廢潤滑油分類再生方法及再生油的摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、石油資源的緊張已成為不爭的事實(shí)，我國潤滑油需求量和消耗量逐年激增，無論從資源節(jié)約還是環(huán)境保護(hù)的角度，廢潤滑油再生都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。與發(fā)達(dá)國家相比，我國的廢油生成量大，而廢油再生技術(shù)相對較落后，不但造成資源浪費(fèi)，廢油的不當(dāng)處置也給環(huán)境保護(hù)帶來較大的壓力。
　　針對我國廢油的特點(diǎn)，結(jié)合發(fā)達(dá)國家成熟的廢油再生經(jīng)驗(yàn)，研究潤滑油失效變廢的本質(zhì)，探索新型的廢油再生方法，開發(fā)實(shí)用的廢油再生技術(shù)，具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價值。
　　本文

2、在對20種廢潤滑油進(jìn)行全面的失效分析的基礎(chǔ)上，提出了“分類再生添加劑”方法；針對不同類型的廢或在用潤滑油（包括工業(yè)潤滑油、車用汽油發(fā)動機(jī)油和船用系統(tǒng)油）研究了相應(yīng)的再生處理方法和關(guān)鍵技術(shù)，通過理化和摩擦學(xué)性能指標(biāo)測試評估了潤滑油再生效果。采用儀器分析和分子動力學(xué)模擬方法分析探討了潤滑油的氧化過程機(jī)理、廢潤滑油失效以及再生油潤滑恢復(fù)的機(jī)制。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）在常規(guī)理化性能檢驗(yàn)、紅外光譜分析、元素分析、顆粒污染度測試

3、以及摩擦學(xué)性能分析的基礎(chǔ)上，提出了廢液壓油和廢發(fā)動機(jī)油的失效特征和再生可能性。無論是液壓油還是發(fā)動機(jī)油，在使用過程中，潤滑油都發(fā)生了一定的氧化，都存在一定程度的內(nèi)部污染和外部污染，添加劑都有一定程度的損耗和降解。
　　潤滑油的氧化導(dǎo)致潤滑油的酸值增大改變了部分添加劑的化學(xué)環(huán)境，使得功能下降；與摩擦表面金屬、環(huán)境中氧的化學(xué)反應(yīng)不斷消耗添加劑，造成摩擦表面的摩擦化學(xué)反應(yīng)保護(hù)膜無法形成，從而導(dǎo)致邊界潤滑的極壓、耐磨和減摩功能下降；金屬磨

4、屑的增加導(dǎo)致三體磨料磨損，也對潤滑油氧化的起到催化作用；外部的液體和固體污染物加快了潤滑油的氧化以及添加劑的失效。這四者的共同作用導(dǎo)致了潤滑油的失效。
　　不同類型或同類型不同等級的潤滑油由于使用工況不同，發(fā)生氧化、添加劑損耗以及污染的程度也不相同。其失效的具體表現(xiàn)為某種或某些理化性能嚴(yán)重衰退，超出使用標(biāo)準(zhǔn)；廢潤滑油的摩擦學(xué)性能較新油亦有不同程度的衰退。但廢潤滑油仍普遍具備一定的潤滑性能，廢液壓油和發(fā)動機(jī)油還具有潛在的使用價值。<

5、br>　?。?）基于廢潤滑油失效分析的基礎(chǔ)上，采用分類再生添加劑方法對廢液壓油、廢油膜軸承油、廢汽輪機(jī)油以及廢齒輪油等10種工業(yè)潤滑油進(jìn)行再生處理，解決廢潤滑油的失效問題，實(shí)現(xiàn)了其摩擦學(xué)性能的改善。
　　掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線能譜儀（EDS）和拉曼光譜對磨痕表面的微觀分析證實(shí)，再生油由于經(jīng)過了再凈化和補(bǔ)充添加劑的處理，所包含的添加劑在一定溫度下發(fā)生分解，分子中的活性元素與摩擦表面發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)，生成含有 FeS、磷酸鹽

6、和無定形碳等的保護(hù)膜，從而具有優(yōu)良摩擦學(xué)性能。
　　研制的再生添加劑具有優(yōu)異的再生功能和較強(qiáng)的適應(yīng)性，種類不同、存在相同問題的潤滑油可通過特定的再生添加劑進(jìn)行功能恢復(fù)和再生。
　?。?）針對工業(yè)潤滑油使用條件的多樣性和復(fù)雜性，評價了再生油在不同環(huán)境條件下的摩擦學(xué)性能，如不同摩擦副（鋼/鋼，銅/鋼）、不同載荷、不同滑動速度等。
　　再生油在不同的載荷和滑動速度下潤滑不同的摩擦副都具有優(yōu)良的抗磨、減摩性能，且超過新油水平。

7、
　　再生油具有與常規(guī)潤滑油系統(tǒng)的摩擦學(xué)系統(tǒng)特性，即摩擦學(xué)性能受到摩擦副、載荷、滑動速度等各因素的影響，不存在一成不變的影響規(guī)律。
　?。?）針對車用汽油發(fā)動機(jī)油的報廢特征，提出合適的再精制處理工藝，研制出再生添加劑，并通過“分類再生添加劑方法”對廢發(fā)動機(jī)油進(jìn)行再生處理。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，再生汽油發(fā)動機(jī)油的典型理化性能、抗氧化性能和摩擦學(xué)性能顯著改善，趨近甚至超過新油。分類再生添加劑方法可以對正常更換的發(fā)動機(jī)油（衰變程度不是很嚴(yán)

8、重）進(jìn)行有效再生處理，使其使用壽命延長。
　　（5）探討了船用系統(tǒng)油再生并升級為氣缸油的再生添加劑方法。在系統(tǒng)地對船用柴油機(jī)系統(tǒng)油與氣缸油的理化指標(biāo)、性能要求、基礎(chǔ)油種類和添加劑類型等對比分析基礎(chǔ)上，確定了改進(jìn)堿值、粘度、清凈分散性、潤滑性能的主要添加劑類型及其含量，采用復(fù)配添加劑對在用系統(tǒng)油進(jìn)行再升級處理。再升級氣缸油的理化性能、總堿值、摩擦學(xué)性能與市售的新氣缸油（粘度等級為SAE50，總堿值為70mgKOH/g）的參數(shù)指標(biāo)相近