润滑油低温动力黏度影响的研究

以基础油、功能添加剂、粘度指数改进剂、降凝剂复配而成的润滑油作为研究对象，通过对不同复配而成润滑油进行试验研究，利用发动机油表观黏度测定器对润滑油进行低温动力粘度检测。试验结果表明，影响润滑油低温动力粘度因素有基础油、粘度指数改进剂、功能添加剂和降凝剂，其中基础油对润滑油低温性能影响最为显著，降凝剂对其低温性能较小。

关键词： 低温动力黏度；基础油；功能添加剂；粘度指数改进剂

多级润滑油的低温动力粘度是用冷启动模拟实验（CCS）来确定，CCS模拟了发动机气缸套与活塞冷启动的工况，与发动机的冷启动有良好的相关性。低温动力粘度是多级油在低温、高剪切速率条件下所测得的内摩擦力大小的量度。在同一种低温条件下，测出的该粘度值越小，说明机油的冷启动性能越好。低温动力粘度可作为预示发动机在低温条件下能否顺利启动的粘度指标。

影响低温启动性的因素很多，其中很重要的一个指标是低温动力黏度的大小，低温粘度愈小愈易启动[1]。低温粘度越大，发动机在低温运转时的困难也越大，润滑油到达磨擦部位所需的时间也越长，磨擦時会出现短暂的干磨擦或半液体磨擦而增加磨损。本文主要研究基础油、功能添加剂、粘度指数改进剂、降凝剂对润滑油低温动力黏度的影响。

一、试验部分

1试样

试样材料为基础油（70N、150N、500N、150BS）、功能添加剂（汽油机油添加剂、柴油机油添加剂）、粘度指数改进剂（PIB聚异丁烯共聚物、OCP乙丙烯共聚物、HSD氢化苯乙烯双烯共聚物、PMA聚甲基丙烯酸酯）、降凝剂（聚a-烯烃、烷基萘、聚酯类）等材料。

2试验设备

试验所采用的设备有：电子天平（精确度0.01g）；数显恒温磁力搅拌器；发动机油表观黏度测定器等。

3试验方法

①试验标准

润滑油的低温动力黏度试验按GB/T6538-2010《发动机油表观黏度的测定冷启动模拟机法》进行[2]。

②低温动力黏度测定

利用200mL烧杯按质量分数分别调配100g各种油样，在数显恒温磁力搅拌器的搅拌下搅拌50min，温度保持在45℃～55℃，用移液器将油样取足量放到发动机油表观黏度测定器上检测。

二、试验结果与分析

1基础油对润滑油低温动力黏度的影响

在功能添加剂、粘度指数改进剂和降凝剂加量不变，通过改变不同基础油比列复配而成的润滑油作为研究对象，检测其低温动力粘度CCS（-15℃），所示结果如表1、表2。

表2：当功能添加剂、粘度指数改进剂和降凝剂加量不变时，低温动力粘度随着基础油粘度越大，其低温动力粘度也随之越大；由配方5、配方6和配方7可以得出，重组分基础油用量越多，润滑油低温动力粘度增长越大，低温性能越差。基础油150BS在-15℃时，其CCS已经超出润滑油表观粘度测定器所能检测的范围，故无检测数据。

2粘度指数改进剂对润滑油低温动力黏度的影响

以基础油500N为基底，PIB、OCP、HSD、PMA为研究对象，在基底中加入不同量的粘度指数改进剂，测量其低温动力粘度，所测结果如表3。

经试验结果所得，粘度指数改进剂中PIB对润滑油的低温动力粘度影响性能最大；在基础油基底不变、检测温度不变的情况下，粘度指数改进剂随着加量越多，润滑油低温动力粘度越大。

3功能添加剂对润滑油低温动力黏度的影响

以基础油500N为基底，汽油机油功能添加剂和柴油机油功能添加剂为研究对象，在基底中加入不同量的功能添加剂，测量其低温动力粘度，所测结果如表4。

试验结果所得，在基础油基底不变、检测温度不变下，功能添加剂随着加量越多，润滑油低温动力粘度越大。且汽油机油功能添加剂和柴油机油功能添加剂对润滑油低温动力粘度的影响程度相当。

4降凝剂对润滑油低温动力黏度的影响

在润滑油的复配比例中，降凝剂所占比例较小，一般不超过1%，以基础油500N为基底，聚a-烯烃、烷基萘和聚酯类降凝剂作为研究对象，在相同基底中加入不同量的降凝剂，同一检测温度下，测量其低温动力粘度，所测结果如表5。

经试验结果所得，在基础油基底不变、检测温度不变下，虽然降凝剂随着加量越多，润滑油低温动力粘度越大。聚a-烯烃、烷基萘和聚酯类降凝剂加量相同，其对润滑油低温动力粘度的影响相当。

结论

1.在润滑油复配比例中，基础油粘度越大，润滑油低温动力粘度越大；功能添加剂、粘度指数改进剂和降凝剂加量越多，润滑油低温动力粘度越大；基础油对润滑油低温动力粘度影响尤为显著，降凝剂对其影响较小。

2.在基础油基底中，重组分基础油对润滑油影响较大，重组分基础油占比越大，润滑油低温动力粘度增长越大，低温性能越差。■

参考文献

[1]黄文轩.润滑剂添加剂应用指南[M]，北京：中国石化出版社，2003：124.

[2]GB/T6538-2010.发动机油表观黏度的测定冷启动模拟机法[S].endprint