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谈固体添加剂在润滑油中的应用

2015-11-30  来源:摩托车商情 阅读次数:0

随着社会进步和科技发展,无“机”不润滑的局面早已形成。润滑油的作用是:润滑、密封、冷却、清洁、防腐蚀,如何充分发挥润滑油的最大效用,一直是专家学者的研究重点。改善润滑油效能的方法:一是改善基础油的品质,二是寻找新型添加剂。传统添加剂不论其分子结构如何改变、分子链长短、比重的大小,其基本特征均为液态,久而久之,形成了一种观念:润滑油添加剂不能是固态;固态物质在润滑油中为杂质,润滑油的外观应为晶莹剔透。润滑油真的不能添加固体添加剂吗?当然,这在传统观念里的回答是肯定的。

我们知道各种成份充分混合是润滑油的基本要求,常识告诉我们:在固体、液体充分混合时,比重相等是充分必要条件。而这一要求在自然环境下是不存在的,也就是说在自然环境下固体与液体充分混合是不可能的。但是社会之所以能进步、科技之所以能发展,就在于人类能够发现问题、能够攻克一个又一个科学堡垒,石墨节能减磨添加剂就解决了这一难题。

石墨

石墨是最为古老的减墨剂,也是最好的天然减磨材料。但并不是所有的石墨都有良好的减磨作用,石墨的主要形式有三:一是土状石墨,二是颗粒状石墨(也称块状石墨),三是鳞片状石墨。石墨的减磨作用在于石墨的结构为层状结构,原子之间的亲和力远远大于层与层之间的亲和力,而土状石墨与颗粒状石墨的结构,学名为隐晶格结构,层状结构不十分明显,因而减磨作用最好的是鳞片状石墨。

GRT的研发 

润滑油的比重是接近0.9,石墨的比重是在2.2-2.3之间,因而用鳞片石墨做润滑油添加剂的关键问题,仍是解决石墨在润滑油中的均匀分散和长期悬浮的问题。中国科学院兰州化学物理研究所与山东南墅石墨矿通过共同研究,在20世纪80年代攻克了这一难题,研制出在润滑油中使用的固体添加剂——GRT石墨节能减磨添加剂。

根据石墨的结晶状态、热稳定性剂润滑性能,中科院兰化所选定了山东南墅石墨矿生产的大鳞片状石墨作为原料生产的微细化石墨;山东南墅石墨矿采用在水中研磨的加工工艺,将石墨研磨至所需的粒径,俗称湿式粉碎。湿式加工法生产的石墨最大特点是,确保石墨微粒子在微观状态下仍保持片状,这样有利于最大限度发挥石墨的减磨作用;为了使石墨微粒子在润滑油中均匀分散和长期悬浮,中科院兰化所研制了特殊的清洁分散稳定剂KL83-21的配方和生产工艺,双方共同在南墅石墨矿建立了全世界唯一的一条KL83-21生产线;然后中科院兰化所与山东南墅石墨矿采用了润滑油领域从未有人使用过的相转移工艺,将原本亲水的石墨微粒子改性为亲油,合成了GRT石墨减磨节能添加剂。这种由基础油、石墨微粒子和KL83-21组成的GRT节能添加剂,可以降低摩擦系数,减少磨损,负荷承载力提高。1987年5月,由中国科学院兰化局主持了院级鉴定会,认为GRT节能添加剂的研制,创造了一种相转移制备新工艺,解决了石墨在润滑油中分散的技术问题,经对比,GRT节能添加剂性能达到国际先进水平,达到了节能5%以上的指标,填补了国内含石墨节能添加剂的空白。

GRT的产业化

然而,所有的努力都没能使GRT节能减磨添加剂这个优秀的科技成果实现产业化,形成规模效益。究其根本原因,不是GRT节能减磨添加剂使用效果不明显、科技含量不高、没有市场前景,而是当时市场经济体制不十分健全,科技成果水平过于超前市场需求。科技成果转化成商品需经过三个阶段:研发、试制、产业化,而三个阶段投入的资金比例为1:10:100,GRT节能减磨添加剂在第一阶段国家投入近六十万元,完成了该成果的研发,但中科院兰化所与山东南墅石墨矿未能筹集到科技成果转化成商品所需的后续资金。这是GRT节能减磨添加剂未能实现产业化,形成规模效益的一个重要原因。

是金子终究会发光的。GRT节能减磨添加剂这一沉睡了十年的科研成果,引起了青岛市科技风险投资公司的关注,风险投资公司经过专家咨询和和分析论证后认为:含石墨润滑油有其独特的产品性能,同时具有独立的知识产权,该公司审时度势、抓住机遇,决定对GRT节能减磨添加剂项目进行资产重组。按照责权利对等、风险共担、利益共享的原则,青岛市科技风险投资公司发挥资金优势,山东南墅石墨矿发挥资源优势,中国科学院兰州化学物理研究发挥科研优势,专业润滑油厂发挥市场优势,进行强强联合,成立了青岛墨德龙特种润滑油有限公司。

青岛墨德龙特种润滑油有限公司定位于生产、经营含固体添加剂的特种润滑油,以推动我国固体添加剂在润滑油领域中的应用。“墨德隆”系列润滑油是由青岛墨德隆特种润滑油有限公司创造的一项高科技产品,它除含有一般润滑油中的添加剂外,又加入了含有石墨微粒子的GRT添加剂,形成了固-油相溶的胶体润滑油,它一反传统润滑油晶莹剔透的外观特性,呈现出黝黑光亮的色泽,打破了润滑油发黑是润滑油失效重要检验标准这一传统观念。含石墨润滑油节能、降耗、降噪、改善发动机性能、延长发动机寿命等特点,已被大量的台架试验和行车试验所证明,属于世界首创的高科技产品。

专家研究表明:“墨德隆”润滑油具有优异性能的作用机理在于GRT添加剂中的石墨微粒子、KL83-21分散稳定剂、抗氧防腐剂ZDDP等成份,协同作用能够在摩擦表面形成均匀、持久的柔性表面膜。“墨德隆”特种润滑油在青岛创造了轿车63万公里不大修的神话;在北京四环路创造了重载卡车在机油泵损坏、发动机无润滑状态下安全行驶数十公里的奇迹;在上海高架桥创造了轿车在冷却系统损坏、发动机超高温状态下安全行驶数十公里的纪录。该产品已被青岛市人民政府认定为高新技术产品。

  


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