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工业润滑油中乳化剂和抗乳化剂

访问: 发表时间:2022/5/25 17:03:43

工业润滑油乳化是两种互不相溶的液体,其中一种液体以细微液滴的形式分散在另一种液体中。能使两种以上互不相溶的液体(如水和油)形成稳定的分散体系(乳化液)的物质,称为乳化剂。切削油、磨削油、拔丝油和压延油等金属加工油和不燃性工作液,都是用水和矿物油制成乳化液使用的。

许多润滑油,如齿轮油、汽轮机油和船用油,在使用过程中,会不可避免地混人冷却水、冲洗水、冷凝水以及环境中其他形式的水及水汽。如果油品不具备将混入油中的水迅速彻底分离的能力,油品就会出现乳化。乳化后的油品降低甚至失去润滑作用造成设备损坏,同时产生有害的酸性物质腐蚀设备,引起设备事故。水分和磨损产生的金属颗粒又加速了油品的氧化变质,使油品使用寿命缩短。所以许多油品对其抗乳化提出了要求。在油品中加入抗乳化剂,可以加速油水分离,防止乳化液的形成。

1.乳化剂和抗乳化剂的作用机理

乳化剂是表面活性物质,其化学组成是亲油基(长链烷基、芳基、烯基)与亲水基(羟基、羧基、氨基、醚基、磺酸基)。

乳化剂的作用是降低油-水之间的界面张力,在界面上表面活性剂的分子亲油基和亲水基分别吸附在油相和水相,排列成界面膜,防止乳化粒子的结合,促使乳化液稳定。油和水用乳化剂乳化后,形成0.1μm至几十μm的微粒子。可分为水包油型和油包水刚两种,乳化时是成为水包油还是油包水型,是依据乳化剂种类、可分为水包面型和包法和器壁种类等因素而不同,但一般形成乳化型的倾向是;

①水包油型:乳化剂的亲水性能较强时;水量多于油量时;向水中加入油时。

②油包水型:乳化剂的亲油性能较强时;油量比水量多时;向油中加入水时。

将石油或油脂用水乳化时,其润滑性能为油包水型的比水包油型的好,而冷却性能及耐,同时具有耐燃性及可使用水溶性添加剂的优点。因此,作为润滑剂使用乳化油时,应根据使用目的而制出适用的乳化类型。

抗乳化剂也是表面活性物质,其可增加油与水的界面张力,使得稳定乳化液处于不稳定状态,破坏了乳化液。抗乳化剂大都是水包油(O/W)型表面活性剂,吸附在油-水界面上,改变界面的张力或吸附在乳化剂上破坏乳化剂亲水-亲油平衡,使乳化液从油包水(w/0)型转变成水包油(O/W),在转相过程中油水便分离。

2.乳化剂的主要品种及应用

乳化剂和抗乳化剂都是表面活性物质,表面活性物质按其离子的性质大致分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型及高分子型。乳化剂除特殊用途外,仅限于阴离子的与非离子型的。

乳化剂用于切削油、磨削油、拉拔油、轧制油等金属加工液及含水系的抗燃液压油中。使用乳化剂的主要是水溶性的切削油,在切削油中不仅要求乳化性,而且还要求防锈性、清洗性、润滑性等。因此切削油用矿物油作基础油,除复合少量的阴离子及非离子表面活性剂作乳化剂外,还配有乳化助剂、防锈剂、稳定剂、防腐剂、水等。

油品的抗乳化性能是工业润滑油的一个重要性能之一。如工业齿轮油除要求良好的极压抗磨、抗氧和防锈性能外,还要求具有良好的抗乳化性能,因为工业齿轮油遇水的机会多。如果抗乳化性差,油品乳化降低了润滑性和流动性,会引起机械的腐蚀和磨损,甚至引起齿轮的损坏事故;汽轮机油经常与水蒸气接触,冷凝水常会进入油中,因此要求汽轮机油具有良好的分水能力;抗磨液压油的抗乳化性也是重要的性能之一。

抗乳化剂主要用于工业齿轮油、液压油、汽轮机油、发动机油等油品,以防止乳化,也用于切削油和轧制油等废乳化液的处理。

目前国内生产的润滑油抗乳化剂有以下几种。

①胺与环氧化物缩合物(T1001)。是目前国内外商品化的一种润滑油抗乳化剂,油溶性好,不易溶于水。具有低温、快速、高效的破乳能力,抗乳化效果优良,适应性广,储存稳定。一般添加量在0.1%以下,油品就获得良好的抗乳化性。含有该添加剂的油品长期储存后仍具有良好的抗乳化性,同时能与其他添加剂配伍,组成性能更好的复合抗乳化剂,如与T746复合使用效果更佳。可用于工业齿轮油、抗磨液压油、汽轮机油等。

②环氧乙烷、丙烷嵌段聚醚(T1002)。它用于工业齿轮油、液压油及汽轮机油。

③聚环氧乙烷-环氧丙烷醚(SP169)。该剂为无色或淡黄色黏稠液体至膏状物或固体,依具体牌号不同而定。适用于油品脱水、破乳、降黏、防蜡,具有一剂多效的作用。

抗乳化剂朝着优良抗乳化性、适应性广和储存稳定性好等方向发展。

3.乳化剂和抗乳化剂的主要商品牌号

国内外主要乳化剂的商品牌号。