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Jun 06, 2023

윤활유 첨가제에 관한 모든 것

윤활유 첨가제 기술은 여러 가지 다른 화학 물질을 포함하기 때문에 복잡한 사업입니다. 종종 하나의 첨가제는 다른 첨가제와 경쟁하기 때문에 서로 불리한 상호 작용을 할 수 있습니다.

윤활유 첨가제 기술은 여러 가지 다른 화학 물질을 포함하기 때문에 복잡한 사업입니다. 종종 한 첨가제는 기판 표면의 동일한 영역을 놓고 경쟁하기 때문에 다른 첨가제와 불리하게 상호 작용할 수 있습니다. 이러한 종류의 상호 작용으로 인해 첨가제의 원하는 특성이 취소될 수 있습니다.

반대로, 다양한 첨가제 화학 물질을 사용하면 때로는 성능에 긍정적인 시너지 효과를 가져올 수 있습니다. 따라서 다양한 윤활제 첨가제의 복잡한 화학 구조와 상호 작용을 이해하는 것은 응용 분야의 요구 사항에 맞는 고성능 그리스를 적절하게 구성하는 데 매우 중요합니다.

그리스 제조에 사용되는 보다 중요한 첨가제 중 일부는 표 1에 나열되어 있습니다.

표 1. 그리스에는 무엇이 들어있나요? 이 표는 몇 가지 일반적인 그리스 첨가제의 특성을 보여줍니다. 출처: Nye Lubricants Inc.

많은 합성 윤활유, 특히 탄화수소 기반 윤활유는 산소 분해에 취약합니다. 반응성 자유라디칼과 과산화물 형성으로 시작되는 이 산화 과정은 많은 응용 분야에서 오일 농축과 슬러지 및 바니시 형성의 주요 원인입니다.

오일의 파괴적인 산화는 개시, 전파, 분기 및 종료를 포함하는 순환 과정으로 설명할 수 있습니다(그림 4). 사이클이 중단되거나 종료되지 않는 한, 오일이나 그리스를 더 이상 사용할 수 없을 때까지 산화가 계속 발생합니다.

4. 주기를 깨는 것. 1차 항산화제(AO)는 반응성이 매우 높은 라디칼과 반응하여 자가 전파 라디칼 사슬을 끊어 분해 속도를 늦춥니다. 2차 AO는 존재하는 반응성 과산화물과 반응하여 산화 주기를 파괴합니다. 제공: Nye Lubricants Inc.

산화 방지제는 기유의 산화 저항성을 높여 윤활유의 수명을 연장하도록 고안된 첨가제입니다. 산화방지제는 윤활유가 산화방지제 없이는 가능한 것보다 더 높은 온도에서 작동할 수 있도록 해줍니다.

항산화제에는 1차와 2차의 두 가지 유형이 있습니다. 1차 항산화제는 일반적으로 방향족 아민과 장애 페놀로 구성됩니다. 2차 항산화제는 일반적으로 아인산염과 티오에테르 및 티오에스테르와 같은 특정 황 함유 화합물로 구성됩니다. 각 유형의 항산화제는 산화를 억제하는 서로 다른 기능을 수행합니다.

산화 과정은 자유 라디칼이 형성되는 개시 단계부터 시작됩니다. 1차 항산화제는 전파 단계에서 자유 라디칼과 빠르게 반응하여 보다 안정적인 새로운 라디칼을 형성하여 분해 과정을 늦추는 "라디칼 제거제"입니다.

2차 항산화제는 윤활유가 산소와 반응할 때 종종 존재하는 과산화물과 반응합니다. 이러한 항산화제는 주기를 깨고 분기 및 추가 번식을 방지하는 역할을 합니다. 대부분의 경우 그리스 제조자는 산화 분해로부터 오일을 최대한 보호하기 위해 1차 및 2차 항산화제를 조합하여 사용합니다.

매사추세츠 공과대학(Massachusetts Institute of Technology)의 한 전문가는 높은 마찰과 마모로 인해 국민총생산(GDP)의 6% 이상에 달하는 자원 낭비가 발생한다고 주장합니다. 따라서 마찰과 마모의 영향을 최소화하기 위한 조치를 취하면 많은 비용을 절약할 수 있습니다.

윤활 시스템에서 발생할 수 있는 기계적 마모 메커니즘에는 접착 마모, 연마 마모, 구멍 및 파쇄 등 여러 가지 유형이 있습니다. 마모 방지 첨가제는 이러한 손상이 발생하기 쉬운 용도로 사용되는 윤활유의 필수 구성 요소입니다.

마모 방지 첨가제는 극압제와 마모 방지제의 두 가지 범주로 분류됩니다. 극압 첨가제와 내마모 첨가제는 모두 금속 표면의 반응을 통해 보호 장벽을 형성하는 기능을 합니다.

내마모 첨가제는 일반적으로 연속적이고 중간 정도의 마모율을 줄이기 위해 낮은 하중과 높은 속도의 온화한 조건에서 사용됩니다. 첨가제는 도포 표면을 코팅하여 시간이 지남에 따라 금속이 마모되지 않도록 보호합니다. 내마모 첨가제의 일반적인 예로는 트리아릴 인산염과 아연 디알킬디티오인산염이 있습니다.