硼酸在润滑油添加剂领域的应用现状 硼酸在润滑油添加剂领域的应用现状

硼酸在润滑油添加剂领域的应用现状

  • 期刊名字:无机盐工业
  • 文件大小:419kb
  • 论文作者:王亚琦,秦月玲
  • 作者单位:中国石油锦州石化公司技术中心
  • 更新时间:2020-12-09
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论文简介

第39卷第8期无机盐工业.2007年8月INORGANIC CHEMICALS INDUSTRY7硼酸在润滑油添加剂领域的应用现状王亚琦秦月玲(中国石油锦州石化公司技术中心辽宁锦州121001 )摘要硼元素引入润滑油添加剂中可改善和提高油品的抗磨性能以及热稳定性能等。硼元素是通过硼酸与碱性化合物反应而引入添加剂分子上的因而硼酸已逐步成为润滑油添加剂的重要原料之一。介绍了硼酸在润滑油添加剂中的应用现状包括含硼清净剂、含硼分散剂、含硼极压抗磨剂、含硼防锈剂。主要介绍了世界各大石油公司生产含硼润滑油添加剂的商品牌号、合成方法等。指出随着中国汽车工业的发展环保、节能法规的不断出台与执行力度的加大,含硼等环保、节能型润滑油添加剂将得到广泛的使用其中硼化丁二酰亚胺市场潜力巨大。关键词硼酸润滑油添加剂硼化:应用中图分类号:TQ128. 54文献标识码:A .文章编号:1006 - 49902007 )08 -0007 -03Present application situation of boric acid in lubricating oil additives .Wang Yaqi Qin Yueling( Technical Cenre of Petrochina Jinzhou Petrochemical Corporation ,Jinzhou 121001 China )Abstract :Boron can improve and increase the antifriction property and thermal stability of oils when it is induced intolubricating oil additives. It is by the reaction of boric acid with alkali compounds that boron is induced onto the molecule oflubricating oil additives. Therefore ,boric acid has gradually become one of the most important raw materials of lubricating oiladditives. The present application situation of boric acid in the area of lubricating oil additives was introduced such as bo-racic detergents dispersants pole tension antiwear agent and antirust agent etc. . The commodity brands and the preparationmethods of boracic lubricating oil additives of the large oil companies in the world were mainly presented. It pointed that a-long with the development of the automobile industry ,more regulations related to energy economy and environment protectioncoming into being and the increase of execution strength of those regulations ,the environment - friendly and energy - savingboracic lubricating oil additives etc. will be widely used. Particularly the market potential of bononized succinimide is huge.Key words boric acid Jubricating oil additives boronation application随着经济的发展与科技的不断进步,汽车发1硼酸 在润滑油添加剂中的应用动机设计向小型化、大功率、高速度方向发展,对发动机油的热稳定性提出了更高的要求,要求添加剂1.1含硼清净剂在高温环境下发挥其功能。环境因素及政府公布的清净剂在润滑油中主要起着中和酸、增溶和分条例限制了某些添加剂的使用。近20a来,随着散油泥的作用。有代表性的金属型清净剂为磺酸人们对硼元素的物理及化学性质的认识发现硼元盐、酚盐及水杨酸盐等。素引入润滑油添加剂中可改善和提高油品的抗磨性传统清净剂的过碱度组分是以碳酸盐的形式存能以及热稳定性能等,硼改性添加剂可较好地解决在这种碳酸化的余属清净剂在苛刻条件下会加速因含有害组分和部分金属添加剂受限制而使添加剂油品MH中国煤化工造成金属表面出现磨加入量减少所出现的油品功能降低的问题,硼元损。cNMHG.硼化的高碱度金属清素赋予了油品节能性与环保性。通常硼元素是通净剂性能比传统金属清净剂更加优越。这种硼酸盐过硼酸与碱性化合物反应而引入添加剂分子.上的,具有优良的抗氧、减摩性能和抗氧化安定性不污染因而硼酸已逐渐成为润滑油添加剂的重要原料环境不腐蚀金属被誉为新型多功能润滑油添加之一-。剂,已经成为世界各大石油公司研制和开发的重点。8无机盐工业第39卷第8期目前国外主要有日本的日本石油公司、美国的卢布进行工业生产。几种高碱性硼酸清净剂的合成方法里佐尔公司和德士古公司以及英国的壳牌石油公司见表1。表1合成高碱性硼酸清净剂的方法合成第一次过滤温度/硼化温度/ 第二次过滤温度/ 脱水温度/反应混合物C中性磺酸盐硼酸稀释油Ca( 0H)2 ,甲醇6106(100~120中性磺酸盐硼酸稀释油Cd( 0H) ,甲醇、二甲苯水70-95110-150中性磺酸盐硼酸稀释油C( 0H)2 ,甲醇、二甲苯150~ 170150高碱性硼酸清净剂的氧化安定性、热稳定性、酸和促进剂法见表3。中和能力以及抗磨性均好于高碱性碳酸盐清净剂,可用于高档内燃机油中。表3硼化无灰分 散剂合成方法1.2 含硼分散剂合成方法反应混合物.硼化温度/C无灰分散剂是另-种内燃机油的主要添加剂。直接硼化法丁二酰亚胺硼酸,125 ~ 165促进剂法丁二酰亚胺硼酸醇类促进剂70~ 110目前,以多胺为基础的丁二酰亚胺分散剂已成为主流其使用量占整个分散剂的80%以上。为提高内燃机油质量防止油泥的生成降低油直接硼化法即是丁二酰亚胺与硼酸直接硼化。耗减少发动机磨损而大力发展无灰分散剂特别是而促进剂法则是在促进剂的作用下丁二酰亚胺与硼经过硼酸处理导入硼原子的丁二酰亚胺其使用性酸进行硼化反应1-2]。能更好。特点是能有效防止油泥的生成,耐高温性直接硼化法反应过程简单,但硼酸需经特殊研能好既可用在汽油机油中,又可用在柴油机油中磨处理,设备投资较大产品硼含量不高并且产品并且便于生产汽、柴油机通用润滑油。质量不稳定在使用过程中有硼析出现象。该方法国外主要生产添加剂的大公司如Infineum公是硼化丁二酰亚胺早期研发所采用的方法,并延用司、埃西尔公司等均工业生产硼化丁二酰亚胺分散至今。促进剂法是在直接硼化法的基础上开发的。剂并且含硼丁二酰亚胺产品产量已占丁二酰亚胺该方法无需对硼化剂做粉碎研磨处理,设备投资小,产品的半数以上。世界各大公司或生产厂生产的部产品质量比较稳定。但反应结束后需脱出未反应的促进剂。分硼化丁二酰亚胺商品牌号及用途见表2。1.3 含硼极压抗磨剂表2部分硼化丁 二酰亚胺分散剂商品牌号及用途极压抗磨剂主要包括硫系极压抗磨剂、磷系极商品牌号化合物名称 主要性能和用途生产厂压抗磨剂、氯系极压抗磨剂、有机金属极压抗磨剂和或公司硼酸盐极压抗磨剂。LZ 935分散剂组分改进发动机油的低温和卢布里佐硼酸盐极压抗磨剂是-种新型极压剂。研究表高温分散性能尔公司明,它的极压能力、抗磨损性能、热氧化安定性能、高Infineum高分子量丁 改进 发动机油的高低温InfineumC 9260二酰亚胺性能温抗腐蚀性能和密闭性能优于某些其他类型的极压埃西尔石剂。如一般硫、磷剂的耐热温度为130 °C左右而硼Hitee 648硼化丁二提高汽、 柴油机油的低温油添加剂酰亚胺分散性能集团公司.酸盐极压剂可耐150 C。硼化丁二在汽、柴油机油中可控制硼酸盐极压剂于1974年由雪弗龙公司开始应Hitec 7714高温漆膜用于齿轮油。它在不混入水的条件下使用时能显集团公司著延中国煤化工有良好的抗磨损性能有效的低温油泥控制性阿吉普和抗YHCNMHG数,在同样粘度级时,MX 3316能和优良防锈性特别适石油集团合用于柴油机油中。比硫-磷型齿轮油节约燃料1% ~3%。它主要用用于调制高档内燃机油中国石油锦BT-154 .中州石化公司于工业润滑油、润滑脂、发动机油、汽车和工业齿轮油极压性和热稳定性好不产生腐蚀。硼化厅方酰哑胺的合成方法主要有直接硼化法合成硼酸盐极压抗磨剂的常用方法有两种,即2007年8月王亚琦等硼酸在润滑油添加剂领域的应用现状9研磨法和复分解法见表4。苯磺酸、脂肪酸等与NaOH ,Ca( 0H) ,Mg( OH )等中和剂反应再与硼酸、硼酸酯反应而制得。表4合成硼酸盐 极压抗磨剂的方法硼化的高碱值羧酸盐在齿轮油中作为一种有用方法合成工艺优点缺点的防锈剂,价廉易得不仅能抑制腐蚀、锈蚀的生成研将硼酸盐在分散剂的存 工艺简单,难以获得颗粒.而且对防止齿轮油的氧化和老化也有-定的作用磨在下与基础油一起研磨、易于操作小的硼酸盐添可提高齿轮油性能,克服使用胺类防锈剂对齿轮油法滚磨、振磨等制得硼酸加剂盐-油分散体氧化安定性产生不良影响的缺点。台架试验表明含复将硼酸盐和氢氧化钠分 制得 的硼工艺复杂 反应这种防锈剂的齿轮油防锈性能好。典型国外硼化的分别溶于分散剂、助溶剂、 酸盐颗粒和脱水温度控高碱值羧酸盐的齿轮油配方组成见表6。解促进剂中进行反应反应小稳定性制严格法产物经脱水、过滤制得硼 好酸盐-油分散体表6齿轮油配方名称质量分数/%|名称质量分数/%1.4 含硼防锈剂硼化的高碱值羧酸盐二烷基二硫代磷3防锈剂主要类型有磺酸盐、羧酸和羧酸盐、酯酸酯类化合物类有机胺、咪唑啉及其有机盐等。尽管防锈剂在整顺丁烯二酸酐/苯乙烯共R - NCgHfN0.2聚物和乙醇胺反应产物个石油产品中所占的比例不大,但在石油产品使用硫化烯烃抗泡剂0.075性能上起着重要的作用。近年来,随着润滑油规格2含 硼添加剂的应用前景的发展变化国外已研制出一些新型的润滑油防锈剂如硼化丁二酰亚胺、硼化的高碱值羧酸盐、硼化随着中国汽车工业的发展环保、节能法规的不的脂肪酸羟乙基酯等。断出台与执行力度的加大在不久的将来含硼等环硼化丁二酰亚胺防锈剂用于车辆齿轮油中除保、节能型添加剂将得到广泛使用。其中硼化丁二可通过规定的台架( L-33 )试验外,还可有效地阻酰亚胺因具有改善润滑油与橡胶密封圈相容性特止含磷添加剂在氧化过程中产生的沉积物现象。其别是氟橡胶相容性这-非常重要的性能,使得硼化应用实例见表5。丁二酰亚胺应用前景看好,并且未来市场需求潜力巨大。表5新型通用 齿轮油复合剂组成参考文献:硼化丁二酰亚胺.15.0 |烷基胺1.9[1]JV里德帕斯SP温斯顿RP注纳.形成硼酸化分散剂的改二烷基二硫代磷酸酯17.0抗泡、破乳剂0.9进的低沉降方法:CN ,109087[ P] 1994 -08 -17.防锈剂3.0 |金属钝化剂1.3[2]徐未邓景辉张福惠等.含硼后交联J二酰亚胺无灰分散剂硫化异丁烯40.0稀释油15. 9及其制备:CN ,1258728[ P] 2000 -07 -05.烷基(亚)磷酸酯_5.0收稿日期2007 -02-12这种通用齿轮油复合剂可用于矿物油、合成油、作者简介王亚琦( 1959- ) ,女高级工程师多年从事润滑油添半合成油中,可调制75W GL-5及其级别更高的车加剂的研究开发工作。联系方式0416 -4151278辆齿轮油和不同粘度级别的工业齿轮油。硼化的高碱值羧酸盐是通过烷基水杨酸、烷基2007年1~5月份磷出口情况统计中国煤化工进口情况统计月份数量/kg金额/美元单价/( 美元kg-1)美元单价/(美元 kg-1 )2 424 0743 014 6481. 2436MHCNMH G4144.60532 479 4042 771 2591.117 7770 7602 2261332. 88821 472 8902 038 9461.384 3409 7041 284 6043.135 41 662 5162 979 5951.792 2403 091873 6072.167 31 632 8032 401 0961.4705379 1631245 6093.285 2

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