Phụ gia cho dầu nhờn

Chia sẻ: Vang Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:37

Thêm vào BST

Báo xấu

231
lượt xem 67
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phụ gia là những hợp chất hữu cơ, cơ kim và vô cơ, thậm chí là các nguyên tố được thêm vào các chất bôi trơn để nâng cao các tính chất riêng biệt cho sản phẩm cuối cùng. Thường mỗi loại phụ gia được dùng ở nồng độ từ 0,01 - 5% kl. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp một phụ gia có thể được đưa vào ở khoảng nồng độ dao động từ vài phần triệu đến 10% kl.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phụ gia cho dầu nhờn

Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn 4.1. Giới thiệu Phụ gia là những hợp chất hữu cơ, cơ kim và vô cơ, thậm chí là các nguyên tố được thêm vào các chất bôi trơn để nâng cao các tính chất riêng biệt cho sản phẩm cuối cùng. Thường mỗi loại phụ gia được dùng ở nồng độ từ 0,01 - 5% kl. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp một phụ gia có thể được đưa vào ở khoảng nồng độ dao động từ vài phần triệu đến 10% kl. TS. Nguyễn Hữu Lương 1
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn Phụ gia dùng để pha chế dầu nhờn bôi trơn phải có được các tính chất sau: • Tan trong dầu gốc. • Ổn định hoá học. • Không độc hại. • Có tính tương hợp. • Độ bay hơi thấp. • Hoạt tính có thể khống chế được. • Tính linh hoạt. TS. Nguyễn Hữu Lương 2
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn 4.2. Vai trò của phụ gia • Làm tăng độ bền oxy hoá (phụ gia chống oxy hoá). • Ngăn chặn hiệu ứng xúc tác của kim loại trong quá trình oxy hoá và ăn mòn (chất khử hoạt tính kim loại). • Chống ăn mòn (chất ức chế ăn mòn). • Chống gỉ (chất ức chế gỉ). • Chống sự tạo cặn bám và cặn bùn (phụ gia tẩy rửa). • Giữ các tạp chất bẩn ở dạng huyền phù (phụ gia phân tán). • Tăng chỉ số độ nhớt (phụ gia tăng chỉ số độ nhớt). • Giảm nhiệt độ đông đặc (phụ gia làm giảm nhiệt độ đông đặc). TS. Nguyễn Hữu Lương 3
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn Vai trò của phụ gia (tt) • Làm dầu có thể trộn lẫn với nước (phụ gia tạo nhũ). • Chống tạo bọt (phụ gia chống tạo bọt). • Ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật (phụ gia diệt khuẩn). • Làm cho dầu có khả năng bám dính tốt (tác nhân bám dính). • Tăng khả năng làm kín (tác nhân làm kín). • Làm giảm ma sát (phụ gia giảm ma sát). • Làm giảm và ngăn chặn sự mài mòn (phụ gia chống mài mòn). • Chống sự kẹt xước bề mặt kim loại (phụ gia cực áp). TS. Nguyễn Hữu Lương 4
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn Loại dầu bôi trơn Phụ gia Dầu động cơ - Chất cải thiện chỉ số độ nhớt - Chất ức chế oxy hoá - Chất tẩy rửa - Phụ gia phân tán - Chất ức chế ăn mòn - Chất ức chế gỉ - Phụ gia chống mài mòn - Phụ gia biến tính giảm ma sát - Chất hạ điểm đông - Chất ức chế tạo bọt TS. Nguyễn Hữu Lương 5
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn Dầu thuỷ lực - Chất cải thiện chỉ số độ nhớt - Chất ức chế oxy hoá - Phụ gia chống mài mòn - Chất ức chế ăn mòn/gỉ - Chất hạ điểm đông - Chất ức chế tạo bọt TS. Nguyễn Hữu Lương 6
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn Dầu bánh răng - Chất ức chế oxy hoá - Phụ gia cực áp EP - Phụ gia chống mài mòn - Phụ gia biến tính giảm ma sát - Chất ức chế ăn mòn/gỉ - Chất ức chế tạo bọt TS. Nguyễn Hữu Lương 7
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn Dầu công cụ - Phụ gia biến tính ma sát - Chất ức chế oxy hoá - Chất ức chế ăn mòn/gỉ Dầu tuốc bin hơi nước - Chất ức chế oxy hoá - Chất ức chế ăn mòn/gỉ - Chất chống tạo nhũ TS. Nguyễn Hữu Lương 8
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn Bảng 1.10. Thành phần dầu động cơ SAE 30 hoặc SAE 40 Thành phần % trọng lượng Dầu gốc 71,5 - 96,2 Chất tẩy rửa 2, 0 - 10,0 Chất phân tán không tro 1,0 - 9,0 Kẽm điankyl đithiophotphat 0,5 - 3,0 Phụ gia chống oxy hoá và chống mài mòn 0,1 - 2,0 Chất biến tính ma sát FM 0,1 - 3,0 Chất hạ điểm đông 0,1 - 1,5 Chất ức chế tạo bọt TS. Nguyễn Hữu Lương 2,0 - 15 ppm 9
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn Bảng 1.11. Phụ gia đóng gói SF/CC Phụ gia % trọng lượng dầu Phụ gia chống oxy hoá, chống mài mòn ZnDDP A 0,8 ZnDDP B 0,5 - Phụ gia chống oxy hoá hydro cac bon được lưu hoá 0,5 - Phụ gia tẩy rửa sunfonat kiềm thấp 0,5 - Tác nhân ức chế gỉ - tác nhân kiềm sunfonat kiềm cao 1,0 Phụ gia phân tán polyamin 4,0 Chất cải thiện chỉ số độ nhớt coplyme etylen-propylen 10,0 TS. Nguyễn Hữu Lương 10
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn 4.3. Phụ gia chống oxy hóa Hầu hết các hợp phần của dầu bôi trơn đều tác dụng nhanh hoặc chậm với oxi tạo thành quá trình oxi hoá. Khả năng bền oxi hoá của các hợp chất hydrocarbon tăng dần theo thứ tự: Hydrocabon không no < hợp chất dị nguyên tố < hydrocacbon thơm < naphten < parafin Dựa vào cơ chế của phản ứng oxi hoá, người ta chia các phụ gia chống oxi hoá theo cơ chế tác dụng của chúng: phụ gia ức chế theo cơ chế gốc và phụ gia phân hủy. TS. Nguyễn Hữu Lương 11
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn 4.3.1. Phụ gia ức chế theo cơ chế gốc Phụ gia ức chế theo cơ chế gốc là các chất có khả năng tác dụng với các gốc tự do tạo sản phẩm bền ngăn chặn quá trình oxi hoá tiếp tục xảy ra, các chất có khả năng chống tạo cặn cacbon… phụ gia loại này còn được xem như các chất chống oxi hóa sơ cấp. Cơ chế chung của các chất chống oxy hóa sơ cấp có thể được biểu diễn như sau: R* + InhH → RH + Inh* Inh* + R* → InhR (bền) TS. Nguyễn Hữu Lương 12
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn CH3 OH CH3 H CH3 C C CH3 N CH3 CH3 Diphenylamine CH3 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyltoluene (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol), BHT TS. Nguyễn Hữu Lương 13
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn 4.3.2. Phụ gia phân hủy Phụ gia chống oxi hoá bằng cách phân huỷ các hydroperoxit (hydroperoxit là một trong những chất sinh ra gốc tự do thúc đẩy quá trình oxi hoá) tạo sản phẩm bền được xem như là chất chống oxy hóa thứ cấp hay còn gọi là các phụ gia phân huỷ. Hợp chất của lưu huỳnh và/hoặc phốt pho thường được sử dụng nhằm giảm bớt các hydroperoxit trong phản ứng chuỗi gốc để tạo thành các ancol. Các chất chống oxi hóa thứ cấp thường được sử dụng là Zinc dialkyldithiophosphate, phosphites, và các thio khác… TS. Nguyễn Hữu Lương 14
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn Olefin sulfua ( R = C4 – isobutene) Diankyl et diankylaryldithiophosphates metalliques (M = Zn, MoO2S2, x=2) (M = Sb, x=3) (R = C3, C8 / ankylphenol C9, C12) Diankyl dithiocarbamates metalliques (M = Zn, MoO2S2, x=2) (M = Sb, x=3) (R = C5 / C5+) TS. Nguyễn Hữu Lương 15
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn 4.4. Phụ gia ức chế ăn mòn • Đi thiophotphat kim loại, đặc biệt là kẽm ZnDDP. • Đi ankyl đi thiophotphat. • Các ankel sunfua hoá. • Sunfonat kim loại, sunfonat kim loại kiềm cao của Ca, Mg, Ba, Zn (nhánh ngắn hơn phụ gia tẩy rửa thông thường) • Dẫn xuất mercap tothiođiazol • Các tác nhân hoạt động bề mặt khác, ví dụ : các axit béo, amin. • Phụ gia “không tro”: acide và ester béo, acide alkenylsuccinique, amine, amide béo ... • Các terpen sunfua hoá như limonen sunfua, pinen photphosunfua, benzothiazol..... TS. Nguyễn Hữu Lương 16
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn 4.5. Phụ gia ức chế gỉ Các chất ức chế gỉ ngăn nước thấm qua màng hữu cơ bảo vệ. Điều này đạt được bằng cách sử dụng các hợp chất phân cực được hấp phụ chọn lọc trên bề mặt kim loại và tác dụng như màng ngăn cách chống ẩm. Nói chung, các chất ức chế kìm hãm gỉ bằng cách phủ lên bề mặt sắt hoặc thép một màng đẩy nước. Để có hiệu quả các phân tử phụ gia phải hấp phụ tốt trên bề mặt sắt và tạo ra một màng bền vững. TS. Nguyễn Hữu Lương 17
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn Các chất chống gỉ thường dùng là : • Axit ankyl suxinic và các dẫn xuất của chúng (dùng cho các dầu thuỷ lực, dầu bôi trơn, dầu tuần hoàn). • Các amin hữu cơ (Amin photphat) và Sunfonat trung tính hay kiềm (dùng cho dầu bảo quản) • Imiđazolin (dùng cho dầu bánh răng) • Sunfonat của canxi và mazic (dùng cho dầu động cơ và có thể có tính chất của phụ gia tẩy rửa). • Rượu polyhydric • Este (dùng cho dầu động cơ) • Ete, ví dụ các dẫn xuất ankylen oxyt. • Axit béo và các dẫn xuất đibazic • Các dẫn xuất của axit ankyl thioaxetic TS. Nguyễn Hữu Lương 18
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn 4.6. Phụ gia tẩy rửa Dầu bôi trơn làm việc dưới điều kiện khắc nghiệt có thể xuất hiện sự cháy của nhiên liệu hay sự oxi hoá dầu bôi trơn. Đây chính là nguyên nhân gây ra các sản phẩm axit và một lượng lớn cặn bẩn... chúng có thể làm tăng độ nhớt của dầu, gây ăn mòn, làm dầu mất tính đồng nhất, lắng đọng lên bề mặt kim loại làm tổn hao công suất.... Chính vì vậy, cần phải có phụ gia ngăn không cho các cặn bẩn bám trên bề mặt kim loại hoặc lôi kéo các cặn bẩn ra khỏi bề mặt kim loại và phân tán chúng trong dầu dưới dạng huyền phù. Với phụ gia tẩy rửa, các phụ gia này sẽ hấp phụ lên các cặn bẩn và lôi kéo chúng ra khỏi bề mặt mà chúng bám dính, giữ chúng ở trạng thái lơ lửng trong khối dầu. Còn phụ gia phân tán hấp phụ lên cặn bẩn làm cặn bẩn không tụ được với nhau, giảm khả năng sa lắng, tránh tạo căn bẩn. TS. Nguyễn Hữu Lương 19
Chương 04: Phụ gia cho dầu nhờn Các phụ gia tẩy rửa thông dụng Tác nhân quan trọng nhất có tính rửa là các phụ gia chứa kim loại, bao gồm: • Sunfonat • Phenolat • Salixylat • Photphonat TS. Nguyễn Hữu Lương 20