硅油在潤(rùn)滑油中的應(yīng)用
來(lái)源:全球有機(jī)硅網(wǎng)
硅油又稱(chēng)聚硅氧烷,其硅氧鍵非常穩(wěn)定,因此硅油具有良好的熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性。目前作為潤(rùn)滑油使用的硅油主要有甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油和乙基硅油。甲基硅油一般用作阻尼液和特殊用途潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油;乙基硅油主要用于精密儀表油;甲基苯基硅油由于耐高溫、凝點(diǎn)低、抗氧化性好,常用于制作合成高溫潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油;氯硅油相比于其它硅油具有更好的潤(rùn)滑性,因此常用于制備中等負(fù)荷潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油。
潤(rùn)滑油系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油通常是強(qiáng)迫循環(huán)運(yùn)行方式,運(yùn)行中經(jīng)常進(jìn)入一些空氣,在激烈攪動(dòng)的情況下會(huì)產(chǎn)生泡沫和氣泡,較大的空氣泡能迅速上升到油的表面,而較小的氣泡上升較慢,無(wú)論以哪種形式存在于油中都會(huì)對(duì)設(shè)備帶來(lái)不良影響,可能使油泵油壓上不去而影響油的循環(huán)、破壞油膜、發(fā)生磨損,同時(shí)油壓不穩(wěn),影響調(diào)節(jié),嚴(yán)重時(shí)泡沫由油箱頂部外溢,威脅機(jī)組運(yùn)行,所以油品必須具有抗泡沫性能。
為了消除工作介質(zhì)在設(shè)備系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的泡沫,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀察和研究, 找到了多種消泡的方法,如物理消泡法、機(jī)械消泡法、化學(xué)消泡法等,其中的化學(xué)消泡法中的加入抗泡劑效果最好,方法簡(jiǎn)單,因此,被國(guó)內(nèi)外廣泛采用。1943年殼牌發(fā)展公司和海灣研究發(fā)展公司同時(shí)發(fā)現(xiàn)液態(tài)有機(jī)聚硅氧烷是非常有效的抗泡劑。現(xiàn)在甲基硅油仍廣泛用作潤(rùn)滑油抗泡劑。甲基硅油作抗泡劑,與它的以下性質(zhì)有關(guān)①表面張力比潤(rùn)滑油低,促使發(fā)泡劑脫附,但它本身形成的表面膜強(qiáng)度較差。②它在潤(rùn)滑油中溶解度小,但又有一定的親油性。③化學(xué)性質(zhì)不活潑,不易與潤(rùn)滑油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。④用量低,效果好,即使在高溫時(shí)也能有效地消除潤(rùn)滑油中的泡沫。⑤甲基硅油具有揮發(fā)性低、粘溫性好、閃點(diǎn)高、凝固點(diǎn)低、熱穩(wěn)定性好,使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。在潤(rùn)滑油中起消泡作用的二甲基硅油常用粘度是(25℃運(yùn)動(dòng)粘度)100-100000cs,使用量為5-50mg/kg。
硅油是液態(tài)的聚有機(jī)硅氧烷,具有優(yōu)異的耐高低溫性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐剪切、黏溫特性和很高的壓縮率。以硅油為基礎(chǔ)制造的減振產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子電氣設(shè)備、高樓、橋梁以及武器平臺(tái)上。
硅油的黏溫系數(shù)比碳鏈結(jié)構(gòu)的有機(jī)聚合物要低,這主要是由于硅油分子鏈的硅氧硅鍵的鍵角和鍵能大,取向自由度大,柔順性好。在各種硅油中甲基硅油的溫黏系數(shù)最小,其黏度隨溫度變化最小,因此最適用作阻尼液的基礎(chǔ)油。隨著溫度的升高,甲基硅油的黏度在低溫段的變化較大,而在高溫段變化越來(lái)越小。因此,甲基硅油是適于在較高溫度下使用的阻尼材料。硅油基阻尼液減振在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)阻尼性能穩(wěn)定。但為了進(jìn)一步提高硅油的阻尼性能,往往需要加入一定量的填料增粘。
實(shí)際上由于一般的甲基硅油的摩爾質(zhì)量有一定的分布,是多分散性的,這表明黏溫系數(shù)和摩爾質(zhì)量的分布也有關(guān),可以用不同黏度甲基硅油配制出黏溫系數(shù)較低的所需黏度甲基硅油作為阻尼液的基礎(chǔ)油。作阻尼液的二甲基硅油常用黏度(25℃下的運(yùn)動(dòng)粘度)為1000-10000cs。