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如何判斷潤(rùn)滑油的剪切穩(wěn)定性

2018-08-20

　　潤(rùn)滑油的剪切穩(wěn)定性/剪切安定性：（Shear Stability）代表的是潤(rùn)滑油在受到機(jī)械剪切、碾壓時(shí)能保持穩(wěn)定黏度的性質(zhì)，也稱為機(jī)械安定性（mechanical stability）。剪切穩(wěn)定性好，則潤(rùn)滑油在機(jī)械剪切中能保持較為穩(wěn)定的黏度，否則潤(rùn)滑油會(huì)因?yàn)槭艿郊羟卸ざ冉档停ㄓ妥兿。?br /> 　　溫度會(huì)影響液體的黏度，黏度指數(shù)高的潤(rùn)滑油，粘溫性能好
　　在溫度變化中能保持穩(wěn)定的黏度，為了提高潤(rùn)滑油的黏度指數(shù)，潤(rùn)滑油里加入了黏度指數(shù)改進(jìn)劑（也稱增黏劑：viscosity-index improver）。黏度指數(shù)改進(jìn)劑是對(duì)溫度敏感的高分子聚合物，溫度升高時(shí)，其分子鏈膨脹舒展開來，基礎(chǔ)油分子間摩擦增加，對(duì)油的流動(dòng)性起到阻礙作用，也就是黏度增加，一定程度上緩解潤(rùn)滑油的粘度下降。

　　黏度指數(shù)添加劑也有缺點(diǎn)
　　在高剪切率下，黏度指數(shù)添加劑的分子鏈容易因?yàn)榧羟卸磺袛?，降低甚至完全喪失粘度改進(jìn)的能力，剪切不單包括機(jī)械部件運(yùn)動(dòng)中的剪切，還包括高溫剪切，高溫條件下，舒展開的分子更容易被機(jī)械剪切到，因此要注意黏度指數(shù)改進(jìn)劑的熱剪切穩(wěn)定性，一般說來，相對(duì)分子質(zhì)量大的聚合物增黏效果好一些，但是抗剪切能力就差。相對(duì)分子質(zhì)量小的聚合物更抗剪切，但是增黏效果有限，所以用量相對(duì)要多。有些潤(rùn)滑油在使用中出現(xiàn)黏度突降、油變稀的情況，就是因?yàn)轲ざ戎笖?shù)改進(jìn)劑分子被剪斷，失去增黏效果導(dǎo)致。黏度指數(shù)改進(jìn)劑常用于多級(jí)機(jī)油（汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油）、齒輪油、高粘度液壓油里，因此，要特別注意這些油的剪切穩(wěn)定性。

　　盡管所有的黏度指數(shù)改進(jìn)劑都會(huì)受到剪切，但是黏度指數(shù)改進(jìn)劑在受到剪切時(shí)的黏度穩(wěn)定性卻有差異。這就需要我們通過專業(yè)的檢測(cè)，對(duì)油品的剪切穩(wěn)定性做出評(píng)判：潤(rùn)滑油的剪切穩(wěn)定性通過剪切穩(wěn)定性試驗(yàn)來測(cè)量，在一定條件下，潤(rùn)滑油受到剪切，然后檢測(cè)黏度的變化結(jié)果，剪切穩(wěn)定性主要有三個(gè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：

　　1.DIN 51382：博世噴射器檢測(cè)法（Bosch Injector Test）——三個(gè)檢測(cè)方法中，這一個(gè)是要求Z低的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在這個(gè)試驗(yàn)中，油在2550psi的壓力狀態(tài)下運(yùn)行250次，然后檢測(cè)潤(rùn)滑油的黏度變化率。

　　2.ASTM D5621：聲波剪切法（Sonic Shear Method）是把油置于聲波震蕩器中，在經(jīng)受聲波剪切后，記錄剪切所引起的黏度損失率。這個(gè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)一般是美國(guó)的設(shè)備制造商使用，但是，目前逐漸被下面的CEC-L45-A-99 KRL圓錐滾子軸承實(shí)驗(yàn)所取代。

　　3.CEC-L45-A-99：圓錐滾子軸承實(shí)驗(yàn)（KRL Tapered Roller Bearing Test）是目前全球范圍內(nèi)比較流行的一種檢測(cè)法，因?yàn)槠毡檎J(rèn)為它的要求Z為嚴(yán)格，與現(xiàn)實(shí)使用中的潤(rùn)滑油抗剪切工況聯(lián)系Z為緊密。潤(rùn)滑油用于軸承里，軸承在有負(fù)載壓力的條件下連續(xù)運(yùn)行20個(gè)小時(shí)，然后記錄實(shí)驗(yàn)前后試驗(yàn)后的潤(rùn)滑油黏度，計(jì)算黏度損失率。

　　在剪切試驗(yàn)中，潤(rùn)滑油的黏度變化率記為剪切穩(wěn)定指數(shù)（shear stability index，簡(jiǎn)寫為SSI），剪切穩(wěn)定指數(shù)的數(shù)值越低，說明潤(rùn)滑油在經(jīng)受剪切后黏度變化越小，油的剪切穩(wěn)定性越好，黏度指數(shù)改進(jìn)劑的抗剪切性能越好。性能好的多級(jí)油使用優(yōu)質(zhì)的黏度指數(shù)改進(jìn)劑，優(yōu)質(zhì)粘指劑的SSI值較小，分子鏈不容易被切斷，例如聚烯烴（OCP）類聚合物。一般來說，機(jī)油的剪切指數(shù)SSI應(yīng)低于25。