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1.蒸發(fā)
油品的蒸發(fā)損失,即油品在一定條件下通過蒸du發(fā)而損失的量,用質(zhì)量zhi百分比表示。蒸發(fā)損失與油品的揮發(fā)度成正比。蒸發(fā)損失越大,實際應(yīng)用中的油耗就越大,故對油品在一定條件下的蒸發(fā)損失量要有限制。潤滑油在使用過程中蒸發(fā),造成潤滑系統(tǒng)中潤滑油量逐漸減少,需要補充,粘度增大,影響供油。液壓液體在使用中蒸發(fā),還會產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象和效率下降,可能給液壓泵造成損害。蒸餾方法得到的數(shù)據(jù)只是粗略的結(jié)果,潤滑油品的蒸發(fā)損失需專門方法測定。目前,我國測定潤滑油蒸發(fā)損失的方法為GB/T 7325潤滑油和潤滑脂蒸發(fā)損失測定法。該方法是把放在蒸發(fā)器中的潤滑油試樣,置于規(guī)定溫度的恒溫浴中,熱空氣通過試樣表面22h。然后根據(jù)試樣的質(zhì)量損失計算蒸發(fā)損失。根據(jù)該方法,潤滑油品的蒸發(fā)損失可以在99-150℃內(nèi)的任一溫度下測定。目前,該方法在我國主要用于合成潤滑油的蒸發(fā)損失評定。國外主要的測定方法有:美國的ASTM D972、德國的DIN 51581和日本的JIS K2220 (5.6)等。
2.乳化
乳化是一種液體在另一種液體中緊密分散形成乳狀液的現(xiàn)象,它是兩種液體的混合而并非相互溶解。
抗乳化則是從乳狀物質(zhì)中把兩種液體分離開的過程。潤滑油的抗乳化性是指油品遇水不乳化,或雖是乳化但經(jīng)過靜置,油-水能迅速分離的性能。
兩種液體能否形成穩(wěn)定的乳狀液取決于兩種液體之間的界面張力。由于界面張力的存在,分散相總是傾向于縮小兩種液體之間的接觸面積以降低系統(tǒng)的表面能,即分散相總是傾向于由小液滴合并大液滴以減少液滴的總面積,乳化狀態(tài)也就是隨之而被破壞。界面張力越大,這一傾向就越強烈,也就越不易形成穩(wěn)定的乳狀液。
潤滑油與水之間的界面張力隨潤滑油的組成不同而不同。深度精制的基礎(chǔ)油以及某些成品油與水之間的界面張力相當(dāng)大,因此,不會生成穩(wěn)定的乳狀液。但是如果潤滑油基礎(chǔ)油的精制深度不夠,其抗乳化性也就較差,尤其是當(dāng)潤滑油中含有一些表面活性物質(zhì)時,如清凈分散劑、油性劑、極壓劑、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及塵土粒等,它們都是一些親油劑和親水基物質(zhì),它們吸附在油水表面上,使油品與水之間的界面張力降低,形成穩(wěn)定的乳狀液。因此在選用這些添加劑時必須對其性能作用作全面的考慮,以取得最佳的綜合平衡。
對于用于循環(huán)系統(tǒng)中的工業(yè)潤滑油,如液壓油、齒輪油、汽輪機油、,油膜軸承油等,在使用中不可避免地和冷卻水或蒸汽甚至乳化液等接觸,這就是要求這些油品在油箱中能迅速油-水分離,(按油箱容量,一般要求6-30min分離),從油箱底部排出混入的水分,便于油品的循環(huán)使用,并保持良好的潤滑。通常潤滑油在60℃左右有空氣存在并與水混合攪拌的情況下,不僅易發(fā)生氧化和乳化而降低潤滑性能,而且還會生成可溶性油泥,受熱作用則生成不溶性油泥,并劇烈增加流體粘度,造成堵塞潤滑系統(tǒng)、發(fā)生機械故障。因此,一定要處理好基礎(chǔ)油的精制深度和所用添加劑與其抗乳化劑的關(guān)系,在調(diào)合、使用、保管和貯運過程中亦要避免雜質(zhì)的混入和污染,否則若形成了乳化液,則不僅會降低潤滑性能,損壞機件,而且易形成油泥。另外,隨著時間的增長,油品的氧化、酸性的增加、雜質(zhì)的混入都會使抗乳化性的變差,用戶必須及時處理或者更換。
(2)潤滑油抗乳化性能測定法
目前被廣泛采用的抗乳化性測定方法有兩個。其一是油和合成液抗乳化性能測定法(GB/T 7305-87),本方法與ASTMD1401-67(77)等效。本方法適用于測定油、合成液與水分離的能力。它適用于測定40℃時運動粘度為30-100mm2/s的油品,試驗溫度為(54±1)℃。它可用于粘度大于100mm2/s油品,但試驗溫度為(82±1)℃。其他試驗溫度也可以采用,例如25℃。當(dāng)所測試的合成液的密度大于水時,試驗步驟不變,但這時水可能浮在乳化層或合成液上面。其二是潤滑油抗乳性測定法(GB/T 8022-87)本方法與ASTMD2711-74(79)方法等同采用。本方法是用于測定中、高粘度潤滑油與水互相分離的能力。本方法對易受水污染和可能遇到泵送及循環(huán)湍流而產(chǎn)生油包水型乳化液的潤滑油抗乳化性能的測定具有指導(dǎo)意義。汽輪機油的抗乳化能力通常按SH/T 34009-87方法進行,將20ml試樣在90℃左右與水蒸汽乳化,然后把乳化液置于約94℃的浴中,測定分離出20ml油所需的時間。這個方法是*模擬汽輪機油的工作條件,是測定汽輪機油抗乳化性的專用方法。
3.氧化安定性
石油產(chǎn)品抵抗由于空氣(或氧氣)的作用而引起其性質(zhì)發(fā)生性改變的能力,叫做油品的氧化安定性。潤滑油的抗氧化安定性是反映潤滑油在實際使用、貯存和運輸中氧化變質(zhì)或老化傾向的重要特性。
油品在貯存和使用過程中,經(jīng)常與空氣接觸而起氧化作用,溫度的升高和金屬的催化會加深油品的氧化。潤滑油品氧化的結(jié)果,使油品顏色變深,粘度增大,酸性物質(zhì)增多,并產(chǎn)生沉淀。這些無疑對潤滑油的使用會帶來一系列不良影響,如腐蝕金屬,堵塞油路等。對內(nèi)燃機油來說,還會在活塞表面生成漆膜,粘結(jié)活塞環(huán),導(dǎo)致汽缸的磨損或活塞的損壞。因此,這個項目是潤滑油品必控質(zhì)量指標(biāo)之一,對長期循環(huán)使用的汽輪機油、變壓器油、內(nèi)燃機油以及與大量壓縮空氣接觸的空氣壓縮機油等,更具重要意義。通常油品中均加有一定數(shù)量的抗氧劑,以增加其抗氧化能力,延長使用壽命。
潤滑油氧化安定性測定方法有多種,其原理基本相同,一般都是向試樣中直接通入氧氣或凈化干燥的空氣。在金屬等催化劑的作用下,在規(guī)定溫度下經(jīng)歷規(guī)定的時間觀察試樣的沉淀或測定沉淀值、測定試樣的酸值、粘度等指標(biāo)的變化。試驗條件因油品而異,氧化設(shè)備也因油品而不同,盡量模擬油品使用的狀況。我國對航空渦輪發(fā)動機潤滑油的抗氧化安定性按兩種方法GJB499-88和SH/T 0450-92進行氧化試驗,前者稱為大氧化管法,后者稱為小氧化管法;對內(nèi)燃機油的測定方法有SH/T0299-92和SH/T0192-92標(biāo)準(zhǔn)進行;汽輪機油SH/T 0193-92旋轉(zhuǎn)氧彈法來測定其抗氧化性能;變壓器油的氧化特性按SH/T 0206-92即國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)IEC74-1974標(biāo)準(zhǔn)方法進行;中高檔潤滑油氧化安定性測定主要有GB/T 12581加抑制劑礦物油氧化特性測定法、GB/T 12709潤滑油老化特性測定法(康氏殘?zhí)糠?、SH/T 0123極壓潤滑油氧化安定性測定法進行。