一、润滑剂核心组成与代表成分
1. 基础油(占比70~95)
类型 代表成分 特性
矿物油 烷烃(正构/异构)、环烷烃、芳烃(Ⅲ类以上经加氢精制) 低成本,氧化稳定性差
合成烃 聚α-烯烃(PAO,如癸烯三聚体)、烷基苯 高VI(粘度指数),低温流动性好
酯类油 双酯(己二酸二辛酯)、多元醇酯(酯) 可生物降解,耐高温
聚醚 PAG(聚烷撑二醇,如环氧乙烷/环氧丙烷共聚物) 极压性优,与矿物油不相溶
硅油 聚二甲基硅氧烷(PDMS)、苯甲基硅油 宽温域(-50~250℃),低挥发性
磷酸酯 三基磷酸酯(TCP) 难燃性,用于航空液压油
2. 稠化剂(润滑脂核心,占比5~30)
类型 代表成分
金属皂 锂基(12-羟基硬脂酸锂)、钙基、铝基、复合皂(如复合锂钙)
有机稠化剂 聚脲(四聚脲)、PTFE(聚四氟乙烯)、膨润土(有机改性蒙脱石)
无机稠化剂 二氧化硅、石墨、氮化硼(h-BN)
3. 添加剂包(占比5~15,决定功能极限)
功能类别 代表成分 作用机理
抗氧剂 受阻酚(BHT)、芳胺(辛基/丁基二苯胺)、ZDDP(二烷基二硫代磷酸锌) 捕获自由基,分解过氧化物
极压抗磨剂 ZDDP、MoDTC(二烷基二硫代氨基甲酸钼)、硫化烯烃、磷酸酯(T306) 高温下形成反应膜(ZnS/FeS/MoS₂)
油性剂 脂肪酸(油酸)、酯类(硬脂酸丁酯)、脂肪胺 吸附金属表面形成边界膜
防锈剂 磺酸盐(T701)、羧酸胺(十二烯基丁二酸半酯) 钝化金属表面,阻隔水分
黏指改进剂 OCP(乙丙共聚物)、PMA(聚甲基丙烯酸酯) 高分子链随温度伸展/收缩,稳定粘度
抗泡剂 硅油(聚二甲基硅氧烷,T901)、丙烯酸酯聚合物 降低泡沫表面张力
分散剂 聚异丁烯丁二酰亚胺(T154) 悬浮油泥,防止沉积
抗乳化剂 环氧乙烷-环氧丙烷共聚物 破坏油水界面膜
金属钝化剂 苯三唑衍生物(T551)、噻二唑类 螯合Cu/Fe离子,抑制催化氧化
二、关键分析技术组合
1. 基础油类型鉴定
FT-IR光谱:
矿物油:2920/2850 cm⁻1(C-H伸缩),720 cm⁻1((CH₂)ₙ摇摆)
酯类油:1740 cm⁻1(C=O伸缩),1170 cm⁻1(C-O-C伸缩)
硅油:1260/800 cm⁻1(Si-CH₃),1050 cm⁻1(Si-O-Si)
核磁共振(1H NMR):
PAO:δ 0.8~1.2 ppm(烷基质子)
酯类油:δ 4.0~4.3 ppm(-CH₂OCOR质子)
2. 添加剂成分剖析
目标物 优选技术 特征标识
ZDDP HPLC-ICP-MS 定量Zn/P/S元素,分离[(RO)₂PS₂]₂Zn结构
MoDTC LC-ESI-MS m/z 540 [Mo(L)₂]⁺(L=二烷基二硫代氨基甲酸配体)
磺酸盐防锈剂 离子色谱(IC) 分离磺酸根(SO₃⁻),结合FT-IR 1180/1120 cm⁻1(S=O伸缩)
聚脲稠化剂 Py-GC/MS(热裂解) 检测裂解产物:四乙撑五胺(TEPA)、异氰酸酯碎片
3. 元素与痕量分析
ICP-OES/MS:
检测金属添加剂(Zn, Mo, Ca, Mg)及磨损金属(Fe, Cu, Al)
XRF(X射线荧光):
快速筛查S/P/Cl等法规限制元素(如欧盟ELV指令要求Cl<50ppm)
4. 物理性能关联分析
热重分析(TGA):
区分基础油挥发段(200~400℃)与稠化剂/添加剂分解段(]400℃)
微区成分分析:
SEM-EDS:观察润滑脂中稠化剂纤维结构(如锂皂结晶形态)及元素分布
总结:润滑剂成分分析需采用”物理性能-化学组成-结构表征”三级联用策略,尤其关注添加剂协同/拮抗效应。
若需特定类型(如风电齿轮油、医用硅脂)或深度分析方案,请提供详细信息。
咨询:中科任工13540018360(不通可加微)