潤(rùn)滑油抗泡劑的類(lèi)型和機(jī)理

摘要：隨著當(dāng)前工業(yè)化的不斷深入，越來(lái)越多的機(jī)械設(shè)備被投入到生產(chǎn)當(dāng)中，要保證這些設(shè)備的生產(chǎn)效率需要兼顧各個(gè)方面?；诖吮尘皾?rùn)滑油在生活中獲得了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，但在潤(rùn)滑油的使用過(guò)程中也出現(xiàn)很多問(wèn)題，其中危害較重的便是潤(rùn)滑油泡沫，平平無(wú)奇的泡沫會(huì)讓潤(rùn)滑油的使用效果大打折扣，甚至直接危害到機(jī)械設(shè)備的使用壽命。有效地使用潤(rùn)滑油抗泡劑能最大限度減少泡沫，這是解決潤(rùn)滑油泡沫的有效方法?；跐?rùn)滑油抗泡劑研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，本文將結(jié)合常見(jiàn)的潤(rùn)滑油抗泡劑以及其相關(guān)機(jī)理，對(duì)潤(rùn)滑油抗泡劑進(jìn)行深度剖析。關(guān)鍵詞：潤(rùn)滑油抗泡劑；類(lèi)型；機(jī)理在潤(rùn)滑油使用過(guò)程中必定會(huì)產(chǎn)生氣體，形成泡沫，這些泡沫雖然看似簡(jiǎn)單，但是會(huì)帶來(lái)很多危害，嚴(yán)重影響工業(yè)生產(chǎn)。帶有泡沫的潤(rùn)滑油甚至?xí)又叵嚓P(guān)設(shè)備的磨損，影響設(shè)備的冷卻散熱功能，對(duì)設(shè)備造成不可挽回的損耗。對(duì)于潤(rùn)滑油本身來(lái)講，泡沫的產(chǎn)生會(huì)造成潤(rùn)滑油實(shí)際效果的改變，造成潤(rùn)滑油過(guò)早失效或者變質(zhì)等問(wèn)題，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備使用者需要提高換油的頻率，產(chǎn)生一定成本。因此，消除潤(rùn)滑油中的有害泡沫，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)行具有重要意義。一、潤(rùn)滑油抗泡劑的類(lèi)型1、泡沫的形成及危害在通常情況下，潤(rùn)滑油與空氣接觸的過(guò)程中都會(huì)溶解一定的空氣，在靜息狀態(tài)下存放在潤(rùn)滑油內(nèi)部，但是在產(chǎn)生碰撞、旋轉(zhuǎn)或者溫度升高等情況時(shí)，空氣會(huì)迅速?gòu)挠椭蟹蛛x出來(lái)。在潤(rùn)滑油中的空氣可能會(huì)因?yàn)樵O(shè)備急速運(yùn)行、潤(rùn)滑油中采用不同添加劑或者潤(rùn)滑油的老化變質(zhì)等情形產(chǎn)生泡沫。潤(rùn)滑油中的泡沫往往具有一定的穩(wěn)定性，并不會(huì)像在水中那樣容易破裂消失，這主要由于潤(rùn)滑油的自身特性，為保證潤(rùn)滑油的實(shí)際效果，往往會(huì)在潤(rùn)滑油中加入添加劑，以確保其性能的提升，一般會(huì)添加兩性基團(tuán)。在這種添加劑的加持下，潤(rùn)滑油泡沫會(huì)形成穩(wěn)定的油膜，即便氣泡上升至表面也不會(huì)輕易破裂。泡沫的形成會(huì)造成潤(rùn)滑油減摩性能降低，造成設(shè)備運(yùn)行的摩擦力加大，進(jìn)而造成機(jī)械設(shè)備消耗更多，設(shè)備冷卻更容易變熱并且設(shè)備得余熱無(wú)法景觀潤(rùn)滑油散出，造成設(shè)備冷卻散熱性能降低。2、硅型抗泡劑常見(jiàn)的硅型抗泡劑是一種無(wú)味的非極性有機(jī)液體，主要是由聚二甲基硅氧烷（T901）構(gòu)成，但是這一重要的重要成分在實(shí)際添加量中非常低，大概只有0.0001%到0.001%之間，即便如此，這種物質(zhì)卻具有非常顯著的抗泡功能。這種抗泡劑的主要原理是利用自身張力低于潤(rùn)滑油，并且溶解度較低，容易以粒子束狀的形態(tài)存在于潤(rùn)滑油中，并且能夠緊緊吸附在泡沫膜上，造成泡沫膜表層張力與其他部分產(chǎn)生差異，造成泡沫膜的破裂，加快泡沫的消除。同時(shí)，該種物質(zhì)具有一定的穩(wěn)定性，其化學(xué)物質(zhì)并不活潑并且揮發(fā)小，具有較好的抗氧化性和抗高溫性，可以保證設(shè)備在迅速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生高溫的輕快下，潤(rùn)滑油依舊保持較少泡沫的狀態(tài)，大大提升生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命。但是，這種抗泡劑需要較高的技術(shù)水平，在投放過(guò)程中需要嚴(yán)格遵守投放方式和投放條件，使用過(guò)程需要嚴(yán)格控制，一旦產(chǎn)生偏差會(huì)大大降低潤(rùn)滑油泡沫的消除效率。3、非硅型抗泡劑非硅型抗泡劑主要是由聚丙烯酸酯（T911和T912）構(gòu)成的。在需要長(zhǎng)期使用潤(rùn)滑油的領(lǐng)域，使用硅型抗泡劑會(huì)因?yàn)闀r(shí)間拉長(zhǎng)而逐漸失效，因此通常在汽輪機(jī)油以及液壓油中使用非硅型抗泡劑。非硅型抗泡劑在礦物油中相對(duì)比硅型抗泡劑具有更加優(yōu)秀的溶解能力，但是其消除泡沫的效果不如硅型抗泡劑優(yōu)秀，添加量也略多于硅型抗泡劑，大概需要0.001%到0.07%之間。非硅型抗泡劑對(duì)潤(rùn)滑油中泡沫的處理主要體現(xiàn)在抑制泡沫，這一點(diǎn)明顯比硅型抗泡劑更加優(yōu)秀，并且這種抗泡劑的使用對(duì)潤(rùn)滑油調(diào)和技術(shù)要求相對(duì)不高，在酸性介質(zhì)中能夠展現(xiàn)出非常突出的抗泡效果?？傮w而言，非硅型抗泡劑具有不錯(cuò)的應(yīng)用效果。4、復(fù)合型抗泡劑在硅型抗泡劑和非硅型抗泡劑的使用中都具有非常明顯的缺陷，針對(duì)特定的潤(rùn)滑油，硅型抗泡劑和非硅型抗泡劑可能會(huì)效果很好，但是放眼整個(gè)市場(chǎng)，這樣的缺陷還是束縛著這兩類(lèi)抗泡劑的應(yīng)用。所以，我們?cè)谑袌?chǎng)中會(huì)傾向于使用復(fù)合型抗泡劑，根據(jù)實(shí)際情況，規(guī)避缺陷，實(shí)現(xiàn)抗泡效果最優(yōu)化。隨著當(dāng)前工業(yè)發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)設(shè)備投入生產(chǎn)，由于這些設(shè)備的不同特性，采用的潤(rùn)滑油以及潤(rùn)滑油中的添加劑必定不同，此時(shí)單一使用一種抗泡劑會(huì)難以達(dá)成預(yù)期效果。針對(duì)這樣的情況，需要我們結(jié)合潤(rùn)滑油的實(shí)際情況，進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)和，打造一款適合當(dāng)前潤(rùn)滑油的復(fù)合型抗泡劑，這樣的抗泡劑往往規(guī)避了硅型抗泡劑與非硅型抗泡劑的缺點(diǎn)，集結(jié)二者的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)良好的潤(rùn)滑油抗泡效果。二、潤(rùn)滑油抗泡劑的作用機(jī)理1、消除泡沫的機(jī)理以消除泡沫為主要表現(xiàn)的抗泡劑主要表現(xiàn)為抗泡劑需要具有溶解度小的特征，一般情況下抗泡劑會(huì)在潤(rùn)滑油中呈現(xiàn)高度分散的狀態(tài)，并且呈現(xiàn)膠體粒子。這樣的形態(tài)可以幫助抗泡劑更好融入潤(rùn)滑油泡沫的油膜中，并改變表面的活性，造成局部表面張力變小，這樣的變化會(huì)造成泡沫油膜表層張力不均衡，進(jìn)而在油膜表面產(chǎn)生一定的力，借助這樣的力引發(fā)油膜破碎，達(dá)到消除泡沫的效果。相關(guān)的研究人員也提出過(guò)自己的理解解釋抗泡劑消除泡沫的機(jī)理。外國(guó)研究人員提出過(guò)“架橋－鋪展”的機(jī)理來(lái)解釋消除泡沫的科學(xué)依據(jù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這個(gè)理論是指抗泡劑在液膜至今擴(kuò)散滲透，取代原有液膜形成“橋梁”并隨著兩側(cè)表面張力液體的影響不斷變薄造成失衡最終破裂，同時(shí)由于滲透作用，造成泡沫膜增加空氣的滲透性，加速泡沫之間的整合，實(shí)現(xiàn)泡沫的消除。2、抑制泡沫的機(jī)理抑制泡沫主要是從泡沫的產(chǎn)生入手，在泡沫產(chǎn)生之前就將其產(chǎn)生的環(huán)境改變，從而達(dá)到消除泡沫的目的。地表面張力介質(zhì)在產(chǎn)生泡沫的過(guò)程中更加簡(jiǎn)單，因此抗泡劑可以從潤(rùn)滑油表面張力入手，增加潤(rùn)滑油與空氣的表面張力，降低潤(rùn)滑油起泡的傾向。如果消除泡沫是泡沫產(chǎn)生之后，那么抑制泡沫就屬于在泡沫產(chǎn)生中或者產(chǎn)生之前就對(duì)泡沫產(chǎn)生的環(huán)境進(jìn)行改造，降低泡沫產(chǎn)生的可能。潤(rùn)滑油中添加抗泡劑主要作用是在不改變潤(rùn)滑油形狀的情況下，調(diào)整潤(rùn)滑油表面張力，達(dá)到抑制泡沫的目的。硅型抗泡劑和非硅型抗泡劑不能實(shí)現(xiàn)全面的消泡抑泡，主要是由于表面活性物質(zhì)的影響，只有存在表面活性劑的潤(rùn)滑油才能在添加抗泡劑后實(shí)現(xiàn)抑制泡沫的效果。同樣，抑制泡沫和消除泡沫往往是并存的，只不過(guò)根據(jù)抗泡劑的性能會(huì)展現(xiàn)出不同的效果。在消除泡沫、抑制泡沫的過(guò)程中首先要確?？古輨┑谋砻鎻埩?wèn)題，保證其至少比潤(rùn)滑油表面張力要小，這樣可以更好地實(shí)現(xiàn)油膜破裂。同時(shí)，要關(guān)注抗泡劑的溶解度，較小的溶解度能夠更好地深入泡沫內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)由內(nèi)到外的層層擊破，形成良好的消除抑制泡沫的效果。三、結(jié)束語(yǔ)抗泡劑作為減少潤(rùn)滑油中泡沫的重要工具，可以從消除泡沫和抑制泡沫兩個(gè)角度進(jìn)行研究闡述，展現(xiàn)抗泡劑的獨(dú)特性能。同時(shí)對(duì)抗泡劑不同類(lèi)型進(jìn)行分析，點(diǎn)明硅型抗泡劑具有較好的消除泡沫作用，但是技術(shù)要求較高，抑制泡沫的能力稍弱，非硅型抗泡劑在消除泡沫方面稍遜于硅型抗泡劑，但是對(duì)于長(zhǎng)期消泡具有優(yōu)先表現(xiàn)，技術(shù)要求較低。復(fù)合型抗泡劑是當(dāng)前市場(chǎng)的主流，根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)設(shè)計(jì)調(diào)配抗泡劑，能夠規(guī)避上述二者的缺點(diǎn)，集合優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛推廣的價(jià)值。Reference：[1]李紫恬.潤(rùn)滑油抗泡劑機(jī)理及特點(diǎn)探討[J].合成潤(rùn)滑材料,2020,(02):38-41.[2]趙如枰.風(fēng)電機(jī)組齒輪箱潤(rùn)滑油泡沫的產(chǎn)生原因、危害及處理措施[J].工程機(jī)械,2020,(04):108-112+10.[3]張亮,王洋.抗泡劑對(duì)潤(rùn)滑油的影響[J].潤(rùn)滑油,2019,(06):40-43.[