(shù)小惠所，但是其耐熱溫度低，在３００～４００℃時破裂汰检，遇水產(chǎn)生水解反應更掺，生成鹽酸和氫氧化鐵，失去潤滑作用何杈，并引起化學磨損和銹蝕拴挫，因此含氯添加劑應在３５０℃以下和無水情況使用為佳。

　〗艘骸Ｂ揩榴、含硫極壓抗磨劑，普遍認為含硫極壓抗磨劑的極壓抗磨性能與硫化物的Ｃ－Ｓ鍵性能有關(guān)寨支。較弱的Ｃ－Ｓ鍵的性能較容易生成防護膜柱爵，導致良好的抗磨效果，而硫化異烯烴Ｔ－３２１就是其中具有代表性的一種極壓抗磨劑蜀悯。因為硫化異丁烯的顏色淺牢贸，油溶性好，硫含量高（４０－４６％）镐捧，多半是硫－硫鍵結(jié)合潜索，極壓抗磨性好，又具有中等化學活性懂酱，因而對銅腐蝕性小竹习，故為主要劑品種之一。

　×形Ｃ整陌、含磷極壓抗磨劑、磷化物首先在鐵表面被吸附瞎领，然后在邊界條件下發(fā)生Ｃ－Ｏ鍵斷裂生成亞磷酸鐵或磷酸鐵有機膜泌辫，起抗磨作用。在極壓條件下九默，有機磷酸鐵膜進一步反應震放，生成無機磷酸鐵反應膜宾毒，使金屬之間不發(fā)生直接接觸，從而保護了金屬殿遂，起到極壓作用卸橘。其含磷添加劑的極壓性能大小順序可按如下序列：

　　磷酸酯胺鹽＞磷酸酰胺≥亞磷酸酯≥酸性磷酸酯＞磷酸酯＞膦酸酯＞次磷酸酯。磷系列極壓抗磨劑的熱穩(wěn)定性越差盔锦，其抗磨性越好塞这，但抗磨的持久性下降，添加劑消耗就快奖冻。一般來說窜鳍，磷化物的熱穩(wěn)定性越差而抗磨性就越好。磷系極壓抗磨劑中用的最廣泛的是烷基亞磷酸酯账阳，磷酸酯阁喉、酸性磷酸酯等。

　　五狡氏、潤滑油方面的應用

　　根據(jù)潤滑油使用性能和使用條件的苛刻程度不同，使用極壓抗磨劑最多的要屬齒輪油和金屬加工液等方面碗挟，而齒輪油又分車輛齒輪油和工業(yè)齒輪油伍毙。

　　１竞谒、根據(jù)摩擦學說和潤滑性能正確選擇載荷添加劑

　∝ぶ亍２、正確選擇使用各種載荷復合劑是實現(xiàn)摩擦和潤滑學說的唯一途徑杆查。

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