推廣硼酸鹽添加劑加快潤滑油劑轉(zhuǎn)型升級
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摘 自《 潤 滑 油 》2015年笫3期12頁
( 摘 要 )
馬國光1。馬希福2。張傳春1。劉杰1 劉少偉1
(青島利寶石油添加劑有限公司1 中石化長城潤滑油公司2)
目前國內(nèi)外潤滑油劑都面臨環(huán)境及能源挑戰(zhàn)，亟待向節(jié)能減排轉(zhuǎn)型升級，有不少問題需通過技術(shù)創(chuàng)新解決：一是趕超國際先進(jìn)水平；二是如何消化轉(zhuǎn)型升級所增加的成本；三是需要創(chuàng)新出不縮短凈化裝置壽命，強(qiáng)化尾氣排放的內(nèi)燃機(jī)油；四是應(yīng)研制出新的減摩劑解決有機(jī)鉬成本高顏色重的難題；五是應(yīng)為齒輪油找到既減硫又不降低負(fù)載的極壓劑；六是急需開發(fā)抗磨性超過磷酸酯的非磷抗磨劑；七是應(yīng)采取降低內(nèi)燃機(jī)油灰分的有力措施；八是破解國產(chǎn)單劑磷、硫含量高的難題。
近年來大量試驗(yàn)證明，納米硼酸鹽具有許多特異效果，能極大地改善潤滑油劑的品質(zhì)和性能，在節(jié)能減排轉(zhuǎn)型升級過程必將起到其他劑難以替代的重要和關(guān)鍵作用。
一、硼酸鹽及潤滑特性
硼酸鹽是硼酸與某些堿金屬氫氧化物中和的無機(jī)鹽。有些稀土硼化物形成的鹽也應(yīng)屬硼酸鹽范圍。可用的有硼酸鉀、鈉、鈣、鎂、鋁、鋅、銅和硼酸鑭、鈰等。
硼酸鹽潤滑劑的最大優(yōu)勢是：無毒無色無異味，資源豐富成本低，功能齊全效能高，節(jié)能減排用途廣。到目前為止硼酸鹽是唯一同時具備優(yōu)異極壓抗磨減摩性、熱氧化安定性、防銹防腐殺菌性、清凈分散性、與各種油劑兼容性、與多種密封材料適應(yīng)性、尾氣凈化系統(tǒng)耐久性的新一代高能多效節(jié)能減排添加劑。
其特點(diǎn)可簡單概括為以下15條：a極壓負(fù)載能力高；b抗磨性能特別強(qiáng)；c摩擦系數(shù)非常小；d油品氧化溫度高；e工作平衡油溫低；f清凈分散性能好；g粘度越低越抗磨；h防銹金屬范圍大；i換油里程特別長；j無毒無色無異味；k密封適應(yīng)性能好；l催化裝置不中毒；m適用范圍極其廣；n硼的資源很豐富；o用劑成本比較低。
二、納米硼酸鹽的制造方法
硼酸鹽潤滑劑既然性能這么突出，為何近40年沒推開？因?yàn)樵缙谟玫呐鹚徕洝⑩c不抗水解，遇水和潮氣渾濁乳化失去潤滑性能。后期雖用了抗水解的硼酸鈣，但沒制成鈉米顆粒，加入油中分層沉淀不起作用。這方面我們也走過許多彎路：開始采用乳化蒸餾法，水脫不凈，產(chǎn)品不透明；隨后采用沉淀浮選法，顆粒不勻，質(zhì)量不穩(wěn)定；而后采用氣流粉碎法，雜質(zhì)出不來，成品不干凈；再后采用反應(yīng)烘干法，顆粒重團(tuán)聚，油品易分層；最后采用反應(yīng)改性蒸餾分散法才獲得成功。
試驗(yàn)證明：硼酸鹽要想真正發(fā)揮應(yīng)有作用，不但需要制成納米顆粒，還必須在油液使用過程繼續(xù)保持納米顆粒。具體步驟如下：
a、選擇合適的硼酸鹽，油中用抗水解的硼酸鈣、鑭等；水中用不抗水解的硼酸鉀、鈉。
b、選擇激光、化學(xué)合成等方法，將硼酸鹽制成100nm以下顆粒，最大不超過200nm。
c、選擇有效的改性劑對納米顆粒表面進(jìn)行修飾，降低表面能，防止再團(tuán)聚。
d、優(yōu)化出與目標(biāo)產(chǎn)品性能協(xié)同的載體，可以是合成酯，也可用各類基礎(chǔ)油。
e、優(yōu)化分散劑，將硼酸鹽納米顆粒，按比例加入載體，用不同分散劑進(jìn)行試驗(yàn)，最終選擇硼酸鹽加量大、透明度好、無分層沉淀的分散劑。
f、選擇分散設(shè)備及分散工藝，如超聲波、膠體磨或高速剪切機(jī)，將改性硼酸鹽，用分散劑分散到載體中，形成清澈透明、均勻懸浮、長期穩(wěn)定的母液。
g、配制不同性效的單劑，選擇適合的硼酸鹽母液，與其他添加劑配合優(yōu)化，制成摩擦改進(jìn)劑、抗磨劑、極壓劑、磨合劑、修復(fù)劑及硼化清凈劑、分散等單劑。
h、配制各種復(fù)合劑，利用相關(guān)硼酸鹽單劑，配合國內(nèi)外其它單劑，優(yōu)化出內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油、液壓油等復(fù)合劑。通過四球機(jī)、旋轉(zhuǎn)氧彈、曲軸箱模擬試驗(yàn)、銅片腐蝕試驗(yàn)和行車試驗(yàn)等得到的數(shù)據(jù)，與雪佛龍、雅富頓等“四大天王”復(fù)合劑指標(biāo)對比。如都達(dá)到或超過進(jìn)口復(fù)合劑水平即為合格，否則繼續(xù)攻關(guān)優(yōu)化直到達(dá)標(biāo)為止。
制造納米顆粒的方法很多且并不困難，但選擇合適的改性劑和分散劑比較復(fù)雜，需要了解納米顆粒表面特性，如比表面積，表面自由能，顆粒物吸附性，表面電性，表面潤濕性，官能團(tuán)反應(yīng)性等。不同特性決定選擇不同改性劑、分散劑和加量；決定采用不同的改性方法、溫度和時間。
常用的改性劑，在油中用硅烷、鈦酸酯等偶聯(lián)劑，也可用陰、陽、非離子型表面活性劑。在水、醇中用聚馬來酸，聚丙烯酸（酯）等。
常用的分散劑，在油中用有機(jī)型羧酸鹽、硅酸鹽、胺鹽、非離子表面活性劑、聚丙烯酰胺等；在水中用無機(jī)型正硅酸鈉、偏硅酸鈉、碳酸鈉等。近年來對難分散的無機(jī)納米顆粒，多采用超分散劑，如含取代氨端基聚酯、接枝共聚物、聚（羥基酸）酯等。
納米科技的發(fā)展和納米顆粒的奇異特性，使眾多領(lǐng)域的產(chǎn)品獲得了升級換代機(jī)遇。納米硼酸、納米硼酸鈣、納米硼酸鑭、納米碳化硼等，通過造粒、改性、分散、配伍和穩(wěn)定，已在多種潤滑油劑中通過吸附、沉積、反應(yīng)、滲透、滾動、滑動等方式，成功地起著減摩、抗磨、極壓、負(fù)載、拋光、隔離、硬化、削峰、填谷、磨合、修復(fù)作用，極大地提升了潤滑“三性”，全方位改善了油品質(zhì)量，大幅度減少了添加劑加量，擴(kuò)展了向苛刻領(lǐng)域的應(yīng)用，并促進(jìn)了油劑節(jié)能減排。
三、硼酸鹽在潤滑油劑轉(zhuǎn)型升級過程的應(yīng)用
1、為我國潤滑油趕超國際先進(jìn)水平提供添加劑
隨著加氫及合成基礎(chǔ)油放開和進(jìn)口復(fù)合劑大量上市，我國潤滑油市場正走向高端化。打“擦邊球”搞假冒偽劣的企業(yè)將被淘汰，但在大規(guī)模城鄉(xiāng)－體化進(jìn)程中，二手車生意仍會火爆，中檔油還有不小市場。
目前，路博潤、潤英聯(lián)、雪佛龍、雅富頓的復(fù)合劑，以極大優(yōu)勢占領(lǐng)著80%的國內(nèi)市場，并在繼續(xù)擴(kuò)展。面對外國品牌油劑大舉進(jìn)攻，國人不知這是友好合作共贏？還是激烈商業(yè)戰(zhàn)爭？作為擁有13億人口、兩億輛汽車、全球第二大潤滑油消費(fèi)國，越來越多的高檔油劑依賴進(jìn)口，卻甘敗下峰，這能讓國人甘心和安心嗎！問題到底出在哪里？有人回答是：基礎(chǔ)油沒問題，進(jìn)口與國產(chǎn)的，精制與加氫的，礦物與合成的都有，進(jìn)口品牌所用油也不過如此。問題出在添加劑上，無論國產(chǎn)單劑還是復(fù)劑，都難達(dá)到四大進(jìn)口名牌水平，想調(diào)出完全符合進(jìn)口潤滑油指標(biāo)是困難的。
當(dāng)然，我國質(zhì)檢部門對油品監(jiān)督檢測的指標(biāo)不全面，也是油劑質(zhì)量長期趕不上國際先進(jìn)水平的原因之一。往往只檢測閃點(diǎn)、傾點(diǎn)、粘度等一些高低檔油都完全相同的物理指標(biāo)，而對真正區(qū)別質(zhì)量好壞，代表主要性能的卡咬負(fù)荷、摩擦系數(shù)、磨斑直徑、清凈程度、氧化時間等，卻不加控制、監(jiān)督和檢測，結(jié)果導(dǎo)致假冒偽劣油品暢行無阻，高檔油品受到?jīng)_擊，性價(jià)比極其混亂，失去了趕超國際先進(jìn)水平的伩心和勁頭。只有從配方選定到油品出廠，從用戶驗(yàn)收到質(zhì)監(jiān)抽測，都以潤滑“三性”為主，兼顧硫磷灰分含量，才能控制住油品質(zhì)量和節(jié)能減排指標(biāo)，讓假冒低劣產(chǎn)品難以混水摸魚，讓做好事好油的人得到好報(bào)。
為驗(yàn)證國產(chǎn)劑到底能否趕上國際先進(jìn)水平，我們用自產(chǎn)的納米硼酸鹽，配合其他國產(chǎn)單劑進(jìn)行了一系列復(fù)合劑配方優(yōu)化試驗(yàn)，到2014年春已得出結(jié)論：僅用國產(chǎn)傳統(tǒng)單劑難以優(yōu)化出四大進(jìn)口名牌水平的復(fù)合劑，也調(diào)不出進(jìn)口名牌的內(nèi)燃機(jī)油。如用納米硼酸鑭、鈣等優(yōu)化出的復(fù)合劑，在相同加劑量和基礎(chǔ)油中，便可調(diào)出達(dá)到或超過四大進(jìn)口名牌復(fù)合劑所調(diào)油品指標(biāo)，實(shí)例見附表。事實(shí)推翻了國產(chǎn)劑做不出國際先進(jìn)水平油的結(jié)論。
2、可生產(chǎn)無磷或低磷環(huán)保內(nèi)燃機(jī)油
據(jù)聯(lián)合國環(huán)境計(jì)劃署調(diào)查，全球大中城市50%空氣污染來自汽車尾氣、曲軸箱排氣和燃油箱蒸氣，主要是CO、HC、NOx和SO2。因此，減排必須從控制燃、潤油硫酸灰分和硫、磷（SAPS）含量做起。
美、日、歐上世紀(jì)就出臺了若干限磷、硫、灰和燃油降耗標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)，而我國大部分地區(qū)還執(zhí)行國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，硫排量是美國的5倍，歐盟和日本的15倍。根源是對大氣污染危害認(rèn)識不足，法規(guī)不全或執(zhí)法不嚴(yán)，導(dǎo)致燃潤油節(jié)能減排轉(zhuǎn)型升級滯后。在生存環(huán)境遭到破壞面前，沉默和妥協(xié)，依賴和等待，都會給自己和子孫帶來災(zāi)難。CO能使人窒息死亡；HC和NO能毒化血液導(dǎo)致癱瘓；NO2能導(dǎo)致肺氣腫致死，光照下遇HC成臭氧（O3），濃度達(dá)1.25×10-3mol/L以上致人死亡。SO2能引起氣管炎，形成酸雨、酸霧，腐蝕金屬、車輛和建筑，酸化水土，妨礙動植物生長。近年來霧霾席巻我國10多省市，四分之一的成因來之放任汽車增長的尾氣加重和高硫磷燃、潤油。能吸入肺里的PM2.5顆粒夾雜著多環(huán)芳烴和苯并芘，導(dǎo)致死亡率極高的吸肺病，還能直接致癌，已成國人之心肺大患。防治空氣污染應(yīng)先從生產(chǎn)節(jié)能減排潤滑油做起。
內(nèi)燃機(jī)油要達(dá)到環(huán)保指標(biāo)，必須打破“不用ZDDP凸輪挺桿必然磨損”的緊箍咒。事實(shí)證明，多種納米硼酸鹽的抗磨性、減摩性，都遠(yuǎn)比ZDDP好。用500N基礎(chǔ)油都加1%的不同抗磨劑在四球機(jī)上測試：二烷基二硫代磷酸鋅﹙T202﹚、﹙T203﹚的磨斑直徑都是0.47mm；二烷基二硫代氨基甲酸氧鉬﹙MODTC﹚也是0.47mm；而納米硼酸摩擦改進(jìn)劑僅為0.41mm；納米硼酸鑭摩擦改進(jìn)劑僅為0.35mm。用這些劑代替ZDDP，調(diào)出的無磷汽機(jī)油，經(jīng)四球機(jī)等測試抗磨、減摩、抗氧等指標(biāo)均達(dá)到或超過含ZDDP進(jìn)口汽油機(jī)油。這說明用硼酸鹽替代ZDDP不但可行，而且更好。
3、為推廣節(jié)能油提供價(jià)廉色淺的摩擦改進(jìn)劑
我國每年約消耗燃油3億多噸，按節(jié)油率4%計(jì)算，年節(jié)燃油1200萬噸，價(jià)值600億人民幣。據(jù)測試，單級油改用多級油節(jié)油5%；40號粘度機(jī)油換成30號節(jié)油7.5%；用有機(jī)鉬優(yōu)化的內(nèi)燃機(jī)油和車輛齒輪油節(jié)油5%。由此可見，用好的粘度指數(shù)改進(jìn)劑、抗磨劑和摩擦改進(jìn)劑，就能節(jié)油。有機(jī)鉬成本高，彥色重，用限制了節(jié)能潤滑油的推廣。用納米硼系摩擦改進(jìn)劑有更好的性價(jià)比。從表5看，硼酸鑭的平均摩擦系數(shù)/f 和 平均摩擦力/N與有機(jī)鉬MODDP比幾乎扯平。硼磺酸鈣在I類基礎(chǔ)油中平均摩擦系數(shù)僅0.074，比二烷基二硫代磷酸鉬（MoDDP）0.095小0.022，即22.1%；平均摩擦力3.624N，比二烷基二硫代磷酸鉬4.669N減小1.045，即22%，且色淺，價(jià)格不到有機(jī)鉬二分之一，非常適合用I類基礎(chǔ)油調(diào)制節(jié)能潤滑油。
4、提供低硫無臭味車輛、工業(yè)齒輪油復(fù)合劑
齒輪油最重要的性能是負(fù)載能力，以往都靠加大硫化物實(shí)現(xiàn)，很多復(fù)合劑硫化烯烴高達(dá)60%-70%，且活性硫占很大比例，加速了齒輪點(diǎn)蝕，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，加重了PM2.5污染，還帶動“溫室氣體”更多排放。硼酸鹽可替代大部分硫化物提高齒輪油的極壓性能。
據(jù)中國石科院黃文軒《八十年代節(jié)能潤滑劑――硼酸鹽》一文介紹：美國雪佛龍公司1979年用OLOA9150硼酸鹽齒輪油復(fù)合劑生產(chǎn)的齒輪油，梯姆肯機(jī)試驗(yàn)接觸壓力42000磅/英寸2，是硫磷型齒輪油的1.83倍；OK值45.4Kg，是硫磷劑的1.9倍；40℃粘度由600厘斯降至200厘斯以下，負(fù)荷不但沒降，反倒由27.5kg上升到53kg，提高81.8%；而硫磷齒輪油從600到200厘斯負(fù)荷徘徊在20.4-27.2kg，低于200厘斯負(fù)荷繼續(xù)下降，平均比硼型齒輪油低66.5%；四球機(jī)降粘燒結(jié)負(fù)荷試驗(yàn)，硼與硫磷兩種齒輪油40℃粘度200厘斯-100厘斯PD值都在250-260kg，但低于100厘斯后，硼型齒輪油PD值迅速增至300kg以上，而硫磷型齒輪油卻很快下降到200kg以下。
以上試驗(yàn)說明，硼酸鹽可以代替大部分硫化烯烴解決齒輪油的極壓性能和環(huán)保問題。
利寶公司用納米硼酸鈣、納米硼酸鑭對傳統(tǒng)齒輪油復(fù)合劑進(jìn)行了優(yōu)化，制出的T4405S、T4406B、T4408B通用齒輪油復(fù)合劑，硫含量比進(jìn)囗的H3339分別降低16.5%、7.48%和7.3%；比國產(chǎn)博潤T4208分別降低22.95%、13.93%和13.73%。含硼劑油的PB值分別為143kg、135kg和128kg，而H3339和T4208均為128kg；PD值含硼的為400kg、500kg、620kg，H3339和T4208分別為500kg和620kg。上述數(shù)據(jù)說明，加硼減硫環(huán)保型齒輪油的最大無卡咬負(fù)荷和燒結(jié)負(fù)荷并不比全硫磷型低。
5、為潤滑油提供優(yōu)良的非磷抗磨劑
半個世紀(jì)以來，國內(nèi)外普遍認(rèn)為最好的抗磨劑是磷化物，如亞磷酸二丁酯（T304）、磷酸三甲酚酯（T306）及磷硫胺混合物（T305、7、8、9）。但這些含磷劑都不允許用于內(nèi)燃機(jī)油，就連ZDDP也因磷而受限。傳統(tǒng)配方證明：完全無磷將導(dǎo)至凸輪挺桿磨損，就連國際潤滑油標(biāo)準(zhǔn)與審查委員會（ILSAC）也不得不在GF-4、GF-5節(jié)能環(huán)保汽機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定0.06% ---0.08%的磷含量。事實(shí)上內(nèi)燃機(jī)油并非不能無磷化，只是沒找到替代劑而已。不少納米材料都可替代ZDDP，如納米硼酸鈣、鑭、鉬等。如將一種納米硼酸和納米硼酸鑭優(yōu)化在一起，以2%加入美孚速覇1000SN10W/40高端汽機(jī)油，使摩擦系數(shù)由0.106降至0.070，下降34.0%；使磨斑直徑由0.42mm降0.35mm，比含ZDDP配方優(yōu)越得多。不但為汽油機(jī)油無磷化，也為其他油劑節(jié)能減排轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)造了條件。
6、能降低金屬清凈劑和內(nèi)燃機(jī)油灰分
國內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)油的硫酸灰分，主要來之高堿值金屬清凈劑。以高堿值磺酸鈣為例，一部分是用硫酸磺化的磺酸和氫氧化鈣中和生成的中性磺酸鈣起清凈作用；另一部分是用氫氧化鈣與二氧化碳酸化成碳酸鈣微粒膠體起酸中和作用。中和性能越好，總堿值越高，碳酸鈣和硫酸鈣形成的灰分越大，對油品氧化越快，對機(jī)械磨損越嚴(yán)重。由此可見，潤滑油并非總堿值越高越好，因?yàn)樗怯没曳謸Q來的。事實(shí)證明，采用低硫柴油和低灰潤滑油，可大大改善活塞積炭結(jié)焦?fàn)顩r。因此歐盟標(biāo)準(zhǔn)對汽機(jī)油、轎車柴機(jī)油和重負(fù)荷柴機(jī)油，都規(guī)定了硫酸鹽灰分限值。我國潤滑專家近年來在多地學(xué)術(shù)交流會上，都提出了降低潤滑油灰分的重要性和要求，但實(shí)際問題並未得到解決。內(nèi)燃機(jī)油想降低灰分：一是采用硼化烯基丁二酰亞胺（TB154），有一定的抗氧化性，不必再用那么高的堿值去中和氧化形成的酸，灰分就會有所降低；二是釆用納米硼磺酸鈣，不降低清凈性，卻可使灰分大為減少；三是釆用部分沒有灰分的非離子表面性劑，不但能增加清凈性，還大幅度減少灰分。由于油中使用，須選擇親水親油平衡值（HLB）不大于12，不小于8的表面性劑。
7、減少有害物質(zhì)改善傳統(tǒng)單劑性能
傳統(tǒng)清浄、分散、抗氧、抗腐、極壓、抗磨、減摩劑等，都起過無可替代的作用。但在推行節(jié)能減排法規(guī)過程，暴露出許多問題，如不解決用戶和用量越來越少。近20年來，人們發(fā)現(xiàn)硼酸鹽潤滑劑的引入，能大幅度降低硫磷等有毒有害物質(zhì)，提升極壓抗磨減摩、高溫抗氧、清凈分散性、節(jié)能減排性能，已在傳統(tǒng)單劑中逐步使用。
a、硼酸改造磺酸鈣金屬清凈劑：美、日、英有的公司用硼酸對磺酸鹽改造，使其清凈性，熱氧化安定性及抗磨、減摩性均有很大改善。我們公司也有這種產(chǎn)品。
b、硼酸改造丁二酰亞胺分散劑：美、意和國內(nèi)一些公司，用硼酸將丁二酰亞胺硼化成TB154或T154B，使其耐高溫性、分散性、抗磨性、防銹性明顯改善，對氟橡膠密封的相容性有極大改善。加于手動變速箍油，發(fā)揮了極好的清垢、密封作用。
c、硼酸鹽替代硫磷氯極壓抗磨劑：雪弗龍公司是最早用硼酸鹽極壓抗磨劑作齒輪油的廠家。國內(nèi)也有一些廠家用硼酸鹽作極壓抗磨劑，我們公司也有這類產(chǎn)品。
d、硼酸改造防銹劑：美、曰有的用硼酸改造烷基水楊酸鈉、烷基苯磺酸鈣、脂肪酸鎂防銹劑<>，用于金屬切削、成型油液，不但提高了金屬機(jī)械的防銹防腐性，更改善了環(huán)保性。
e、硼化物應(yīng)用于其他潤滑油劑：雪佛龍、潤英聯(lián)、路博潤、雅富頓、埃克森美孚公司，都有將硼化物應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油及自動傳動液復(fù)合劑中的產(chǎn)品；在液壓和液力傳動油中用硼化物的國內(nèi)外公司更多。
8、為潤滑油轉(zhuǎn)型升級降低成本
潤滑油轉(zhuǎn)型升級是為節(jié)能減排，提高潤滑性能和使用價(jià)值。一般來說，需采用更好的基礎(chǔ)油和更環(huán)保的添加劑，前者是基礎(chǔ)，后者是關(guān)鍵。從現(xiàn)象上看似乎無人能擺脫漲價(jià)的困擾，但從本質(zhì)上看，市場己發(fā)生很大変化，不再是價(jià)格大戰(zhàn)，而轉(zhuǎn)變成價(jià)值大戰(zhàn)。創(chuàng)新技術(shù)、提高質(zhì)量、增加功能、改善服務(wù)、誠伩品牌，増長消費(fèi)者的總價(jià)值，才能破解成本高、利潤少的難題。釆用節(jié)能環(huán)保納米硼酸鹽高新技術(shù)，本身就是技術(shù)創(chuàng)新，已提高了質(zhì)量、增加了功能，加上硼酸鹽資源豐富，制造成本不高，使用硼酸鹽的大部分油劑不會增加成本，有的還有所降低。如達(dá)到進(jìn)口復(fù)合劑相同質(zhì)量指標(biāo)的硼酸鹽型內(nèi)燃機(jī)油復(fù)合劑，平均每噸的價(jià)格比進(jìn)口復(fù)合劑低4500元—6000元；調(diào)合高檔內(nèi)燃機(jī)油加劑量10%，成本毎噸硼酸鹽內(nèi)燃機(jī)油比用進(jìn)口劑降低成本450元---600元。加上硼酸鹽復(fù)合劑加劑量小，又可降低100--1000元。由此可見，要想消化潤滑油轉(zhuǎn)型升級增加的成本，采用硼酸鹽添加劑是一條很不錯的出路。
四、硼酸鹽潤滑劑的作用機(jī)理
根據(jù)中外專家論述和筆者實(shí)踐，硼酸鹽潤滑性能優(yōu)秀的主要原因如下：
（1）摩擦系數(shù)小，是由于在摩擦副上硬度高的鈉米顆粒先起削峰作用，后起“小滾珠”作用；硬度低的鈉米顆粒先起填谷作用，后被壓扁成類似層狀結(jié)構(gòu)，減小了阻力。
（2）抗磨性能強(qiáng)，是由于硼酸鹽在摩擦副上能形成比硫磷厚10--20倍的粘滑堆積層，將摩擦副隔離開來，防止金屬直接接觸造成磨損。
（3）極壓承載能力高，一方面由于硼酸鹽在摩擦副摩擦受熱后，晶格滑移出現(xiàn)縫隙時滲透到金屬表層內(nèi)，起滲硼硬化表面作用；另一方面由于鈉米顆粒的削峰填谷，擴(kuò)大了真實(shí)接觸面，減小了單位面積上的負(fù)荷。
（4）換油周期長，是因硼不像硫磷氯，在金屬摩擦生熱時起化學(xué)反應(yīng)，生成金屬硫磷氯化物，通過不斷犧牲金屬尺寸和油中劑量，提供極壓抗磨性能。硼酸鹽是靠電子軌道空穴形成的引力吸附在摩擦副上，即使被剪切下來還會通過“電泳”再吸附上去(油的粘度越小，電泳”再吸附速度越快，極壓抗磨性越好)，能在基本不犧牲添加劑條件下提供減摩、抗磨和極壓性能，因此使用壽命至少比硫磷氯劑延長一倍。
五、硼系添加劑在潤滑領(lǐng)域的應(yīng)用前景
a、制成抗磨、減摩、極壓、磨合、修復(fù)等單劑，改善現(xiàn)有成品油性能。
b、配合國內(nèi)外單劑，調(diào)制國際先進(jìn)水平的內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油、液壓油等復(fù)合劑。
c、用納米硼酸、硼酸鈣、鑭等對現(xiàn)有單、復(fù)劑改造，促進(jìn)油品節(jié)能減排轉(zhuǎn)型升級。
d、用硼酸鹽，在水油體系中開發(fā)系列金屬切削、成型液，減少電力、石油浪費(fèi)，延長機(jī)械、模具壽命，減輕環(huán)境污染，提高機(jī)加效率。
e、研發(fā)硼系制動液，保證干濕回流點(diǎn)，防止吸潮、降沸、生熱、“汽阻”，危及安全。
f、將磷硼引入自動傳動液（ATF），滿足摩擦特性、剪切穩(wěn)定性、服務(wù)壽命等全功能要求，趕超通用、福特、埃里遜、卡特皮勒公司的ATF先進(jìn)水平。
節(jié)能減排長期滯后，正孕育著一場新技術(shù)革命。推廣納米硼酸鹽潤滑劑，加速油劑轉(zhuǎn)型升級，是企業(yè)占穩(wěn)高端產(chǎn)品市場，獲取豐厚利潤的難得機(jī)遇。
