俄制50-1-4Ф航空润滑油氧化生色物质组成分析

采用ASTM D4636标准方法对俄制50-1-4?航空润滑油进行高温氧化试验,针对润滑油氧化颜色发红问题,创新性地采用甲醇/水溶液萃取生色物质,并采用气相色谱-质谱联用方法研究了萃取物的化学组成。结果表明：抗氧剂N-苯基-1-萘胺是造成50-1-4?航空润滑油颜色发红的关键因素;甲醇/水溶液对酯类油生色物质的萃取富集具有极好的效果;生色物质主要包括抗氧剂自身及1-乙酰基-3-(6-甲基-3-吡啶基)-吡唑啉、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二十二烷基酯等复杂衍生物。     

航空润滑油高温氧化颜色衰变抑制试验研究

采用自制高温氧化实验装置，分析对比了某国产与进口航空润滑油高温氧化油样颜色衰变情况，开展了某航空润滑油高温氧化油样颜色衰变抑制研究工作，并利用GC/MS分析结果探讨了抑制颜色衰变的作用机理。实验结果表明：胺类抗氧剂Tz516是造成某国产航空润滑油颜色发黑的重要影响因素，添加酚类抗氧剂T501可以有效抑制因Tz516造成的氧化油样颜色发黑变深的状况；抑制油样颜色衰变过程可视为抗氧剂竞争性作用机理，即随着T501添加量逐渐增大，大量的T501抗氧剂分子在氧化体系占据“优势”地位，消耗了大部分的自由基，导致与Tz516反应的自由基数量减少，降低了其消耗量，达到了抑制油品颜色变黑的目的。     

含抗氧剂的聚α-烯烃润滑基础油金属催化氧化生色产物

通过甲醇萃取富集的方法,利用FTIR和GC/MS等手段对含抗氧剂的聚α-烯烃润滑基础油金属催化氧化生色产物分子结构组成及其相对含量变化进行了分析,并对油品生色的作用机理进行了探讨。实验结果表明,添加Cu片的油样中生成了更多的化合物,裂解更明显;萃取物中含有大量C—O,O==C—H,C==O官能团,GC/MS分析检测到8种烃类化合物,19种酮类化合物和11种胺、醇、醛、酸和酯等化合物;生色原因主要是油品氧化后产生了酮、胺、醇、醛、酸和酯等含氧、含氮的极性生色化合物所引发的。     

多元醇酯基航空发动机润滑油高温抗氧剂的研制

进行了航空润滑油高温抗氧剂的合成研究,红外光谱化学表征证实合成制备了新型结构的芳胺低聚物抗氧剂。将合成所得抗氧剂应用到多元醇酯基航空润滑油配方体系中,采用差示扫描量热法(DSC)、高压差示扫描量热法(PDSC)、斜板模拟结焦试验法、旋转氧弹法(RBOT)、航空润滑油氧化与腐蚀安定性评定法FED-STD-791-5308、航空润滑油热氧化安定性与抗腐蚀性评定法FED-STD-791-3411对该航空润滑油样品进行高温性能评定。评定结果表明,新型抗氧剂显著提高了多元醇酯基航空发动机润滑油的高温抗氧化、抗结焦性能,使其腐蚀与氧化安定性满足了国际民用航空发动机油规范SAE AS5780B和美国海军航空发动机油规范MIL-PRF-23699G要求,是一种抗氧化性能优异的多元醇酯航空润滑油新型高温抗氧剂。     

航空发动机润滑油高温抗氧剂的研究

以N-烷基苯基-1-萘胺、烷基化二苯胺为原料,在反应温度为130~180 ℃、反应时间为5~10 h的条件下,合成了低聚物抗氧剂。采用红外光谱、高效液相色谱-质谱联用技术等分析方法对合成低聚物进行表征。结果表明：经204 ℃氧化与腐蚀安定性评定,多元醇酯润滑油氧化前后总酸值变化为0.945 mg KOH/g,40 ℃运动黏度变化率为10.025%,沉积物含量为2.537 mg/（100 mL）,与常规抗氧剂相比,合成抗氧剂显著提高了多元醇酯润滑油的高温抗氧化、抗腐蚀性能,满足AS-5780A国际民用航空发动机油规范和MIL-PRF-23699F美国海军航空发动机油规范要求,是一种性能优异的多元醇酯航空润滑油高温抗氧剂。     

国产PAO基础油氧化生色产物分析

采用ASTM D4636标准试验方法,探究了不同金属催化及不同类型抗氧剂作用时聚α-烯烃润滑基础油颜色变化情况,并利用GC/MS测试手段分析了生色产物的结构组成。实验结果表明:不同金属对油样颜色影响程度为:Fe+Cu Cu Fe;不同类型抗氧剂对油样颜色影响程度为Tz516 T501+Tz516 T501;油样生色产物分子中存在着n-π*分子结构,具有波长较长而强度较低的性质,因此能够产生很深的颜色,使得高温氧化油样颜色加深。     

微分脉冲伏安法监测润滑油中抗氧剂的研究

建立了微分脉冲伏安法测定润滑油中抗氧剂种类、剩余含量和评估其剩余寿命的方法。采用0.1 mol/L KOH溶剂萃取润滑油中抗氧剂,通过对比试验确定最佳的萃取液为92%乙醇-水溶液;通过实验得到了定性分析3种常见抗氧剂2,6-二叔丁基对甲基酚、N-苯基-a-萘胺和二烷基二硫代磷酸锌的微分脉冲信号峰位;对壳牌CF-4柴油机油和昆仑10号液压油进行模拟老化,得到了模拟老化时间与润滑剂中抗氧剂剩余含量的关系,实现了对剩余效用的评估测定。本方法可用于定性分析润滑油中抗氧剂的种类,以及评估润滑油使用寿命和工作状态。     

聚α-烯烃航空润滑基础油颜色衰变结构组成分析

采用反应釜装置模拟聚α-烯烃(PAO)航空润滑基础油高温工况,借助无水甲醇、丙酮和乙酸乙酯对添加N-苯基-α-萘胺(T531)的PAO高温试验油样进行萃取,并结合FTIR和GC/MS技术分析其结构组成。结果表明,油品颜色随反应时间延长而加深,甲醇萃取物的颜色最深,丙酮和乙酸乙酯萃取物颜色较浅。在甲醇萃取物中,反应2h、100h和200h的油样胺类相对含量分别为45.783%、59.958%和75.473%,促使油品颜色剧烈改变;而在丙酮和乙酸乙酯萃取物中,主要检测到无色的α-烯烃单体或二聚体,表明分子链发生断裂。这些信息为探究PAO航空润滑基础油的颜色衰变机理提供重要理论支撑。     

高温氧化对癸二酸二异辛酯黏度及黏温特性的影响

癸二酸二异辛酯是双酯型合成航空润滑油50-1-4Ф黏度和黏温特性的影响,以期为合成酯航空润滑油的使用和改进提供技术支持。在200℃的温度下,用反应釜模拟了航空润滑油的氧化条件,将50-1-4Ф探讨其黏温特性变化情况。50-1-4Ф数从135.5下降到115.0,表明高温氧化对50-1-4Ф黏温特性与Andrade方程的相关系数在1.0到0.9995之间,可以用Andrade方程来描述其黏温特性。     

1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐萃取香豆素

实验采用疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C_4mim][PF_6])代替挥发性有机溶剂,由水相中萃取香豆素。采用紫外分光光度法测定了香豆素质量浓度,考察了温度、pH值、相比、香豆素质量浓度、萃取时间等因素对萃取效果的影响。结果表明,在10～50℃和pH=1～11条件下,温度和pH值对萃取效果几乎无影响;当萃取时间为10 min、V(香豆素水溶液):V([C_4mim][PF_6])=3:1、香豆素质量浓度为1.0g/L时,萃取效果最好;在该条件下,以100mL[C_4mim][PF_6]为萃取剂,平均萃取率达94.55%。离子液体中的香豆素用3倍体积量的NaOH水溶液反萃取3次,可将香豆素完全转移到水相;离子液体相用蒸馏水洗至中性,80℃减压干燥5 h后可重新使用。     

合成润滑油用于甲醇燃料发动机的试验研究

采用红外光谱、扫描电镜、元素分析等手段,分析了用于甲醇燃料发动机的合成润滑油在发动机长期运转后的颜色、黏度、组分以及润滑油中磨粒尺度分布的变化。结果表明,随着甲醇燃料发动机运行时间的增加,润滑油的颜色由黄色透明状变为暗黑色,并伴随黄色黏稠状物质沉淀;润滑油的运动黏度先减小后增大;润滑油中的N、C、H元素含量均有所增加,S元素含量基本保持不变,金属元素的种类和含量呈现增长趋势。润滑油中的磨粒粒径范围分布在02～2 μm,呈正态分布,随着发动机运转时间的增加,磨粒粒径分布逐渐向大粒径方向移动。发动机运行100 h,润滑油中的磨粒呈米粒状密集分布;随运行时间的增加,润滑油的黏结性增强,发动机运行400 h,润滑油中的磨粒物聚集黏结,呈块状分布。     

萃取-絮凝法再生废润滑油的研究

以环己烷-异丙醇混合溶剂为萃取剂、KOH溶液为絮凝剂,采用萃取-絮凝的方法回收废润滑油中的基础油馏分。经实验研究确定最佳工艺条件为：环己烷与异丙醇的质量比1:2,KOH质量分数15%,有机溶剂与KOH溶液的质量比7:1,剂油质量比2:1,精制温度45℃,精制时间30min。在此条件下对废润滑油进行精制,再生油的收率为83.4％,其颜色为澄清淡黄色,与废润滑油相比,再生油的性能指标有了很大的改善,基本达到HVI150润滑油基础油性能指标要求。     

再生润滑油着色物质的研究

采用白土精制和溶剂精制工艺对再生润滑油J和B进行了脱色处理,并采用裂解 气相色谱 质谱联用(Py GC/MS)分析方法探究了白土吸附物和萃取物的化学结构。对脱色精制前后的油品进行了氧化安定性评价。结果表明,脱色处理降低了再生润滑油的色度号。J油脱出物中含有较多杂环氮化物或疑似抗氧剂烷基二苯胺氧化产物的含氮化合物,而B油脱出物中氮化物含量较少,但含有多种润滑油使用的添加剂。J油中的着色物质主要是天然氮化物和二烷基苯胺类抗氧剂的氧化产物;B油中的着色物质主要是烃类的氧化产物--酮、醛等衍生物。精制后油品抗氧性能相比于精制前下降比较明显。精制工艺脱出物的分析结果与精制后油品抗氧性能下降的实验现象有一定相关性。     

耐水真空泵油的研究与应用

用特定的原料油及工艺制成基础油,并添加评选出的粘度指数改进剂、抗乳化剂、抗氧化剂、防锈剂和减摩剂等凋合成耐水真空泵油。经评选,认为该油比现有真空泵油具有更好的油水分离性、氧化安定性、防锈性和消泡性,适用于水汽易进入真空系统的矾械润滑,在实际使用中具有较好的经济效益。     

用PDSC热分析法研究润滑油,基础油的氧化安定性

采用加压差示扫描量热法（ＰＤＳＣ）对镇海１００Ｎ、２５０Ｎ、５００Ｎ基础油及几种进口润滑油的氧化安定性进行了研究,同时考察了１００Ｎ基础油对不同抗氧剂的感受性,表明ＰＤＳＣ热分析法是进行润滑油配方筛选的一种有效方法。     

硫、氮杂原子对润滑油基础油氧化安定性的影响

采用基于密度泛函理论的量子力学方法研究了含氮化合物、含硫化合物的氧化反应过程、氧化产物及其颜色,采用模型化合物试验研究了含氮化合物、含硫化合物对润滑油基础油(简称基础油)氧化安定性的影响。结果表明,在基础油氧化过程中,含氮化合物被氧化为含羰基化合物,产生新氢过氧化物自由基,可促进其他有机烃分子氧化,羰基为氧化产物的显色基团;含硫化合物被氧化为含亚硫酰基的亚砜类化合物或含硫酰基的砜类化合物,不产生新氢过氧化物自由基,可终止自由基氧化反应,含硫酰基化合物不显色。     

对润滑油中使用的抗氧剂及金属钝化剂的一点认识

润滑油的氧化安定性是其最重要的性质之一，油品可以使用的寿命在很大程度上取决于油品的氧化安定性。研究改善油品的氧化安定性长期以来一直是润滑油生产的重要课题，而采用添加剂是提高其抗氧化性能有效而经济的手段，通过对润滑油抗氧机理的研究可以使润滑油抗氧剂应用更科学。     

TC-W3环保型润滑油及其生物毒性的研究

利用发光细菌作为受试生物，参照美国ASTM标准的水融合组分（WAF）方法制备润滑油毒性测试样品液，以半数有效载荷（EL50）作为润滑油在水中生物毒性的判定指标，对所研制的TC—W3润滑油的生物毒性进行了试验研究。结果表明，当WAF溶液载荷率为10000 mg／1时，以三羟甲基丙烷酯（TMP）为主调制的基础油，其相对发光度为85．5％；以传统矿物油为主调制的基础油，各组分的相对发光度均小于50％，大量添加不利于达到低生物毒性的环保指标。润滑油添加剂成分复杂且毒性较高，其组成及添加比例对润滑油的生物毒性起决定作用，合理选用添加剂及其添加比例是研制环保型润滑油的关键。研究中发现，一般润滑油WAF溶液载荷率与其相对发光度呈负指数关系。通过对润滑油基础油和添加剂的筛选及配比试验，成功地研制出低生物毒性环保型TC—W3润滑油。     

生育酚对绿色润滑油抗氧化性能影响

基于研制绿色发动机油的需要，为提高绿色润滑油的抗氧化性能，研究了天然抗氧剂生育酚对菜籽油抗氧化性能的影响。对几种油样进行了高温氧化实验、抗磨损实验和红外光谱分析，结果表明生育酚能使菜籽油在高温氧化后酸值变化小，并能保持稳定的结构，极大地提高了菜籽油抗氧化性能。同时，实验还表明，硫代氨基甲酸酯和维生素C对生育酚有很好的辅助作用，能使菜籽油具有更好的氧化稳定性能并使其高温氧化后磨斑直径小，能保持优良的抗磨损性能。