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抗氧剂和金属减活剂的作用

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抗氧剂和金属减活剂的作用

发布日期:2014-05-10 来源: 点击:836

内容摘要:

一、抗氧剂的作用形式
抗氧剂根据作用机理可分为两种,一种为链反应终止剂,另一种为氧化物分解剂。自由基链锁反应可分为链的引发、链的传播、链的终止三个过程。所有的抗氧剂都是用来组织润滑油的氧化,并对已氧化部分起切断氧化链锁终止反应的作用。
(1)链反应终止剂,这种氧化剂可提供一个活泼的氢原子给氧化初期生成的活泼自由基,从而生成较稳定化合物,使链反应终止。酚型和胺型化合物属于这类氧化剂。一般在较低温度下,酚型抗氧剂比胺型抗氧剂的感受性好,而胺型抗氧剂高温下的抗氧效果较为突出。但是胺型抗氧剂有一定的毒性,而且颜色较深。
酚型抗氧剂由于分解温度较低,使用温度一般最好控制在100℃以下,故多用于透平油、液压油、变压油等工业润滑油中。其中以2,6二叔丁基甲酚为代表,其加入量约在0.1%-1.0%,若和金属钝化剂复合使用可以延长油品使用寿命,并减少抗氧剂用量.为了客服分解温度低的缺点,发展了双酚型抗氧剂,分解温度可提高到150-170℃,如4,4-亚甲基双(2,6-二叔丁基酚)等.
胺型抗氧剂也属于链锁反应终止剂,优点在于分解温度高,缺点是成本高,毒性大,使用中易变色并生成沉淀而多用于合成油中,其代表品牌有N,N-二仲丁基对苯二铵等,被称为高温抗氧剂,其用量少。
(2)过氧化物分解剂,过氧化物分解剂能破坏氧化反应中生成的过氧化物,使链反应不能继续发展。同时,在氧化过程中能生成分解过氧化物的产物,而这种产物也对氧化起抑制作用,从而使稳定性增强。含硫、磷类化合物属于这类抗氧剂。二烷基二硫代氨基甲酸盐类化合物即具有收集自由基的作用,也有过氧化物分解的作用。ZDDP在使用过程中能生成分解过氧化物的产物,从而起到终止油品氧化的作用。
二、金属减活剂的作用
在油品的氧化过程中,金属离子在油中可能产生氧化还原反应,即使含量很低,也能对油品的自动氧化过程中的自由基链反应起加速作用,因此把金属屏蔽起来对提高油品氧化稳定性有利。这类抗氧剂能与金属离子形成络合物,防止金属参与氧化反应,当与其他抗氧剂一起使用时,能显示出特别强的增效作用。

金属离子对油品有着催化氧化作用,故为了提高油品的抗氧化能力,除了加抗氧剂外,还需加金属减活剂或金属钝化剂。油中溶解的金属离子的存在加速了氧化反应的进行。金属减活剂是由含S、P、N或其他一些非金属元素组成的化合物。其作用在于与金属离子生成螯合物,或在金属表面生成保护膜,从而组织金属变成离子进入油中,这样不仅减弱或抑制了金属及其离子对氧化的催化作用,成为有效的抗氧剂,同时也是铜腐蚀抑制剂、抗膜剂和防锈剂。因此在各种油品中都得到广泛的应用。

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