润滑油的消泡剂

2017-05-23 15:38:36 上海博易和化工有限公司 阅读

图片关键词消泡剂

泡沫的产生及影响

 润滑剂的起沫发泡是一种非常不希望产生的现象。由于泡沫与空气强烈混合会增强氧化反应,从而引起气蚀以及循环系统内输油量不足,甚至导致不润滑。有如内燃机油、液压传动油、液力变速油、齿轮油箱等循环系统,因其搅拌比较激烈而容易产生泡沫。除造成溢流或排气带出损失外,还会使油压降低影响润滑。尤其在油面较低时,大量泡沫进入油道,以致减,少了润滑油的供应,甚至堵塞油道,中断润滑而烧坏机件。液压油起泡,会便液压系统压力不稳,甚至气阻而仃止工作,在机床上则影响加工部件的精密度。透平油起泡沫则使油循环不畅,供油不足,并使润滑油加速氧化变质。

 

 润滑油发泡的可能性完全取决于润滑剂本身,而且受基础油表面张力,特别还承受着所加入的抗氧剂、清净剂、极压剂、腐蚀抑制剂和其他离子化合物等表面活性物质存在的影响。润滑油起泡沫还因为是润滑油污染、劣化变质,而使表面张力下降造成的。特别在油温较低、粘度大,或已氧化分解时更易起泡。加有抗氧化剂或清净剂、多效添加剂,极压剂 的润滑油更容易发生泡沫,而具有弹性和和可塑性的泡沫更是特别稳定。



识别表面泡沫和内部泡沫



 将所谓的表面泡沫和内部泡沫加以区别,对认识发泡效应非常重要。


 表面泡沫可用消泡剂控制。有效的消泡剂具有低于润滑剂基础油的表面张力,通常不溶於基础油。因此,为了使其即使长期储存或使用后仍然足够稳定,泡剂应呈细分散态。分散态泡剂的颗粒尺寸应小于100µm,或者甚至小于10µm。


 内部泡沫指的是润滑剂内的细分散态气泡,能形成很稳定的分散体。普通抗泡剂仅用于控制表面泡沫和稳定内部泡沫的趋向。添加剂一般不能改善润滑剂的空气释放性能。相反,多种添加剂还可能有负面影响。需要具有优异放气性能的润滑剂,例如透平润滑油,应注意采用专门选择的基础油和添加剂进行配制。




空气不仅以分散态气泡(表面的和内部的泡沫)存在於润滑剂之中,而且可物理地溶解于矿物油,体积分数可达9%之多。空气还能引起像气蚀之类的严重问题,但此效应添加剂并不能控制。 
泡沫的控制和消除



 为了防止发生泡沫,一般可加入1~100 ppm(0.0001~0.01%)的苯甲基硅油或甲基硅油。其作用形式是硅油吸附在油的表面上,防止泡沫的发生,或浸入泡沫膜而使泡沫破裂。经常选用分子量较大的二甲基硅油、二甲基硅氧烷或甲苯基硅油。一般25℃的粘度在100厘沲以上起效。粘度过高则不利于泡剂分散,常用12500厘沲左右的甲基硅油。表面张力需在21达因/厘米以下才有消泡作用(水的表面张力为72达因/厘米,石油润滑油的表面张力为30~50达因/厘米)。分子小而易溶于石油中的硅油,不但没有泡沫作用,反而会成为泡沫的稳定剂,因而不宜使用。低粘度硅油易于在油中扩散而产生消泡作用,但其溶解度大,消泡持久性短。高粘度硅油消泡作用差 ,但持久性好,为了取长补短,常有将两种高低粘度硅油混合使用。


 由于硅油是非极性油,难溶于石油或溶解度很小,且只有在扩散状态下才能起到消泡作用。一定要使其形成极细小粒子(直径1~4微米)分散在油中,以防沉降失效。粒子越小,扩散越好,沉降越少,消泡效果越好。一般先将硅油分散于煤油中,制成1%浓度的硅油溶液,在93℃下和4800转/分速度下进行搅拌混合。抗泡剂的添加量,需在油对硅油的溶解量以上时,才有消泡作用。在溶解量以下时,不仅不能消泡反而起到发泡作用。因而添加量需根据硅油的粘度,和在油中的溶解度来决定。对于轻质润滑油以使用高粘度的硅油为好,在对硅油的溶解度极小的润滑油中,则以使用粘度较低的硅油为佳。




硅油泡剂自1943年壳牌发展公司和海湾研究发展公司同时发现液态有机硅氧烷(即硅油)是非常有效的泡剂起,直到目前仍然是润滑油主要的泡剂品种。后来发现,硅油泡剂在使用中存在局限,如对调合技术十分敏感,在酸性介质中不稳定等缺点。




 20世纪60年代以后,美国和日本专利先后介绍了用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物作为非硅泡剂。非硅泡剂对润滑油具有良好的泡性能,泡稳定性良好,在酸性个质中仍保持高效,对空气释放值的影响较硅油小,对调合技术不敏感。在实际使用中,可先以溶剂稀释后再使用。但需注意不能与T109、T601和T705添加剂同时使用,否则无泡效果。国内组成为丙烯酸酯与醚共聚的非硅泡剂,按相对分子质量大小和用途不同分为两个牌号,统一代号是T911和T912,其中T911适用于高黏度润滑油,T912适用于低、中黏度的润滑油。




在金属加工过程中,所用切削液以及液压液必须使用不含聚硅氧烷的泡剂,以保证随后在工件上涂施涂料或油漆。主要代表性品种是特制的聚乙二醇、聚醚和其他有机共聚物。被推荐用作该类油剂的泡剂还有三丁基磷酸酯。