硼酸鹽型潤滑油添加劑

硼酸鹽型潤滑油添加劑，它憑藉其堅厚的油膜強度，超高的極壓性能，低粘度高抗磨的獨有特點，僅次於納米銅、有機鉬等低摩擦係數，理想的抗氧和防鏽作用，無金屬灰分的清淨分散性，無毒無味無害的安全性，可替代ZDDP（T202/T203）無磷減硫的環保性，不快速腐蝕消減金屬表面、消耗添加劑的長壽命性，以及加劑量小作用大，資源豐富成本低，性效全面用途廣的市場競爭力，可望被承認為新一代節能減排、極壓抗磨、抗摩防腐、清淨分散多效添加劑。

硼酸鹽潤滑油抗磨劑

據資料介紹,全球每年約有三分之一的金屬材料消耗於氧化腐蝕和機械磨損,我國這方面損失每年高達1800億元。可見防止金屬腐蝕和改善潤滑抗磨性能何等重要。

HYB-B型抗磨試驗機

半個多世紀以來，人們在研發極壓抗磨減摩油劑提高潤滑性能方面做了不懈努力，開發出多種單劑和復劑。如硫磷型（SP）齒輪油極壓抗磨劑，內燃機油、抗磨液壓油用二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP）抗氧抗腐抗磨多效劑，有機鉬、鎢減摩劑，有機銅及納米硫化銅減摩劑，納米鈰、鑭稀土抗磨劑，納米金剛石、氮化硼、二氧化矽等陶瓷抗磨劑，膠體石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯減摩抗磨劑，氨荒酸鋅、銅、鉬、鎘、銻等鹽及其酯類極壓抗磨劑，非活性高鹼值磺酸鹽極壓劑，烷基咪唑氟硼酸鹽離子液，抗水解性硼酸酯和硼酸鹽等等。所有這些，對改善機械極壓抗磨減摩性能都有較好的作用。

面對多種添加劑，選擇和配伍是最重要的。過去十年間，內燃機油在質量不斷升級的條件下，加劑總量（不含粘指、降凝劑）能從10%-12%降至5%-10%，主要靠對單劑多效性的選擇和對復劑配伍性的最佳化。選擇應當依據節能、環保法規、套用場合和性價比；最佳化旨在實現性效、成本的最佳化。有的劑受環保限制，如ZDDP在生產SM/GF-4等高級汽機油中受磷含量不超過0.08%限制，必須尋找新劑替代：有的受節能要求限制，如硫磷劑用於GL-5等車輛齒輪油，比用有機鉬或硼酸鹽浪費燃油3.2%以上；有的受成本約束，如二戊基二硫代氨基甲酸鋅、非活性高鹼值磺酸鈣、納米硫化銅、非活性有機鉬等性效很好，但價格都在40－80元/Kg之間，在中低檔價位的潤滑油中推廣困難；有的受現有加工工藝條件限制，如納米陶瓷、納米金剛石和咪唑氟硼離子液等，目前還很難大批量生產供貨；有的外觀色澤不佳，如膠體石墨、二硫化鉬和氨荒酸硒、碲、銻、鎘等，因帶有黑、灰、黃顏色而不大受某些用戶歡迎。

產品性能及特點

承載能力非常突出

負載高於硫磷劑兩倍，平均接觸壓力高達2952.9kg/cm2，可防止超負荷極端條件下拉缸抱軸化瓦事故。

抗磨係數小

油膜厚度超過硫磷10倍以上，四球機試驗磨斑直徑在784N時比同級別傳統內燃機油減少52.7%，能大大延長發動機使用壽命。

摩擦係數小

硼酸鹽常溫下摩擦係數為0.05－0.07，僅次於納米銅和有機鉬，非常適合生產節能型潤滑油，減少汽車動力損失，較大幅度節省能源。

熱氧化溫度高

硼酸鹽形成的平面六元環B3O63-離子結構，熱氧化溫度較其它添加劑高30℃-50℃,與氨荒酸鹽復配，可用於260－300℃條件下長期使用的高溫潤滑油。

清淨分散性好

硼酸鹽與其它極壓抗磨劑不同的是還兼具清洗膠質、積炭和分散油泥的作用，能減少潤滑油中清淨分散劑的加量和發動機中金屬灰分等沉積物，降低潤滑油生產成本。

性效與粘度成反比例關係

傳統添加劑製造的潤滑油40℃粘度低於200mm2/S時，極壓抗磨性能急劇下降，而硼酸鹽恰恰相反，油的粘度越低極壓抗磨性能越好。這就為大量生產低粘度、低阻力、低溫流動性好的多級節能性內燃機油和齒輪油創造了非常有利的條件。

使用壽命長

傳統極壓抗磨劑靠一層層腐蝕金屬表面，不斷消耗油中添加劑來形成硫磷氯金屬硬化膜負載抗磨，使用壽命很短。而硼酸鹽靠電泳形成沉積膜負載抗磨，既能維持金屬幾何尺寸基本不變，又能大大放慢添加劑的消耗，延長潤滑油壽命50%以上，使內燃機油、齒輪油換油里程分別達到5萬和10萬公里。

無磷、無毒、無污染

可替代二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP），生產SM/DF-4等低硫磷環保節能高級汽機油，防止“三效”轉換裝置催化劑中毒失效，實現內燃機油無磷化。

防鏽適應範圍寬

硼酸鹽在高溫和低溫下，對碳鋼、硼鋼、鉻鎳鉬合金及鑄鋁、鑄鐵表面，都有良好的抗磨、抗腐蝕性能；而含硫磷劑的油品對不同金屬防鏽抗磨性能卻有好有壞，差別甚大。

密封適應性好

硼酸鹽對多種橡塑密封材料都無不良影響，可防止過度溶脹硬縮和龜裂，延長密封件的使用壽命。

使用範圍廣

硼酸鹽即可在石蠟、環烷、中間基基礎油中使用，又可在合成、半合成基礎油油中使用；既可單獨與清淨、分散、抗氧等添加劑復配，也可與硫、磷等活性添加劑複合使用。

產品質量規格

項 目	質量指標	試 驗 方 法
運動粘度（100℃），mm2/S	實測	GB/T265
密度（20℃），kg/m3	實測	GB/T1884
閃點（開口），℃ 不低於	180	GB/T267
傾點，% 不高於	－15	GB/T0251
硼含量，% 不小於	1.6	GB/T0227
承載能力（四球法）【1】; 最大無卡咬負荷PB,N 不小於	1340	GB/T3142
燒結負荷PD,N 不小於; 綜合磨損值ZMZ,N 不小於	3450; 360
磨痕直徑，mm 不大於	0.46	GB/T3142

注【1】在150SN基礎油中加劑3%（W）試驗

用途、用法及加量

本品可在汽、柴發動機油、齒輪油、抗磨液壓油、金屬切削油、金屬成型油和潤滑脂中作為單劑使用，也可作為上述潤滑油、脂複合劑的組分使用，還可直接灌裝成汽車、機車抗磨劑、磨合劑、修復劑等養護品，以提高和改善汽、柴機油的性能。

在各種油、脂中的加量為1%-5%（按重量及計或按體積計），加溫40℃攪拌30分鐘即可。作為養護品使用可直接加入發動機既有箱。

內燃機油套用硼酸鹽複合劑的顯著功效

半個世紀以來，中外專家通過大量研究試驗認定，硼酸鹽的極壓、抗磨、減摩、抗氧、清淨、防腐蝕和密封適應性，遠比傳統的硫磷型添加劑好。但因不抗水解，沒能在內燃機油中很好推廣套用，僅被用於車輛齒輪油。

我公司在這些研究成果基礎上，篩選原料、最佳化配方、創新工藝、試定加量，經過幾年努力終於突破水解難關，研製出微納米級硼酸鹽內燃機油複合劑和齒輪油複合劑。經批量投放市場試用和使用，顯示出極大優越性，贏得了經銷商和用戶的一致好評。

硼酸鹽複合劑成功套用，不但顯著地提升了內燃機油品質，大幅度降低了複合劑加量及噸油成本，還能利用低檔油甚至某些非標油調出中、低檔合格油品、 低粘度、低摩擦節能油品和有硫無磷環保油品。這不但符合節能、環保法規要求，還給用戶和廠家帶來很大經濟效益。

承載能力高，防止拉缸、抱軸及化瓦

硼酸鹽複合劑調製的內燃機油和齒輪油，油膜厚度是傳統油的10倍以上，梯姆肯機通過負荷45.4kg，平均接觸壓力高達2952.9kg/cm2,是硫磷型GL-5齒輪油的兩倍。內燃機油過去不要求較高負載能力並非不需要，而是因為幾乎所有的極壓劑均由硫、磷等活性物配成，會對金屬產生化學腐蝕和磨損。隨著大功率、高速度、重負荷、長距離運輸時代的到來，發動機工作條件更加苛刻，拉缸、抱軸、化瓦事故並不少見。為此，能在無副作用又不增加成本前提下，提高內燃機油負載能力是必要的。而硼酸鹽複合劑既無毒又不腐蝕金屬，且有很高負載能力，可擔此重任。

抗磨性能強，延長發動機使用壽命

中外專家試驗，硼酸鹽微粒通過電泳運動到摩擦表面形成的沉積膜，有很強的抗磨性能。通過光電子能譜觀察發現，有少量水存在時，硼酸鹽能融化為粘滑微球起更好的抗磨作用。硼酸鹽油品適應性很強，在大小粘度油中，在高低溫度下，在碳鋼、硼鋼、鉻鎳鉬合金及鑄鐵表面都有良好抗磨性，而含硫、磷、氯的油品卻差別甚大。

硼酸鹽複合劑調製的SE15W/40和SH/CD15W/40內燃機油，與同質量、粘度級別的傳統油品對比，四球機磨斑直徑在784N時分別減小52.7%和47.2%。對多輛使用硼酸鹽複合劑油品的現車解體發現，各摩擦部位都非常清潔光亮，毫無磨損跡象。這證明採用硼酸鹽內燃機油可大幅度延長發動機使用壽命。

減摩性能好，適合生產節能型潤滑油

硼酸鹽內燃機油在摩擦表面形成的半固體粘滑彈性沉積膜，能填平凹陷並覆蓋凸峰，大幅度降低摩擦阻力。硼酸鹽的摩擦係數為0.05－0.07，比鉬、銅以外所有摩擦改進劑都低。硼酸鹽油品還有一個其它油品都不具備的特性，就是油的粘度越小，極壓抗磨性越好。當油品40℃運動粘度低於200mm2/s時，硫磷型油潤滑性急劇下降，而硼酸鹽油恰好相反，粘度越下降，硼酸鹽微球向摩擦副運動的速度越加快，極壓、抗磨、減摩性能越好。這就為調製低粘度、高粘度指數、小摩擦係數節能型潤滑油創造了有利條件。

使用壽命長，大大延長換油里程

硼酸鹽油品有很高的熱氧化穩定性，在150℃高溫下長時間使用仍然十分安定，基本看不到膠質和油泥。這是許多防鏽性和抗氧性都很好的硫磷型油品也達不到的,它們從120℃開始就會急劇氧化並生出較多膠質和油泥。

硼酸鹽油品的使用壽命很長。原因是硼酸鹽成膜機理與硫、磷不同，硫磷油品靠活性物邊界潤滑高溫化學反應，生成硫、磷金屬化合物，提高摩擦表面硬度和極壓抗磨性能。但這要付出兩個代價：一是一層一層腐蝕金屬，二是不斷消耗油中的硫磷添加劑，所以油品壽命較短，對發動機也不利。硼酸鹽是靠帶電離子團定向移動和吸附起極壓、抗磨、減摩作用，既不損害摩擦面金屬，也不消耗油品中添加劑，即使被摩擦下來，還會通過電泳再吸附上去，使用壽命很長。可使內燃機油換油里程達4－6萬公里，車輛齒輪油延長到10萬公里左右。

抗氧抗腐蝕，充分利用中低檔基礎油

低檔基礎油調不出高檔潤滑油，非標基礎油調不出合格油品，其根本原因：一是基礎油精製不夠，許多含不飽和分子鏈的硫、磷、氯、氮、氧等天然成分沒被清除。這些物質很不穩定，遇到光、熱、氧等條件變化，便被氧化成酸性有害物質，使潤滑油產生大量積炭、膠質和油泥，進而喪失潤滑性能。二是添加劑抗氧、抗磨、抗腐蝕能力不足，不能有效阻止基礎油產生積炭、膠質和油泥。這樣以來一方面不得不過分依賴使用好的基礎油；另一方面在複合劑中加大量的有灰清淨劑和無灰分散劑，旨在將積炭、膠質和油泥清洗下來，分散到油中，以便過濾到濾芯上或沉降到曲軸箱底部。要想改變這種“死後驗屍”、“馬後炮”的做法，一是採用抗氧化性好質量高的基礎油；二是強化添加劑的抗氧、抗磨、抗腐蝕性能。前者受石油資源結構和加工成本限制，難以解決；後者卻大有潛力.雖然添加劑不是萬能的，但只要能最佳化出抗氧、抗磨、抗腐蝕性都很強、成本又較低的配方，便可把大部分積炭、膠質和油泥控制在產生之前，這自然便可減少清淨分散劑的加量，並將中檔油調成高檔油，低檔油調成中檔油，非標油調成合格油。

硼酸鹽複合劑是一種新型多效添加劑，同時具備抗氧、極壓、抗磨、減摩、清洗、防鏽、低灰、無毒和密封材料適應等多功效，復配得好，完全可達到上述目的。這在很大程度上可以減少複合劑的加劑量，並用較低檔次基礎油調製出較高檔次成品油，合理利用石油資源，降低生產成本，扭轉假冒偽劣油品猖獗的局面。

配方工藝巧妙，降低加劑總量和成本

近十年間，由於單劑多功效化選擇和復劑協同性最佳化，已經使內燃機油加劑總量從10%－12%降到5%－10%。汽巴公司還通過向調油廠推薦抗氧劑複合配方，進一步降低潤滑油加劑總量，延長油品壽命、降低生產成本。這充分說明，添加劑雖然不是萬能的，但也不是無能的，它大有潛力和作為。硼酸鹽複合劑的成功套用，充分證明了這一點。最近廣東某廠用我公司硼酸鹽複合劑調製的SF15W/40內燃機油，進行了166小時發動機台架試驗，得出的結論是 ：抗氧性很好，抗磨損性很好，清潔性也很好，完全可以做為出口車裝車油和配送油。實際上在這種硼酸鹽內燃機油中，加劑總量僅4%，其中含T154 2%，T115B 1%,硼酸鹽單劑1%，根本沒加T202、T203含磷抗氧抗腐劑。這一事實說明，使用硼酸鹽內燃機油複合劑，不但能提高油品質量，還可大大降低加劑總量和生產成本，使調油廠家獲得豐厚利潤，讓用戶得到更大實惠。

替代ZDDP，生產無磷環保內燃機油

二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)抗氧抗腐劑,添加劑代號T202、T203，自一九四0年套用以來，已在內燃機、齒輪、抗磨液壓油中占據重要地位近七十年，被譽為多效添加劑。因為有很好的抗氧、抗腐蝕、抗磨損性能，雖然其中的磷，導致汽車“三效”轉換裝置催化劑中毒失效，但由於長期找不到性能好且成本又低的添加劑替代，使內燃機油的無磷化成為難題。

我公司用4%的硼酸鹽複合劑調製的內燃機油，其極壓、抗磨、抗氧性能是含ZDDP加劑總量9%的複合劑油品的3－6倍。使硼酸鹽可理所當然地成為ZDDP（T202、T203）的替代品。從而為實現內燃機油無磷化鋪平了道路，也為解決汽車“三效”催化劑中毒難題邁出新的一步。