润滑油中抗乳化性能检测方案(乳化测定仪)

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润滑油的乳化及其抗乳化性能的测定方法 1润滑油的乳化 许多润滑油，如齿轮油、汽轮机油和船用油,在使用过程中,不可避免地混人冷却水、冲洗水,冷凝水及环境中其他形式的水及水汽。如果油;品不具备将混入油中的水迅速彻底分离的能力，油品就会乳化，从而降低甚至失去油品的润滑性能，加速油品的氧化变质，加剧机件的磨损和设备腐蚀[P.所以,许多油品对其抗乳化性能都提出了要求。如表1所示[2。由于基础油中未除净的天然胶质、环烷酸、磺酸盐，以及为保证润滑油具有良好的综合性能必须添加!的清净分散剂、抗氧防腐剂、防锈剂等，都具 有降低油/水表面张力的作用﹐使油水易于分散成小颗粒[，同时这些物质吸附于油/水界面上，形成坚固的界面膜﹐会阻碍液滴的聚结v使乳状液稳定+。因此,润滑油含有大量具有乳化作用的添加剂是提高润滑油抗乳化性能的难点之一。另外，油品的粘度越大，对分散相液滴的运动的阻滞作用也越大，液滴就更难凝集。[5。这也是润滑油抗乳化性能差的原因。当润滑油中混入的水是少量的，乳状液主要呈现W/O的形式，所以，少量水存在下的乳状液的研究尤为重要。 2润滑油抗乳化性能及其测定 提高油品的抗乳化性能，可以通过增加基础油的精制深度、优化i配方等途径加以改香,1更简便廉价有效的方法是添加破乳化添加剂。 目前，在实验室里确定油品抗乳化性有能、筛选配方和破乳剂的试验方法﹐主要有GB/1 7305、GB/T8022、SH/TO191和(M1D113 法。但各种方法的油水比例、搅拌方式和l速度、分水万法均J不同，缺乏相关性，且试验结果与实际运行吉果也不尽相同。本文在比较不面测l式方法的3基础上，对其相关应用领域作出阐述，以减少研究工作的盲目性。 GB/T7305石油和合成液坑乳化性育侧定法适用于测定运动粘度(40C)为30～100mm3/s 的油品，试验温度为54士1℃。也可用于粘度大于100mm2(s 的油品,但试验温度为82士1C。取试样和旅馏水各40ml装入量筒内，在测定温度下，以15o0r / min的转速搅5min，记录乳化液与水分离时间，如果静置1h后，还不能完全分开，则报告油或合成液、水和留下乳化液体积的亳升数[6]。 GB/T8022润滑油抗乳化性能测定法适用于测定中、高粘度润滑油的油和水互相分离的能力。本法对易受水污染和可能遇到泵送及循环湍流而产生油包水型乳化液的润滑油抗乳化性能的测定具有指导意义。在专用分液漏斗中，加入405ml 试样和 45ml蒸馏水。在82℃温度下以一定速度搅拌5min，静置5h后测量并记录从油中分离出来的水的体积、乳化液的体积及油中水的百分数[7]。 SH/T0191润滑油破乳化值测定法用于测定油品从乳化液中分离出来的能力。通常适用于汽轮机油，也能用于其他润滑油。还可用于使用过的汽轮机油,但由于油品的老化和污染，精密度要比规定的低。20ml 试样在90℃左右的温度下与水蒸汽乳化，然后把乳化液置于94℃浴中，测定分离20ml油所需的时间,即为破乳化值[R。 OMD113耐水性能测定法是英国海军部标准DG船用/6926B，也是1.ubrizol 公司试验方法640号，用于测定船用柴油机润滑油分水能力和水存在时的稳定性。含2%水的油样在特殊搅拌器以3600r /min搅拌30min，在离心分离后，记录分出的水和乳化层的体积[°1。 测定方法中油水比例、搅拌方式和速度、分水方法等因素影响着实验室的实测数据与实际运行状况间的一致性问题。 2.1油和水的用量 四种测定方法中加人试样和水的量有很大不同。油水之间的比例关系，与形成乳化液的类型﹐即油包水或水包油型,有直接的联系。油多水少时易形成油包水型，但也有可能是复合的油/水/油型。油量和水量接近时.W/()和O/w两种类型都有可能。测试方法中形成的乳状液的类型应与实际使用时一致。因为确定乳状液类型对破乳剂的选择有指导意义。对于W/o型乳状液应选用O/W型表面活性剂，使乳状液反相，从而破坏乳状液的稳定性。 2.2搅拌形式 油水在静置时不易乳化，是由于油品使用过程中泵送循环的搅动或水蒸汽的搅动，使油水形成细小颗粒并充分混合，形成乳化液。实验测定中，GB/T7305、GB/T8022和OMD113使用的搅拌桨，如图 1、2、3所示。各试验方法的搅拌速度、时间和温度如表2所示。 各方法对油水混和物搅拌的剧烈程度各有不同。GB/T8022和OMD113使用的搅拌器和高转速易使液体形成湍流，搅拌混和也就更充分，形成的乳状液也更稳定。这些情况与抗乳化条件较为苛刻的场合比较吻合。 2.3油水分离的形式 分离乳状液的方法，通常是静置重力沉降和离心沉降两种。静置重力沉降是模拟设备中贮油槽的情况，离心沉降是模拟设备中具有离心装置或类似有离心作用的情况。GB/T7305和SH/To191都是在一定温度下静置分离--定时间，而OMD113法是在搅拌后立即在700r /min 相对离心力的转速下离心、2h。GB/T8022则静置和离心结合使用，静置5h后，取上层液体100ml，在 700r /min相对离心力的转速下离心10~～15min,分出的水记入总分离水量。一般静置重力沉降只能分离出较大颗粒的水滴，而离心分离，由于离心力比重力大得多，则可以分离出细小的水珠。 2.4报告形式 GB/T7305以分出37ml 水的时间或1h内不能分出37ml 水时，油、水和乳化层体积，并配合油、水、乳化液的外观作为试验结果的报告，这与该法搅拌速度低形成乳化液安定程度差的情况相适应。GB/T8022不仅报告了静置分离后的总分离水和乳化层体积，而且要测出溶剂与上层液体混和后离心分离所得油中含水的百分率，并记录100ml上层液体离心分离出的水量。显然这种报告形式比GB/T7305更详细、精确和严密，使人一目了然。 3结论 从以上分析可以看出，各抗乳化性能测定方法存在很大差异，它们适用于不同的油品。GB/T8022法对由于泵送循环湍流形成油包水的润滑油的抗乳化性能测定较为准确，适用于中重负荷齿轮油抗乳化性能的测定。SH/To191法由于用通水蒸汽来形成乳状液，与汽轮机油经常与水蒸汽接触的操作条件相似，故适用于测定汽轮机油的抗乳化性能。OMD113法以其剧烈的搅拌形式和离心沉降与船用柴油机润滑油的使用工况一致，被广泛地用于船用油的耐水性能测试[10]。GB/T7305是一种测定石油产品的简便快速的方法，具有较好的判定能力,可用于油品配方和破乳剂进行初步筛选，以加快研究进程。所以不同油品选择不同的测试方法，对正确地评价油品的抗乳化性能，模拟实际操作工况，筛选出抗乳化性能最佳的油品有着重要的意义。 1润滑油的乳化许多润滑油，如齿轮油、汽轮机油和船用油,在使用过程中,不可避免地混人冷却水、冲洗水,冷凝水及环境中其他形式的水及水汽。如果油;品不具备将混入油中的水迅速彻底分离的能力，油品就会乳化，从而降低甚至失去油品的润滑性能，加速油品的氧化变质，加剧机件的磨损和设备腐蚀[P.所以,许多油品对其抗乳化性能都提出了要求。如表1所示[2。由于基础油中未除净的天然胶质、环烷酸、磺酸盐，以及为保证润滑油具有良好的综合性能必须添加!的清净分散剂、抗氧防腐剂、防锈剂等，都具有降低油/水表面张力的作用﹐使油水易于分散成小颗粒[，同时这些物质吸附于油/水界面上，形成坚固的界面膜﹐会阻碍液滴的聚结v使乳状液稳定+。因此,润滑油含有大量具有乳化作用的添加剂是提高润滑油抗乳化性能的难点之一。另外，油品的粘度越大，对分散相液滴的运动的阻滞作用也越大，液滴就更难凝集。[5。这也是润滑油抗乳化性能差的原因。当润滑油中混入的水是少量的，乳状液主要呈现W/O的形式，所以，少量水存在下的乳状液的研究尤为重要。