含氮改性有机钼的性能表现及其应用前景

摘 要: 节能环保意识深入人心,“三大动力”不断推动润滑油产品性能和质量等级前行。油溶性有机钼添加剂产品以其减摩节能、抗氧防腐以及与其他主要添加剂具有优秀的协同效应而逐步得到润滑油调和厂的青睐。本文主要介绍有机钼添加剂的发展、含氮有机钼性能以及其在润滑油中的应用前景。

前 言: 或许人们还在对哥本哈根全球气候峰会不欢而散、无果而终的结局颇有遗憾,但让我们感到欣慰的是全球的节能环保意识已经日益高涨。各行各业都在为我们的后代还能拥有蓝天、绿水和持续的能源而献计献策、殚精竭虑。在这一历史进程中,润滑油行业也必将扮演出自己的角色。我们知道,推动润滑油品性能提高的“三大动力”主要是:用户要求延长换油期和提高燃料经济性;政府和社会要求改善尾气排放;发动机制造厂精密和苛刻的设计运行条件和更敏感的二次处理设备。正是在这种历史背景下,添加剂的技术不断向前发展。综合具有减摩节能、抗氧防腐的改性有机钼添加剂也在业界的注目中踏上了这个历史舞台的前沿。

含钼添加剂的简介和发展历程

多少年以来,人们就认识到含钼化合物综合具有减少摩擦、抵抗磨损、提高极压、抗氧化综合性能。这些含钼化合物可用做内燃发动机油、齿轮油、润滑脂和一些工业用油的抗氧、减摩添加剂。从上世纪40年代至今,含钼添加剂的发展大约经历了以下几个阶段:

第一代产品:二硫化钼固体粉末

最早进入润滑油脂里作减摩极压剂的产品是二硫化钼粉末。从减摩极压性能上看,它能体现比较理想的效果。直到今天,仍然有企业在应用二硫化钼粉末作为润滑油脂的添加剂使用。但存在几个大的问题一直没有很好的解决:一是用在润滑油中会出现沉淀问题,哪怕是所谓的“纳米级”二硫化钼也会或多或少产生沉淀;用在润滑脂中又会出现分散不均现象,所以不能充分发挥其应有的功能。二是污染问题,二硫化钼粉末不仅对所润滑的机器设备和对加工的产品产生污染,而且,最新的研究表明,二硫化钼固体粉末在废油脂排放处理过程中,对环境产生比较严重的污染。三是由于二硫化钼毕竟是固体粉末,在高速高压条件下对降低噪音不利。四是纯度问题(由于成本考虑,目前的二硫化钼粉末大部分含有很高的石墨成分),这大大影响润滑剂的性能以及其持久性。基于以上原因,国外的润滑油调和厂基本上停止使用二硫化钼粉,而国内大部分企业也不再使用,只是在一些特种润滑脂中还有一定应用。

第二代产品:二烷基二硫代磷酸氧钼

该产品较二硫化钼粉末在使用性能、溶解性能等均有明显的进步。外观形态已经从固态转化为液态,油溶性大大改善但并未彻底解决,原因是生产企业往往从成本收益方面来考虑,使用较短的碳链(丁醇C4H9OH 和辛醇C8H17OH)来当原料,许多的试验表明,短碳链制成的产品油溶性不佳。另外,由于硫磷含量相对较高,在内燃机油中使用带有一定的腐蚀性,对尾气催化剂产生中毒作用,并且鉴于成本不低,又不能充分发挥抗氧化性能,因而这类产品在国外大型润滑油企业的生产中也已很少使用。

第三代产品: 含氮改性有机钼( S、P、N、Mo抗氧减摩配合物)

此类产品是综合以上含钼产品的性能而推出的最新产品,之所以说此类产品针对前面几种产品有根本性的改观,原因在于这些产品在保留前面产品优势的基础上,最关键的是在化学结构中引入抗氧化基团-胺基(NH2),因而大大提高此类产品的抗氧化、防腐蚀性能。由于其在润滑剂中显现优异的综合性能,是迄今为止性能最全面的抗氧减摩节能添加剂。该产品已经通过大量的模拟试验的检测并在国内外各大润滑油公司中得到推广使用。下面详细谈谈该类产品的性能表现: