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分析聚α一烯烃合成油及其在润滑油中的地位

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  摘要:针对聚α-烯烃合成油及其在润滑油中的地位进行分析,阐述了该合成油的结构,同时还阐述了其性能,分别有:热稳定性、氧化稳定性、润滑性。最后总结了PAO在润滑油当中的地位,认为PAO拥有较大发展前景。
  关键词:聚α一烯烃合成油;润滑油;热稳定性;润滑性
  聚α一烯烃合成油( PAO)属于一种IV类基础油,其具备较高的高低温性能和黏温性能,被广泛的应用在航空润滑油、内燃机油、齿轮油和液压油、冷冻油当中。近几年,我国市场上对于高端润滑油产品的需求,促使PAO基础油需求量不断增长,促使PAO在中国润滑油市场上的地位不断提高。
  1聚a-烯烃合成油(PAO)分析
  常见的制备线性a-烯烃中间体工艺主要方式分别为蜡裂解法,癸烯齐聚法(齐聚法)。在我国,当下多数在使用石蜡裂解法进行制备,而癸烯齐聚法应用不是十分常见。齐聚法方式所生产的PAO比较规整匀称,同时还呈现出流梳状,其中的侧链长度比较均匀而整齐,通常情况下,碳原子数量大约在C8-CIO之间不等。蜡裂解工艺所生产的PAO侧链和齐聚法相比,匀称度较低,规整性也较低,侧链长短不一,其中存在双烯等杂质,因此采用蜡裂解工艺所生产的PAO质量要次于齐聚法。因此,PAO属于一种分子式不固定的宽馏分混合物,其分子链结构较为特殊,和其他润滑油相比,PAO存在一定特殊性。
  2聚a-烯烃合成油结构和性能
  2.1热稳定性
  润滑油具备的热稳定性和结构的组成之间存在着十分密的联系,关丁PAO的报道还比较少,对酯类基础油进行分析,发现合成酯受热分解的顺利与否,直接受到其结构的影响。结构不同,高温情况下,热分解的机理也存在不同之处,因此所需要的活化能也存在差异。由此可见,通过对酯类基础油的分析,能够推断出PAO的热稳定性影响。经过研究显示,双酯处于高温环境下的时候,分子链结构当中的羟基氧则会与醇侧的β碳原子氢之间形成一种刘元环,分子链结构发生变化,会避免双酯在一定高温下碳链发生断裂和分解。PAO具备整齐流梳状侧链结构,该分子链结构的当中不存在氧与氮原子,因此会在高温环境下,出现保护性链结构变化。由此可见双酯类润滑油热稳定较强[1]。
  2.2氧化稳定性
  PAO结构较为规整,采用齐聚法所生产的PAO当中不含有烯烃等不饱和化合物,这就会促使PAO存在较高氧化安定性,但其结构当中拥有一定的不饱和双键,对此这种合成油氧化安定性需要作出进一步完善。通常情况下,借助PAO加氢进行改善,能够在一定程度上对PAO综合性能进行改善,特别是能够提高其安定性。
  2.3润滑性
  PAO的润滑性不但和自身结构有着紧密联系,同时还会因为发动机的转速、工作温度以及时间等外部因素而受到影响。对于酯类基础油来说,因为酯分子当中的酯基属于一种极性基团,促使酯分子容易在摩擦表面上吸附,同时形成较为牢同的润滑油膜层,这种情况下,酯类基础油的润滑性比同粘度矿物油润滑性更好,不同酯类润滑性差别不大。对丁PAO分子而言,其存在比较稳定的直链烷烃骨架,而粘度指数多数在120以上,其粘温性能相对较好,和酯类基础油润滑性相同[2]。
  3 PAO在润滑油当中的地位
  即便PAO合成油和矿物油相比,价格比较昂贵,但是PAO存在有着比较全面的优良想性能,其综合性能相对较好。对此,PAO不但字军事以及尖端技术领域得到广泛应用,同时还在民用领域获得好评。虽然PAO的发展受到Ⅲ类油的挑战,但是因为PAO存在的最大特点就是可以对相对分子质量进行有效控制,能够实现不同性能需求,促使矿物油所不能达到的需求得到满足。对此,PAO合成油在市场上占据着十分重要的地位[3]。
  PAO应用已经遍布工业全部领域,其主要被应用在发动机油,在上世纪末期,西欧国家所销售的20种全合成内燃机油当中,有17种当中含有PAO,在25种合成内燃机油当中,有16种当中含有PAO。而在欧洲国家,存在85%以上的PAO被应用在汽车当中,而在其他方面,如工业齿轮油、循环油以及自动传动液、压缩机油、液压油等均获得较大的发展前景。将PAO当成基础油调制的发动机油,将其和矿物油发动机油进行对比,存在较多优势,PAO油热以及氧化的安定性较好,当处于165℃环境中适当时,Sd的热油氧化试验,矿物油40℃年度会从90mm2/S提高到146.3mm2/s,年度的变化率为54%,而使用PAO,则可以促使换油器被有效延长,能够帮助用户减少维修费用,同时还可以减少停车时间。此外,对PAO进行应用,能够在一定程度上减少添加剂的应用量,以可以使用比较便宜的添加剂,从而降低了费用。
  4结束语
  PAO合成油有两种方式,其中乙烯齐聚法的工艺技术路线在国外较为成熟,但是我国对石蜡裂解法应用较多,采用石蜡裂解法进行制备,所获得的PAO在黏温性、挥发损失以及颜色等方面均和PAO之间存在较大的差别,使用国产PAO合成油难以满足先进规格合成润滑油产品。我国应当对其制备技艺进行深入研究,提高技术水平。
  参考文献:
  [1]曹媛媛,劉通,闫义斌,孙恩浩,蒋岩,聚α一烯烃合成油 基础油结构组成与性能关系研究进展[J].化工技术与开发,201 5,44(12):35-38.
  [2]王松,常欠欠,李三喜,张爱玲.聚α一烯烃合成油的催化剂研究进展[J].化学试剂,2015,37(07):613-616+634.
  [3]吴学谦,翁惠新,煤制烯烃合成低黏度聚Ⅸ一烯烃基础油工艺研究[J].中外能源,2013,18(10):71-74.
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