基础油作为润滑油厂家生产产品的主体,其氧化安定性对润滑油的使用性能影响最为显著,因为油品在使用过程中不可避免地要发生氧化,生成油泥和沉淀,堵塞油路、腐蚀设备、引起机械故障。因此,润滑油厂家发现提高基础油的氧化安定性成为广大研究工作者关注的问题。
润滑油厂家生产的润滑油基础油的氧化安定性与其化学组成密切相关,但基础油是化学组成非常复杂的混合物,不同组成对基础油氧化性能的影响很大。
目前,最为关注的基础油组成是硫、氮等杂原子化合物,虽然这些化合物在润滑油基础油中所占的比例较小,但对基础油氧化性能的影响十分显著。
我国润滑油厂家生产的基础油与国外油相比的显著特点是硫含量低、氮含量高,这也正是我国润滑油基础油氧化安定性差的原因。国内外对硫化合物与润滑油基础油氧化性能之间的关系进行了较深入的研究,但对氮化合物作用的研究较少,尚不够深入和全面,没有认识到氮化合物影响基础油氧化性能的内在本质和规律。
润滑油厂家通过采用氮模型化合物研究其影响烃类氧化性能的作用机理,采用不同的氧化评价方法考察不同条件下油品的氧化性能,对氮化合物与烃类氧化性能的关系有了更深入的了解。得出的结论如下:
(1)氮化合物在烃类氧化过程中参与了化学反应,降低了体系中过氧化物的浓度,即氮化合物本身促进过氧化物分解而加速烃类氧化,氮化合物的氧化物则降低过氧化物生成速度,起抑制烃类氧化的作用,两种作用相互竞争。
(2)润滑油厂家发现氮化合物对烃类氧化性能的影响比较复杂,除了氮化合物的类型外,还与氮化合物的含量、氧化时间、催化剂形态等因素有关。
(3)组分间相互作用也影响了氮化合物与基础油氧化安定性的关系,对于试验模型体系,不同硫氮摩尔比下,硫醚或碱性氮是最显著影响组分;而对润滑油厂家生产的实际基础油,硫氮摩尔比与基础油的氧化安定性密切相关,硫和氮的共同作用决定了基础油性能。