在立法者和發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的推動(dòng)下，添加劑公司在提高燃油經(jīng)濟(jì)性和減少排放方面發(fā)揮著重要作用。
對(duì)曲軸箱發(fā)動(dòng)機(jī)油新的要求將推動(dòng)潤(rùn)滑油配方的改變。添加劑包中某些成分類(lèi)型的使用需求將增大，而某些成分類(lèi)型使用從長(zhǎng)期看將持續(xù)下降。無(wú)論是對(duì)添加劑生產(chǎn)商還是原料供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，了解清楚現(xiàn)有的資源情況，對(duì)于未來(lái)的研究、規(guī)劃和開(kāi)發(fā)以及投資都非常重要。
未來(lái)十年，內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑油配方將受環(huán)境法規(guī)驅(qū)動(dòng)改變，尤其是燃油經(jīng)濟(jì)性和排放控制標(biāo)準(zhǔn)的要求。它們的目標(biāo)是減少二氧化碳、硫和氮氧化物以及顆粒物，以改善空氣質(zhì)量。行業(yè)機(jī)構(gòu)和原始設(shè)備制造商不斷對(duì)車(chē)輛硬件進(jìn)行更改，以滿足新法規(guī)的要求。新的規(guī)格和修改后的潤(rùn)滑劑配方將為新標(biāo)準(zhǔn)的乘用車(chē)、摩托車(chē)、船用和重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)提供潤(rùn)滑保護(hù)。
韓國(guó)化工公司松原工業(yè)集團(tuán)（Songwon Industrial G.）銷(xiāo)售和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理菲利普•科利爾（Philip Collier）表示：“影響未來(lái)部件需求的主要市場(chǎng)趨勢(shì)是增加換油周期、降低油底殼液位、提高運(yùn)行溫度和縮小發(fā)動(dòng)機(jī)體積，所有這些都增加了潤(rùn)滑油的氧化壓力。”
一些潤(rùn)滑油成分限制旨在通過(guò)限制硫酸鹽灰分、磷和硫（稱(chēng)為SAPS）的水平以保護(hù)排放控制系統(tǒng)。采用較低粘度等級(jí)的產(chǎn)品有助于提高燃油經(jīng)濟(jì)性；然而，這給配方設(shè)計(jì)師如何確保潤(rùn)滑油的耐久性方面帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。
添加劑制造商雅富頓化學(xué)技術(shù)總監(jiān)艾莉戴爾•布朗表示：“未來(lái)的化學(xué)法規(guī)也可能很重要，例如目前對(duì)四丙烯基苯酚的限制規(guī)定，而其他含鉬、硼或鋅的材料將來(lái)也可能會(huì)受到影響。”
到2020年，船用潤(rùn)滑油將需要符合更嚴(yán)格的船用燃料硫含量上限標(biāo)準(zhǔn)。潤(rùn)滑油配方的變化將推動(dòng)添加劑包裝技術(shù)改進(jìn)和促使某些配方成分類(lèi)型發(fā)生變化。哪些成分類(lèi)型配比可能會(huì)增長(zhǎng)，哪些又會(huì)下降？
從灰分到無(wú)灰
無(wú)灰分散劑主要用于轎車(chē)、摩托車(chē)和重型柴油曲軸箱油。它們有助于防止油泥、漆膜和其他沉積物在臨界表面形成。它們還控制著燃燒過(guò)程中形成煙炱而造成粘度增加，這些煙炱會(huì)進(jìn)入曲軸箱油中。
分散劑常見(jiàn)的主要成分，占汽車(chē)潤(rùn)滑油添加劑包的30%到60%。隨著潤(rùn)滑油轉(zhuǎn)向低粘度以提高燃油經(jīng)濟(jì)性，分散劑中聚合物的稠度問(wèn)題會(huì)變得越來(lái)越尖銳。
桑加蒙咨詢(xún)公司的羅爾夫•哈特利表示：潤(rùn)滑油市場(chǎng)的發(fā)展大趨勢(shì)是通過(guò)降低機(jī)油粘度來(lái)最大限度地提高燃油經(jīng)濟(jì)性。為了實(shí)現(xiàn)燃油經(jīng)濟(jì)性粘度級(jí)別潤(rùn)滑油的低溫特性需要使用高濃度分散劑，會(huì)使?jié)櫥偷呐浞綇?fù)雜化。它促使配方設(shè)計(jì)者使用較輕質(zhì)的基礎(chǔ)油，從而導(dǎo)致更高的揮發(fā)性潤(rùn)滑劑。
哈特利表示：分散劑不會(huì)因化學(xué)成分的限制而被棄用，它們?nèi)詫⑹俏磥?lái)配方的關(guān)鍵組成部分，市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)將保持穩(wěn)定或略有增長(zhǎng)。未來(lái)的改進(jìn)方面，需要一種低粘度的柴油煙炱分散劑，以便于研制燃油經(jīng)濟(jì)性等級(jí)的潤(rùn)滑油。這將大大降低配比和添加劑包粘度，并將大大提高成品油配方的靈活性。
金屬清凈劑
大多數(shù)金屬清凈劑是基于鈣或鎂附著于油溶性有機(jī)皂，通常是磺酸鹽，苯甲酸鹽或水楊酸羧酸鹽。高堿性清凈劑有一個(gè)堿芯，提供堿值，中和酸性燃燒和氧化副產(chǎn)物。清凈劑的主要功能是控制發(fā)動(dòng)機(jī)中的沉積物，減少腐蝕和生銹。它還有另一個(gè)好處，如氧化抑制。
金屬清凈劑最大的市場(chǎng)在于船用機(jī)油。該行業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵影響因素是國(guó)際海事組織的2020年海洋燃料法規(guī)。該法規(guī)從2020年1月1日起執(zhí)行，將對(duì)開(kāi)放水域中海洋燃料的硫限值從3.5%降至0.5%。其目的是進(jìn)一步大幅減少船舶空氣污染物，特別是硫氧化物。這一變化將導(dǎo)致市場(chǎng)所需的高堿清凈劑大大減少，因?yàn)橐泻偷牧蜓趸镏械乃岣倭恕Ｔ谠摲ㄒ?guī)出臺(tái)之前，殼牌船用油已經(jīng)推出了一種較低的酸值基數(shù)的新產(chǎn)品。另一方面，新燃料的可用性仍存在不確定性，高堿值配方仍將是大眾所好。
乘用車(chē)潤(rùn)滑油方面，為了應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的燃油經(jīng)濟(jì)性要求的挑戰(zhàn)，已經(jīng)出現(xiàn)了含鈣清凈劑系統(tǒng)配方使用的融合趨勢(shì)。
然而，最新的乘用車(chē)汽油規(guī)格（API SN PLUS已于2018年推出，ILSAC GF-6計(jì)劃于2020年推出）包含旨在保護(hù)新型汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)免受低速預(yù)點(diǎn)火影響的試驗(yàn)。這往往會(huì)限制鈣值的水平，有利于朝著使用更多的鎂基清凈劑方向發(fā)展。
最后，歐洲汽車(chē)制造商協(xié)會(huì)（European Automotive Manufacturers' Association）的規(guī)范對(duì)潤(rùn)滑油中允許的最大硫酸化灰分進(jìn)行了限制，主要是為了防止排氣過(guò)濾器堵塞。鎂的每單位硫酸化灰會(huì)產(chǎn)生更高的總堿值，而在實(shí)際應(yīng)用中，往往高總堿值是重要的。由于鈣和鎂都是潤(rùn)滑油中的主要灰分來(lái)源，這也會(huì)通過(guò)提升處理率來(lái)限制清凈劑需求的增長(zhǎng)。
抗氧化劑
幾十年來(lái)，二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDPS）一直是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)油的主要成分，提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的磨損保護(hù)和抗氧化性能。二烷基二硫代磷酸鋅有助于改進(jìn)潤(rùn)滑油中的低硫化灰、低磷與低硫特性，而這些化學(xué)成分參數(shù)在新配方中將受到限制。
總部位于英國(guó)的燃料和潤(rùn)滑油添加劑公司SBZ Corp. 首席化學(xué)家安德魯奧格利指出：二烷基二硫代磷酸鋅的需求目前會(huì)保持穩(wěn)定，未來(lái)則可能會(huì)減少。二烷基二硫代磷酸鋅具有許多正面的性能屬性。然而，為了保護(hù)昂貴和敏感的排放系統(tǒng)，許多行業(yè)和原始設(shè)備制造商（OEM）的產(chǎn)品規(guī)范現(xiàn)在都對(duì)化學(xué)品組分進(jìn)行了限制。
潤(rùn)滑油配方可以在極低的二烷基二硫代磷酸鋅水平下配制。例如，符合ACEA C1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的乘用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油，最高磷含量為500份/百萬(wàn)。隨著對(duì)二烷基二硫代磷酸鋅處理率的化學(xué)限制更為嚴(yán)格，而潤(rùn)滑油的熱壓力和氧化壓力變得更大，補(bǔ)充抗氧化劑和耐磨成分為配方師提供了提高產(chǎn)品質(zhì)量水平的方法。
松原潤(rùn)滑油技術(shù)經(jīng)理稱(chēng)：“我們當(dāng)然希望在這些因素的推動(dòng)下，抗氧化劑的需求會(huì)進(jìn)一步增加……我們相信，對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，與其它成分協(xié)同組合（例如酚胺）可能產(chǎn)生更多優(yōu)良的性能。然而，抗氧化劑的創(chuàng)新是有必要的。”
奧格利認(rèn)同：現(xiàn)在許多原始設(shè)備制造商都青睞的大量臺(tái)架氧化試驗(yàn)肯定會(huì)推動(dòng)抗氧化水平上升。配方學(xué)家必須能夠利用抗氧化成分之間的協(xié)同作用。
布朗補(bǔ)充說(shuō)，最新的沃爾沃T-13氧化試驗(yàn)也對(duì)重型柴油潤(rùn)滑油的抗氧化性有著更高的要求。
化學(xué)方面的限制也推動(dòng)了行業(yè)對(duì)附加耐磨成分的改良，盡管新的化學(xué)成分在不添加硫或磷的情況下難以實(shí)現(xiàn)同樣的效果。布朗說(shuō)，含硼化合物已被廣泛測(cè)試，但對(duì)水的敏感性仍然是一個(gè)令人擔(dān)憂的問(wèn)題。
布朗表示：其他可以替代二烷基二硫代磷酸鋅的輔助耐磨成分非常昂貴，而且效率不高。隨著向更低粘度等級(jí)的推進(jìn)，這一領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)工作仍需繼續(xù)。
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