廖輝云+陳炳耀+楊善杰+潘津煉

摘要：基礎油在潤滑油中占據(jù)一大部分，根據(jù)美國API協(xié)會將基礎油分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ這五類，選用具有代表性的400SN、500N、100N、PAO4、KL-15依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類基礎油為研究對象。文章對車用內(nèi)燃機油中基礎油的選用進行了探究。

關鍵詞：內(nèi)燃機油；基礎油；運動粘度；表觀粘度；潤滑油 文獻標識碼：A

中圖分類號：TE626 文章編號：1009-2374（2016）32-0093-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.046

目前使用最多的基礎油有礦物基礎油與合成油，按API分類標準分為五類：第一類基礎油通過溶劑精制提煉出來的礦物基礎油；第二類基礎油是經(jīng)過氫裂解煉出來的礦物基礎油；第三類基礎油是在二類基礎油的基礎上進行加氫異構化煉出來的礦物油；第四類基礎油是通過石蠟分解法與乙烯合成法制得的合成基礎油；第五類基礎油指除第四類基礎油以外的其他合成油、植物油、再生基礎油等的統(tǒng)稱?；A油的主要性能為低溫性能、粘溫性能、剪切安定性、揮發(fā)性和清凈分散性等。低溫性能和粘溫性能主要取決于基礎油結構組成，而安定性、清凈分散性可由添加劑賦予，所以在內(nèi)燃機油基礎油的選擇圍繞其結構組成而定，基礎油的粘溫性是其化學組成的函數(shù)，用粘度指數(shù)來衡量，粘度指數(shù)越高說明粘溫性能越好，高品質的基礎油不僅需要有高粘度指數(shù)，還必須具有良好的低溫性能，即低傾點、良好的冷啟動性的低溫泵送性。

1 實驗部分

1.1 試樣

試樣以基礎油400SN、500N、100N、PAO4、KL-15為基底；以HSD260共聚物為基底的增稠劑。

1.2 試驗條件

以400SN、500N、100N、PAO4、KL-15四類基礎油為基底，在各類基礎油中加入增稠劑HSD260共聚物進行調(diào)配，調(diào)配溫度控制在55℃左右，增稠劑的加入量依次為0、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%。

對調(diào)好的各個試樣分別檢測100℃時的運動粘度、平行檢測五個數(shù)，取平均值以及每個試樣測其表觀粘度。

1.3 試驗設備

試驗所需的設備有：電子天平（精確度0.001g）；數(shù)顯恒溫磁力攪拌器；GB/T 265運動粘度測定器；GB/T 6538發(fā)動機油表觀粘度測定器。

1.4 試驗方法

1.4.1 試驗標準?；A油的運動粘度測定按《石油產(chǎn)品運動粘度測定法和動力粘度計算法》（GB/T 265）進行；基礎油表觀粘度測定按《發(fā)動機油表觀粘度測定法（冷啟動模擬機法）》（GB/T 6538）進行。

1.4.2 運動粘度測定。將試樣轉入一支合適系數(shù)的毛細管粘度計中，在100℃恒溫浴下測定每個試樣的運動粘度V100℃，恒溫浴內(nèi)恒溫20分鐘后，測定試樣從毛細管粘度計中規(guī)定體積內(nèi)流出所需的時間t，因為每支毛細管粘度計的系數(shù)都是一個給定值，常數(shù)記為C，所以100℃運動粘度為V100℃=C*t得出試樣的運動粘度。

1.4.3 表觀粘度測定。打開溫度和冷卻劑流動控制開關，設定測定試樣時的溫度，將定子冷卻，根據(jù)實際操作經(jīng)驗，真實溫度高于設定溫度幾個點時，洗凈轉子將試樣用滴管注入注油管，而后啟動馬達待轉子停止時記下讀數(shù)，即為該試樣的表觀粘度。

2 試驗結果與分析

以10.5%HSD260共聚物粉末和89.5%150N基礎油溶解，得到粘稠性液體HSD260共聚物。以400SN、500N、100N、PAO4、KL-15這五類常用基礎油為基底，加入在內(nèi)燃機油中使用量大的粘指劑HSD260共聚物。

2.1 粘指劑HSD260共聚物對這五類基礎油運動粘度的影響

試樣以GB/T 265石油產(chǎn)品運動粘度測定器測試，測試結果如表1所示：

由表1所示，粘指劑HSD260共聚物在不同種類基礎油中體現(xiàn)的增稠能力是不一樣的，這五類基礎油中基礎粘度小的體現(xiàn)出試樣粘度的增長幅度較小，反之，增長幅度較大，在調(diào)配各個質量等級與粘度等級的多級內(nèi)燃機油時，各種類的基礎油的混搭調(diào)配可降低成本，使配方達到多樣化。

2.2 粘指劑HSD260共聚物對一類基礎油400SN的低溫啟動影響

試樣以GB/T 6538發(fā)動機油表觀粘度測定器測試，測試結果如圖1所示：

由圖1所示，加1～2個百分點的HSD260共聚物使400SN的表觀粘度增大，加3～10個百分點的HSD260共聚物，隨著加劑量增加400SN表觀粘度逐漸減小。結合表1，單一使用400SN配制質量等級較低且低溫性能較差的內(nèi)燃機油可選擇此油，400SN在一類基礎油中屬于粘度適中的基礎油，還可與一類基礎油中的低粘度油相互搭配配制較低粘度和低溫性能較優(yōu)的內(nèi)燃機油。高粘度的一類基礎油一般用于配制齒輪油。

2.3 粘指劑HSD260共聚物對二類基礎油500N的低溫啟動影響

試樣以GB/T 6538發(fā)動機油表觀粘度測定器測試，測試結果如圖2所示：

由圖2所示，可以看出隨著粘指劑HSD260共聚物加劑量的增加，500N的表觀粘度總體是下降的趨勢，下降趨勢過程中加劑量在達到7個點時500N表觀粘度出現(xiàn)反彈，之后又是下降的趨勢。結合表1，此基礎油的粘度較大，表觀粘度也較大，在汽機油和柴機油的配制中運用較廣，適用于中高粘度等級機油的配制，但考慮到其表觀粘度較大，在低溫性能要求高的機油中不適合使用。

2.4 粘指劑HSD260共聚物對三類基礎油100N的低溫啟動影響

試樣以GB/T 6538發(fā)動機油表觀粘度測定器測試，測試結果如圖3所示：

由圖3所示，隨著粘指劑HSD260共聚物的加劑量增加到8個點100N的表觀粘度在緩慢的增大，繼續(xù)增加加劑量至9個點100N表觀粘度有明顯的下降，繼續(xù)加大劑量100N表觀粘度又有明顯上升。結合表1，第三類加氫油100N隨著HSD260共聚物粘指劑加劑量的增加，其粘度的上升幅度較小，表觀粘度變化也比較小。此類基礎油運用于配制低溫性能高的內(nèi)燃機油中，還可與一類、二類粘度較高的基礎油混合配制提高內(nèi)燃機油整體的低溫性能。

2.5 粘指劑HSD260共聚物對四類基礎油PAO4的低溫啟動影響

試樣以GB/T 6538發(fā)動機油表觀粘度測定器測試，測試結果如圖4所示：

由圖4所示，隨著粘指劑HSD260共聚物加劑量的增加，PAO4整體的表觀粘度在緩慢的上升，變化幅度相對前一二類基礎油較小，但與三類基礎油相比較變化幅度很相近，能體現(xiàn)出基礎粘度相當?shù)募託浠A油與α-烯烴合成油的低溫性能隨著粘指劑HSD260共聚物的加劑量增加其表觀粘度變化幅度都較小。此基礎油應為合成型基礎油，通常使用在質量級別較高的高檔內(nèi)燃機油中，能滿足低粘度級別的內(nèi)燃機油調(diào)和，也能適用于高粘度級別的內(nèi)燃機油調(diào)和。

2.6 粘指劑HSD260共聚物對五類基礎油KL-15的低溫啟動影響

試樣以GB/T 6538發(fā)動機油表觀粘度測定器測試，測試結果如圖5所示：

由圖5所示，隨著粘指劑HSD260共聚物的加劑量增加五類基礎油KL-15的表觀粘度變化非常小，基本上都在一個值附近波動。從表1觀察基礎油KL-15可知其粘度的增量比較小，受粘指劑HSD260共聚物的影響較前四類基礎油小，其唯一的不足就是低溫性能沒有加氫油和α-烯烴合成油好，其原因是此基礎油為酯類合成油，綜合性能都較優(yōu)異。主要運用于全合成系列內(nèi)燃機油中，受低溫性能的影響在內(nèi)燃機油中的用量較少，發(fā)揮其優(yōu)良的穩(wěn)定性能提升體系的綜合性能。

3 結語

（1）粘指劑HSD260共聚物對這五類基礎油的增粘能力都有差異，基礎粘度小，表現(xiàn)出增粘效果一般，反之增粘效果較強；（2）隨著粘指劑HSD260共聚物加劑量的增加，前兩類基礎油的低溫性能都有所改善，三類和四類基礎油低溫性能有稍微增大的趨勢，對五類基礎油的低溫性能影響較??；（3）一類與二類基礎油質量級別相對四類與五類較低，其基礎粘度普遍較高，低溫性能也相對較差，能與三類基礎油搭配調(diào)和，主要運用于中低檔內(nèi)燃機油中。四類與五類基礎油之間相互彌補主要調(diào)和全合成系列內(nèi)燃機油。三類基礎油具有優(yōu)良的低溫性能可與四類五類基礎油搭配調(diào)和半合成內(nèi)燃機油。

參考文獻

[1] 石油產(chǎn)品運動粘度測定法和動力粘度計算法（GB/T 265-1998）[S].

[2] 發(fā)動機油表觀粘度測定法（冷啟動模擬機法）（GB/T 6538-2000）[S].

作者簡介：廖輝云（1993-），男，江西贛州人，供職于廣東三和控股有限公司，研究方向：潤滑劑。

（責任編輯：小 燕）