润滑油调和技术和配方之欧阳法创编文档格式.docx
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对添加剂的溶解性能III&
I'
。
III类基础油可以调配所有级别的内燃油,II类基础油汽油机油SF~SL;
柴油机油CD~CH-4,一般情况下,I类基础油从柴机油的CD~CH-4,汽机油SF~SL都可以使用,但再高级别的内燃机油,就很难通过台架试验了。
由于I类基础油低温性能较差,一般调合40、50、15W40、20W50,齿轮油90和85W90,而10W机油和75W齿轮油是难以做到合格的。
5W、10W机油和75W齿轮油多采用II和III类基础油或PAO合成基础油。
另外,虽然倾点很低的环烷基基础油的倾点很容易达到指标,但低温动力粘度和低温泵送性很难达标。
常规采用的矿物基础油有150SN、500SN、150BS;
不常用的矿物基础油有200SN、350SN、400SN、650SN等。
具体组合规则在配方中详细说明。
润滑油的配方元素确定:
首先要确定选用几种基础油来进行调合,这可根据经验配方和产品品种需要来确定,一般根据油品的粘度等级来选择基础油的组合,常规原则如下:
单级30、40、50机油采用500SN和150BS基础油;
15W40和20W50机油采用150SN和500SN基础油;
10W30采用深度精制的150SN或100SN,或合成油、半合成油基础油;
5W40、5W50采用全合成基础油;
85W90齿轮油采有150BS和500SN基础油;
自动排档液采用深度精制的100SN或150SN基础油或合成油。
通常根据所需产品的类型和性能级别来选择什么类型的添加剂
通常根据粘度级别的要求来设计基础油的调配方案,这时要考虑的是多级油中HVI150或HVIW150等基础油的低温粘度、蒸发损失、氧化安定性等。
找出CCS粘度达到要求时,加入粘度指数改进剂最少的基础油调配方案,粘度指数改进剂越少越好。
换句话说,基础油在加入粘度指数改进剂前的粘度(100℃)要高些。
多级油品的经验粘度为:
(国产一次加氢基础油)
10W30
5.2~5.7
15W40
6.5~7.2
20W50
8.6~9.3
如果基础油粘度过高,很大程度上影响产品的低温性能;
但如果基础油低温性能较好的话,则尽量提高基础油的粘度。
按照所调润滑油的品种以及使用情况、天气情况等确定一个生产调配的粘度范围;
以这个油品的粘度作导向确定这个配方中所有材料的添加比例;
粘度一般是确定粘度范围后取中间值作指导值,以防止操作调合时的偏差。
按照指导粘度确定一个油品配方中的总体现粘度,将粘度比例分配到各个组分构成中,计算出组分的比例。
例如
单级油粘度=基础油组合粘度+复合剂贡献粘度
多级油粘度=基础油组合粘度+复合剂贡献粘度+增粘剂贡献粘度
下面我们以CF-4
15W40为例,演习一下配方的组成计算
基础油组合粘度计算公式:
(以下粘度是指100℃粘度)
logA=XlogB+(1-X)logC
A:
希望达到的粘度。
调合后的基础油粘度。
B,C:
组分基础油的粘度。
X:
基础油的加量百分比。
此公式适合纯基础油的组合计算。
例:
B为150SN
100℃粘度为5.3cst;
C为500SN
100℃粘度为11.0cst
A为需要的15W40基础油粘度6.8
X为150SN比例,那么1-X为500SN比例
log6.8=Xlog5.3+(1-X)log11
则得X为66,即150SN为66%;
则500SN为34%
如果在配方中基础油组合占总体比例的82%(150SN+500SN),那么
150SN为66%脳'
82%=53%
500SN为34%脳'
82%=29%
复合添加剂工作曲线的制作
复合剂有一定的粘稠度,如果加量大对整个配方的粘度是有一定的影响的,一般机油的复合剂比较稠,能够增加整个配方的粘度,对配方有一定的贡献。
因此复合剂进厂的时候需要做一个工作曲线,方便生产调配的时候使用。
工作曲线是做不同的基础油粘度时的增粘值。
工作曲线应该这样做:
分别在150SN,150SN50%+500SN50%,500SN这些基础油上,各加上10%的添加剂,测量出加剂后的粘度,然后将样品总粘度减去基础油的粘度,得出复合剂贡献的粘度。
然后除去10,得到每添加1%得复合剂在某一个特定的基础油粘度基础油的增稠度。
以上都是100度的运动粘度。
增稠度=(样品粘度-基础油的组合粘度)/10
得到的三点数据(最好多做几个点),画成工作曲线。
增稠度的含义:
在某特定的基础油粘度上,每加入1%的添加剂增加的粘度值,这里所有的粘度指的是油品的运动粘度。
复合剂增粘图举例如下:
如上举例,我们在基础油组合粘度6.8cst点上,复合剂增稠度为0.11,那么8%的复合剂加剂量的粘度贡献值为0.11脳'
8=0.88,也就是说在这个配方中,复合剂能增加0.88cst个粘度。
下面来确定一下增粘剂,即粘度指数改进剂的工作曲线图
增粘剂是一个增稠的添加剂,对配方的粘度影响最大,因此它的工作曲线非常关键,如果每批次的增粘剂都有变化的话,都需要做这个工作,以免指导生产时有很大的误差。
制作工作曲线的原理和步骤如上(复合剂增粘曲线图)。
注意在制作图点时多取成图的点,使到工作过程中数据吻合得更加好。
按照上面配方的要求,我们总配方的粘度是14.5CST,现在基础油贡献是6.8CST,复合剂贡献是0.88CST,那么整个需要增粘剂补充的粘度将会是:
14.5CST-6.8CST-0.88CST=6.82CST
根据增粘剂的工作曲线我们查知在7.68CST(
6.8CST+0.88CST
)的基础粘度上,增粘剂的增稠度为(举例)0.71,那么需要补充粘度6.82CST,增粘剂的加量是:
6.82÷
0.71=9.6,
这个就是增粘剂在配方中的加量9.6%
通过以上计算,我们再通过实验得出降凝剂的用量为0.4%,消泡剂加10ppm,则我们得到一个完整的15W40CF-4的配方:
150SN
53%
OCP
9.6%
500SN
29%
降凝剂
0.4%
复合添加剂
8.0%
抗泡剂
10PPM
说明:
1、刚才介绍的是使用计算的方法来确定基础油各组分的比列,我们可以在知道组合粘度的基础上,通过查表格(划线图)来查基础油各组分的比例。
彼此之间的误差不会很大,不过计算法不需要到哪里都带上图表,直接计算就可以。
2、通过推算的配方使用到生产上,最好还是在实验室调配小样测定实际检测数据,这样更加有把握。
推算方法只是一个指导工具,可以减少做小样的次数,并且比较准确。
3、如果通过计算合实验得到一个实际可控的误差值,了解误差范围,得到工作规律,以后就可以直接通过就算方法直接定配方,不需要反复实验了
内燃机油调合的常规配方:
SAE40,50:
基础油+复合添加剂+降凝剂
基础油采用400SN,500SN,650SN,150BS。
SAE*W/40,50:
基础油+复合添加剂+降凝剂+增粘剂。
基础油采用150SN,350SN,400SN,500SN,650SN
注意:
基础油采用国标基础油,非标基础油性能不好,不长寿,影响氧化性能。
基础油与添加剂的配伍要做试验验证,避免出现沉析,分层等不良现象。
增粘剂要选择剪切性能好的添加剂。
建议在单级油品上采用150BS,不能够采用增粘剂代替,在柴机油中特别重要。
生产15W/40,10W/30的机油,一般采用深度精制的二类或者三类150SN,倾点在-20℃更佳。
5W/30的基础油必须采用三类基础油,否则要半合成或者合成基础油。
(用PAO者较多)
单级油SF/CD40生产配方举例:
65.2%
150BS
30%
D1288
4.7%
T803B
0.1%
T901
说明:
如果采购到的材料为400SN,350SN或者是650SN,将调整其他材料的组分的比例.
多级油SJ15W40生产配方举例:
HVIW150SN
61.8%
8.7%
650SN
21.3%
7.8%
多级油SJ10W30生产配方举例:
加氢异构脱蜡油5cst指标100℃粘度5.42
40℃粘度30.97
粘指110
开口闪点216℃
倾点-28℃
CCS(-20℃)1440
5#
84.8%
T613B
7.1%
T156
0.3%
复合剂
7.8%
5W30基础油举例:
加氢异构脱蜡油5cst
+
PAO6
2~3%
聚甲基丙燃酯增粘剂
+
复合剂
可供参考的埃克森美孚PAO4和PAO6来调配0W/30举例如下:
PAO4
PAO6
100℃粘度
3.9
5.9
40℃粘度
17.2
30.3
-40℃粘度
2430
7400
粘度指数
122
140
Noack,重量%
<
12
6.5
倾点℃
-60
-54
CCS@-35℃,cp
1290
3600
注:
本文中的配方仅供参考用,不作调配基准。
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- 润滑油 调和 技术 配方 欧阳 创编