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默芮达专业知识与您分享:油品降凝剂的作用机理

发布时间:2025-04-24

降凝剂是一种油品添加剂,在烃类油中加入很少量(50~200mg/kg)即能大大改变烃类油中蜡晶的形态,改变体系的界面状态及流变能力,从而降低原油和油品的倾点及流动性。

随着工业技术的进步,矿物油基润滑油面临着越米越多的挑战:使用寿命短、润滑性差、工作温度受限等相关因素。矿物油平均的倾点相对较高(>-15℃),抑制了其在寒冷季节中的应用范围。当油溶性聚醚类产品与烃类矿物油进行复配后并不能达到理想的降低倾点,提高流动性的性状,阻碍了在一些领域中的应用(例如空压机油、齿轮油、蜗轮蜗杆油等),同时限制了在一些极寒区域中的使用及增加了使用成本,例如需要建立大型暖房,加热套等措施。加入非常少最油品降凝剂后,油品会改善共低温流动性,需要对降凝剂的机理和添加量的掌控进行的探讨和研究。

关于降凝剂的机理,月前较为主流有四大类型:

1)品核作用,油品降凝剂在高于油品析蜡温度下结晶析出,它起着品核作用成为蜡晶发育的中心使原油中小蜡晶增多,不易形成大的蜡团。

2)吸附作用,油品降凝剂在已经析出的蜡晶晶核活动中心上,从而改变蜡晶的取向,使其难以形成三维网月结构,减弱蜡品间的粘附作用。

3)共品作用,降凝剂在析蜡点下与蜡共同析出,从而改变蜡的结品行为和取向性,并减弱蜡品继续发展的取向,蜡分子在降凝剂分子的烷基链上结晶。当降凝剂分子中的碳链与蜡中碳链长度和等时,降凝剂效果最好。由于降凝剂分子结构的空间效应,并不是所有的侧链中的碳原了数都参与结晶。因此,降凝剂分子巾的烷基长度大于碳链长度时,降凝剂效果最好。

4)增溶作用,降凝剂的侧链和油品中的石腊相互作用形成一个络合体,提供石腊分子中馏分的溶解度。

在低温电子显微镜下可以观察到,不加入降凝剂的油品在低温下形成针状或星状结品,当加入降凝剂后,降凝剂起着支配蜡晶成长方向的作用,使之不生成兼顾的三维网状结构。当无降凝剂存在的条件下,一个正常的蜡单品的成长方式如下图1所示,在X轴和Z轴方向迅速生长,并形成大的片状或针状的结品,这些结品通过其棱角的相互连接,故而形成了三维网状骨架。当加入降凝剂后,由于蜡品表而的吸附与共品,对蜡品生长产生了定向的左右,即抑制蜡品向X轴与Z轴方向的生长,促使其向着 Y轴方向生长,从而形成比较均一的等方形结品,增大了品体的体积对表面积之比,另方面,蜡品表面存在降凝剂(极性基团和芳核官能团)有阳止蜡品直接相互的粘结的作用,降低共表面能,使之难于形成三维网状凝胶结构。蜡单晶生产方向与降凝剂低温时的分子构象及共结晶如下图2,故而提高油品了在低温下的流动性。

(本文作者:陶氏化学(中国)投资有限公司赵勇)