第六章:添加剂第六章:添加剂一、燃料添加剂一、燃料添加剂类型和种类类型和种类 (1)(1)维维护护性性添添加加剂剂::抗抗氧氧化化剂剂,,金金属属钝钝化化剂剂,,分分散散剂剂田田等等稳稳定定剂剂,,抗抗腐腐蚀蚀剂剂或或防防锈锈剂剂等2)(2)运运用用性性添添加加剂剂::各各种种改改善善熄熄灭灭性性能能及及处置或改善熄灭生成物特性的添加剂处置或改善熄灭生成物特性的添加剂通用添加剂通用添加剂〔〔1 1〕抗氧化剂〕抗氧化剂防防止止汽汽油油,,喷喷气气燃燃料料,,柴柴油油等等在在储储存存过过程程中中氧氧化化生生成成胶胶质质沉沉淀淀,,以以及及在在运运用用过过程程中中溶溶在在燃燃料料中中的的胶胶质质因因燃燃料料汽汽化化,,雾雾化化而而堆堆积积于于吸入系统、汽化器、喷嘴等处吸入系统、汽化器、喷嘴等处,,现现代代通通常常运运用用的的抗抗氧氧化化剂剂为为各各种种屏屏蔽蔽酚酚类类和和芳胺类化合物芳胺类化合物通常其用量约需通常其用量约需10g/l000L10g/l000L〔2〕金属钝化剂(金属去活剂)汽油等燃料中所含的痕量被溶解的铜等金属化合物可催化氧化反响,加速胶质的生成车用汽油中铜可达0.01~0.9mg/m1。
此量已足以引起上述有害作用典型的金属钝化剂为N,N-二水杨叉-1,2-丙二胺,其用量约为l0g/l000L. 〔3〕抗腐蚀剂燃料溶有微量水分和空气,可引起腐蚀或锈蚀常用的为C12烯基丁二酸、双烷基磷酸等普通用量为 <30g/1000L〔4〕抗乳化剂在贮运过程中与少量水分接触参 与 抗 乳 化 剂 , 普 通 其 用 量 约 为10~20g/1000L二、汽油、煤油、柴油添加剂二、汽油、煤油、柴油添加剂1 1.车用汽油公用添加剂.车用汽油公用添加剂〔〔1 1〕抗爆剂〕抗爆剂〔〔2 2〕抗外表引燃剂〕抗外表引燃剂熄熄灭灭室室内内部部分分外外表表存存在在少少量量炭炭积积沉沉物物,,这这些些炭炭堆堆积积物物到到达达灼灼热热的的程程度度,,导导致致由由于于这这些些同同部部外外表表地地点点引引发发的的提提早早点点火火,,而而影影响响发发动动机机的的正正常常运运转转,,且且可可呵呵斥斥功功率率损损失失,,并并影影响响机机件寿命可可运运用用有有机机磷磷化化合合物物,,如如甲甲苯苯二二苯苯基基磷磷酸酸酯酯和甲基二苯基磷酸酯和甲基二苯基磷酸酯〔3〕汽化器清净剂典型化合物为丁二酰亚胺或酚胺类其参与量约为30~430g/1000L。
〔4〕吸入系统抗堆积剂参与0.03~0.1%(体)的中等粘度聚合物或0.l~0 .3%〔体〕的气缸油,即可显著减少堆积物的构成〔5〕防冰剂一为冰点降低剂,包括低分子醇类,如甲醇,异丙醇〔参与量达0.5~2%(体)〕以及己烯二醇〔参与量可在0.02~0.2%(体)〕另一类为外表活性剂,如C12烷基二乙醇酰胺等2 2.喷气燃料公用添加剂.喷气燃料公用添加剂〔〔1 1〕抗静电剂〕抗静电剂常常用用的的化化合合物物有有烷烷基基水水杨杨酸酸铬铬,,C12C12烯烯基基丁丁二酸锰以及多元酸的胺盐等二酸锰以及多元酸的胺盐等〔〔2 2〕抗菌剂〕抗菌剂常用的抗菌剂有环状亚胺和含硼的化合物等常用的抗菌剂有环状亚胺和含硼的化合物等〔〔3 3〕抗冰剂〕抗冰剂常用的有乙二醇单甲醚等常用的有乙二醇单甲醚等〔〔4 4〕抗烧蚀剂〕抗烧蚀剂抗烧蚀剂抗烧蚀剂,,如如CS2 CS2 3 3.柴油公用添加剂.柴油公用添加剂〔〔1 1〕分散剂〕分散剂丁二酰亚胺丁二酰亚胺,,硫代磷酸钡盐以及磺酸盐等硫代磷酸钡盐以及磺酸盐等〔〔2 2〕低温流动改良剂〕低温流动改良剂主主要要有有乙乙烯烯- -醋醋酸酸乙乙烯烯酯酯共共聚聚物物,,乙乙烯烯- -丙丙烯烯酸酸酯共聚物等。
其参与量平均为酯共聚物等其参与量平均为0.03%0.03%左右〔〔3 3〕引燃改良剂〕引燃改良剂( (十六烷值改良剂十六烷值改良剂) )常用硝酸戊酯常用硝酸戊酯,,硝酸己酯等参与量约硝酸己酯等参与量约0.1%(V)0.1%(V)〔〔4 4〕消烟剂〕消烟剂有有高高碱碱性性磺磺酸酸钡钡( (如如LZ-565)LZ-565),,甲甲基基环环戊戊二二烯烯三三羰基锰等参与量均约为羰基锰等参与量均约为0.5%0.5%〔体〕二、光滑油添加剂二、光滑油添加剂1 1.分类.分类按作用的助理、化学概念分为:按作用的助理、化学概念分为:(1)(1)改改善善物物理理性性能能( (包包括括降降凝凝剂剂,,粘粘度度指指数数改改良良剂剂) )等;等;(2)(2)改改善善物物理理化化学学性性能能( (包包括括清清净净剂剂,,分分散散剂剂、、抗磨剂、磨合剂、防锈剂、抗泡剂抗磨剂、磨合剂、防锈剂、抗泡剂) )等;等;(3)(3)改改善善化化学学性性能能( (包包括括抗抗氧氧化化剂剂,,抗抗腐腐蚀蚀剂剂) )等按主要作用的特点分为即:按主要作用的特点分为即:(l)(l)外外表表化化学学作作用用( (包包括括载载荷荷剂剂或或抗抗磨磨剂剂,,抗抗腐腐蚀蚀剂剂,,防防锈锈剂剂,,清清净净剂剂,,分分散散剂剂,,降降凝凝剂剂,,抗抗泡泡剂等剂等) )(2)(2)整整体体作作用用的的( (包包括括抗抗氧氧化化剂剂,,粘粘度度指指数数改改良良剂等剂等) )•我国根据添加剂主要改善的运用性能直接将它们依次分为:•①清净剂和分散剂;•②抗氧抗腐剂;•③抗磨剂;•④油性剂;•⑤抗氧防胶剂(非光滑油公用);•⑥增粘剂;•⑦防锈剂;•⑧降凝剂;•⑨抗泡剂等。
2 2.清净分散剂.清净分散剂一一切切这这类类外外表表活活性性剂剂都都是是兼兼含含有有亲亲水水的的极极性性基基团团 和和 亲亲 油油 的的 非非 极极 性性 基基 团团 的的 双双 性性(amphiphilic)(amphiphilic)化合物非非极极性性基基团团及及有有机机酸酸官官能能团团合合起起来来称称为为清清净净分分散散剂剂的的" "基基质质" "〔〔substratesubstrate〕〕,,是是区区分分各各种种清净分散剂的根本组分清净分散剂的根本组分因此因此, , 化学组成可表示为:化学组成可表示为:•有机酸官能团:清净分散剂的类别主要是根据基质中的有机酸官能团而划分的分为磺酸盐、酚盐、水杨酸盐(及其他羧酸盐如环烷酸盐)、硫膦酸盐、丁二酰亚胺及丁二酸酯等•烃基:磺酸盐、酚盐、水杨酸盐等的烃基皆为烷基芳基,硫麟酸盐、丁二酰亚胺等的短基那么主要为聚异丁烯基基质分子量的大小由这些烃基大小不同所决议•碱性组分:除丁二酰先亚胺等无灰分散剂外,其他都包括正盐或中性盐及碱式盐或过碱度盐两种方式3.抗氧抗腐剂可分为三种类型:a.链反响终止剂〔低温型〕, 有芳胺型化合物以及酚氨型化合物等 b.过氧化物分解剂〔高温型〕,有二烷基二硫代磷酸锌;以及其他含硫、磷类或含有机硒类化合物c.金属钝化剂,间接地"钝化'金属活性,使其失去催化氧化作用,如N,N’-二水杨叉-1,2-丙二胺;N-水杨叉己胺按化合物的类型区别有:a.酚型抗氧剂(链反响终止剂)2,6-二叔丁基-4-甲酚,用量在0.l~1.0%。
其它还有对苯二酚或ß-萘酚等 还有双酚型如,4,4’-亚甲基二(2,6-叔丁基酚):在较高温度下运用效果比"264"更好国外商品名Ethy1702b.胺型抗氧剂(链反响终止剂)胺型抗氧剂的代表性化合物有: N,N’ -二仲丁基对苯二胺〔商品名UOP5、AO-22〕 N-苯基N’-仲丁基对苯二胺(毒性较UOP5小)等胺型抗氧剂和酚型抗氧剂共同运用有协同增效作用,效果更佳c.二烃基二硫代磷酸锌(简称ZDDP)抗氧抗腐剂(过氧化物分解剂)具有抗氧抗腐作用外,还兼具抗磨的作用ZDDP主要运用二烷基二硫代磷酸锌盐4. 4.油溶性防油溶性防锈剂大大致致可可分分为::①①磺磺酸酸钡;;②②羧酸酸及及其其盐类,,羧酸酸衍衍生生物物;; ③③酯类; ;④④有有机机磷磷酸酸及及其其盐类;;⑤⑤有机胺、胺衍生物、有机胺、胺衍生物、杂环化合物常常用用::石石油油硫硫酸酸钡、、石石油油磺磺酸酸钡、、苯苯并并三三氮氮磋磋、、环烷酸酸锌、、司司本本-80-80〔〔山山梨梨糖糖醇醇单油油酸酸酯〕〕,,743743钡皂皂〔〔氧氧化化蜡蜡膏膏钡皂皂〕〕、、二二壬壬基基萘磺磺酸酸钡、、、、羊羊毛毛脂脂镁皂皂、、磺磺化化羊羊毛脂皂等主要的油溶性防毛脂皂等主要的油溶性防锈剂。
5 5.增粘剂.增粘剂粘粘度度指指数数改改选选剂剂::是是一一种种油油溶溶性性高高分分子子化化合物合物,,在室温下普通呈橡胶状或固体在室温下普通呈橡胶状或固体主要用于配制多级油主要用于配制多级油多多级级油油具具有有优优良良的的粘粘温温性性能能,,按按照照SAESAE发发动动机机油油粘粘度度分分类类( (表表6-1)6-1)可可同同时时满满足足多多种种粘粘度级别要求:度级别要求:(5W/20,10W/30,15W/20,20W/40)(5W/20,10W/30,15W/20,20W/40)•增粘剂的效果•(1)改善粘度性能•(2)省油•(3)降低磨损•(4)简化油品,实现油品通用化•(5)增产重质光滑油• 常用的增粘剂有:•聚甲基丙烯酸酯•聚异丁烯、•乙烯/丙烯共聚物•共聚双烯•单体苯乙烯聚酯•聚正丁基乙烯基醚6 6.降凝剂.降凝剂降降凝凝剂剂是是一一种种化化学学合合成成的的高高分分子子有有机机化化合合物物,,在在其其分分子子中中具具有有与与石石蜡蜡烃烃齿齿形形链链构构造造一一样样的的烷烷基基链链段段,,另另外外还还能能够够含含有有极极性性基基因因或或较易极化的芳香核较易极化的芳香核。
降凝剂主要是经过共晶作用改动蜡的晶形降凝剂主要是经过共晶作用改动蜡的晶形用量普通为用量普通为0.1~1.0%0.1~1.0%降凝剂有:烷基萘和聚甲基丙烯酸酯降凝剂有:烷基萘和聚甲基丙烯酸酯三、燃料油添加剂三、燃料油添加剂1 1.油渣抑制剂和分散剂.油渣抑制剂和分散剂..可可参参与与环环烷烷酸酸盐盐或或芳芳香香类类物物质质使使沥沥青青状状堆堆积物溶于油中,抑制油渣的析出积物溶于油中,抑制油渣的析出为为了了防防止止水水分分析析出出,,还还可可参参与与适适量量醇醇类类使使水水在油内分散良好在油内分散良好2. 2.低温流低温流动改良改良剂现今今许多多燃燃料料油油由由于于含含蜡蜡较多多,,倾点点可可达达30~4030~40℃℃,,高高出出油油品品规格格要要求求10~2010~20℃℃,,为此此,,可可根根据据原原料料特特性性选用用如如前前所所述述柴柴油油流流动改改良良剂那那类化化学学构构造造的的聚聚合合型型流流动改改造造剂来来处理此理此问题3. 3.灰分改性灰分改性剂硫硫、、钒和和钠等等可可呵呵斥斥炉炉管管外外表表腐腐蚀,,钒、、钠在在620620℃℃以以上上的的高高温温下下可可在在炉炉管管外外表表构构成成熔熔渣渣腐腐蚀层,,硫硫熄熄灭生生成成的的S02,S02,在在V2O5V2O5催催化化作作用用下下进一一步步生生成成的的SO3,SO3,在在较低低的的温温度下即可呵斥度下即可呵斥严重腐重腐蚀。
可用可用环烷酸酸镁作作为灰分改良灰分改良剂。