細說潤滑油百年發展史(上)
人類很早就知道并使用潤滑油,潤滑油的發展已經有一百多年的歷史。
1876年在俄國的巴拉罕建立了世界上第一個潤滑油生產廠,1878年巴黎世界博覽會上俄國人推出了第一批礦物潤滑油樣品。從此,潤滑劑作為一種材料、一類產品和一門科學進入了人們的世界。
從原油加工能力和石油產品消耗量來看,潤滑油所占比例并不大,但其重要性卻非常突出,潤滑油的應用領域比汽、煤、柴油等石油產品廣泛。工業、農業、交通運輸,國民經濟各個部門、各個行業,從生產到生活幾乎所有人類活動都與潤滑油有關。
潤滑油一般由基礎油和添加劑兩部分組成?;A油是潤滑油的主要成分,決定著潤滑油的基本性質,添加劑則可彌補和改善基礎油性能方面的不足,賦予某些新的性能,是潤滑油的重要組成部分。潤滑油基礎油主要分礦物基礎油、合成基礎油以及動植物油三大類。礦物基礎油應用廣泛,用量很大(約95%以上),但有些應用場合則必須使用合成基礎油和動植物油調配的產品,因而使這兩種基礎油得到迅速發展。
上世紀30年代后,糠醛精制工藝和丙烷脫瀝青工藝相繼投入工業使用,把礦物油工業推向了現代化的發展階段,進入90年代后,潤滑油產品升級換代的步伐明顯加快,發動機油、齒輪油、傳動液等要求低排放、低消耗和長壽命,因而對礦物基礎油有了更高的要求,這樣,傳統的“溶劑精制—溶劑脫蠟—補充精制”基礎油生產工藝已不能完全適應調制現代潤滑油產品的要求。因此,美國石油協會(API)于1993年將基礎油分為五類(API-1509),并將其并入EOLCS(API發動機油發照認證系統)中,Ⅰ類為傳統溶劑精制礦物油,Ⅱ、Ⅲ類是加氫處理或裂解精制礦物油,Ⅳ類為石蠟分解法與乙烯齊聚合成法制得的合成基礎油(特指合成烴基礎油),Ⅴ類是其他類型基礎油。
二次世界大戰前后,由于軍事技術的進步,要求新的機械設備在較苛刻的條件下工作,一般礦物油不能滿足使用要求;還由于有些國家,如德國、日本的石油資源短缺,因而促使人們通過化學合成的方法研制性能更好的潤滑油,所以,上世紀30年代中期,合成潤滑劑孕育而生。
合成潤滑劑的研究是從合成烴開始的。
1934年美國人F.W.Sullivan等合成了聚a-烯烴,在此同時,德國人H.Zorn也發現了與Sullivan相同的制備合成烴的方法,從1939年開始,德國人利用石蠟裂解所得的a-烯烴生產聚a-烯烴潤滑油。
在1935年左右,美國康寧玻璃廠研究了有機硅聚合物的制備方法,得到了性能突出的線性和鉸鏈聚合產品。隨后,道康寧公司做了進一步研究,采用格氏反應,在1946年通用電氣公司用直接合成法生產硅油。
在第二世界大戰中,德國制備出聚醚液體,但由于氧化穩定性較差,無法用于潤滑劑,后來發現這種化合物對苯基-a-萘胺等抗氧劑有很好的感受性,使聚醚作為潤滑油得到廣泛應用。
歷經半個世紀的發展,潤滑油的品質也越來越成熟,工藝也在不斷的改革創新中,在下期中我們將繼續介紹,20世紀30年代末后那個動蕩的年代,潤滑油的發展又將遭遇怎樣的機遇和挑戰。