現(xiàn)代潤(rùn)滑油中，不論是發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、工業(yè)潤(rùn)滑油或是傳動(dòng)潤(rùn)滑油都含有一定量的添加劑，在油品的使用過程中由于油品的輸送或油與機(jī)器部件的劇烈振動(dòng)等原因，都會(huì)使油品有生成泡沫的傾向，而穩(wěn)定泡沫的形成會(huì)造成極為不良的后果，不僅造成潤(rùn)滑油的浪費(fèi)損失，還降低了油品的使用性能，造成機(jī)器的磨損。為了防止?jié)櫥蜕膳菽虮M快將生成的泡沫消除，在潤(rùn)滑油中使用了抗泡沫添加劑，本文對(duì)潤(rùn)滑油中使用的抗泡沫添加劑的作用機(jī)理、種類及選擇進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。
抗泡劑的消泡機(jī)理
油起泡沫可分成兩方面，一種是表面起泡，通常可以用抗泡劑來控制；另一種是油內(nèi)部的泡沫，內(nèi)部的泡沫是不易由抗泡劑來改善的，而且對(duì)表面泡沫有效的抗泡劑反而可能使油內(nèi)部泡沫更趨穩(wěn)定。對(duì)于需要更佳消泡性能的油，則需選擇基礎(chǔ)油與添加劑來加以調(diào)配。抗泡劑的作用機(jī)理較為復(fù)雜，說法不一，具有代表性的觀點(diǎn)有降低部分表面張力、擴(kuò)張和滲透三種觀點(diǎn)。
1、降低表面張力
這種作用機(jī)理是通過降低表面張力來實(shí)現(xiàn)的，這種觀點(diǎn)認(rèn)為抗泡劑的表面張力比發(fā)泡液小，當(dāng)抗泡劑與泡膜接觸后，使泡膜的表面張力局部降低而其余部分保持不變，泡膜較強(qiáng)張力牽引著張力較弱部分，從而使泡沫破裂。但是這種機(jī)理僅限于局部位置，因?yàn)檫@類物質(zhì)不溶于水，所以擴(kuò)散力較差，對(duì)于周圍的泡沫沒有起到多大的作用。當(dāng)泡沫表面局部的張力降低的情況下，在這種力的作用下，向四周慢慢的擴(kuò)散，最后形成破裂。
2、擴(kuò)張
這種觀點(diǎn)認(rèn)為抗泡劑液滴侵入泡膜內(nèi)使之成為膜的一部分，然后在膜上擴(kuò)張，可以有效的抑制活性劑的擴(kuò)散，使其難以發(fā)揮彈性的能力，從而消除表面泡沫。
3、滲透
這種觀點(diǎn)認(rèn)為抗泡劑的作用是增加氣泡壁對(duì)空氣的滲透性，從而加速泡沫的合并，減少了泡膜壁的強(qiáng)度和彈性，達(dá)到破泡作用的目的。
常見抗泡劑的種類
在工業(yè)生產(chǎn)的過程中會(huì)產(chǎn)生許多有害泡沫，需要添加抗泡劑。抗泡劑的種類很多，有機(jī)硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亞胺和酰胺類的，具有消泡速度更快，消泡時(shí)間更長(zhǎng)，適用介質(zhì)范圍更廣，甚至苛刻介質(zhì)環(huán)境如高溫、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的特點(diǎn)。
1、硅類
最常用的是聚二甲基硅氧烷，也稱二甲基硅油。純粹的聚二甲基硅氧烷，不經(jīng)分散處理難以作為抗泡劑。具有表面能低、表面張力較低的特點(diǎn)，因此它能有效抑制泡沫的產(chǎn)生，降低機(jī)器磨損并延長(zhǎng)油品使用壽命，有機(jī)硅聚合物抗泡劑并不溶解于油，它是通過高度分散穩(wěn)定的膠體狀態(tài)而分布于油中，如在酸性油品里，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，有機(jī)硅類型的抗泡劑會(huì)不穩(wěn)定而沉降，聚積造成消泡性能的失效。有機(jī)硅聚合物抗泡劑的作用機(jī)理為改變液體同空氣的表面張力，使之不易生成氣泡，因此含有機(jī)硅聚合物抗泡劑的油品空氣釋放性較差。有機(jī)硅類型抗泡劑的加量通常是2-20ppm。
2、非有機(jī)硅聚合物
在汽輪機(jī)油及液壓油等酸性油品中，長(zhǎng)時(shí)間使用后有機(jī)硅聚合物會(huì)失去消泡性能，這種場(chǎng)合可以使用非硅聚合物抗泡劑。應(yīng)用最多的非有機(jī)硅聚合物潤(rùn)滑油抗泡劑是丙烯酸酯和烷基丙烯酸共聚物。它們?cè)诘V物油中的溶解性好，對(duì)調(diào)合技術(shù)不敏gan，用量也很少0. 001% ~ 0. 05% (質(zhì)量分?jǐn)?shù) )。這類抗泡劑的抗泡性能受體系已存在的表面活性物質(zhì)影響較大，抗泡劑的作用效果取決于整個(gè)油品體系，因此同一種表面活性劑在一個(gè)油品體系中具有降低泡沫的能力，但在另一種情況下則可能完全沒有抗泡性能，某些場(chǎng)合不僅沒有抗泡性能，反而促進(jìn)油品生成泡沫，在潤(rùn)滑油體系中存在清凈劑時(shí)應(yīng)特別注意這種情況。這類抗泡劑和有機(jī)硅類型抗泡劑相比，能有效地改善油品的空氣釋放性。因?yàn)檫@類非有機(jī)硅聚合物抗泡劑的作用機(jī)理為部分替代原氣泡膜中的表面活性劑，從而改變膜層分子間引力， 使膜強(qiáng)度降低，或韌性降低使泡沫的穩(wěn)定性下降，達(dá)到消泡的目的，因此含這類非有機(jī)硅聚合物抗泡劑的油品中的空氣能以氣泡形式放出，具有良好的空氣釋放性。
3、復(fù)合抗泡劑
由于上述兩類抗泡劑的優(yōu)點(diǎn)及不足，某些情況下單獨(dú)使用不能滿足油品性能要求，因此發(fā)展了復(fù)合抗泡劑，通過復(fù)合增加抗泡效果和提高抗泡劑的穩(wěn)定性。多數(shù)復(fù)合抗泡劑是上述兩類抗泡劑的復(fù)合，以發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，滿足油品使用性能的要求。此外也有非硅類抗泡劑之間的復(fù)合。
抗泡劑的選擇
選擇抗泡劑類型的原則取決于潤(rùn)滑油的組成和油品的使用方式，潤(rùn)滑油中使用的添加劑多為表面活性劑，一種表面活性劑可以兼有數(shù)種作用，因此在降低和抑制潤(rùn)滑油生成泡沫方面應(yīng)考慮潤(rùn)滑油配方中使用的其他功能添加劑的類型。油品中表面活性劑間的相互作用機(jī)理是復(fù)雜的，許多場(chǎng)合并不能靠理論推理解決問題，要使?jié)櫥涂古輨┑膽?yīng)用發(fā)揮好的效果，必須進(jìn)行實(shí)際油品體系的多方面試驗(yàn)，另外研究并采用多效添加劑是提高經(jīng)濟(jì)效益和提高油品質(zhì)量的關(guān)鍵，因?yàn)椋捎枚嘈砑觿┛梢栽跐M足油品使用功能的前提下，減少使用功能添加劑的數(shù)量，這可以減少潤(rùn)滑油這個(gè)含多種表面活性物質(zhì)體系的復(fù)雜性，減少不確定因素對(duì)油品穩(wěn)定性能的影響，油品的穩(wěn)定與否是決定其質(zhì)量的關(guān)鍵。