【工业润滑】ZDDP抗氧抗腐剂发展及应用现状

2023-11-28   来源:润滑油情报 网友评论 0

摘要:ZDDP是一种多效添加剂,具有抗氧、防腐及抗磨作用。
抗氧抗腐剂是一种具有抗氧、防腐和抗磨作用的多效添加剂,广泛应用于发动机油、液压油、传动液、齿轮油、润滑脂和其他润滑油中。
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由于铜-铅(Cu-Pb)、镉-银(Cd-Ag)、镉-镍(Cd-Ni)等这些硬质合金较易受到润滑油氧化产生的酸腐蚀,为此要求在油品中加入抗氧抗腐剂。经过实际应用,于20世纪40年代初筛选出效果较好的抗氧抗腐剂,即二烷基二硫代磷酸锌(以下简称ZDDP或ZDTP)。
 
实际上, ZDDP原计划用作抗氧剂,其抗磨性能被忽视,ZDDP单独作为抗磨剂并没有引起人们的关注。50年代以后,尽管人们认识到ZDDP可保护易磨损的发动机顶阀部件,但对ZDDP减磨机理的认知仍很少。
 
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20世纪70年代,小轿车加装尾气催化转换器,而ZDDP中的磷会使尾气催化转换器中的贵金属催化剂中毒。为了避免催化剂中毒,要求发动机油低磷、低灰分化。2003年下半年,对硫酸盐灰分、磷和硫,即众所周知的SAPS在汽车发动机油中的应用引入了相当严格的限制值。由于ZDDP同时含有硫酸盐灰分、磷和硫,因此其在汽车发动机油中的应用进一步受到限制。
 
ZDDP一般不单独使用,通常与清净剂和分散剂复合用于发动机油;与抗氧剂、金属减活剂、防锈剂及破乳剂等复合用于抗磨液压油。
 
ZDDP是一种多效添加剂,具有抗氧、防腐及抗磨作用。ZDDP能抑制发动机油漆膜、油泥、环槽黏附物的生成,防止气缸、环槽、凸轮和阀杆的磨损,还能防止轴承腐蚀,常用于发动机油、液压油和齿轮油中。但ZDDP的结构和种类不同,其性能有很大的差异。这也是为什么国内外主要添加剂公司开发了系列ZDDP品种的原因。
 
不同类型的ZDDP的性能关系如下:
 
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表1 不同类型的ZDDP特性
 
由表1可以看出:
 
长链伯烷基ZDDP抗氧化性、热稳定性和水解稳定性优异,适用于柴油机油,特别适用于要求热稳定性高的增压柴油发动机油中。
 
仲烷基ZDDP抗氧化性、极压抗磨性和水解稳定性都较好,在高级汽油机油中抑制氧化、防止油品黏度增长及凸轮挺杆磨损特别有效;同时还可用于抗磨液压油中。
 
烷芳基ZDDP热稳定性好,特别适用于增压柴油发动机中;但其他性能较差。由于性能单一,成本又高,目前该品种在国内外均已淘汰。
 
另外,热稳定性差的ZDDP有较大的载荷性,随着ZDDP热稳定性的增加,其载荷性下降,ZDDP的摩擦系数随烷基链长度的增加而减少。
 
应用ZDDP时,除了要求产品颜色浅、透明及硫、磷和锌的含量等应达到规格要求外,还有一个很重要的指标,那就是pH值,通常要求ZDDP的pH值大于5。因此,正确选用不同类型的ZDDP是非常重要的。

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