L-HV46低温液压油的研究

２０１８年４月　Ａｐｒ．２０１　８　润滑油　ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＮＧ　ＯＩＬ　第３３卷第２期　Ｖ０　ｌ３３．Ｎｏ２　ＤＯＩ：１０．１９５３２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ２１·１２６５／ｔｑ．２０１８．０２．００４　文章编号：１００２　３１１９（２０１８）０２－００１１—０４　Ｌ一［－ｌＶ４６低温液压油的研究　乔琦　，于硕　，刘杰　，王海军　，刘燕　，吉祥　，刘莹　（１．中海油气（泰州Ｉ）石化有限公司，江苏泰州２２５３００；２．巾旧石油大连润滑油研究开发巾心，　宁大连１１６０２１）　摘要：以泰州石化加氢基础油为原料，采用不同类型黏度指数改进剂与液压油复合剂，调合得到Ｌ—ＨＶ４６低温液压油，对其黏　度指数、泡沫性、空气释放值、抗乳化、剪切安定性等关键性能进行考察，筛选出符合ＧＢ　ｌ１１１８．１—２０１ｌ质量标准的黏度指数　改进剂方案，确保所研制的Ｌ—ＨＶ４６低温液压油具有优异的黏温性能和低温性能，满足液压传动系统的工况要求。　关键词：低温液压油；黏度；黏度指数；黏度指数改性剂　中图分类号：ＴＥ６２６．３９　文献标识码：Ａ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｌ—－ＨＶ４６　Ｌｏｗ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　Ｏｉ　ＱＩＡＯ　Ｑｉ　，ＹＵ　Ｓｈｕｏ　，ＬＩＵ　Ｊｉｅ　，ＷＡＮＧ　Ｈａｌ—ｊｕｎ　，ＬＩＵ　Ｙａｎ　，ＪＩ　Ｘｉａｎｇ　，ＬＩＵ　Ｙｉｎｇ　（１　ＣＮＯＯＣ　Ｏｉｌ＆Ｇａｓ（Ｔａｉｚｈｏｕ）Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ＣＯ，ＬＴＤ，Ｔａｉｚｈｏｕ　２２５３００，Ｃｈｉｎａ；　２．ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ　Ｄａｌｉａｎ　Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ　Ｏｉｌ　Ｒ＆Ｄ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｄａｌｉａｎ　１　１６０２１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ　ｉｎｄｅｘ　ｉｍｐｒｏｖｅｒｓ　ａｎｄ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｏｉｌ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ａｄｄｉｔｉｖｅ　ｗｅｒｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｐｒｅｐａｒｅ　Ｌ—ＨＶ４６　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｏｉｌ　ｂｙ　ｔａｋｉｎｇ　ＣＮＯＯＣ　Ｔａｉｚｈｏｕ　ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ　ｂａｓｅ　ｏｉｌ　ａｓ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｓｔｕｄｙｉｎｇ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ　ｉｎｄｅｘ，ａｎｔｉ—ｆｏａｍ，ａｉｒ　ｒｅｌｅａｓｅ，ｄｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｈｅａｒ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ　ｉｎｄｅｘ　ｉｍｐｒｏｖｅｒ　ｍｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ＧＢ　１　ｌ　１　１８　ｌ一２０１　１　ｗａｓ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　Ｌ—ＨＶ４６　ｌＯＷ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｏｉ１　ｈａｓ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ—－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ　ａｎｄ　ｃａｎ　ｓａｔｉｓｆｙ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｙ—　ｄｒａｕｌｉｃ　ｄｒｉｖｅ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｏｉｌ；ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ；ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ　ｉｎｄｅｘ；ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ　ｉｎｄｅｘ　ｉｍｐｒｏｖｅｒ　０　引言　在Ｌ—ＨＶ４６低温液压油研究过程中，黏度指　数改进剂是影响油品黏度、黏度指数、低温流动性　液压传动是机械设备中常见的一种传动装　置，在机床、冶金机械、船舶、农业机械、建筑工程　机械、矿山机械、石油化工及航空航天机械等领　域都得到广泛应用。液压油是液压传动中最主　要的传递能量的介质，同时还具有润滑、冷却、密　封及防锈的功能…。由于运用液压传动的机械　设备大多在野外工作，工作环境温度变化大，所　以要求液压油必须具有适宜的黏度和良好的黏　温性能，才能为液压设备提供足够的油膜强度和　润滑性，确保系统的平稳工作。特别是在严寒地　区以及特别严寒地区（一３０　ｏｃ以下），为确保液　（倾点、低温运动黏度）和剪切安定性的关键因素。　为开发出满足质量标准和工况需求的低温液压油　产品，本文以中海油气（泰州）石化有限公司石蜡　基高压加氢润滑油基础油为原料，通过对不同类型　黏度指数改进剂和高性能抗磨液压油复合添加剂　配伍性的考察，调配出具有优良低温性能、黏温性　能（黏度指数ＶＩ＞１４０）和剪切安定性的Ｌ—ＨＶ４６　低温液压油。　１　Ｌ—ＨＶ４６低温液压油质量标准　按照国标ＧＢ　１ｌ１１８．１—２０１１中　液压油产品　压泵的ｌｌ￣１］启动，要求液压油必须具有卓越的低　温流动性，从而保证液压系统的正常润滑，保护　设备不被磨损。　Ｌ—ＨＶ系列的技术要求进行Ｌ—ＨＶ４６低温液压油　的研制，其质量指标列于表１。　ＯＩＬ　ｌｌ￣￥Ｆ＿ＡＩｌＣｌｌ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ圈臣墨固　１２　表Ｉ　Ｌ—ＨＶ４６低温液压油指标要求　项外观　目Ｌ—ＨＶ４６　润滑油　２０１８￣－第３３卷　从表１可以看出，Ｌ—ＨＶ４６低温液压油的技术　试验方法　难点是在满足油品黏度和黏度指数的基础上，保证　较低的倾点和低温黏度，同时不同功能剂的配伍性　必须确保低温液压油良好的空气释放性、泡沫性以　保证系统压力维持正常，减少油品与空气接触的面　积，降低油品的氧化；较好的抗乳化性以防止油品与　水形成乳化液，破坏油原有的性质，产生锈蚀、发生　运动黏度（４Ｏ℃）／ｒａｍ　·Ｓ　运动黏度１５００ｍｍ２／ｓ时的温度／℃　不高于　黏度指数　倾点／℃　闪点／℃　密度（２０℃）／ｋｇ·ｍ。　酸值／ｍｇＫＯＨ·ｇ　水￣＇／ｍｇ·ｋｇ　前２４℃　９３℃　不小于　不高于　不低于　磨损；优良的剪切安定性，避免液压油经过泵、阀节　流口和缝隙时，经过剧烈的剪切运动，油品中大分子　不大于　泡沫性（泡沫倾向／泡沫稳定性）／ｍＷｍＬ　删　不高于　不高于　雅骷如　一　一　无确ｍ如ｍ　。　聚合物如增黏剂的分子断裂，变成小分子，使黏度下　２实验部分　卯　％　∞　¨∞吣　乃　∞　后２４ｑＣ　铜片腐蚀／级　机械杂质　液相锈蚀（２４ｈ）　不高于　不大于　２．１基础油组分的确定　泰州石化拥有４０万ｔ／ａ石蜡基润滑油高压加氢　装置，以西江石蜡基减压线产品为原料，采用“加氢　不高于　不大于　空气释放值（５ｏ￣ｃ）／ｍｉｎ　抗　Ｉ化性能（乳化液到３ｒｎＬ的时间，５４℃）／ｍｉｎ　裂化一异构脱蜡一加氢补充精制”全氢组合工艺，生　产出不同黏度级别的高品质Ⅱ／Ⅲ类润滑油基础油，　其主要性质列于表２。　表２石蜡基润滑油基础油性质分析　剪切安定性（２５０次循环后，加℃运动黏度下降率）／％　不大于　根据Ｌ—ＨＶ４６的黏度、黏度指数和倾点的性能　要求，优选黏度指数高、闪点高、倾点低的３　和４　基　础油作为本研究的基础油组分。　２．２黏度指数改进剂的选择　油的黏温性能。选用聚甲基丙烯酸酯（ＰＭＡ）类黏　度指数改进剂Ａ和Ｂ及乙烯一丙烯共聚物（ＯＰＣ）　类黏度指数改进剂Ｃ，考察三种黏度指数改进剂在　不同加入比例下对基础油黏度和黏温性能的影响，　并筛选出合适的黏度指数改进剂方案。　试验方案和结果列于表３～表８。　根据Ｌ—ＨＶ４６低温液压油黏度指数不低于１４０　的要求，需要加入适量黏度指数改进剂来提高基础　表３　Ｌ—ＨＶ４６低温液压油基础油调合方案　日匮墨圈ＯＩＬ　ＲＥＳＥＡＲｇｌｌ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　第２期　乔琦等．Ｌ—ＨＶ４６低温液压油的研究　１３　表４加入黏度指数改进剂Ａ后的Ｌ—ＨＶ４６低温液压油的黏温性能　表５　Ｌ—ＨＶ４６低温液压油基础油调合方案　表６加入黏度指数改进剂Ｂ的Ｌ—ＨＶ４６低温液压油的黏温·眭能　表７　Ｌ—ＨＶ４６低温液压油基础油调合方案　１４　润滑油　２０１８￣第３３卷　由表３、表４中可以看出，选用黏度指数改进剂　Ｃ，加入量为１４．９％时，基础油的运动黏度和黏度指　Ａ时，随着加入量的升高，基础油运动黏度及黏度指　数符合指标要求。由此可知，黏度指数改进剂ｃ在　提高Ｌ—ＨＶ４６低温液压油的黏度和黏度指数上效　果不如黏度指数改进剂Ａ和Ｂ，并且黏度指数改进　剂Ｃ的加入量大，经济成本高，故本文选用黏度指数　改进剂Ａ和Ｂ进行以下的试验。　３与复合剂配伍性的考察　数逐渐符合指标要求。在黏度指数改进剂Ａ的加入　量为２．６％时，３　方案在保证运动黏度和黏度指数符　合Ｌ—ＨＶ４６液压油指标要求的基础上，黏度指数改　进剂的加入量最小，经济成本最低。　由表５、表６中可以看出，选用黏度指数改进剂　Ｂ，在保证运动黏度和黏度指数符合指标要求的基础　上，加入量为１．５％的３　方案，黏度指数改进剂的加　入量最小。　实验室按照方案３　，分别采用黏度指数改进剂　Ａ和Ｂ，同时加入相同比例的液压油复合剂进行Ｌ—　ＨＶ４６低温液压油试制，考察两种配方下Ｌ—ＨＶ４６　产品的性能差异，试验结果列于表９。　由表７、表８中可以看出，选用黏度指数改进剂　表９不同配方的Ｌ—ＨＶ４６低温液压油的典型数据　如表９所示，加入一定量黏度指数改进剂Ａ和　Ｂ后，Ｌ—ＨＶ４６的黏度和黏度指数都能达到指标要　温液压油的黏度指数，加入量为２．６％。　４结论　求，倾点、泡沫性和抗乳化性能相当。但从油品的剪　切安定性看，黏度指数改进剂Ａ与液压油复合剂的　配伍性优于Ｂ，优良的剪切安定性是反映液压油产　品长寿命的关键性能，因此优选Ａ作为Ｌ—ＨＶ４６低　（１）以泰州石化深度加氢石蜡基基础油为原　料，添加适宜的黏度指数改进剂和液压油复合剂，可　以开发出满足ＧＢ　１１１１８．１—２０１１的Ｌ—ＨＶ４６低温　液压油。　（下转第１９页）　Ｅ匿　圈Ｏｉｌ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　第２期　阮少军等．聚０【一烯烃和酯类油的理化性能分析　１９　（３）酯的润滑性能　的作用力更强　，因此在油品的蒸发性能以及润滑　性能等方面，酯类油的优势明显。　参考文献：　［１］唐俊杰．合成烃润滑油（一）［Ｊ］．合成润滑材料，１９９８　（２）：２３—２９．　酯类油分子的润滑性能较好，主要是因为其分　子中含有极性高活性的酯基基团，很容易吸附在金　属的表面而形成润滑油膜。Ｅｙｒｉｎｇ认为　Ｊ，液体的　润滑性能的优劣与其黏性流动的活性体积有关，活　性体积△　代表分子黏性流动所必需的孔径大小，　［２］唐俊杰．合成烃润滑油（二））［Ｊ］．合成润滑材料，１９９８　（３）：３１—３６．　研究分析中常将活性体积△　除以其分子的ｍｏｌ体　积　（即△　）作为润滑性的标准，其中石蜡基矿物　［３］唐俊杰．合成烃润滑油（三））［Ｊ］．合成润滑材料，１９９８　（４）：３５—３７．　油为０．１５～０．０９，双醋为０．０６～０．０４，多元醇醋为　０．０５～０．０３。因为酯结构中的一Ｃ—Ｏ—Ｃ一键具有　弹性，在移动时每个分子节无阻碍，所以当△　比值较小时，润滑性能就比较好。　在边界润滑条件，酯类油的润滑性能要优于矿　物油和聚仅一烯烃，而在酯类油中，多元醇酯要优于　双酯，在同一类酯中，长链酯较短链酯好。　３结语　［４］罗永康．酯类合成润滑油（续三）［Ｊ］．合成润滑材料，　１９９４（１）：３１—４１．　的　［５］罗永康．酯类合成润滑油（续四）［Ｊ］．合成润滑材料，　１９９４（２）：３６—４１．　［６］郑发正，谢凤．润滑剂性质与应用［Ｍ］，徐州：徐州空军学　院，２００４：１１０—１２１．　［７］徐敏．航空涡轮润滑油应用［Ｍ］．北京：石油工业出版　社，１９９７：５０—１１０．　聚仅一烯烃合成油的黏温性能好，黏度指数高、　倾点低、蒸发损失小，油品的总体性能优良，应用较　为广泛　Ｊ。相比而言，酯类油在蒸发性能、氧化安定　性能、润滑性能等方面要明显优于同黏度的聚Ｏ／．一　烯烃合成油。两种油品性能上差别较大的原因，主　要是因为其分子组成结构上的差异，聚仅一烯烃合　成油的分子组成为梳状长链异构烷烃，而酯类油的　分子构成为极性分子基团，即酯基，相较于异构烷烃　分子链，极性分子更容易吸附在金属的表面，分子间　　，　ｌ…※　㈤　：；鳓　，：　…　　ｔｔ　：　收撼翻　期　甜≯·ｏ９　一　０ｌ　ｌ｝｛｛｝　……　　ｉ，ｊ　…　叠　｛｛　ｌ　ｌ：　＿曩一一　　ｌ　｛作者｛窀介　阮少攀　空军勤务学院航空油料物资系在读硬士研　究生，　圭　篓　＝醪Ｆ究：方　向　．ｌ１航　ｌ空　潘　将ｉ虞：　甩技零。　一　ｍｉ　≤　１　０ｌ４搴　ｑｌ　溺嘲ｌｌｌ　ｌ　＿ｌｌｌ　ｌ：　（上接第１４页）　究［Ｊ］．润滑油，２０１６，３１（６）：６—８．　『２］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局ＧＢ　１１　１　１８．　１—２０１１液压油（Ｌ—ＨＬ、Ｌ—ＨＭ、Ｌ—ＨＶ、Ｌ—ＨＳ、Ｌ—　（２）经过试验对比，筛选出ＰＭＡ类黏度指数改　进剂Ａ和Ｂ，在加入量为２．６％时，Ｌ—ＨＶ４６运动黏　度和黏度指数符合ＧＢ　１１１１８．１—２０１１质量标准要　求，并且该加入量为保证运动黏度和黏度指数改进　剂的基础上的最小加入量，大大减少了经济成本。　ＨＧ）『ｓ］．北京：中国标准出版社，２０１１．　［３］王先会．工业润滑油生产与应用［Ｍ］．北京：中国石化出　版社，２０１１：１２５—１２６．　（３）黏度指数改进剂Ａ与液压油复合剂配伍　时，油品的关键性能剪切安定性明显优于黏度指数　　｛㈦㈦　，　。：　㈨　；　㈣　　｛。　改进剂Ｂ，故确定采用黏度指数改进剂Ａ来进行Ｌ　—ＨＶ４６低温液压油的研究与生产。　牧稿麝期　；２０Ｉ　÷　ｌ：麓　作者篱介　：赛蓊　篓稷　穗街ｂ戳：ｅｏｍ；：ｅｎ　““　“ｌｌ　一曩　一－　－年毕业予常　大学有橇化学专　ｌｌｌ。　㈡　。；－　－参考文献：　［１］刘中国，李春诚，苗新峰，等．ＨＶ低温液压油低温性能研　照　硕士研究生ｉ差要从事　润滑油产燕　发　Ｅ；蠢囊域ｌ　唾ｌ寰ｂ　ＯＩＬ　ｌｌ￣ＳＥＡＲＣｔｌ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ日盛置圈