发动机油非磷抗氧、抗磨、减摩添加剂协同研究
摘要：降低发动机油的磷含量，提高燃料经济性，延长使用寿命，已是润滑油升级换代大势所趋。为了降低磷的含量，必须减少二烷基二硫代磷酸锌（znddp）的使用，而二烷基二硫代氨基甲酸锌（znddc）是znddp最理想的替代物。为了提高油品的燃料经济性，需要加入有机钼摩擦改进剂，其中，不含硫磷的钼酸酯添加剂，因其良好的减摩保持性，其应用更为突出。为了满足更苛刻的油品高温性能要求，还必须加入烷基化二苯胺类抗氧剂（adpa）。因此有必要对非活性钼、znddc和adpa之间相互作用进行考察。研究表明，在非活性有机钼、znddc、adpa的三元添加剂体系中，存在着三种相互配合的协同作用：znddc与非活性有机钼的抗磨协同，非活性有机钼与adpa的抗氧化协同，以及znddc与adpa的抗氧化协同。利用非活性有机钼、znddc、adpa的三元非磷协同复合体系（od0401），可以大幅度提高油品的抗氧化性能、减摩性能和抗磨性能，这对发展低磷含量的gf-4和gf-5发动机润滑油具有十分积极的意义。利用该协同复合添加剂od0401，还可以有效地提高低档发动机油的抗氧化和抗磨性能。
关键词：润滑油；添加剂；钼酸酯；烷基化二苯胺；氨基甲酸锌
中图分类号：te624.82文献标识码：a
0前言
由于环保法规的日益严格，给汽车制造商和润滑油生产商带来了越来越大的压力。控制尾气排放、提高燃料经济性、延长使用寿命成了推动发动机技术提高和润滑油升级换代的直接动力［1-2］。目前适用的gf-4轿车用汽油机油规格是由汽车、润滑油及添加剂行业共同制订的，旨在减少空气污染、提高燃料经济性和润滑油的高温性能。国际润滑剂标准和论证委员会（ilsac）在2003年批准了该规格，api在2004年7月31日开始对满足该规格的发动机油进行认证。在gf-4规格中，磷含量要求不超过0.08%。预计将在2010年问世的gf-5发动机油将对磷的含量有着更为严格的控制。ilsacgf-3、gf-4与2007年2月21日发布的gf-5规格草案的主要区别见表1。
从表1可以看出，由ilsacgf-3、gf-4到gf-5，新的规格不仅对发动机油的燃料经济性提出了更高的指标，而且实验方法要采用程序Ⅵd实验。该实验的方法和程序正由程序Ⅵd实验发展委员着手制定［3］。程序Ⅵd实验发展委员包括具有投票权的9个成员：generalmotors，fordmotors，aftonchemical，chevron，chevronoronite，exxonmobil，infineum，lubrizol和r.t.vanderbilt公司。另外，新的规格还对增压涡轮沉积物重新作出了规定，由gf-2的60mg降低到25mg。总之，新的轿车发动机油规格要求在降低磷和硫含量的前提下，进一步提高油品的抗磨和抗氧化性能。
为了满足gf-4和gf-5规格对燃料经济性的要求，必须在发动机油中加入有机钼添加剂，其中，不含硫磷的非活性有机钼添加剂更具优势，特别是其不随油品氧化而降低的减摩性能（燃料经济性的保持性）［4-7］；为了降低磷的含量，必须减少二烷基二硫代磷酸锌（znddp）的使用，而二烷基二硫代氨基甲酸锌（znddc）是znddp最理想的替代物。为了弥补油品高温抗氧化性能的不足，还必须加入烷基化二苯胺类抗氧剂（adpa）。因此有必要对非活性钼、znddc和adpa之间相互作用进行考察。
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