98
1 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Chương 2 phụ gia dầu nhờn

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

1 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 2: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

2 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 3: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

3

Dễ hòa tan trong dầu và không phản ứng với dầu.

Không hoặc ít tan trong nước.

Không ảnh hưởng đến tác dụng nhũ hóa của dầu.

Không bị phân hủy bởi nước và kim loại.

Không gây ăn mòn kim loại.

Không bị bốc hơi ở nhiệt độ làm việc.

Không làm tăng tính hút ẩm của dầu.

Hoạt tính có thể kiểm tra được.

Không hoặc ít độc, rẻ tiền, dễ kiếm.

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 4: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

4

1.1 Cơ chế phản ứng oxy hóa dầu: cơ chế gốc qua 3 giai đoạn

Lan truyền: xảy ra nhanh, phản ứng chuỗi

RH + O2 R* + HO2

*

Khơi mào: xảy ra chậm và đòi hỏi năng lượng

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

R* + O2 ROO* or R* + O2 + RH ROOH + R*

ROO* + RH ROOH + R*

HO2* + RH H2O2 + R*

Page 5: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

5

Phân nhánh chuỗi

Kết thúc:

ROOH RO* + HO*

2ROOH RO* + ROO* + H2O

RO* + RH ROH + R* .....

R* + R* R - R

ROO* + R* ROOR

ROO* + ROO* R,O + R,,OH + O2

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 6: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

6

M(n+1)+ + ROOH Mn+ + H+ + ROO*

Mn+ + ROOH M(n+1)+ OH* + RO*

Giai đoạn khơi mào:

Giai đoạn phát triển mạch:

Sự có mặt của các ion kim loại là tác nhân cho quá trình phát triển mạch và khơi mào.

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

M(n+1)+ + RH Mn+ + H+ + R*

Mn+ + O2 M(n+1)+ + O2

*

Page 7: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

7 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

R C H R C R C OO ROO

-ROOH

RH

- R

O2

O O O

2 R C OOH 2 R C OH + O2

O O

Phản ứng tạo axit từ xeton và anhydrit tạo thành axit ở nhiệt độ > 120oC

Page 8: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

8

Chất ức chế gốc tự do

Chất phân hủy hydroperoxyt

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

1.2 Phụ gia chống oxy hóa:

Page 9: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

9

Chất ức chế gốc tự do:

Cơ chế hoạt động: làm chậm giai đoạn lan truyền

Thay phản ứng:

Bằng phản ứng:

Có hai dạng chất ức chế cơ bản:

Hợp chất phenol

Hợp chất amin thơm

ROO* + RH ROOH + R*

ROO* + InH ROOH + In*

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 10: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10

Có hai dạng chất ức chế cơ bản:

Hợp chất phenol

Hợp chất amin thơm

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 11: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

11

Loại phụ gia Tên phụ gia Công thức hóa học

Các dẫn xuất của phenol

2,6 diter butyl paracresol

4,6 diankyl phenol

OH

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3C C

H3C

CH3

C(CH3)3

OH

(CH3)3C

(CH3)3C

C(CH3)3

C(CH3)3

OHHO CH2

CH2(CH3)3C C(CH3)3

CH3 CH3

OH OH

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 12: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

12

Cơ chế hoạt động của phụ gia chống oxy hóa gốc phenol

OH O*

R* + RH +k1

R* + O2 ROO*

k2

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

2,6-di-t-butyl-4-methylphenol

Page 13: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

13

Cơ chế hoạt động của phụ gia chống oxy hóa gốc phenol

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

OH O*

+ ROO*

+ ROOH

+ ROO*

*

OO

OOR

O*O

O

+ RO* +

CH3*

Heat

Page 14: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

14

Cơ chế hoạt động của phụ gia chống oxy hóa gốc phenol

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

O* O*

CH3CH3

+

OH O

CH3CH2

+

Page 15: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

15

Loại phụ gia Tên phụ gia Công thức hóa học

Các dẫn xuất của amin

thơm

Diankylphenylamin

Diankylphenyl

Alphanaptylamin

Phenyl

Alphanaptylamin

Diamin thơm

R RN

H

N

H

R R

N

H

NH

CH3

CH3

CH

CH

H3C

H3C

HN

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 16: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 16

Phụ gia gốc amin

+ HNO3 NO2 + H2 NH2

catalyst

Benzen Nitrobenzen Anilin

Phụ gia diphenylamin

N

Anilin

H

NH2

Catalyst

Diphenylamin

Page 17: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 17

N

H

C4 + C8 olefin

N

H

C4, C8C4, C8

N

H

C8C8

N

H

C9C9

N

H

C8, StSt, C8

C8 olefin

C9 olefin C9 olefin + Styren

N

H

N

H

Phụ gia gốc amin

Phụ gia alkyldiphenylamin

Page 18: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

18

N

H

R R

N*R R + RH, ROH, ROOH

R*, RO*, ROO*

Cơ chế hoạt động của phụ gia chống oxy hóa gốc amin thơm

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 19: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

19

Cơ chế hoạt động của phụ gia chống oxy hóa gốc amin thơm

N*R R NR R +RO*

ROO*

O*

ROO*

N

O-

+

R

OOR

RONR-ROR

O-

+

ROO*

N

O*

ROO

R O R N = O + O O- RO*

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 20: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

20

Cơ chế hoạt động của phụ gia chống oxy hóa gốc amin thơm

N

O*

R R

N*R R

NR

R

*+

O-

+

O-

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 21: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

21

Cơ chế hoạt động của phụ gia chống oxy hóa gốc amin thơm

NR R NR R

OO*

RRHC*

CHRR

NR R

H

C = O

R

R

+

120oC

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 22: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

22

Cơ chế hoạt động của phụ gia chống oxy hóa gốc amin thơm

NR R

O*

+ R C* CRR

H

R

NR R

OH

+ R C = CR

R

NR R

O*

+ ROOH

+ ROO*

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 23: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

23

Sự kết hợp giữa hai loại phụ gia gốc phenol và amin thơm

N*R R +

OH

NR R +

O*

H

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 24: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 24

R N R

H

R N* R

RO*, ROO* ROH, ROOH

R

OH

R

O*

Mechanism of synergism between ADPA and hindered phenol

Sự kết hợp giữa hai loại phụ gia gốc phenol và amin thơm

Page 25: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 25

Phụ gia phá hủy hydroperoxit ROOH

Hợp chất alkylsunfit

Hợp chất alkylphosphit

Dithiophosphate

Page 26: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 26

CH3 (CH2)x CH CH (CH2)2 C O CH2 (CH2)x CH3

O

CH3 (CH2)x CH CH (CH2)2 C O CH2 (CH2)x CH3

O

S S

Sulfurized ester

CH3 (CH2)x CH CH (CH2)x CH3

S S

Sulfurized olefin

CH3 (CH2)x CH CH (CH2)x CH3

Phụ gia phá hủy peroxit của alkylsunfit

Page 27: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 27

Phụ gia phá hủy peroxit của alkylsunfit

Dibenzyl sulfide

CH2 S CH2

Dialkylphenol sulfide

(S)x

OH

HO

R R

Page 28: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 28

R S RROOH

-ROHR' C S R

R"

H2C O

H

RSOH + H2C = CR'R"

ROOH - ROH

RSO2H

ROOH - ROH

RSO3H

RH + SO2

ROOH - ROH

ROSO3H

H2O

H2SO4

ROOH

ROOR

R2C=O

Decompose more

hydroperoxides

Cơ chế phá hủy peroxit của alkylsunfit

Page 29: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 29

N S R S N

C CR

R

R

R

S S

Bis (disubstituted dithiocarbamate Dithiocarbamate ester

N S C R

C

C

CO R

C

O R

CR

R

S

O

O

Phụ gia phá hủy peroxit của alkylsunfit

Page 30: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 30

R O P(OR')2

R"O*

R"OO*

R"O P(OR')2 +

R"O P(OR')2 +

O

R O*

R O*

Cơ chế phá hủy peroxit của alkylphosphite

Page 31: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

31

Chất phân hủy hydroperoxyt : kẽm dialkyldithiophosphate (ZDDP)

Kẽm Dialkyldithiophosphate được điều chế bởi Herbert C. Freuner

4 ROH + P2S5 2 (RO)2PSH + H2S

S

2 RO P SH + ZnO RO P S Zn + H2O

S S

RO RO 2

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 32: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

32

Cơ chế hoạt động của phụ gia phá hủy hydroperoxyt của ZDDP

4 (RO)2PS Zn + R,OOH

S

2

(RO)2PS Zn4O + R,OH2

S

(RO)2PS2

S

+

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 33: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

33

Cơ chế hoạt động của phụ gia phá hủy hydroperoxyt của ZDDP

(RO)2PS* + R,OOH (RO)2PSH + R,OO*

2 (RO)PSH + R,OOH (RO)2PS + R,OH + H2O

S S

S S

2

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 34: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

34

Cơ chế hoạt động của phụ gia phá hủy hydroperoxyt của ZDDP

(RO)PS Zn + R,OO* R,OO- + (RO)2PSZn+ + (RO)2PS*

S S S

2

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 35: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

35

Cơ chế hoạt động của phụ gia phá hủy hydroperoxyt ZDDP

S Zn S

PP

RO OR

ORROS S

RO2*

S Zn S

PP

RO OR

ORROS* S

S Zn S

PP*

RO OR

ORROS: S

R - O - OR - O - O

RO2*

PP

RO OR

ORROS S

S S

+ 2 RO2- + Zn2+

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 36: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

36

Tính đa năng của phụ gia: ức chế gốc tự do và phân hủy hydroperoxyt

2,2 thioetylen bis – [3-(3,5- di-tert butyl – 4 – hydroxyphenyl) propionate

(CH3)3C

(CH3)3C

HO CH2 - S - CH2 - O - C - O - C13H37

O

(CH3)3C

(CH3)3C

HO CH2CH2 - C - O - CH2CH2 - S - CH2CH2 - O - C - CH2CH2

O

OH

C(CH3)3

C(CH3)3O

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 37: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

37

Vai trò:

Hấp phụ lên các cặn bẩn và lôi kéo chúng ra khỏi bề mặt mà chúng bám dính, giữ chúng ở trạng thái lơ lửng trong khối dầu.

Hợp chất: là các hợp chất cơ kim có cực. Các kim loại thông dụng là Ca, Mg, Na, Ba.

Có 4 họ phụ gia tẩy rửa:

Sunfonat.

Phenolat.

Salixylat.

Photphonat.

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 38: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

38

2.1 Sunfonat tổng hợp:

Phương pháp điều chế: Sunfo hóa alkyl benzen:

R

+ SO3 or Oleum

R

SO3H

+ NaOH

R

SO3H

R

SO3Na

+H2O

R

SO3Na

+ CaCl22

R

SO3

Ca

2

+ 2NaCl

Sunfonat trung tính 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 39: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

39

Sunfonat kiềm cao:

R

S M SO O

RO

O O

O

R

SO3H

R

SO3Na

M(OH)2

MCl2

CO2

R

S M SO O

RO

O O

O

xMCO3

M = Ca, Mg, Ba10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 40: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

40

Sunfonat của kim loại Ca hoặc Mg và cấu trúc Mixen của phụ gia tẩy rửa kiềm cao:

+ +

+ +

+ +

+ +

+ +

+ +

M

M

MM

M

M

(MCO3)n

S O

S O

O

O

OO Ca

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 41: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

41

2.2 Alkyl phenolate Điều chế

R

OH OH

R

OH

R

(S)x

RR

OH OH

Alkyl phenol

R = C6 to C12

x = 1 - 3

CH2O

S or SCl2

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Methylene-coupled alkylphenol

Sunfua coupled alkylphenol or phenol sulfide

Page 42: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

42

Alkyl phenolate kiềm cao Điều chế

Y

RR

OH OH

Y

RR

O OM

Y = S, CH2

M = Ca, Mg

Base

Y

RR

O OM

CO2

x MCO3

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 43: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

43

2.3 Alkyl salixylat

OH OH

COOK

OH

COOH

+ KCl

R

HCl

R

KOH

CO2

R

OH

COOK

+ CaCl2

R

OH

COO

Ca + 2KCl

R 2

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Alkylphnol potassium alkylsalicylate alkylsalicylic acid

Page 44: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

44

Alkyl salixylat kiềm cao

C O M O C

O OOH OH

RR

C O M O C

O OOH OH

RR

CO2

M = Ca, Mg

MCO3

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 45: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

45

Hỗn hợp của: Phenol sunfurit và salixylat Phenol sunfurit và sunfonat

Mỗi hỗn hợp thể hiện tính chất của các hợp chất riêng lẻ.

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

2.4 Phụ gia tẩy rửa hỗn hợp

Page 46: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

46

O

R P O

O M

S

R P O

O M

O O

R P S P R

O M O

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

2.5 hợp chất phosphonate

Metal phosphonate Metal thiophosphate Metal thiopyrophosphate

Page 47: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

47 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

2.5 hợp chất phosphonate

P2S5

RR

R

R

R

R R R R

RR

R

RR

R+ P2S5

Phosphorus pentasulfide

Polyisobutylene - P2S5 adduct

H2O

PR

R

R

R

RS

OH

OH

Polyisobutenylphosphonic acid

Synthesis of alkenylphosphonic acide

Page 48: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

48

R

R

R

P

S

OH

OHR

R1

R

R

R

P

S

O M O

OHR

R1

S

P

OHR

R1

RR

R

R

R

R

P

S

O

OR

R1

O

Polyisobutenyl phosphonic acid

Base

or

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Divalent metal salt of Polyisobutenylphosphonic acid (soap)

2.5 hợp chất phosphonate

Page 49: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

49

R

R

R

P

S

O M O

OHR

R1

S

P

OHR

R1

RR

R

R

R

R

P

S

O M O

OHR

R1

S

P

OHR

R1

RR

R

x MCO3

CO2Base

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Hợp chất phosphate kiềm cao

Page 50: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

50

Ngăn ngừa hoặc làm chậm quá trình tạo cặn và lắng đọng trong điều kiện hoạt động nhiệt độ thấp.

Làm yếu lực cấu kết giữa các tiểu phân riêng biệt với nhau, tạo điều kiện làm tan rã các kết tủa xốp và các khối kết tụ →

từng tiểu phân có thể tồn tại như một thực thể riêng.

3.1 Chức năng:

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 51: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

51

Là các polyme hữu cơ

Có chứa nhóm O hoặc N

Không chứa kim loại.

→ phụ gia không tro.

Tồn tại dưới 3 dạng:

ankenyl polyamin suxinimit

3.2 Đặc trưng:

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 52: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

52

Cấu trúc chung của phụ gia phân tán

Phần ưu dầu: nhóm alkyl Nhóm nối

Phần phân cực, N, O, P

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 53: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

53

3.3 Cơ chế hoạt động

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 54: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

54

Tổng hợp phụ gia ankenyl polyamin suxinimit

Giai đoạn 1: tổng hợp ankenyl suxinic anhydrit (PIBSA):

O

O

O

PolyisobutyleneMaleic Anhydride

Heat

or Cl2

O

O

O

Polyisobutenyl Succinic Anhydride

R+R

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

3.4 Phụ gia ankenyl polyamin suxinimit

Page 55: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

55

Giai đoạn 2: trung hòa bằng 1 polyamide tạo succinimide

O

O

O

PIBSA

R+ H2N - (CH2CH2NH)x - NH2

O

O

RN - (CH2CH2NH)x - NH2

+ H2O

Polyamine Mono succinimide

N

O

O

2 PIBSA + PolyamideR

NHx

N

O

O

R

+ H2O

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

3.4 Phụ gia ankenyl polyamin suxinimit

Page 56: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

56

Tổng hợp ester Succinate:

O

O

O

PIB+ HOH2C C CH2OH

R

R,O

O

O

PIBO

CH2

CH2

C

C

R

RR,

R, CH2

CH2

OH

OH

+ 2H2O

PIBSA Polyhydric Alcohol

Polyisobutenylsuccinate Ester

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

3.5 Phụ gia ester Succinate:

Page 57: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

57

Este succinate:

Cơ chế hoạt động: như succinimide

Ưu nhược điểm:

Kém bền nhiệt so với succinimide

Khả năng phân tán kém hơn succinimide

→ được sử dụng hỗn hợp với succinimide

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

3.5 Phụ gia ester Succinate:

Page 58: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

58

OH OH

PIB

+ Polyisobutylene (PIB)Acid

Polyisobutylphenol

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

3.6 Phụ gia ankenyl polyamin phenol:

Tổng hợp phụ gia ankenyl polyamin phenol:

Page 59: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

59

OH

PIB

+ CH2O + H2NNH

NH2

PIB

OH

N

NH

NH2

CH2

PIB

OH

N

NH

NH2

CH2

NH2

NH

N

CH2

OH OH

PIBPIB

CH2N

HHH

H

NH

NH

CH2

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

3.6 Phụ gia ankenyl polyamin phenol:

Page 60: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

60

Polyisobutylene + P2O5 Adduct

H2O

Polyisobutenyl P OH or Polyisobutenyl P OH

OH OH

S S

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

3.7 Phụ gia ester phosphate:

Tổng hợp phụ gia ester phosphate:

Page 61: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

61

PIB P OH

S

OHO

+

PIB P OCH2CH OH

S

OCH2CH OH

CH3

CH3

Polyisobutenylthio

phosphonic Acid

Propylene

Oxide

Bis - hydroxypropyl

Polyisobutenylthiophosphonate

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

3.7 Phụ gia ester phosphate:

Tổng hợp phụ gia ester phosphate:

Page 62: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

62

( CH2 CH2 )m CH CH2

CH3

nN

+

Ethylene Propylene Copolymer 4 - Vinylpyridine

Radical Initiator

CH2 CH2 C CH2 CH CH2

N

CH3 CH3

m n-1

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

3.8 Phụ gia polyethylene:

Page 63: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

63

n H2C = C COOR + CH2 = C C OCH2CH2N

CH3 CH3 CH3

CH3OAlkyl Methacrylate

Dimethylaminoethyl

MethacrylateRadical

Initiator

CH2 C CH2 C CH2 C

CH3 CH3

CH3COOR

COOR

C OCH2CH2N

CH3

CH3

O

n-x x

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

3.8 Phụ gia polyacrylate:

Page 64: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

64

CH CH2 CH CH

C C OO O

+ ROH + H2N NR

R

CH CH2 CH CH

C CO O

ORNH

N

R R

n

n

Styrene maleic anhydride polymer

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

3.8 Phụ gia copolyme styren anhydrit maleic:

Page 65: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

65

Tại sao phải dùng phụ gia chống đông?

Thành phần của dầu khoáng:

Aromat: 5-10%

Naphten: 20-30%

Parafin: 60-70%

Parafin

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 66: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

66

4.1 Chức năng của phụ gia chống đông

Giới hạn sự tăng kích thước Ngăn cản sự kết tụ của các tinh thể

PPD

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 67: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

67

4.2 Các polyme có chức năng làm giảm nhiệt độ đông đặc

* R

n

Polyalkylnaphtalene

(R = C14, .... , C24)

CHCH2

R n

CHCH2

C

O R

O

n

CCH2

C

O R

O

n

CH3

Polystyrene alkyl Polyacrylate Polymethacrylate alkyl

CH CH2 CH CH

O

C

CH3

O

C CO O

RR OO

n m

Copolymer acrylate vinyl fumarate alkyl

CH CH2 CH CH

C CO O

RR OO

n mR

Copolymer styrene maleic alkyl

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 68: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

68

Alkyl phenol mạch dài

Este của dialkylary của axit phtalic

R R

R

OH

C

C

O

O

O

O

R

RR

R

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

4.2 Các polyme có chức năng làm giảm nhiệt độ đông đặc

Page 69: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

69

4.3 Ảnh hưởng của PPD đến khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp của dầu

PPD không làm thay đổi điểm vẩn đục của dầu

PPD làm giảm điểm chảy của dầu 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 70: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

70

5.1 Đặc tính:

Là các polyme (có trọng lượng phân tử lớn và mạch dài)

tan được trong dầu có tác dụng làm giảm sự thay đổi độ

nhớt của dầu theo nhiệt độ.

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 71: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

71

Ở nhiệt độ thấp các polyme co cụm lại không làm ảnh hưởng đến độ nhớt.

Ở nhiệt độ cao, các polyme duỗi ra làm tăng độ nhớt của dầu so với cùng nhiệt độ đó.

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

Page 72: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

72

Polyme hydrocacbon

Copolyme etylen-protylen

Polyisobutylen

CH2 CH2 CH2 CH

CH3n m

CH2 C

CH3

CH3n

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

5.2 Các loại phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt

Page 73: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

73

Polyme este

CH CH2 CH CH

C CO O

OR OR

n m

C CH2

CH3

C

OR

O

n

C CH2 CH2 CH2 CH2 CH

CH3

C

OR

O

n

CH3

m p

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

5.2 Các loại phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt

Page 74: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

74

C CH2 CH CH

CH3

C

OR

O

n

C

OR

O C

OR

O

m

C CH2 CH CH

CH3

C

OR

O

n

C CO O

N

Rm

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

5.2 Các loại phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt

Page 75: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 75

6.1 Vai trò của phụ gia chống tạo bọt

Chống lại tác dụng phụ của phụ gia tẩy rửa

Duy trì độ nhớt của màng dầu: quá nhiều bọt khí làm giảm

khả năng bôi trơn

Tránh mài mòn do hiện tượng khí xâm thực: cải thiện sự

tách không khí

Tránh sự sụt áp suất dầu khi bơm

Tránh mất mát dầu do sự tràn

Page 76: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 76

6.2 Cơ chế phá bọt của phụ gia

Page 77: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 77

6.2 Cơ chế phá bọt của phụ gia

Page 78: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 78

6.2 Cơ chế phá bọt của phụ gia

Page 79: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 79

6.2 Cơ chế phá bọt của phụ gia

Page 80: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

80

H3C Si O Si O Si CH3

CH3 R1 CH3

CH3 R2 CH3n

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

6.3 Đặc trưng của phụ gia:

Hòa tan ít trong dầu: hợp chất có cực

Đủ hòa tan để phân tán trong dầu: có nhánh dài

Có sức căng bề mặt nhỏ hơn so với dầu

6.4 Các hợp chất phổ biến: polymetylsiloxan

Page 81: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 81

7.1 Vai trò của phụ gia thụ động hóa kim loại:

Hấp phụ lên bề mặt kim loại tạo thành một màng bảo vệ,

ngăn cản hoạt tính xúc tác.

Hình thành phức chất ( phức Chelat) ngăn cản sự tiếp xúc

trực tiếp giữa bề mặt kim loại với dầu bôi trơn.

Page 82: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

82

OH

CH N CH2 CH3

OH

CH N CH2 CH2 N CH

HO

N - salixilidenetylamin

N, N - disalixilidenetylamin

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

7.2 Các loại phụ gia thụ động hóa kim loại

N

N

N

H

benzotriazole

Page 83: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 83

Function of benzotriazole as film forming agent

7.3 Cơ chế hoạt động của phụ gia thụ động hóa kim loại

Page 84: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 84

Function of N,N-disalicylidene-propylenediamine as chelating agent

7.3 Cơ chế hoạt động của phụ gia thụ động hóa kim loại

Page 85: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 85

8.1 Vai trò của phụ gia ức chế gỉ:

Ngăn cản sự tiếp xúc của nước với bề mặt kim loại (hấp

phụ trên bề mặt kim loại và tác dụng như màng ngăn chống

ẩm)

Page 86: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

86 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

C9H19H19C9

SO3-

Ca2+

2

dinonylnaphthenesulfonates

O-

O2

Zn2+

Zinc naphthenates

8.2 Các loại phụ gia ức chế gỉ:

Page 87: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

87 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

8.2 Các loại phụ gia ức chế gỉ:

H3C

O

O

OH

4-Nonylphenoxyacetic

R CH C OH

CH2 C OH

O

O

Alkylated succinic acids

Page 88: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 88

9.1 Vai trò của phụ gia ức chế ăn mòn:

Các phụ gia này hấp phụ lên bề mặt kim loại tạo thành một

màng bảo vệ. Màng bảo vệ này sẽ dính chặt lên bề mặt kim

loại tránh bị tróc ra bởi chất phân tán hoặc tẩy rửa

Page 89: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

89 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

CH3

S

H3C C CH2

S

P P

S S S

R S R

Limonene sunfua Pinene photphosunfua

9.2 Các loại phụ gia ức chế ăn mòn:

Page 90: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

90 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

9.3 Cơ chế hoạt động của phụ gia ức chế ăn mòn:

Page 91: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 91

Page 92: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

92 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

10.1 Vai trò của các phụ gia tribologie:

Giảm mài mòn các chi tiết cơ khí do tiếp xúc: kéo dài thời

gian làm việc của thiết bị

Giảm ma sát: tiết kiệm năng lượng, nhiên liệu

Biến tính ma sát: tối ưu hóa hoạt động của thiết bị (khi

thay đổi vận tốc trong hộp, phanh dầu)

Page 94: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

94 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

10.2 Các phụ gia tribologie:

Phụ gia chống mài mòn (Antiwear Additives)

Phụ gia cực áp (Extreme Pressure Additives)

Phụ gia biến tính ma sát (Friction Modifiers Additives)

Page 95: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

95 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

10.3 Các loại phụ gia chống mài mòn và cực áp

Phụ gia ZDDP

Phụ gia alkyl sunfua

Phụ gia phosphat

O P O

O

O

Triphenylphosphorothionate (TPPT)

Page 96: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

96 10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn

10.4 Cơ chế hoạt động của phụ gia cực áp

Page 97: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 97

10.5 Phụ gia biến tính ma sát: Cơ chế hoạt động của phụ gia cực áp: xem giữa hai bề mặt một vật liệu rắn.

molybdenum disulfide graphite fluorinated graphite

Page 98: Chương 2 phụ gia dầu nhờn

10/15/12 CN Chế biến dầu nhờn 98

10.5 Phụ gia biến tính ma sát: Cơ chế hoạt động của phụ gia cực áp: Cho HPVL hoặc HPHH bằng các hợp chất có cực:

•Rượu mạch dài

•Amine, amide béo

•Ester béo

•Acide béo