随着工業技(jì)術(shù)的發展，現代設備所要求的高(gāo)速度、高(gāo)性能、高(gāo)自動化、率和(hé)長壽命，在潤滑方面單純用礦物油潤滑材料已難以滿足。在潤滑材料中加入少(shǎo)量其他物質就能改善其性能，賦予它新的特性。這些(xiē)物質叫做(zuò)潤滑油的添加劑。

在油品中增加不同添加劑是改善油質的經濟有(yǒu)效的手段。一般地說，潤滑油的品種多(duō)少(shǎo)，質量好壞往往取決于添加劑的品種和(hé)質量，因而發展添加劑的和(hé)使用，已成為(wèi)合理(lǐ)有(yǒu)效利用資源，提高(gāo)設備性能和(hé)節約能源的一個(gè)重要途徑。

潤滑油添加劑按作(zuò)用可(kě)分為(wèi)清淨分散劑、抗氧抗腐劑、極壓抗磨劑、油性劑和(hé)摩擦改進劑、抗氧劑和(hé)金屬減活劑、黏度指數(shù)改進劑、防鏽劑、降凝劑、抗泡沫劑等分組，下面來(lái)介紹常用潤滑油添加劑的作(zuò)用機理(lǐ)。

一

清淨分散劑

清淨分散劑包括清淨劑和(hé)分散劑兩類。主要用于內(nèi)燃機油（汽機油、柴機油、鐵(tiě)路內(nèi)燃機車(chē)用油、二沖程汽機油和(hé)船(chuán)用發動機油）。其主要作(zuò)用是使發動機內(nèi)部保持清潔，使生(shēng)成的不溶性物質呈膠體(tǐ)懸浮狀态，不緻于進一步形成積碳、漆膜或油泥。具體(tǐ)說來(lái)，其作(zuò)用可(kě)分為(wèi)酸中和(hé)、增溶、分散和(hé)洗滌等四方面。

1）酸中和(hé)作(zuò)用：清淨分散劑一般都有(yǒu)一定的堿性，有(yǒu)的甚至是高(gāo)堿性，它可(kě)以中和(hé)潤滑油氧化生(shēng)成的有(yǒu)機酸和(hé)無機酸，阻止其進一步縮合，因而使漆膜減少(shǎo)，同時(shí)還(hái)可(kě)以防止這些(xiē)酸性物質對發動機部件的腐蝕。

2）增溶作(zuò)用：清淨分散劑都是一些(xiē)表面活性劑，它能将本來(lái)在油中不能溶解的固體(tǐ)或液體(tǐ)物質增溶于由5-20個(gè)表面活性劑分子集合而成的膠束中心，在使用過程中，它将含有(yǒu)羟基、羰基、羧基的含氧化合物、含有(yǒu)硝基化合物、水(shuǐ)分等，增溶到膠束中，形成膠體(tǐ)，防止進一步氧化與縮合，減少(shǎo)在發動機部件上(shàng)有(yǒu)害沉積物的形成與聚集。

3）分散作(zuò)用：能吸附已經生(shēng)成的積碳和(hé)漆膜等固體(tǐ)小(xiǎo)顆粒，使之成為(wèi)一種膠體(tǐ)溶液狀态分散在油中，阻止這些(xiē)物質進一步凝聚成大(dà)顆粒而黏附在機件上(shàng)，或沉積為(wèi)油泥。

4）洗滌作(zuò)用：能将已經吸附在部件表面上(shàng)的漆膜和(hé)積碳洗滌下來(lái)，分散在油中，使發動機和(hé)金屬表面保持清潔。

清淨分散劑的結構，基本上(shàng)是由親油、極性和(hé)親水(shuǐ)三個(gè)基團組成，由于結構的不同，導緻清淨分散劑的性能有(yǒu)所不同，一般來(lái)說，有(yǒu)灰添加劑的清淨性較好，無灰添加劑的分散性突出。

清淨分散劑的典型代表有(yǒu)磺酸鹽、烷基酚鹽、水(shuǐ)楊酸鹽、丁二酰亞胺、丁二酸酯和(hé)聚合物。前三種也稱有(yǒu)灰清淨分散劑，後三種稱無灰清淨分散劑。

二

抗氧劑

抗氧劑和(hé)抗氧抗腐劑可(kě)以抑制(zhì)油品氧化，主要用于工業潤滑油、內(nèi)燃機和(hé)工藝用油等。抗氧劑按其作(zuò)用原理(lǐ)可(kě)分為(wèi)二種類型：1）鏈反應終止劑；2）過氧化物分解劑。常用的屏蔽酚型和(hé)胺型化合物抗氧劑，屬于鏈反應終止劑，可(kě)以和(hé)過氧化基（ROO.）生(shēng)成穩定的産物（ROOH或ROOA），從而防止潤滑油中烴類化合物的氧化反應，如2，6酚、4，4亞甲基雙酚、α-萘胺、N，N-二仲丁基對苯二胺等。

過氧化物分解劑能分解油品氧化反應中生(shēng)成的過氧化物，使鏈反應不能繼續發展而起到抗氧作(zuò)用；能在熱分解過程中産生(shēng)無機絡合物，在金屬表面形成保護膜而起到抗腐作(zuò)用；在極壓條件下，在金屬表面發生(shēng)化學反應形成具有(yǒu)承載能力的硫化膜而起到抗磨作(zuò)用，所以它是多(duō)效添加劑。抗氧抗腐劑的主要品種有(yǒu)二烷基二硫代磷酸鋅鹽（ZDDP）、硫磷烷基鋅鹽、硫磷丁辛基鋅鹽及其系列産品。

酚型和(hé)胺型抗氧劑多(duō)用于變壓器(qì)油、工業潤滑油、汽輪機油和(hé)液壓油等。而二烷基二硫代磷酸鋅鹽等以及其它含硫、磷類或含有(yǒu)機硒類化合物常用于手工業潤滑油、內(nèi)燃機油及工藝用油。但(dàn)含二硫代磷酸鹽的潤滑油不适合用于鍍銀肘節銷的內(nèi)燃機車(chē)及潤滑發動機的連杆頂部鋼套上(shàng)，二烷基二硫代氨基甲酸鹽能滿足有(yǒu)鍍銀部件的機器(qì)使用要求。

三

油性和(hé)極壓抗磨劑

1）極壓抗磨劑是指在高(gāo)溫、高(gāo)壓的邊界潤滑狀态下，能和(hé)金屬表面形成高(gāo)熔點化學反應膜，以防止發生(shēng)熔結、咬粘、刮傷的添加劑。它的作(zuò)用是在摩擦高(gāo)溫下分解的産物能與金屬起反應，生(shēng)成剪切應力和(hé)熔點都比純金屬低(dī)的化合物，從而防止接觸表面咬合和(hé)焊熔，有(yǒu)效地保護金屬表面。極壓抗磨劑主要用于工業齒輪油、液壓油、導軌油、切削油等有(yǒu)極壓要求的潤滑油中，以提高(gāo)油品的極壓抗磨性能。

極壓抗磨劑一般分為(wèi)有(yǒu)機硫化物、磷化物、氯化物、有(yǒu)機金屬鹽和(hé)硼酸鹽型極壓抗磨劑等。極壓抗磨劑的主要品種有(yǒu)：氯化石蠟、酸性亞磷酸二丁酯、硫磷酸含氮衍生(shēng)物、磷酸三甲酚酯、硫化異丁烯、二苄基二硫、環烷酸鉛、硼酸鹽等。

2）凡是能使潤滑油增加油膜強度，減小(xiǎo)摩擦系數(shù)，提高(gāo)抗磨損能力，降低(dī)運動部件之間(jiān)的摩擦和(hé)磨損的添加劑都叫油性劑。

油性劑是一種表面活性劑，分子的一端帶有(yǒu)極性基團，另一端為(wèi)油溶性的烴基基團。含有(yǒu)這種極性基團的物質對金屬表面具有(yǒu)很(hěn)強的親和(hé)力，它能牢固地定向吸附在金屬表面上(shàng)，在金屬之間(jiān)形成一種類似于緩沖墊的保護膜，防止金屬表面的直接接觸，減小(xiǎo)摩擦和(hé)磨損。

油性劑具有(yǒu)很(hěn)高(gāo)的界面活性，它們在金屬表面産生(shēng)物理(lǐ)吸附或化學吸附。物理(lǐ)吸附是可(kě)逆的，在溫度較低(dī)、負荷較小(xiǎo)的情況下，物理(lǐ)吸附起作(zuò)用；在高(gāo)溫高(gāo)負荷下吸附劑會(huì)脫附而失去作(zuò)用。脂肪酸型的油性劑除了物理(lǐ)吸附外，還(hái)有(yǒu)化學吸附，在較低(dī)的溫度下與金屬表面生(shēng)成金屬皂，提高(gāo)抗磨性。

常用的油性劑為(wèi)****脂肪酸（如硬脂酸、軟脂酸、油酸、月桂酸、棕榈酸、蓖麻油酸等），脂肪酸的酯（如硬脂酸乙酯、油酸丁酯等），脂肪酸胺或酰胺化合物（如硬脂酸胺、N，N-二（聚乙二醇）十八胺、硬脂酰胺等），硫化鲸魚油、硫化綿籽油，二聚酸、苯三唑脂肪胺鹽及酸性磷酸酯類等。油性劑主要用于工業潤滑油、液壓油、導軌油、齒輪油等。

四

粘度指數(shù)改進劑

粘度指數(shù)改進劑又稱增粘劑或粘度劑，其産量僅次于清淨分散劑。粘度指數(shù)改進劑是油溶性的鏈狀高(gāo)分子聚合物，其分子量由幾萬到幾百萬大(dà)小(xiǎo)不等。

粘度指數(shù)改進劑溶解在潤滑油中，在低(dī)溫時(shí)它們以絲卷狀存在，對潤滑油的粘度影(yǐng)響不大(dà)，随着潤滑油溫度升高(gāo)，絲卷伸張，有(yǒu)效容積增大(dà)，對潤滑油流動阻力增大(dà)，導緻潤滑油的粘度相對顯著增大(dà)。

由于不同溫度下粘度指數(shù)改進劑具有(yǒu)不同形态并對粘度産生(shēng)不同影(yǐng)響，它可(kě)以增加粘度和(hé)改進粘溫性能，故粘度指數(shù)改進劑主要用于提高(gāo)潤滑油的粘度指數(shù)、改善粘溫性能、增大(dà)粘度。粘度指數(shù)改進劑可(kě)用來(lái)配制(zhì)稠化機油，使配制(zhì)的油品具有(yǒu)優良的粘溫性能，使油品的低(dī)溫起動性好、油耗低(dī)，具有(yǒu)一定的抗磨作(zuò)用。

粘度指數(shù)改進劑廣泛用于內(nèi)燃機油中，主要用于多(duō)級汽柴油機油，另外液壓油和(hé)齒輪油也使用。常用的粘度指數(shù)改進劑有(yǒu)：聚異丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯與雙烯共聚物和(hé)聚乙烯正丁基醚等。

五

降凝劑

油品溫度下降到一定程度後，就要失去流動性而凝固，降凝劑的作(zuò)用主要是降低(dī)油品的凝固點，并保證油品在低(dī)溫下能夠流動。油中含有(yǒu)蠟，在低(dī)溫下，高(gāo)熔點的石蠟烴，常以針狀或片狀結晶析出，并相互聯結成立體(tǐ)網絡結構，形成結晶骨架，将低(dī)熔點油吸附并包圍其中，尤如吸水(shuǐ)的海綿，緻使整個(gè)油品喪失流動性。降凝劑有(yǒu)吸附和(hé)共晶兩個(gè)作(zuò)用，降凝劑雖不能阻止蠟晶的析出，但(dàn)可(kě)以改變蠟的結構。

降凝劑在蠟結晶表面的吸附或與其形成共晶，改變蠟結晶的形狀和(hé)尺寸，防止蠟晶粒聯結形成三維網狀結構，從而保持油品在低(dī)溫下的流動性。降凝劑廣泛應用于各類潤滑油中，典型代表是烷基萘、聚甲基丙烯酸酯和(hé)聚α烯烴。

六

防鏽劑

防鏽劑的作(zuò)用是在金屬表面形成牢固的吸附膜，以抑制(zhì)氧及水(shuǐ)特别是水(shuǐ)對金屬表面的接觸，使金屬不緻鏽蝕。作(zuò)為(wèi)石油添加劑的防鏽劑，**對金屬有(yǒu)充分的吸附性和(hé)對油的溶解性，因此防鏽劑均由很(hěn)強的極性基和(hé)适當的親油基組成。目前使用較廣、效果較好的有(yǒu)以下幾類：磺酸鹽(磺酸鈣、磺酸鈉和(hé)磺酸鋇)、羧酸及其鹽類(十二烯基丁二酸、環烷酸鋅、N－油酰肌氨酸十八胺鹽)、有(yǒu)機磷酸鹽類、咪唑啉鹽、酯型防鏽劑(羊毛脂及羊毛脂皂、司苯－60或80、氧化石油脂)、雜環化合物(苯并三氮唑)、有(yǒu)機胺類等。

水(shuǐ)溶性防鏽劑主要有(yǒu)：亞硝酸鈉、重鉻酸鉀、磷酸三鈉、磷酸氫二铵、苯甲酸鈉、三乙醇胺等。防鏽劑主要用于工業潤滑油和(hé)金屬加工冷卻潤滑液、金屬防護油等。

七

抗乳化劑

油品在使用過程中會(huì)受到水(shuǐ)的污染，如機械設備漏水(shuǐ)、為(wèi)了冷卻加工件而**噴淋大(dà)量冷卻水(shuǐ)等情況，均會(huì)在油中進入一定水(shuǐ)分，這就要求油品具有(yǒu)一定的分水(shuǐ)性和(hé)不被水(shuǐ)乳化成W/O（水(shuǐ)/油）型乳化體(tǐ)。因為(wèi)潤滑油在乳化後或其抗乳化性差，會(huì)喪失流動性（W/O型乳化體(tǐ)會(huì)使油的粘度成倍地增加）和(hé)損失潤滑性，也會(huì)引起金屬腐蝕和(hé)磨損。工業齒輪油、汽輪機油、液壓油（如含鋅鹽的油品）均易受水(shuǐ)的污染，所以這些(xiē)油品對抗乳化性能有(yǒu)較高(gāo)的要求。

造成潤滑油分水(shuǐ)性差或發生(shēng)乳化的原因是多(duō)方面的。

1）高(gāo)粘度油中會(huì)含有(yǒu)一些(xiē)極性組分；

2）在工業潤滑油中加有(yǒu)各種添加劑，特别是清淨分散劑、防鏽劑、極壓抗磨劑，這些(xiē)添加劑大(dà)部分均屬表面活性劑，加入後要降低(dī)油品的抗乳化性；

3）油品在使用中被氧化生(shēng)成了羧酸等易乳化的化合物，使油抗乳化性變差。

加深基礎油的精制(zhì)深度，選擇适宜的各種添加劑固然是一種應首先考慮的問題，但(dàn)是加入抗乳化劑是提高(gāo)潤滑油抗乳化性的主要途徑。在油品中加入抗乳化劑後能改變油/水(shuǐ)界面張力，以達到改善油品的抗乳化性的目的。因為(wèi)加入抗乳劑後可(kě)以消除分散相液滴結合的障礙（即消除液滴外面的保護膜），使液滴容易結合在一起。另外，抗乳化劑能使乳化液發生(shēng)轉相作(zuò)用，是W/O型變成O/W型，達到分水(shuǐ)的目的。較常用的抗乳化劑有(yǒu)聚氧丙烷型的衍生(shēng)物等。

八

抗泡沫劑

潤滑油基礎油經過精制(zhì)後仍會(huì)殘存少(shǎo)量極性物質，且随着潤滑油使用各種各樣的添加劑來(lái)滿足各種機械設備的高(gāo)性能要求，便會(huì)在循環潤滑系統中，産生(shēng)發泡現象，不但(dàn)影(yǐng)響潤滑油的泵送，也破壞了油膜強度和(hé)穩定性，造成不應有(yǒu)的磨損事故，或使機器(qì)無法正常運轉，諸如斷油、氣阻、燒結等現象便會(huì)不斷發生(shēng)。

抗泡劑的作(zuò)用是抑制(zhì)泡沫的産生(shēng)，以免形成穩定的泡沫，它能吸附在泡膜上(shàng)，形成不安定的膜，從而達到破壞泡沫的目的。常用的抗泡劑是甲基矽油抗泡劑。它不溶于油，通(tōng)過膠體(tǐ)磨等手段使之呈高(gāo)度分散狀态而分布于油中。它的用量一般為(wèi)1-100ppm。另外還(hái)有(yǒu)一種非矽抗泡劑，屬于聚丙烯酸酯型的高(gāo)分子酯。它和(hé)矽油相比，能有(yǒu)效地改善油品的空(kōng)氣釋放性。

九

複合添加劑

随着油品質量等級的提高(gāo)，功能添加劑也逐漸由單劑向複合劑轉變。複合添加劑的性能不僅要靠添加劑單劑質量的提高(gāo)，還(hái)要通(tōng)過添加劑複合規律研究确定添加劑相互協合作(zuò)用的本質，以獲得(de)綜合性能的複合劑。使用複合添加劑可(kě)以減化配方篩選的難度，降低(dī)潤滑油的成本并且穩定油品質量。現在，複合添加劑在潤滑油中的地位愈來(lái)愈重要。