润滑油的作用、组成及基本性能盘点

       润滑油作用 

　　润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油占全部润滑材料的 85% ，种类牌号繁多，现在世界年用量约 3800 万吨。对润滑油总的要求是： 

　　（ 1 ） 减摩抗磨，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益； 
　　（ 3 ） 密封，要求防泄漏、防尘、防串气； 
　　（ 4 ） 抗腐蚀防锈，要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀； 
　　（ 5 ） 清净冲洗，要求把摩擦面积垢清洗排除； 
　　（ 6 ） 应力分散缓冲，分散负荷和缓和冲击及减震； 
　　（ 7 ） 动能传递，液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。 

　　二、润滑油组成 

　　润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。 

　　1 、润滑油基础油 

　　润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约 95% 以上），但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品，因而使合成基础油得到迅速发展。 

　　矿油基础油由原油提炼而成。润滑油基础油主要生产过程有：常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。 1995 年修订了我国现行的润滑油基础油标准，主要修改了分类方法，并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准。矿物型润滑油的生产，最重要的是选用最佳的原油。 

　　矿物基础油的化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物。其组成一般为烷烃（直链、支链、多支链）、环烷烃（单环、双环、多环）、芳烃（单环芳烃、多环芳烃）、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。 

　　2 、添加剂 

　　添加剂是近代高级润滑油的精髓，正确选用合理加入，可改善其物理化学性质，对润滑油赋予新的特殊性能，或加强其原来具有的某种性能，满足更高的要求。根据润滑油要求的质量和性能，对添加剂精心选择，仔细平衡，进行合理调配，是保证润滑油质量的关键。一般常用的添加剂有：粘度指数改进剂，倾点下降剂，抗氧化剂，清净分散剂，摩擦缓和剂，油性剂，极压剂，抗泡沫剂，金属钝化剂，乳化剂，防腐蚀剂，防锈剂，破乳化剂。 

　　三、润滑油脂的基本性能 

　　润滑油是一种技术密集型产品，是复杂的碳氢化合物的混合物，而其真正使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应。润滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和模拟台架试验。 

　　一般理化性能 

　　每一类润滑油脂都有其共同的一般理化性能，以表明该产品的内在质量。对润滑油来说，这些一般理化性能如下： 

　　（ 1 ） 外观（色度） 

　　油品的颜色，往往可以反映其精制程度和稳定性。对于基础油来说，一般精制程度越高，其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净，颜色也就越浅。但是，即使精制的条件相同，不同油源和基属的原油所生产的基础油，其颜色和透明度也可能是不相同的。 

　　对于新的成品润滑油，由于添加剂的使用，颜色作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义。 

　　（ 2 ） 密度 

　　密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。润滑油的密度随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大，因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下，含芳烃多的，含胶质和沥青质多的润滑油密度最大，含环烷烃多的居中，含烷烃多的最小。 

　　（ 3 ） 粘度 

　　粘度反映油品的内摩擦力，是表示油品油性和流动性的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下，粘度越大，油膜强度越高，流动性越差。 

　　（ 4 ） 粘度指数 

　　粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高，表示油品粘度受温度的影响越小，其粘温性能越好，反之越差。 

　　（ 5 ）闪点 

　　闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻，蒸发性越大，其闪点也越低。反之，油品的馏分越重，蒸发性越小，其闪点也越高。同时，闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根据闪点划分的，闪点在 45℃ 以下为易燃品， 45℃ 以上为可燃品，，在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。在粘度相同的情况下，闪点越高越好。因此，用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择。一般认为，闪点比使用温度高 20 ～ 30℃ ，即可安全使用。 

　　（ 6 ） 凝点和倾点 

　　凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度。油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同。油品并没有明确的凝固温度，所谓 " 凝固 " 只是作为整体来看失去了流动性，并不是所有的组分都变成了固体。 

　　润滑油的凝点是表示润滑油低温流动性的一个重要质量指标。对于生产、运输和使用都有重要意义。凝点高的润滑油不能在低温下使用。相反，在气温较高的地区则没有必要使用凝点低的润滑油。因为润滑油的凝点越低，其生产成本越高，造成不必要的浪费。一般说来，润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低 5~ 7℃ 。但是特别还要提及的是，在选用低温的润滑油时，应结合油品的凝点、低温粘度及粘温特性全面考虑。因为低凝点的油品，其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求。 

　　凝点和倾点都是油品低温流动性的指标，两者无原则的差别，只是测定方法稍有不同。同一油品的凝点和倾点并不完全相等，一般倾点都高于凝点 2 ～ 3℃ ，但也有例外。 

　　（ 7 ） 酸值、碱值和中和值 

　　酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标，单位是 mgKOH/g 。酸值分强酸值和弱酸值两种，两者合并即为总酸值（简称 TAN ）。我们通常所说的 " 酸值 " ，实际上是指 " 总酸值（ TAN ） " 。 

　　碱值是表示润滑油中碱性物质含量的指标，单位是 mgKOH/g 。 

　　碱值亦分强碱值和弱碱值两种，两者合并即为总碱值（简称 TBN ）。我们通常所说的 " 碱值 " 实际上是指 " 总碱值（ TBN ） " 。 

　　中和值实际上包括了总酸值和总碱值。但是，除了另有注明，一般所说的 " 中和值 " ，实际上仅是指 " 总酸值 " ，其单位也是 mgKOH/g 。 

　　（ 8 ） 水分 

　　水分是指润滑油中含水量的百分数，通常是重量百分数。润滑油中水分的存在，会破坏润滑油形成的油膜，使润滑效果变差，加速有机酸对金属的腐蚀作用，锈蚀设备，使油品容易产生沉渣。总之，润滑油中水分越少越好。 

　　（ 9 ） 机械杂质 

　　机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。这些杂质大部分是砂石和铁屑之类，以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。通常，润滑油基础油的机械杂质都控制在 0.005% 以下（机杂在 0.005% 以下被认为是无）。 

　　（ 10 ）灰分和硫酸灰分 

　　灰分是指在规定条件下，灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。灰分对不同的油品具有不同的概念，对基础油或不加添加剂的油品来说，灰分可用于判断油品的精制深度。对于加有金属盐类添加剂的油品（新油），灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。国外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是：在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸，使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。 

　　（ 11 ）残炭 

　　油品在规定的实验条件下，受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是润滑油基础油的重要质量指标，是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。润滑油基础油中，残炭的多少，不仅与其化学组成有关，而且也与油品的精制深度有关，润滑油中形成残炭的主要物质是：油中的胶质、沥青质及多环芳烃。这些物质在空气不足的条件下，受强热分解、缩合而形成残炭。油品的精制深度越深，其残炭值越小。一般讲，空白基础油的残炭值越小越好。 

　　现在，许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂，它们的残炭值很高，因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。机械杂质、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标，反映了润滑基础油精制的程度。