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摘要：随着当前人们环保节能意识的提升，对于润滑油的基础油有了很高的要求，润滑油基础油一定要具有良好的性能。其在实际的使用中，往往很容易和水之间接触产生水包油（O/W）或油包水（W/O）乳状液。现对于柴油自身的使用性能以及保养中所产生的油品乳化对其会产生一定的影响，所以，分水性是对船用润滑油质量进行评价的主要指标。混入油当中的水还会对润滑油的添加剂有抽提破坏作用，对润滑油的使用会产生直接的影响，严重的还会造成润滑油失效。因此本文主要就对船用润滑油基础油水分离性及其油水界面性质进行分析和探讨。
关键词：船用润滑油；基础油；水分离性；油水界面；性质
1船用润滑油简介
船用润滑油主要是指船用主、辅机所使用的不同种类的润滑油，包括I类汽缸油、II类系统油、III类中速机油和IV类其它主要用于不同机械部位的液压油、冷冻机油、压缩机油、导轨油等小品种油。船用润滑油主要由不同加工工艺生产的矿物油作为基础油，再加入适量的抗氧剂、清净剂、分散剂等多种具有特殊功能的添加剂调制而成。其中占润滑油大部分的基础油决定了润滑油的基本性质，如抗氧、粘温、低温、挥发等性能。添加剂用于弥补和改善基础油的不足，如抗氧、粘温、高低温等性能等；和赋予润滑油新的性能如润滑、极压抗磨、防锈、防腐、清净分散、抗泡等性能。不同种类添加剂的平衡组合是生产新品种润滑油的重要的基础。
2油品的水分离性能研究
2.1基础油的理化性质
黏度是润滑油的最重要的指标。黏度过大会对发动机的启动造成不利影响，而黏度过小则会增加磨损。润滑油基础油倾点会影响润滑油的使用环境和范围。低温性能差的油品在冬季会析出结晶，使黏度增加以致失去流动性，严重影响油品的使用。
2.2基础油的馏程
石油产品具有与纯液体不同的特点是没有恒定沸点，不同油品的沸点表现范围也不同，这是因为石油产品是由多种烃类及少量烃类衍生物形成的混合物，组成非常复杂。馏程是润滑油基础油重要的理化指标，馏程的宽窄与润滑油基础油的黏度和闪点有很大关系，实际应用中一般选取馏程较窄的基础油。初馏点与闪点有很大关系，一般初馏点越低，闪点也越低；基础油的终馏点越高，其黏度则越大。
2.3不同基础油组合对成品油关键性能的影响
根据质量指标要求，船用润滑油基础油一般由两种或两种以上基础油调和而成，再加入复合添加剂或几种添加剂单剂以改善润滑油的性能。对相同的复合添加剂或单剂来说，不同的基础油组合对其感受性会有很大差异，因此调和后的成品油在各种功能上也会有很大差异。
2.4添加剂单剂对基础油分水性的影响
随着炼油技术的发展，越来越多的高质量符合不同功能需求的基础油得以生产。但仅仅依靠生产基础油还难以适应润滑油工业的发展需求，这时为了改善和实现润滑油的某些特殊功能需求，一般需加入复合剂或根据需要按特定比例加入不同功能的添加剂单剂。这些加入的添加剂单剂在改善润滑油功能时，会存在协同或者对抗作用，这样会消弱或增强添加剂的性能表现。所以探讨不同添加剂单剂对润滑油的分水性的影响对我们实现润滑油更加合理配方的研究有很重要的意义。
3界面性质及分水性关系的研究
3.1基础油油水界面张力的研究
由图1可以看出未加入复合剂时，界面张力在30mN•m-1~50mN•m-1，之间。其中以A系列基础油的界面张力最大，B系列基础油的界面张力其次，C系列基础油的界面张力最小，说明了基础油中界面活性物质的含量相差较大。基础油的族组成中饱和烃含量是A>B>C，芳烃和胶质含量是A<B<C，且极性是饱和烃<芳烃<含氮、硫元素的杂原子化合物。分析可知基础油中芳烃和胶质越多，吸附到油水界面上的极性物质越多，其界面张力越低。由图1分析可知随时间的变化，不同基础油的界面张力逐渐下降，且基础油中芳烃和胶质活性组分越多，界面张力下降的越低，最后达到一个平衡值。随时间的延长，吸附于油水界面上的芳烃和胶质等物质越来越多，油水界面张力逐渐下降。当油水界面吸附饱和时，界面张力不再变化，趋于稳定。由图1可知，含有芳烃和胶质越多的基础油，其界面张力从开始下降到稳定不变这一过程所需时间越长。这可以解释为极性较强组分含量越大，在组分分子的扩散交换速率差异较小的情况下，达到吸附一脱附平衡的时间越长。
图1未加复合剂时油水动态界面张力
3.2添加剂单剂对油水界面张力影响的研究
添加剂单剂对油品界面张力的影响，有助于探明具体单剂在油水界面上的分子行为。表面活性剂与油水接触后一般经历三个过程：（1）表面活性剂从体相扩散到油水界面，这一过程主要受其浓度控制，最终影响油水界面的初始界面张力。（2）表面活性剂在油水界面的吸附富集，主要受表面活性剂的浓度、类型结构控制，最终影响油水的最低界面张力。（3）表面活性剂从油水界面脱附，主要受表面活性剂浓度控制，吸附与脱附的平衡影响油水界面最终的稳定界面张力。
3.3不同基础油油水界面剪切猫度的研究
界面膜的强度可通过界面剪切黏度的大小来表示。界面剪切黏度越大，界面膜分子间的排列就越紧密且分子间作用力较强，此时的乳状液也较稳定；界面剪切黏度越小，界面膜分子间的排列就相对疏松，分子间的作用力相对较弱，此时形成的乳状液比较容易破乳分层，稳定性较差。
结语
基础油在润滑油中占绝大部分，不同种类的润滑油基础油由于生产工艺的不同，其物化性质和结构组成有很大差异，对添加剂的感受性不同，油水乳状液稳定性也不同。所以找到影响基础油水分离性的关键因素，研究添加剂对基础油分水性的影响，探究基础油的分水机理对船用润滑油的应用有重要的指导意义。
参考文献：
[1]王秀文，陈文艺，邹恺.润滑油基础油结构组成与性能关系研究进展[J].应用化工，2014，（03）：539-542.
[2]吴彩平.船用柴油机油的抗水洗性能研究[D].华东理工大学，2011.
论文作者:潘攀1,陈振宁2,裴永铮3,张杨4
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/11
标签：润滑油论文; 界面论文; 油水论文; 基础油论文; 添加剂论文; 黏度论文; 性能论文; 《基层建设》2017年第26期论文;