一、抗氧劑的作用形式
抗氧劑根據(jù)作用機(jī)理可分為兩種,一種為鏈反應(yīng)終止劑,另一種為氧化物分解劑。自由基鏈鎖反應(yīng)可分為鏈的引發(fā)、鏈的傳播、鏈的終止三個(gè)過(guò)程。所有的抗氧劑都是用來(lái)組織潤(rùn)滑油的氧化,并對(duì)已氧化部分起切斷氧化鏈鎖終止反應(yīng)的作用。
(1)鏈反應(yīng)終止劑,這種氧化劑可提供一個(gè)活潑的氫原子給氧化初期生成的活潑自由基,從而生成較穩(wěn)定化合物,使鏈反應(yīng)終止。酚型和胺型化合物屬于這類氧化劑。一般在較低溫度下,酚型抗氧劑比胺型抗氧劑的感受性好,而胺型抗氧劑高溫下的抗氧效果較為突出。但是胺型抗氧劑有一定的毒性,而且顏色較深。
酚型抗氧劑由于分解溫度較低,使用溫度一般好控制在100℃以下,故多用于透平油、液壓油、變壓油等工業(yè)潤(rùn)滑油中。其中以2,6二叔丁基甲酚為代表,其加入量約在0.1%-1.0%,若和金屬鈍化劑復(fù)合使用可以延長(zhǎng)油品使用壽命,并減少抗氧劑用量.為了客服分解溫度低的缺點(diǎn),發(fā)展了雙酚型抗氧劑,分解溫度可提高到150-170℃,如4,4-亞甲基雙(2,6-二叔丁基酚)等.
胺型抗氧劑也屬于鏈鎖反應(yīng)終止劑,優(yōu)點(diǎn)在于分解溫度高,缺點(diǎn)是成本高,毒性大,使用中易變色并生成沉淀而多用于合成油中,其代表品牌有N,N-二仲丁基對(duì)苯二銨等,被稱為高溫抗氧劑,其用量少。
(2)過(guò)氧化物分解劑,過(guò)氧化物分解劑能破壞氧化反應(yīng)中生成的過(guò)氧化物,使鏈反應(yīng)不能繼續(xù)發(fā)展。同時(shí),在氧化過(guò)程中能生成分解過(guò)氧化物的產(chǎn)物,而這種產(chǎn)物也對(duì)氧化起抑制作用,從而使穩(wěn)定性增強(qiáng)。含硫、磷類化合物屬于這類抗氧劑。二烷基二硫代氨基甲酸鹽類化合物即具有收集自由基的作用,也有過(guò)氧化物分解的作用。ZDDP在使用過(guò)程中能生成分解過(guò)氧化物的產(chǎn)物,從而起到終止油品氧化的作用。
二、金屬減活劑的作用
在油品的氧化過(guò)程中,金屬離子在油中可能產(chǎn)生氧化還原反應(yīng),即使含量很低,也能對(duì)油品的自動(dòng)氧化過(guò)程中的自由基鏈反應(yīng)起加速作用,因此把金屬屏蔽起來(lái)對(duì)提高油品氧化穩(wěn)定性有利。這類抗氧劑能與金屬離子形成絡(luò)合物,防止金屬參與氧化反應(yīng),當(dāng)與其他抗氧劑一起使用時(shí),能顯示出特別強(qiáng)的增效作用。
金屬離子對(duì)油品有著催化氧化作用,故為了提高油品的抗氧化能力,除了加抗氧劑外,還需加金屬減活劑或金屬鈍化劑。油中溶解的金屬離子的存在加速了氧化反應(yīng)的進(jìn)行。金屬減活劑是由含S、P、N或其他一些非金屬元素組成的化合物。其作用在于與金屬離子生成螯合物,或在金屬表面生成保護(hù)膜,從而組織金屬變成離子進(jìn)入油中,這樣不僅減弱或抑制了金屬及其離子對(duì)氧化的催化作用,成為有效的抗氧劑,同時(shí)也是銅腐蝕抑制劑、抗膜劑和防銹劑。因此在各種油品中都得到廣泛的應(yīng)用。
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