润滑油抗氧剂的现状与发展趋势

张在珍

（潍坊工程职业学院，山东　潍坊　262500）

润滑油抗氧剂的现状与发展趋势

张在珍

（潍坊工程职业学院，山东潍坊262500）

抗氧剂是润滑油必不可少的组成部分，种类繁多。基于此，简述润滑油抗氧化剂的性能和原理，分析润滑油抗氧剂的发展现状，阐述润滑油抗氧剂的发展方向，旨在为保障润滑油的润滑性能提供依据。

润滑油；抗氧剂；现状

润滑油在使用过程中容易与环境中的化学物质发生氧化、有机聚合和缩合、分解等反应，同时也容易生成醇、酮、羧酸等有机组分，进一步氧化成胶质，或形成油膜吸附在设备表面发生电化学腐蚀，降低润滑油的润滑性能，影响机械设备的正常使用。因此，润滑油中必须加入抗氧添加剂来延长润滑油使用寿命和保证发动机效率。目前，全世界抗氧剂产量位居第三，仅次于清净分散剂和黏度指数剂，并保持着强劲的增长势头［1］。随着技术的发展，机械润滑系统的润滑条件越来越苛刻，对润滑油的氧化安定性也提出了更高的要求。

1　润滑油对抗氧性能的概述

润滑油的氧化安定性是润滑油产品的重要性能指标，如何改善润滑油氧化安定性是一个重要课题。通过糠醛精制、白土精制的方式去除润滑油中的不理想组芬，加氢裂解、加氢异构等方式改善油品性能，经过处理的润滑油加入抗氧剂，能显著提高油品的使用寿命。有关研究证明，某变压器油加入抗氧剂时使用寿命延长近10a［2］。由此看出，抗氧剂在润滑油中发挥着不可替代的作用。

汽油机油的发展规格从GF-1规格升级到GF-5，GF-5规格与GF-4和GF-3相比，对油品的抗氧化性能提出更高的要求。GF-5汽油机油具有高温抗氧化性、高温抗磨性。为了满足这些性能的要求，就要在润滑油中加入性能更好的抗氧剂。在工业润滑油方面，汽轮机油重加入新型抗氧化剂，使用寿命能超过1万h。因此，可以看出各类润滑油都对抗氧化性能提出了很高的要求。

2　润滑油抗氧剂发展现状

2.1酚类抗氧剂

这类抗氧剂比较古老，早在1920年就开始用于石油产品中，最常用的是2，6-二叔丁基对甲酚（T501），是我国目前工业用油中主要的抗氧剂，广泛应用于内燃机油、通用机械油、压缩机油、液压油和导热油。最常见的抗氧剂有T501（2，6-二叔丁基对甲酚）、T502（2，6-二叔丁基混合酚）、T511［4，4’-亚甲基双（2，6-二叔丁基酚）］、2，2’-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基酚）和α萘酚等。薛卫国等［3］对不同结构的酚型抗氧剂在基础油中的抗氧效果做了大量研究，发现在125N和HVIW两种基础油中，含硫醚结构的单酚、双酚的抗氧效果最好，T501在同样添加量下，含有效作用的分子个数多，因此其旋转氧弹实验诱导期较长，酚酯型抗氧剂也有优良的抗氧化性能。

2.2胺类抗氧剂

胺类抗氧剂是一类芳香胺类化合物，使用温度比酚型高，一般在120～150℃，主要用于高温下使用的润滑油。胺类抗氧剂提高了油品黏度增长能力和高温抗氧化性能力，但同时存在着毒性大、成本高、使用中易变色等不足。常见的胺型抗氧剂有苯二胺类抗氧剂、二苯胺类抗氧剂、N，N-二甲基苯胺和吩噻嗪类抗氧剂等。二苯胺类抗氧剂是一种无灰抗氧剂，应用于要求温度升高幅度大的润滑油中，同时还具有阻止油泥形成的功能。已有文献［4］报道烷基二苯胺与钼化合物结合能改进润滑油氧化和摩擦性能，特别适合用于曲轴箱润滑油或传输用油。含二苯胺衍生物的润滑油具有持续改进的抗氧化能力，钼酸酯与芳胺化合物反应可生成具有高抗氧性能的有机物，芳胺抗氧剂的抗氧稳定性得以提高［5］。

2.3杂环抗氧剂

杂环化合物是一类具有良好的抗压抗磨、热稳定性和抗氧防腐性能的添加剂，能满足机械设备和环境方面的特殊要求，一般作为金属减活剂使用，我国生产的T551（杂环化合物有苯三唑衍生物）和T561（噻二唑衍生物）。他们具有稳定紧密的化学结构，易吸附于金属表面，可以在金属表面形成一层膜，阻止金属或金属离子进入油中［6］。

含硫氮杂环化合物如苯并三氮唑是润滑油常用的抗氧和防腐剂，将氮化合物引入到杂环化合物中，能提高杂环化合物的防腐等各种性能。噻二唑及其衍生物具有抗氧抗腐和抗磨性，具有无灰、不含磷、环保等优点，深入研究有可能会取代传统的润滑油添加剂。

3　润滑油抗氧剂发展趋势

随着社会的发展和技术的进步，润滑油规格的升级越来越快，对润滑油质量的要求也越来越高，对润滑油抗氧剂的要求也越来越苛刻。目前在愈发苛刻的环保法律规定、尾气排放的严格要求下，新型环保抗氧剂成为润滑油中新的应用趋势。

3.1高温抗氧剂

随着化工机械的大功率、重负荷发展趋势对机械的耐高温能力要求越来越高，润滑油的抗氧化能力不能单纯依靠ZDDP来满足使用要求，需要研发新的高温抗氧化剂。胺类抗氧化剂具有较高的分解能力，能较好地控制油泥的生成，控制黏度的增加，可作为高温抗氧剂的选择。如采用烷基化萘胺和烷基化二苯胺缩合，可大大提高热分解温度，可有效地控制高温条件下的黏度。硼酸酯类化合物和碱金属盐也能提高油品的高温抗氧化能力，将会成为今后的发展方向。

3.2复合型抗氧剂

复合型抗氧剂满足了不同使用条件下对润滑油抗氧性能的不同要求，同时也有助于油品的升级换代，因此诸多公司在复合型抗氧剂研究上投入大量资金和精力。复合型抗氧剂的研发主要包括胺类抗氧剂和酚类抗氧剂的复合、复合胺类抗氧剂的开发、抗氧剂和金属减活剂的复配等。对于不同抗氧剂之间的复配规律的研究是今后的一个重点开发方向。

3.3无灰型抗氧剂

无高速运转、重负荷大功率的条件下，使用无灰型抗氧剂可以避免油泥的产生，减小机件的磨损，从而延长润滑油的使用寿命。因此，无灰型抗氧剂也是氧化剂的研究方向之一。

3.4环保型抗氧剂

随着人们环境意识的不断提高、环境法规的严明，以及汽车尾气排放日益严格，各种环保型抗氧剂的研发也越来越受重视，如硼酸酯类抗氧剂、不含硫磷的多元醇酯类抗氧剂的研究越来越受到关注。

4　结语

随着工业的快速发展，润滑油将会被应用的更广更深。抗氧剂是润滑油中不可替代的添加剂，在润滑油的升级换代中起着重要作用，抗氧剂的使用能够明显提高油品的氧化稳定性和延长油品的使用寿命。通过新型抗氧剂的开发和研究，能够有效地提高润滑油的抗氧化能力。如何更好地开发并利用环境友好、高效多效的抗氧剂是润滑油抗氧剂的长远课题。

［1］张辉.润滑油抗氧剂的现状与发展趋势［J］.石油商技，2008（6）：46-47.

［2］Katherine B.Exxon Additives，Their role in industrial lubrication［J］.Lubricants World，2000（2）：34-44.

［3］薛卫国，周旭光，李建明.润滑油抗氧剂的研究现状与进展［J］.合成润滑材料，2013（2）：7-12.

［4］Ruth.Process for preparing an anode catalyst for fuel cells andtheanodecatalystprepared therewith：USA，USP 6797667［P］，2002.

［5］胡建强.有机钼酸酯与芳胺抗氧剂在合成润滑油中的抗氧协同作用［J］.精细石油化工，2007（1）：61-63.

［6］欧阳平，邢晓晨，张贤明，等.抗氧剂的研究现状及发展趋势［J］.应用化工，2015（2）：344-348.

The Present Situation and Development Trend of Lube Oil Antioxidant

Zhang Zaizhen
（Weifang Engineering Vocational College，Weifang Shandong 262500）

Antioxidants are essential part of lubricating oil，there are many kinds of antioxidants.Based on this，the performance and principle of the lubricating oil antioxidant were briefly introduced，the development status of lubricating oil antioxidant was analyzed，the development direction of the lubricating oil antioxidant was expounded，in order to provide a basis for the security of lubricating oil lubrication performance.

lubricating oil；antioxidant；status

TF624.8

A

1003-5168（2016）06-0147-02

2016-05-25

张在珍（1984-），女，本科，助教，研究方向：化学工程与工艺。