1.前言

隨著現代汽車工業的迅速發展以及排放法規的日益嚴格，發動機技術進步和油品清潔化需求的不斷增長，合理使用發動機油除了可以提供潤滑保證外，還是減少排放、提高油品節能效率的有效措施之一。潤滑油質量的保證離不開添加劑產品，添加劑是提高潤滑油質量，擴大潤滑油品種的主要途徑，也是改進潤滑油性能、節能及減少環境污染的重要手段。

20世紀30年代以前，發動機潤滑油中很少使用添加劑，一般用直餾礦物油就能滿足使用要求。直到1935年，美國Caterpillar Tractor公司研制的較大功率的中速柴油機，在使用時發現活塞沉積物較多，導致粘環，發動機無法正常工作，通過加入有機酸鹽于柴油機油中，解決了這些問題，從此發動機油進入了使用添加劑的時代。從20世紀30年代起，國外各大石油公司相繼研制開發了烷基萘降凝劑、聚異丁烯粘度指數改進劑、各種羧酸鹽（皂）、烷基酚鹽和硫化烷基酚鹽、磺酸鹽、水楊鹽及磷酸鹽金屬清凈劑產品，以及二烷基二硫代磷酸鋅抗氧抗腐劑等多種潤滑油添加劑產品。20世紀60年代初，國外開發應用了丁二酰亞胺無灰分散劑產品，有效的解決了油品低溫油泥分散的問題，并且通過丁二酰亞胺無灰分散劑與金屬清凈劑的復配使用，在提高了油品使用性能的同時，降低了油品中添加劑總用量，是潤滑油添加劑技術領域的一大突破。20世紀60年代后期，形成了以金屬清凈劑、無灰分散劑、二烷基二硫代磷酸鋅抗氧抗腐劑為主的內燃機油添加劑體系，隨后潤滑油添加劑的發展進入了平穩時期，添加劑發展主要是改進添加劑產品結構、添加劑產品系列化、提高添加劑產品性能，以及研究添加劑產品的復配效應。20世紀80年代以后，國際市場上潤滑油添加劑主要以復合劑的形式出售。近年來為滿足節能環保的要求，添加劑技術向著滿足更高質量潤滑油要求的方向發展，開發節能、環保、無灰等高性能、多功能添加劑必將成為未來的發展趨勢。

**2.**清凈劑

金屬清凈劑作為內燃機油的主劑，約占其總量30%。清凈劑出現于30年代中期，當時美國Caterpillar Tractor公司研制的較大功率的中速柴油機，在使用時發現活塞沉積物較多，造成粘環無法正常工作，而加入當時由Chevron公司和Lubrizol公司研制的有機酸鹽于柴油機油中，就解決了這些問題，于是研制了脂肪酸和環烷酸皂等金屬皂類。其后于30年代末至40年代中期，出現了各種酚鹽（包括硫化烷基酚鹽）、磺酸鹽、水楊鹽及磷酸鹽等。50年代，伴隨著高功率增壓柴油機的日益增多和含硫燃料的增加，為解決活塞積炭較多和缸套腐蝕磨損問題，各種清凈劑開始向堿式鹽或高堿性鹽方向發展，由Shell和Lubrizol公司率先研制了含堿性金屬多倍于正鹽中金屬含量的“過堿度”和“高堿度”金屬清凈劑，在此后的30年里，金屬清凈劑的發展趨于穩定，Lubrizol、Chevron及Shell公司相應開發了低、中、高及超高堿值的磺酸鹽、酚鹽及水楊酸鹽，以適應各級油品的質量要求。應當指出的是，自70年代以來，磺酸鎂鹽發展較快，特別是高堿值的磺酸鎂，因為它的灰分量少特別適合低灰油的需求，而且鎂鹽燃燒后生成的積炭比較松軟且防銹性好，多用于高檔的汽、柴油機油。

近年來，有毒、灰分高、含有氯、硫、磷及鋇鹽添加劑的應用受到限制，高清凈性能、低灰分鎂鹽、多功能金屬清凈劑、混合基質清凈劑等相繼開發并投入使用。金屬清凈劑性的發展也趨向適應更高的使用溫度，具備良好的配合性，同時必須滿足政府公布的節能環保等條例規定。

3.分散劑

分散劑的發展伴隨著汽車工業的發展而同步進行的。40年代到50年代，美國小汽車數量急劇增加，結果環境污染加重并且城市交通堵塞經常發生，為了減少空氣污染，汽車普遍采用了正壓進排氣(PVC)系統，這樣使酸性物質帶到曲軸箱中，從而對內燃機油的性能要求更高。城市交通堵塞使汽車經常低速運轉并停停開開，處于這種情況下的汽車曲軸箱油的溫度低，使燃料烴和濕氣不易從潤滑油中排出去。正是短途行駛汽車的增加，并使用PVC裝置，就造成了潤滑油中的漆狀物和淤渣沉積阻塞管道及濾網，嚴重影響曲軸箱油的正常使用，而使用金屬清凈劑幾乎沒有效果。直到60年代出現了非聚合型的丁二酰亞胺無灰分散劑，才解決了低溫油泥問題。但是要滿足新一代發動機油的更苛刻的低溫油泥要求，傳統的分散劑難以滿足要求。它們的熱穩定性不太理想。70年代以來，國外又相繼開發了非丁二酰亞胺結構的無灰分散劑，其主要牌號有：（1）聚異丁烯丁二酸的多元醇酯：主要用于汽油機油和柴油機油，多數與丁二酰亞胺復合使用。（2）無灰磷酸酯：主要用于汽油機油，其分散油泥的能力較丁二酰亞胺差，但生成漆膜的傾向小。（3）芐胺：芐胺是酚醛型的聚合物，在汽油機油和柴油機油中具有較好的分散性和沉積控制能力，同時具有一定的抗氧抗腐性。進入80年代，國外無灰分散劑主要在高分子量，多官能團、多效等方面開展研究，這也與近年來汽車工業的快速發展有很大關系。

近年來，無灰分散劑的主要發展方向為多效和高效，除高分子量及曼尼?？s合型多效抗氧分散劑之外，其它如引入不同含氮基團、含氮胺基團、含氮胺基團與其他官能團反應后，再與聚烯基琥珀酸反應。另外，國外將無灰分散劑用作潤滑油復配物的相容劑或分散劑，或以較少劑量加入常用分散劑或其復配物中，大大提高添加劑的有關性能的一類增效添加劑。

4. 粘度指數改進劑

為了改善發動機的低溫起動性以及在較寬溫度范圍內的泵送性，上世紀30年代就試圖提高潤滑油的粘度指數，其中Rohm&Haas公司研制了聚甲基丙烯酸酯（PMA），可用于航空液壓油和軍用齒輪油，能使航空液壓油的粘度指數達到225，齒輪油的粘度指數達到200，使潤滑油在極冷到高溫的寬溫度范圍內使用成為可能。50年代使用聚甲基丙烯酸酯和聚異丁烯（PIB）發展了稠化機油（多級油）。60年代后期又開發了剪切穩定性好，增稠能力強的粘度指數改進劑如乙烯-丙烯共聚物(OCP或EPC)和氫化苯乙烯-雙烯共聚物（HSD）。70年代，各國普遍使用低粘度油和多級油，同時也發展了通用油，鑒于乙丙共聚物原料豐富、價格適中，更主要的是，該劑具有優異的綜合性能，適宜研制中高檔多級內燃機油，故以無規乙丙共聚物為基礎的乙丙共聚物型潤滑油粘度指數改進劑（OCP）得以迅速發展。

目前，市場各類型粘度指數改進共存，但仍以性價比高的OCP為主。具有分散性的產品和多功能化是研發的主要方向。

5.潤滑油抗氧劑

潤滑油在使用過程中，由于高溫及與氧氣接觸時不可避免地發生氧化，在油品中加入抗氧抗腐劑的作用在于抑制油品氧化，鈍化金屬催化作用，延緩氧化速度，延長油品的使用壽命?？寡趸砑觿┦菓梅秶鷺O其廣泛的一類添加劑，幾乎每一種潤滑油都有含量不等的抗氧劑。經過幾十年工業化實踐的發展，ZDDP系列抗氧抗腐劑還是處于無法替代的地位，但由于其較高的灰分和磷含量所帶來的負面因素。隨著對環境污染的嚴格控制，要求使用低灰、低硫、低磷潤滑油，ZDDP的使用已受到限制。

在今后的開發中，開發高溫抗氧化性能好的輔助抗氧劑，是解決減少ZDDP用量的主要手段之一。

添加劑是潤滑油的重要組成部分。潤滑油性能的改進、質量級別的提高和使用壽命的延長等問題都與潤滑油添加劑技術的發展息息相關。潤滑油的生產供應、耐久性和經濟性也在很大程度上受制于添加劑技術的發展。因此，添加劑產業的技術進步、技術發展、工業制造和工程應用一直備受潤滑油行業的強烈關注。

來源: 公眾號