【慧聪汽车配件汽保网】浅析粘指剂作用及对机油性能的影响
粘度指数改进剂,用来提升机油的粘度指数,从而减小温度变化对机油粘度的影响,改善机油黏温性。
聚异丁烯类(PIB):热氧化安定性和剪切安定性优异,但是低温性能差,不能用作5w/30以下的机油。目前很少用,基本被PMA和OCP替代。
聚甲基丙烯酸酯类(PMA):这个东西改善粘度指数效果非常好,但是热稳定性差,剪切安定性差,200度就开始分解,短命鬼。日本常用这个东西。
乙烯—丙烯共聚物(OCP):又叫乙丙胶,是目前应用最多的粘指剂之一,欧美常用。热稳定性和剪切安定性都很好。但是低温性能差,低温易成胶。
氢化苯乙烯—双烯共聚物(HSD):和OCP一样,热稳定性好,剪切安定性好,低温性能差。但是剪切稳定性指数ssi可以达到10%(越小越好)。HSD对蜡基基础油和降凝剂的使用没有影响,这点好过OCP。增粘效果比OCP好一半以上,而添加量只有OCP的一半左右。
常用的三种粘指剂的添加量和效果。
Q是黏温指数,这里说Q<1只能作为增粘剂是只能提高高温性能,不能改善低温性能。可以看出PMA改善粘度指数的效率很高,同时低温性能优异。
只论增粘能力的话,OCP>HSD>PMA,用量是相反,OCP最小,说明OCP增粘效果是最高的(不考虑降凝)
粘指剂用的越多,对机油清净分散剂影响越大。看到这里,那些200+粘指的机油也就不足为奇了。
粘指剂剪切安定性对油膜稳定性的影响:
当粘指剂在高速剪切状态下会产生短暂或者永久性粘度降低的现象,也就是油膜不稳定。这可能就是PMA粘指剂很少用的原因之一,但是日本普遍使用。剪切稳定性是HSD>OCP>PMA,分子量越大,剪切安定性越差。ssi越小,剪切安定性越好。剪切安定性越差,损耗越大,越不耐用。
热稳定性:
HSD与OCP相仿,PMA热稳定性最差,200度时就开始分解,所以说PMA是短命鬼,当然OCP也就250度。
粘指剂的基本优缺点介绍完了,结论呢?下面讨论下粘指剂对机油的影响。
为了达到多级机油的要求,粘指剂既要增加高温粘度又要降低低温倾点,PMA可以做到,但是剪切安定性差,持久度差和对清净分散性的影响必定影响油膜稳定性和机油寿命。
那OCP呢?热稳定性比PMA好,但也只是250度就开始分解,况且还要搭配脂类降凝剂使用,比PMA能强多少?而且容易成胶,对清净分散性影响也不小。
HSD虽然好一些,但也只是相对的,粘指剂都逃脱不了剪切后分解和热分解后的胶化影响清净分散性,消耗tbn。高速剪切下暂时失粘,或者永久性失粘,分子链断裂,影响油膜稳定性的两个共性缺点(这里应该还有剪切粘度与油膜的关系)。
所以说那些粘度跨度大的机油和动辄粘指200+的机油,尤其是三类或者三+类基础油动辄200+的粘指不一定就是好事,十有八九是PMA调出来的。当然有得有舍,得到了高性能,损失油膜稳定性,也损失了长寿命。高粘指大跨度机油还得靠高粘指基础油的先天性质,依靠大量粘指剂后天提升肯定会带来弊端。