III. Các tiêu chuẩn cơ bản đánh giá chất lợng dầu nhờn [1]
4.6. Phụ gia chịu điều kiện khắc nghiệt(HD)
Phụ gia là những chất chịu tải cao, chống ôxy hố, bảo vệ ổ bi chống ăn mịn và có một số tính chất tẩy rửa, phân tán. Chúng thích hợp dùng trong các động cơ xăng, diezel. Phụ gia (HD) bao gồm các chất tẩy rửa và phân tán, cả hai loại phụ gia này đều có chức năng làm sạch. Trong dầu động cơ chúng có nhiều mục đích nh: Giữ cho dầu và các sản phẩm cháy không tan trong trạng thái lơ lửng. Ngăn cản các sản phẩm oxy hoá nh nhựa asphan kết tụ thành các hạt. Việc đa phụ gia HD tác nhân kiềm là để trung hoà axit và để làm giảm
36 S 3 CH CH2 3 CH S C
hiệu ứng ăn mịn của chúng. Nhóm phụ gia này ngăn chặn tạo cặn lắng trên bề mặt kim loại, tạo cặn bùn trong động cơ, ăn mòn kim loại.
Các phụ gia tẩy rửa và phân tán là các chất phân cực. Tính rửa là hiện tợng làm sạch bề mặt khỏi cặn lắng. Tính phân tán là khả năng khối dầu có thể giữ các tạp chất ở trạng thái lơ lửng. Phụ gia rửa và phụ gia phân tán mỗi loại đều làm cả hai chức năng trên bề mặt và trên khối dầu.
4.6.1. Các chất tẩy rửa.
Tác nhân quan trọng nhất có tính tẩy rửa là các phụ gia chứa kim loại. Thông thờng những loại phụ gia này là loại kiềm cao có chứa Cacbonat kim loại phân tán trong dầu, do đó chúng có khả năng trung hịa axit tạo thành trong quá trình lu huỳnh cháy và tiếp xúc với nớc. Dạng bảo vệ này đặc biệt quan trọng trong các động cơ diezel sử dụng nhiên liệu có hàm lợng lu huỳnh cao. Các chất tẩy rửa có tác dụng kéo cặn ra bề mặt chúng bám dính. Về ngun tắc các chất tẩy rửa có chứa:
+ Các nhóm phân cực nh sunfonat, cacbon xilyl. + Các gốc mạch thẳng, mạch vòng hay vòng thơm. + Một hoặc vài ion kim loại thông dụng.
Chất tẩy rửa thờng chứa hàm lợng kim loại cao ( tới 10 lần so với hệ số tỷ l- ợng) chúng thờng có tính kiềm hoặc kiềm cao. Các chất tẩy rửa đợc phân loại theo độ kiềm. Các chất phân tán không thờng đợc sử dụng phối hợp với các chất tẩy rửa kim loại để tạo thành cặn ở nhiệt độ thấp.
4.6.2. Các chất phân tán.
Là các phụ gia có khả năng ngăn ngừa hoặc làm chậm qúa trình tạo cặn và lắng đọng trong điều kiện hoạt động ở nhiệt độ thấp. Nh vậy chức năng cơ bản của một chất phân tán là làm yếu lực liên kết giữa các tiểu phân riêng biệt với nhau. Tạo điều kiện làm tan rã các kết tủa xốp và các khối kết tụ do đó cho phép từng tiểu phân có thể tồn tại nh một thực thể riêng biệt.
Cấu trúc chung của một chất phân tán không giống với cấu trúc của một chất tẩy rửa. Trong đó chất phân tán có một đi hydrocacbon hoặc một nhóm đi đầu giúp cho chất phân tán tan đợc hoàn toàn trong dầu gốc đợc sử dụng chất phân tán cũng có một đầu phân cực. Các chất phân tán đợc sử dụng rộng rãi nhất đều có chứa các nhóm chức nh amin, amit hoặc hydroxyt este.
Ca R SO3 R SO3 Ca OH R SO3
Lợng chất phân tán đợc sử dụng nói chung phụ thuộc vào chất rắn cần phân tán trong dầu. Hậu quả của chất phân tán là kết quả của sự tác động qua lại đặc biệt giữa các tác nhân đợc chọn và các chất phân tán.
4.6.3. Các tác nhân kiềm.
Các chất phụ gia này đợc tạo ra bằng cách gắn canxi hoặc magiê vào các xà phòng sunfonat hoặc fenolat hồ tan. Nhờ cơng nghệ kiềm cao ngời ta có thể gắn vào các phân tử xà phịng một lợng kim loại kiềm thổ 10 ữ 12 lần tính theo hệ số tỷ trọng.