含硫极压抗磨剂

这类添加剂国外称为含硫承载添加剂,主要用作极压剂或油性剂,同时也有抗磨作用。一般认为,含硫极压抗磨剂的性能与硫化物的C-S键能有关,较弱的C-S的键能较容易生成防护膜,导致较好的抗磨效果。有机硫化物的作用机理首先是在金属表面上发生吸附,减少摩擦面之间的摩擦;随着负荷的增加,金属之间接触点的温度瞬时升高,有机硫化物首先与金属反应形成硫醇铁覆盖膜(S-S键断裂),从而起抗磨作用;随着负荷的进一步提高,C-S开始断裂,生成硫化铁固体膜,起极压作用。所以,二硫化物随着负荷增加,可以起抗磨和极压作用。

自1960年以来,用电子探针显微分析器、AEX和XPS等现代分析仪器来研究摩擦物表面,发现润滑膜是由化学吸附的有机硫化物和硫化铁组成,由吸附膜和硫化铁膜分别提供抗磨和极压性能的作用。XPS分析还发现润滑膜不仅含有FeS3,而且含有FeSO4和氧化铁,甚至还含有摩擦聚合物。硫化铁膜没有氯化铁膜那样的层状结构,摩擦系数比氯化铁膜大,但熔点高(FeS的熔点为1193℃,FeS2的熔点为1171℃),因此硫化铁膜的耐热性好,含硫极压抗磨剂抗烧结负荷高,但硫化铁膜较脆,所以添加剂的抗磨性差。

常用的含硫极压抗磨剂有硫化油酯、硫化烯烃、多硫化物等。

(1)硫化烯烃

硫化烯烃是应用最广的含硫极压剂,国内有T321(硫化异丁烯),T307(硫化三异丁烯),国外公司针对不同用途生产了各种牌号的硫烯。硫烯主要用于调制工业齿轮油和车辆齿轮油,也可用作金属加工用油的极压剂。硫化烯烃有两种,一种是硫化异丁烯,另一种是硫化物中硫含量为10%-20%,被硫化的长链烯烃。

硫化异丁烯是硫化烯烃中很重要的一种,也是应用非常广泛的极压抗磨剂。因为它的颜色浅,油溶性好,硫含量高(40%-60%),多半是硫-硫键结合,极压抗磨性好,又具有中等化学活性,因而对铜腐蚀性较小,可用于各类齿轮油、液压油、润滑脂和切削油中。       (2)硫化油脂及硫化酯类

天然油脂具有一个或一个以上的碳-碳双键,与硫反应可以生成硫化油脂,与合适的醇类酯化,改善了对矿物油的溶解性。用混合的硫化油脂、硫化酯类及硫化烯烃等配制的添加剂配方一般含5%-12%的硫,具有中等极压抗磨性,还有一定的抗氧性。

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