硼酸鹽型潤(rùn)滑油添加劑產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格

注【1】在150SN基礎(chǔ)油中加劑3%(W)試驗(yàn)

負(fù)載高于硫磷劑兩倍，平均接觸壓力高達(dá)2952.9kg/cm2，可防止超負(fù)荷極端條件下拉缸抱軸化瓦事故。

油膜厚度超過(guò)硫磷10倍以上，四球機(jī)試驗(yàn)?zāi)グ咧睆皆?84N時(shí)比同級(jí)別傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)油減少52.7%，能大大延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。

硼酸鹽常溫下摩擦系數(shù)為0.05-0.07，僅次于納米銅和有機(jī)鉬，非常適合生產(chǎn)節(jié)能型潤(rùn)滑油，減少汽車動(dòng)力損失，較大幅度節(jié)省能源。

硼酸鹽形成的平面六元環(huán)B3O63-離子結(jié)構(gòu)，熱氧化溫度較其它添加劑高30℃-50℃,與氨荒酸鹽復(fù)配，可用于260-300℃條件下長(zhǎng)期使用的高溫潤(rùn)滑油。

硼酸鹽與其它極壓抗磨劑不同的是還兼具清洗膠質(zhì)、積炭和分散油泥的作用，能減少潤(rùn)滑油中清凈分散劑的加量和發(fā)動(dòng)機(jī)中金屬灰分等沉積物，降低潤(rùn)滑油生產(chǎn)成本。

傳統(tǒng)添加劑制造的潤(rùn)滑油40℃粘度低于200mm2/S時(shí)，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(chǎn)低粘度、低阻力、低溫流動(dòng)性好的多級(jí)節(jié)能性內(nèi)燃機(jī)油和齒輪油創(chuàng)造了非常有利的條件。

傳統(tǒng)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(lái)形成硫磷氯金屬硬化膜負(fù)載抗磨，使用壽命很短。而硼酸鹽靠電泳形成沉積膜負(fù)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(zhǎng)潤(rùn)滑油壽命50%以上，使內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油換油里程分別達(dá)到5萬(wàn)和10萬(wàn)公里。

可替代二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)，生產(chǎn)SM/DF-4等低硫磷環(huán)保節(jié)能高級(jí)汽機(jī)油，防止"三效"轉(zhuǎn)換裝置催化劑中毒失效，實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)油無(wú)磷化。

硼酸鹽在高溫和低溫下，對(duì)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(duì)不同金屬防銹抗磨性能卻有好有壞，差別甚大。

硼酸鹽對(duì)多種橡塑密封材料都無(wú)不良影響，可防止過(guò)度溶脹硬縮和龜裂，延長(zhǎng)密封件的使用壽命。

硼酸鹽即可在石蠟、環(huán)烷、中間基基礎(chǔ)油中使用，又可在合成、半合成基礎(chǔ)油油中使用;既可單獨(dú)與清凈、分散、抗氧等添加劑復(fù)配，也可與硫、磷等活性添加劑復(fù)合使用。

據(jù)資料介紹,全球每年約有三分之一的金屬材料消耗于氧化腐蝕和機(jī)械磨損,我國(guó)這方面損失每年高達(dá) 1800億元?？梢?jiàn)防止金屬腐蝕和改善潤(rùn)滑抗磨性能何等重要。

半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，人們?cè)谘邪l(fā)極壓抗磨減摩油劑提高潤(rùn)滑性能方面做了不懈努力，開(kāi)發(fā)出多種單劑和復(fù)劑。如硫磷型(SP)齒輪油極壓抗磨劑，內(nèi)燃機(jī)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(jī)鉬、鎢減摩劑，有機(jī)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、二氧化硅等陶瓷抗磨劑，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，非活性高堿值磺酸鹽極壓劑，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(duì)改善機(jī)械極壓抗磨減摩性能都有較好的作用。

面對(duì)多種添加劑，選擇和配伍是最重要的。過(guò)去十年間，內(nèi)燃機(jī)油在質(zhì)量不斷升級(jí)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(duì)單劑多效性的選擇和對(duì)復(fù)劑配伍性的優(yōu)化。選擇應(yīng)當(dāng)依據(jù)節(jié)能、環(huán)保法規(guī)、應(yīng)用場(chǎng)合和性價(jià)比;優(yōu)化旨在實(shí)現(xiàn)性效、成本的最佳化。有的劑受環(huán)保限制，如ZDDP在生產(chǎn)SM/GF-4等高級(jí)汽機(jī)油中受磷含量不超過(guò)0.08%限制，必須尋找新劑替代:有的受節(jié)能要求限制，如硫磷劑用于GL-5等車輛齒輪油，比用有機(jī)鉬或硼酸鹽浪費(fèi)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、非活性高堿值磺酸鈣、納米硫化銅、非活性有機(jī)鉬等性效很好，但價(jià)格都在40-80元/Kg之間，在中低檔價(jià)位的潤(rùn)滑油中推廣困難;有的受現(xiàn)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(chǎn)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。

抗水解性硼酸鹽添加劑，近年來(lái)倍受關(guān)注。它憑借其堅(jiān)厚的油膜強(qiáng)度，超高的極壓性能，低粘度高抗磨的獨(dú)有特點(diǎn)，僅次于納米銅、有機(jī)鉬等低摩擦系數(shù)，理想的抗氧和防銹作用，無(wú)金屬灰分的清凈分散性，無(wú)毒無(wú)味無(wú)害的安全性，可替代ZDDP(T202/T203)無(wú)磷減硫的環(huán)保性，不快速腐蝕消減金屬表面、消耗添加劑的長(zhǎng)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，可望被承認(rèn)為新一代節(jié)能減排、極壓抗磨、抗摩防腐、清凈分散多效添加劑。

本品可在汽、柴發(fā)動(dòng)機(jī)油、齒輪油、抗磨液壓油、金屬切削油、金屬成型油和潤(rùn)滑脂中作為單劑使用，也可作為上述潤(rùn)滑油、脂復(fù)合劑的組分使用，還可直接灌裝成汽車、摩托車抗磨劑、磨合劑、修復(fù)劑等養(yǎng)護(hù)品，以提高和改善汽、柴機(jī)油的性能。

在各種油、脂中的加量為1%-5%(按重量及計(jì)或按體積計(jì))，加溫40℃攪拌30分鐘即可。作為養(yǎng)護(hù)品使用可直接加入發(fā)動(dòng)機(jī)既有箱。

內(nèi)燃機(jī)油應(yīng)用硼酸鹽復(fù)合劑的顯著功效

半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，中外專家通過(guò)大量研究試驗(yàn)認(rèn)定，硼酸鹽的極壓、抗磨、減摩、抗氧、清凈、防腐蝕和密封適應(yīng)性，遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的硫磷型添加劑好。但因不抗水解，沒(méi)能在內(nèi)燃機(jī)油中很好推廣應(yīng)用，僅被用于車輛齒輪油。

我公司在這些研究成果基礎(chǔ)上，篩選原料、優(yōu)化配方、創(chuàng)新工藝、試定加量，經(jīng)過(guò)幾年努力終于突破水解難關(guān)，研制出微納米級(jí)硼酸鹽內(nèi)燃機(jī)油復(fù)合劑和齒輪油復(fù)合劑。經(jīng)批量投放市場(chǎng)試用和使用，顯示出極大優(yōu)越性，贏得了經(jīng)銷商和用戶的一致好評(píng)。

硼酸鹽復(fù)合劑成功應(yīng)用，不但顯著地提升了內(nèi)燃機(jī)油品質(zhì)，大幅度降低了復(fù)合劑加量及噸油成本，還能利用低檔油甚至某些非標(biāo)油調(diào)出中、低檔合格油品、 低粘度、低摩擦節(jié)能油品和有硫無(wú)磷環(huán)保油品。這不但符合節(jié)能、環(huán)保法規(guī)要求，還給用戶和廠家?guī)?lái)很大經(jīng)濟(jì)效益。

硼酸鹽復(fù)合劑調(diào)制的內(nèi)燃機(jī)油和齒輪油，油膜厚度是傳統(tǒng)油的10倍以上，梯姆肯機(jī)通過(guò)負(fù)荷45.4kg，平均接觸壓力高達(dá)2952.9kg/cm2,是硫磷型GL-5齒輪油的兩倍。內(nèi)燃機(jī)油過(guò)去不要求較高負(fù)載能力并非不需要，而是因?yàn)閹缀跛械臉O壓劑均由硫、磷等活性物配成，會(huì)對(duì)金屬產(chǎn)生化學(xué)腐蝕和磨損。隨著大功率、高速度、重負(fù)荷、長(zhǎng)距離運(yùn)輸時(shí)代的到來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件更加苛刻，拉缸、抱軸、化瓦事故并不少見(jiàn)。為此，能在無(wú)副作用又不增加成本前提下，提高內(nèi)燃機(jī)油負(fù)載能力是必要的。而硼酸鹽復(fù)合劑既無(wú)毒又不腐蝕金屬，且有很高負(fù)載能力，可擔(dān)此重任。

中外專家試驗(yàn)，硼酸鹽微粒通過(guò)電泳運(yùn)動(dòng)到摩擦表面形成的沉積膜，有很強(qiáng)的抗磨性能。通過(guò)光電子能譜觀察發(fā)現(xiàn)，有少量水存在時(shí)，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(yīng)性很強(qiáng)，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。

硼酸鹽復(fù)合劑調(diào)制的SE15W/40和SH/CD15W/40內(nèi)燃機(jī)油，與同質(zhì)量、粘度級(jí)別的傳統(tǒng)油品對(duì)比，四球機(jī)磨斑直徑在784N時(shí)分別減小52.7%和47.2%。對(duì)多輛使用硼酸鹽復(fù)合劑油品的現(xiàn)車解體發(fā)現(xiàn)，各摩擦部位都非常清潔光亮，毫無(wú)磨損跡象。這證明采用硼酸鹽內(nèi)燃機(jī)油可大幅度延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。

硼酸鹽內(nèi)燃機(jī)油在摩擦表面形成的半固體粘滑彈性沉積膜，能填平凹陷并覆蓋凸峰，大幅度降低摩擦阻力。硼酸鹽的摩擦系數(shù)為0.05-0.07，比鉬、銅以外所有摩擦改進(jìn)劑都低。硼酸鹽油品還有一個(gè)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(dāng)油品40℃運(yùn)動(dòng)粘度低于200mm2/s時(shí)，硫磷型油潤(rùn)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(yùn)動(dòng)的速度越加快，極壓、抗磨、減摩性能越好。這就為調(diào)制低粘度、高粘度指數(shù)、小摩擦系數(shù)節(jié)能型潤(rùn)滑油創(chuàng)造了有利條件。

硼酸鹽油品有很高的熱氧化穩(wěn)定性，在150℃高溫下長(zhǎng)時(shí)間使用仍然十分安定，基本看不到膠質(zhì)和油泥。這是許多防銹性和抗氧性都很好的硫磷型油品也達(dá)不到的,它們從120℃開(kāi)始就會(huì)急劇氧化并生出較多膠質(zhì)和油泥。

硼酸鹽油品的使用壽命很長(zhǎng)。原因是硼酸鹽成膜機(jī)理與硫、磷不同，硫磷油品靠活性物邊界潤(rùn)滑高溫化學(xué)反應(yīng)，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(gè)代價(jià):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(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)也不利。硼酸鹽是靠帶電離子團(tuán)定向移動(dòng)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(lái)，還會(huì)通過(guò)電泳再吸附上去，使用壽命很長(zhǎng)?？墒箖?nèi)燃機(jī)油換油里程達(dá)4-6萬(wàn)公里，車輛齒輪油延長(zhǎng)到10萬(wàn)公里左右。

低檔基礎(chǔ)油調(diào)不出高檔潤(rùn)滑油，非標(biāo)基礎(chǔ)油調(diào)不出合格油品，其根本原因:一是基礎(chǔ)油精制不夠，許多含不飽和分子鏈的硫、磷、氯、氮、氧等天然成分沒(méi)被清除。這些物質(zhì)很不穩(wěn)定，遇到光、熱、氧等條件變化，便被氧化成酸性有害物質(zhì)，使?jié)櫥彤a(chǎn)生大量積炭、膠質(zhì)和油泥，進(jìn)而喪失潤(rùn)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(chǔ)油產(chǎn)生積炭、膠質(zhì)和油泥。這樣以來(lái)一方面不得不過(guò)分依賴使用好的基礎(chǔ)油;另一方面在復(fù)合劑中加大量的有灰清凈劑和無(wú)灰分散劑，旨在將積炭、膠質(zhì)和油泥清洗下來(lái)，分散到油中，以便過(guò)濾到濾芯上或沉降到曲軸箱底部。要想改變這種"死后驗(yàn)尸"、"馬后炮"的做法，一是采用抗氧化性好質(zhì)量高的基礎(chǔ)油;二是強(qiáng)化添加劑的抗氧、抗磨、抗腐蝕性能。前者受石油資源結(jié)構(gòu)和加工成本限制，難以解決;后者卻大有潛力.雖然添加劑不是萬(wàn)能的，但只要能優(yōu)化出抗氧、抗磨、抗腐蝕性都很強(qiáng)、成本又較低的配方，便可把大部分積炭、膠質(zhì)和油泥控制在產(chǎn)生之前，這自然便可減少清凈分散劑的加量，并將中檔油調(diào)成高檔油，低檔油調(diào)成中檔油，非標(biāo)油調(diào)成合格油。

硼酸鹽復(fù)合劑是一種新型多效添加劑，同時(shí)具備抗氧、極壓、抗磨、減摩、清洗、防銹、低灰、無(wú)毒和密封材料適應(yīng)等多功效，復(fù)配得好，完全可達(dá)到上述目的。這在很大程度上可以減少?gòu)?fù)合劑的加劑量，并用較低檔次基礎(chǔ)油調(diào)制出較高檔次成品油，合理利用石油資源，降低生產(chǎn)成本，扭轉(zhuǎn)假冒偽劣油品猖獗的局面。

近十年間，由于單劑多功效化選擇和復(fù)劑協(xié)同性優(yōu)化，已經(jīng)使內(nèi)燃機(jī)油加劑總量從10%-12%降到5%-10%。汽巴公司還通過(guò)向調(diào)油廠推薦抗氧劑復(fù)合配方，進(jìn)一步降低潤(rùn)滑油加劑總量，延長(zhǎng)油品壽命、降低生產(chǎn)成本。這充分說(shuō)明，添加劑雖然不是萬(wàn)能的，但也不是無(wú)能的，它大有潛力和作為。硼酸鹽復(fù)合劑的成功應(yīng)用，充分證明了這一點(diǎn)。最近廣東某廠用我公司硼酸鹽復(fù)合劑調(diào)制的SF15W/40內(nèi)燃機(jī)油，進(jìn)行了166小時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)，得出的結(jié)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(shí)際上在這種硼酸鹽內(nèi)燃機(jī)油中，加劑總量?jī)H4%，其中含T154 2%，T115B 1%,硼酸鹽單劑1%，根本沒(méi)加T202、T203含磷抗氧抗腐劑。這一事實(shí)說(shuō)明，使用硼酸鹽內(nèi)燃機(jī)油復(fù)合劑，不但能提高油品質(zhì)量，還可大大降低加劑總量和生產(chǎn)成本，使調(diào)油廠家獲得豐厚利潤(rùn)，讓用戶得到更大實(shí)惠。

二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)抗氧抗腐劑,添加劑代號(hào)T202、T203，自一九四0年應(yīng)用以來(lái)，已在內(nèi)燃機(jī)、齒輪、抗磨液壓油中占據(jù)重要地位近七十年，被譽(yù)為多效添加劑。因?yàn)橛泻芎玫目寡?、抗腐蝕、抗磨損性能，雖然其中的磷，導(dǎo)致汽車"三效"轉(zhuǎn)換裝置催化劑中毒失效，但由于長(zhǎng)期找不到性能好且成本又低的添加劑替代，使內(nèi)燃機(jī)油的無(wú)磷化成為難題。

我公司用4%的硼酸鹽復(fù)合劑調(diào)制的內(nèi)燃機(jī)油，其極壓、抗磨、抗氧性能是含ZDDP加劑總量9%的復(fù)合劑油品的3-6倍。使硼酸鹽可理所當(dāng)然地成為ZDDP(T202、T203)的替代品。從而為實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)油無(wú)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。

潤(rùn)滑油添加劑是指按一定比例及調(diào)合技術(shù)進(jìn)行混合并能滿足一定質(zhì)量等級(jí)要求的幾種單劑的混合物。

八十年代以前，我國(guó)調(diào)合潤(rùn)滑油的添加劑原料基本上都是單劑，即根據(jù)所調(diào)油品的質(zhì)量要求，選擇一定性質(zhì)的基礎(chǔ)油并加入一些可以改進(jìn)某一油品特性的添加劑單劑。由于潤(rùn)滑油質(zhì)量檔次較低，油品性能評(píng)定要求也比較簡(jiǎn)單，所以廣泛使用了單劑原料的調(diào)合技術(shù)。但近十幾年來(lái)，進(jìn)口汽車及引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的汽車大幅度增加，對(duì)內(nèi)燃機(jī)油的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，采用單劑原料技術(shù)調(diào)合油品不僅在工藝上麻煩，而且在配方評(píng)定方面的困難也很大，大多數(shù)潤(rùn)滑油調(diào)合廠難以做到。所以，一些廠家在臺(tái)架評(píng)定的基礎(chǔ)上生產(chǎn)復(fù)合添加劑，這種復(fù)合劑具有成品油要求的多種功能，只要在指定性質(zhì)的基礎(chǔ)油中加入適當(dāng)?shù)膭┝?，就可以生產(chǎn)某一質(zhì)量級(jí)別的油品。以復(fù)合劑為原料調(diào)合潤(rùn)滑油的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)周期短，經(jīng)濟(jì)性好。

第一章概述1

第一節(jié)金屬硼酸鹽發(fā)現(xiàn)及研究簡(jiǎn)史1

第二節(jié)硼酸鹽消費(fèi)結(jié)構(gòu)2

一、世界硼酸鹽消費(fèi)結(jié)構(gòu)2

二、美國(guó)硼酸鹽消費(fèi)結(jié)構(gòu)2

三、中國(guó)硼酸鹽消費(fèi)結(jié)構(gòu)2

第二章硼酸鹽的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)4

一、硼酸鹽物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究4

二、硼酸鹽的水溶液結(jié)構(gòu)7

三、硼酸鹽的制造工藝9

四、硼酸鹽化合物研究進(jìn)展11

第三章鈉銨硼酸鹽、偏硼酸鹽、過(guò)硼酸鹽14

第一節(jié)鈉銨硼酸鹽的理化性質(zhì)與合成工藝14

一、理化性質(zhì)14

二、合成工藝18

第二節(jié)偏硼酸鹽的理化性質(zhì)、合成工藝與用途22

一、偏硼酸鈉22

二、偏硼酸鈣22

三、偏硼酸銅23

四、偏硼酸鉛23

五、偏硼酸鋰24

六、偏硼酸鋇24

第三節(jié)過(guò)硼酸鹽的理化性質(zhì)、合成工藝與用途24

一、四水過(guò)硼酸鈉24

二、一水過(guò)硼酸鈉25

三、過(guò)硼酸鉀25

四、過(guò)硼酸鋅25

第四章多種其他金屬硼酸鹽26

第一節(jié)硼酸鋁等的理化性質(zhì)、合成工藝與用途26

一、硼酸鋁26

二、硼酸鍶26

三、三硼酸鋰26

四、四硼酸鉀27

五、四硼酸銅27

六、四硼酸錳27

七、四硼酸鋰27

八、五硼酸鉀28

九、六硼酸鎂28

第二節(jié)硼酸鋅28

第三節(jié)硼酸鹽玻璃30

第五章硼酸34

一、硼酸的理化性質(zhì)34

二、硼酸的生產(chǎn)方法34

第六章硼酸鹽抗粉化劑38

一、硼酸鹽抗粉化劑簡(jiǎn)介38

二、硼酸鹽抗粉化劑應(yīng)用方法38

三、硼酸鹽抗粉化劑合成工藝39

第七章氟硼酸鹽40

第一節(jié)氟硼酸鈉等的理化性質(zhì)、合成工藝與用途40

一、氟硼酸鈉40

二、氟硼酸鉀41

三、氟硼酸銨42

第二節(jié)氟硼酸銅等43

一、氟硼酸銅43

二、氟硼酸亞錫44

三、氟硼酸鉛44

四、氟硼酸鋅45

五、氟硼酸鎳46

六、氟硼酸鋰46

第八章硼酸鹽晶須47

第一節(jié)總論47

第二節(jié)硼酸鋁晶須49

一、硼酸鋁晶須的理化性質(zhì)與用途49

二、硼酸鋁晶須的合成工藝52

三、硼酸鋁晶須的應(yīng)用56

第三節(jié)硼酸鎂晶須62

一、硼酸鎂晶須的理化性質(zhì)與用途62

二、硼酸鎂晶須的合成工藝63

三、硼酸鎂晶須的應(yīng)用71

第四節(jié)硼酸鎳晶須76

一、硼酸鎳晶須的理化性質(zhì)與用途76

二、硼酸鎳晶須的合成工藝76

第九章金屬硼氫化鹽77

第一節(jié)總論77

第二節(jié)硼氫化鈉79

一、硼氫化鈉的理化性質(zhì)79

二、硼氫化鈉的合成工藝80

三、硼酸三甲酯-氫化鈉制取硼氫化鈉工藝83

四、二氫化鎂與脫水硼砂合成硼氫化鈉工藝86

五、從偏硼酸鈉制取硼氫化鈉的循環(huán)工藝87

六、硼砂法制取硼氫化鈉工藝88

七、電化學(xué)法-電解法制取硼氫化鈉89

第三節(jié)硼氫化鉀91

一、硼氫化鉀的理化性質(zhì)91

二、硼氫化鉀的合成工藝91

三、硼氫化鉀的應(yīng)用93

第四節(jié)硼氫化鋁93

第十章硼酸鹽的應(yīng)用領(lǐng)域94

附錄一國(guó)內(nèi)外硼酸鹽的產(chǎn)品規(guī)格、演變及物料和能源消耗總匯98

附錄二金屬硼酸鹽差熱曲線116

迄今為止，在我們已知的潤(rùn)滑油添加劑當(dāng)中，尚未發(fā)現(xiàn)有哪一種產(chǎn)品，能像硼酸鹽一樣同時(shí)具備那么多優(yōu)異性能。它，確實(shí)集清凈分散、抗氧抗腐、極壓抗磨等多種理想性能于一體。

1、抗磨性能好，可延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命一倍以上。油膜厚度是硫磷劑的10-20倍，將機(jī)械兩摩擦面隔離開(kāi)，提高了抗磨性能。經(jīng)四球機(jī)試驗(yàn)，當(dāng)負(fù)荷同在784N時(shí)的磨斑直徑比同級(jí)別硫磷劑傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)油減小52.7%。

2、承載能力強(qiáng)，可防止燒結(jié)事故。四球機(jī)試驗(yàn)OK值達(dá)到455.22N，比環(huán)烷酸鉛/硫酸酯極壓劑齒輪油提高66.91%，是鉛系極壓劑的3倍，是硫/磷系極壓劑的2倍。

3、摩擦系數(shù)低，可調(diào)制節(jié)能潤(rùn)滑油。硼酸鹽劑調(diào)制的油在常溫下摩擦系數(shù)可小到0.05-0.06之間。據(jù)歐風(fēng)《石油產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)》375頁(yè)介紹，在內(nèi)燃機(jī)油中節(jié)省燃油0.4%-4%，加入齒輪油中節(jié)能1.0%-6.0%，比有機(jī)鉬節(jié)油率(0.6%-0.8%)提高兩倍以上。

4、粘度越小抗磨、抗燒結(jié)性能越好。硫磷劑40℃粘度低于200mm2/s以后抗磨負(fù)載能力急劇下降。而硼劑油粘度越小，抗磨抗燒結(jié)性能越好，因?yàn)榕鹚猁}被剪切下來(lái)后，向摩擦副上泳動(dòng)的阻力越小、速度越快。不但可全方位開(kāi)發(fā)低粘度、高指數(shù)節(jié)油節(jié)電油品，還能充分利用低粘度基礎(chǔ)油資源。

5、抗氧化溫度高，可減少積炭、膠質(zhì)和油泥。硫磷型齒輪油使用溫度上限僅為130℃，隨著后橋負(fù)荷及油溫的提高，沉積物生成量不斷增多，軸封泄漏加劇，操作性能越來(lái)越差。而美國(guó)新一代車輛齒輪油規(guī)范恰恰增加了對(duì)油泥、漆膜的評(píng)定，要求有更高的熱氧化安定性。而硼酸鹽齒輪油到150℃并不產(chǎn)生油泥和膠質(zhì)，仍可正常使用。

6、平衡油溫低，換油周期長(zhǎng)。溫度升高是潤(rùn)滑油氧化變質(zhì)的加速器。硼酸鹽能使低粘度的油有更好的極壓抗磨性、減摩性、流動(dòng)性及散熱性，使后橋齒輪油溫從95℃降至60℃，變速箱油溫從110℃降至80℃，工業(yè)人字齒輪油從75℃降至52℃，曲軸箱內(nèi)燃機(jī)油從89℃降至72℃以下，從而使?jié)櫥脱趸冑|(zhì)速率大大減緩，內(nèi)燃機(jī)油換油里程延長(zhǎng)到2.5萬(wàn)公里，車輛齒輪油延長(zhǎng)到近10萬(wàn)公里。

7、摩擦過(guò)程不會(huì)造成雙"犧牲"，能延長(zhǎng)機(jī)械和潤(rùn)滑油的"青春"期。硼酸鹽的摩擦機(jī)理與硫、磷、氯不同，后者靠摩擦熱化學(xué)反應(yīng)，以不斷犧牲金屬表層和潤(rùn)滑油中添加劑為代價(jià)，換取暫時(shí)的極壓抗磨性能。而硼酸鹽不和金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，靠硼原子外圍電子軌道空穴形成的引力，使硼酸鹽吸附并沉積在摩擦副上起極壓抗磨減摩作用，一旦被機(jī)械擠壓剪切下來(lái)，還會(huì)很快通過(guò)"電泳"再吸附上去，全過(guò)程都極少消耗金屬表層和添加劑。

8、有極好的清凈分散性，能及時(shí)清除積炭、膠質(zhì)和油泥。據(jù)歐風(fēng)《石油產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)》358頁(yè)介紹和實(shí)驗(yàn)證明，硼酸鈣不但具有優(yōu)良的極壓、抗磨、抗氧、防銹性能，還有并不亞于高堿值磺酸鈣(如T106)和烯基丁二酰亞胺(如T154)的清凈分散性。

9、抗高速?zèng)_擊負(fù)荷能力大，耐低速高扭矩效果好。在迄今為止的四代齒輪油極壓抗磨劑中，硫鉛(S-Pb)劑低速高扭矩性能很好，在高速?zèng)_擊負(fù)荷下性能不好;ZDDP(如T202、T203)在高速?zèng)_擊負(fù)荷下性能勉強(qiáng)，在低速高扭矩下性能不好;硫磷(S-P)劑在高速?zèng)_擊負(fù)荷下性能很好，在低速高扭矩下性能很差;唯獨(dú)硼酸鹽劑無(wú)論高速?zèng)_擊負(fù)荷還是低速高扭矩下性能都很好。(詳見(jiàn)《車用潤(rùn)滑油寶典》82-83頁(yè)及《潤(rùn)滑劑添加劑應(yīng)用指南》58-59頁(yè))。

10、防腐蝕的金屬范圍廣，溫度范圍寬。硼酸鹽對(duì)碳鋼、硼鋼、鑄鐵、鑄鋁及鉻鎳鉬合金等，都有很好的抗磨損、抗腐蝕性能，而且在高溫和低溫下都是如此。而硫、磷、氯劑則不然，對(duì)不同金屬在不同溫度下，抗磨性和防腐蝕性能好壞不一，差別很大。

11、殺菌除臭，延長(zhǎng)油品儲(chǔ)存期。硼酸鹽在各種燃料油、潤(rùn)滑油、切削油中，是很好的殺菌劑和除臭劑。

12、對(duì)密封材料適應(yīng)性強(qiáng)，漏油泄氣事故少。硼酸鹽劑潤(rùn)滑油對(duì)橡膠、塑料等軸封、油封材料既無(wú)腐蝕，也無(wú)過(guò)度溶脹作用，能防止其軟化、硬化和龜裂，減少停機(jī)檢修換件的時(shí)間和費(fèi)用。(詳見(jiàn)《石油產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)》232及375頁(yè))

13、無(wú)磷無(wú)毒無(wú)異味，是理想的環(huán)境友好產(chǎn)品。目前內(nèi)燃機(jī)油采用的 ZDDP抗氧抗腐劑，含磷7.2%-8.8%，含硫14%-18%，油中加劑1.5%時(shí)，磷含量就達(dá)到0.132%，超過(guò)SM/GF-4規(guī)范要求的0.08%，阻礙高端節(jié)能減排內(nèi)燃機(jī)油的推廣。ZDDP含磷還嚴(yán)重妨礙三效轉(zhuǎn)換裝置發(fā)揮廢氣凈化作用。內(nèi)燃機(jī)油中不含磷時(shí)，烴類廢氣轉(zhuǎn)化率為97%;含磷0.25%時(shí)，轉(zhuǎn)化率降到92%;含磷0.45%時(shí)，轉(zhuǎn)化率只有88%，嚴(yán)重時(shí)基本失效。含磷產(chǎn)品還使監(jiān)測(cè)空燃比的氧氣傳感器失靈。采用硼酸鹽添加劑后，只要配入少量清凈分散劑和氨荒酸鋅(ZDTC)，便可調(diào)制從GF-1至GF-4及SM等系列無(wú)磷低硫汽油機(jī)油。配合植物油，還可調(diào)制食品機(jī)械潤(rùn)滑油。

14、與現(xiàn)有的多種添加劑相容性好，適用油種范圍廣。硼酸鈣添加劑，是一種無(wú)異味、顏色淺、粘度低、閃點(diǎn)高、無(wú)沉淀的透明油狀液體。與溶劑精制、加氫和合成基礎(chǔ)油及現(xiàn)有清凈分散劑、抗氧抗腐劑、極壓抗磨劑、減摩減活劑、增粘降凝劑等，都有很好的相容性，與絕大多數(shù)油劑具有協(xié)同增效作用，可在內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油、液壓油、防銹油、金屬加工、成型油和切削液、潤(rùn)滑脂等多種潤(rùn)滑油液中廣泛應(yīng)用。

15、加劑量小，功能全，資源豐富，成本低。在過(guò)去10年間，內(nèi)燃機(jī)油加劑總量(不含增粘、降凝劑)能從10%-12%降至5%-9%，主要靠科技創(chuàng)新，即對(duì)單劑多效性的選擇和對(duì)復(fù)劑配伍性的優(yōu)化。