有機鉬：潤滑油添加劑中的“神奇元素”
一、有機鉬在潤滑油添加劑領域的發(fā)展歷程
（一）早期探索階段
有機鉬在潤滑油添加劑領域的應用有著一段不斷探索發(fā)展的歷程。早在早期探索階段，人們就發(fā)現(xiàn)了鉬元素在減少摩擦、抵抗磨損等方面具備一定潛力，從而開始嘗試將其應用于潤滑油添加劑之中。
當時的技術背景下，初代含鉬添加劑多以二硫化鉬（MoS?）的形式出現(xiàn)，它是由天然鉬精礦粉經(jīng)化學提純后改變分子結構而制成的固體粉劑，色黑稍帶銀灰色，有金屬光澤，觸之有滑膩感，是一種良好的固體潤滑劑。不過，這種初代產(chǎn)品面臨著諸多問題，其作為固體無法溶入油中，哪怕是所謂的 “納米級” 二硫化鉬也會或多或少產(chǎn)生沉淀，這使得它在潤滑油中的應用受到極大限制，難以充分發(fā)揮潤滑作用。并且在使用過程中，二硫化鉬不僅對所潤滑的機器設備和加工的產(chǎn)品會產(chǎn)生污染，最新的研究還表明其在廢油脂排放處理過程中，對環(huán)境也會產(chǎn)生比較嚴重的污染。此外，由于二硫化鉬是固體粉末，在高速高壓條件下對于降低噪音也十分不利，再加上純度方面受成本考慮，大部分含有很高的石墨成分，影響了潤滑劑的性能以及持久性。所以，最初含鉬添加劑雖展現(xiàn)出一定的減摩極壓性能，但整體應用局限較大，僅能在一些潤滑脂中還有所采用，這便是有機鉬在潤滑油添加劑領域早期應用的雛形與面臨的狀況。
（二）各代產(chǎn)品演變
隨著對潤滑油添加劑性能要求的不斷提高以及相關技術的持續(xù)進步，含鉬添加劑經(jīng)歷了從第一代到后續(xù)幾代產(chǎn)品的更迭發(fā)展。
第一代產(chǎn)品是二硫化鉬固體粉末，前面提到它雖能體現(xiàn)比較理想的減摩極壓性能，但溶解性等問題使其在潤滑油中的應用受限，目前只有在一些特種潤滑脂中還在采用。
第二代產(chǎn)品為硫 - 磷 - 氧（S - P - O）有機鉬，代表性的產(chǎn)品是二烷基二硫代硫酸氧鉬（MODDP），從上世紀 70 年代開始，國外廠家著手生產(chǎn)該產(chǎn)品。它相較于二硫化鉬粉末，油溶性能得到了一定提高，不過并沒有從根本上解決溶解性問題，在工藝不穩(wěn)定時還會出現(xiàn)沉淀或產(chǎn)品分解產(chǎn)生氣體的情況。而且由于其含磷量較高，容易致使尾氣催化器中毒，所以在如今的國外市場應用也較少。
到了上世紀八、九十年代，潤滑油添加劑生產(chǎn)商研發(fā)生產(chǎn)出了第三代產(chǎn)品 —— 烷基二硫代氨基甲酸鉬（MoDTC），這是一種含硫（S）不含磷（P）有機鉬。它雖然解決了含磷帶來的尾氣催化器中毒問題，但自身又存在油溶性、減摩性和抗氧化性能不佳的缺陷，同時還有銹蝕和腐蝕方面的風險，影響了其更廣泛的應用。
本世紀推出的第四代鉬 —— 低硫（S）、不含磷（P）、含氮（N）有機鉬則展現(xiàn)出了更優(yōu)異的性能表現(xiàn)。該產(chǎn)品相當穩(wěn)定，徹底解決了油溶性問題，磷含量也極低，幾乎為零，最大的優(yōu)勢在于含氮而具有很好的高溫抗氧化性能，能廣泛使用于對 S、P 有限制的高級別 SN 潤滑油內(nèi)，代表著有機鉬添加劑當前的發(fā)展趨勢，也更契合如今對潤滑油品質(zhì)以及環(huán)保等多方面要求不斷提升的市場環(huán)境。
總之，含鉬添加劑的各代產(chǎn)品在不斷演變中，各自有著不同的特點、優(yōu)勢以及被市場逐漸接納或淘汰的原因，推動著有機鉬在潤滑油添加劑領域持續(xù)發(fā)展進步。
二、常見有機鉬潤滑油添加劑的種類及特性
（一）含硫磷鉬（MoDDP）
二烷基二硫代磷酸鉬（MoDDP），其化學構成中包含鉬（Mo）、硫（S）、磷（P）等元素，是一種典型的有機鉬化合物。從化學結構角度來看，它具有特定的分子排列與化學鍵合方式，使其具備獨特的化學性能。
在潤滑油中，MoDDP 有著較好的溶解情況，相較于早期的二硫化鉬（MoS?）固體粉劑，它能更均勻地分散在油液里，這為其發(fā)揮減摩抗磨等作用提供了良好基礎。說到減摩抗磨性能，MoDDP 表現(xiàn)較為突出，它可以在金屬摩擦表面形成一層保護膜，有效降低金屬之間的直接摩擦，減少磨損情況的發(fā)生，進而延長機械設備的使用壽命。
在實際應用方面，MoDDP 常用于各類對潤滑要求較高、工況較為復雜的機械設備所使用的潤滑油中，例如汽車發(fā)動機、工業(yè)齒輪箱等。然而，它也存在一定局限性，由于含有磷元素，在一些尾氣排放控制嚴格的應用場景下，可能會導致尾氣催化器中毒，影響尾氣處理效果。而且在工藝不穩(wěn)定時，還可能出現(xiàn)沉淀或者產(chǎn)品分解產(chǎn)生氣體等情況，影響其使用效果和穩(wěn)定性。
（二）含硫不含磷鉬（MoDTC）
二烷基二硫代氨基甲酸鉬（MoDTC）是一種含硫（S）但不含磷（P）的有機鉬化合物，化學名字為 [(CH3) 2NCS2] 2Mo，不僅含有鉬元素，還包含 S 和 N 等原子元素，形成了獨特的含硫有機配位化合物結構。
MoDTC 具備良好的抗氧化性，可穩(wěn)定烴基在高溫下產(chǎn)生自由基，避免潤滑油出現(xiàn)分解氧化現(xiàn)象，使得潤滑油能在高溫環(huán)境下保持較好的性能狀態(tài)。在不同的基礎油中，它有著不一樣的反應特點，比如在一些礦物油和合成油里，其與基礎油的相容性較好，能夠較好地發(fā)揮自身性能，不過在溶解性、減摩性和抗氧化性能方面，相較于理想狀態(tài)還存在一定的提升空間，自身存在油溶性、減摩性和抗氧化性能不佳的缺陷，同時還有銹蝕和腐蝕方面的風險。
與其他同類產(chǎn)品相比，MoDTC 的獨特之處在于解決了含磷帶來的尾氣催化器中毒問題，使其能應用在對尾氣排放有嚴格要求的設備潤滑中。但不足點是其在減摩、抗氧化以及抗腐蝕等綜合性能的平衡上還有待優(yōu)化，這在一定程度上限制了它在一些對潤滑油性能要求極高的精細設備潤滑領域的廣泛應用。
（三）非硫磷鉬（Mo-Am）
非活性有機鉬即有機鉬混合物（Mo-Am），它有著自身獨特的基本情況。在與其他添加劑協(xié)同作用時，能展現(xiàn)出較為優(yōu)異的性能，比如和一些抗氧化劑、抗磨劑共同使用時，可以發(fā)揮出更好的減摩、抗氧化以及抗腐蝕等協(xié)同效果，使?jié)櫥驼w性能得到顯著提升。
自身穩(wěn)定性方面，Mo-Am 在不同的溫度、壓力以及復雜的工況環(huán)境下，都能保持相對穩(wěn)定的化學狀態(tài)，不易分解或者失效，為長期穩(wěn)定的潤滑作用提供保障。從環(huán)保角度來看，它不含硫、磷等可能對環(huán)境造成不良影響的元素，在如今環(huán)保要求日益提高的背景下，具備很大的優(yōu)勢，符合綠色潤滑的發(fā)展趨勢，可應用在一些對環(huán)保要求較高的機械設備潤滑場景中，像城市公共交通車輛、環(huán)保型工業(yè)設備等的潤滑系統(tǒng)里。
三、有機鉬作為潤滑油添加劑的作用機理
（一）正常工況下的作用
在正常工況，也就是常規(guī)的機械運轉(zhuǎn)條件下，有機鉬發(fā)揮著重要的減摩、抗磨作用，以保障機械部件能夠穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。有機鉬通常以液態(tài)形式存在于潤滑油中，由于其自身具備特殊的化學結構與性質(zhì)，能夠在摩擦表面形成物理、化學吸附膜。
從物理吸附角度來看，有機鉬分子中的極性基團會與金屬摩擦表面產(chǎn)生吸附作用，就如同微小的 “吸附力場”，使其附著在金屬表面。而化學吸附則是基于有機鉬分子與金屬表面原子之間發(fā)生化學反應，進而形成化學鍵合，這種化學鍵合讓吸附膜更加牢固地存在于摩擦表面。
例如在汽車發(fā)動機的正常運轉(zhuǎn)過程中，機油里添加的有機鉬會在活塞環(huán)與氣缸壁等摩擦部位，通過上述物理、化學吸附的方式形成保護膜。這層膜能夠有效隔開金屬與金屬之間的直接接觸，極大地降低了摩擦系數(shù)，減少了磨損情況的發(fā)生，使得發(fā)動機各部件可以順暢、穩(wěn)定地運行，延長了發(fā)動機的使用壽命，也有助于維持機械設備整體良好的工作狀態(tài)。
（二）苛刻工況下的表現(xiàn)
當機械處于高速、高溫、高壓等比較嚴苛的工作環(huán)境時，有機鉬更是展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。在這樣的苛刻工況下，摩擦副表面會承受極大的壓力、摩擦力以及高溫影響，此時有機鉬能夠在摩擦副表面發(fā)生分解反應，進而形成納米級二硫化鉬（MoS?）化學反應膜。
這種納米級的 MoS?化學反應膜有著特殊的層狀微晶結構，它會以極薄的層次疊置于金屬表面，每層厚度大約為 0.625 納米，層間距離為 1.32 納米。這種特殊的結構會改變摩擦運動方式，將原本的滑動摩擦轉(zhuǎn)變成滾動摩擦，就如同在金屬表面鋪上了一層微小的 “滾珠”，使得摩擦系數(shù)得以大幅度降低。
比如在工業(yè)生產(chǎn)中的大型高速齒輪箱運轉(zhuǎn)時，齒輪之間的摩擦會產(chǎn)生大量的熱，并且承受著極高的壓力，常規(guī)的潤滑方式可能難以滿足要求。而含有有機鉬的潤滑油在這種情況下，有機鉬分解形成的納米級二硫化鉬化學反應膜，就能有效地保護齒輪表面，抑制因高溫導致的機油性能下降，提高齒輪的極壓性能，避免齒輪出現(xiàn)膠合、磨損等故障，確保齒輪箱在苛刻工況下依然可以可靠地工作。
四、有機鉬在潤滑油添加劑應用中的優(yōu)勢
（一）對發(fā)動機的保護作用
有機鉬在潤滑油添加劑應用中，對發(fā)動機有著極為重要的保護作用。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，各個零部件之間會不可避免地產(chǎn)生摩擦，而有機鉬能夠憑借其獨特的性能，有效減少這種摩擦帶來的磨損。例如，有機鉬可以在活塞環(huán)與氣缸壁、曲軸與軸瓦等關鍵摩擦部位，通過物理吸附與化學吸附的方式，形成牢固且穩(wěn)定的保護膜。這種保護膜能夠?qū)⒔饘倥c金屬之間的直接接觸進行有效阻隔，使得摩擦系數(shù)顯著降低，進而減少零部件的磨損情況。
從提高零部件抗損耗能力方面來看，有機鉬在長期的使用過程中，持續(xù)發(fā)揮著減摩抗磨的作用，避免了因頻繁摩擦導致的零部件表面損傷、疲勞等問題，使得像發(fā)動機的活塞、曲軸等關鍵部件能夠在相對良好的工況下運行，大大提高了它們抵抗損耗的能力。通過減少磨損、增強抗損耗能力，有機鉬添加劑能有效延長發(fā)動機的整體使用壽命，這對于車輛等依靠發(fā)動機作為動力核心的設備來說意義重大，不僅可以降低維修成本、減少設備更新頻率，還能保障設備在較長時間內(nèi)穩(wěn)定可靠地運行，充分體現(xiàn)了有機鉬在發(fā)動機保護方面的重要性。
（二）抗氧化與延長換油期
有機鉬含有一些特定的元素，使其在提升機油抗氧化性能方面有著出色表現(xiàn)。部分有機鉬添加劑中含有的氮元素，其所在的化學基團具有高溫抗氧的特性，能穩(wěn)定烴基在高溫下產(chǎn)生自由基，避免潤滑油出現(xiàn)分解氧化現(xiàn)象，使得機油在高溫環(huán)境下也能較好地維持自身性能狀態(tài)。
當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，在曲軸箱內(nèi)，有機鉬添加劑可以減少各部件之間的摩擦，摩擦的減少意味著熱量的產(chǎn)生也相應降低，從而有助于降低機油的工作溫度。而較低的溫度環(huán)境能延緩機油的變質(zhì)速度，減少機油中輕質(zhì)成分的揮發(fā)，讓機油能夠在更長時間內(nèi)保持良好的潤滑、散熱等性能。
綜合來看，有機鉬對機油抗氧化性能的提升以及在曲軸箱內(nèi)發(fā)揮的減摩降溫作用，能夠有效地延緩機油變質(zhì)、減少揮發(fā)，進而實現(xiàn)延長換油周期的效果。這樣一來，車主可以減少換油的次數(shù)，不僅降低了機油更換成本，還節(jié)省了相應的時間和精力，帶來了實實在在的便利和經(jīng)濟效益，也契合當下人們追求高效、經(jīng)濟的設備維護理念。
（三）節(jié)能與提高燃油經(jīng)濟性
行車試驗的數(shù)據(jù)表明，燃料燃燒所產(chǎn)生的能量大約僅有 60% 左右能夠轉(zhuǎn)化為動能，而其中約 30% 的動能會被白白消耗在各種摩擦副中。有機鉬作為潤滑油添加劑，在減少摩擦方面有著顯著效果。它可以在摩擦副表面形成保護膜，將原本的滑動摩擦改變?yōu)闈L動摩擦，大大降低了摩擦系數(shù)，從而有效減少了能量在摩擦過程中的損耗。
例如，在車輛日常行駛中，添加了有機鉬添加劑的潤滑油，能讓發(fā)動機內(nèi)部各部件運轉(zhuǎn)更加順暢，減少因克服摩擦力而額外消耗的能量，使得車輛在相同的行駛條件下，所需要的燃油量相應減少，進而實現(xiàn)節(jié)約能源、提高燃油經(jīng)濟性的目的。據(jù)相關試驗顯示，有機鉬添加劑能達到 3 - 5% 的燃油節(jié)省效果。在如今全球能源緊張的大背景下，節(jié)能已然成為各個行業(yè)重點關注的課題，有機鉬在潤滑油添加劑中的應用，通過提高燃油經(jīng)濟性這一優(yōu)勢，很好地順應了當下節(jié)能的大趨勢，對于推動交通運輸?shù)阮I域的可持續(xù)發(fā)展有著積極意義。
五、有機鉬應用中的注意事項及前景展望
（一）應用中的注意要點
在使用有機鉬作為潤滑油添加劑時，有諸多注意要點需要格外留意，以保障其能發(fā)揮良好性能且避免產(chǎn)生負面影響。
對于不同類型的車輛而言，其發(fā)動機的設計、工況特點以及對潤滑油的要求都存在差異。比如，高性能跑車的發(fā)動機往往在高轉(zhuǎn)速、高負荷下運行，對潤滑油的抗磨、抗氧化以及散熱性能要求極高，使用有機鉬添加劑時，需要確保添加量精準，因為添加過多可能會導致機油粘度過高，影響發(fā)動機的動力輸出以及散熱效果；而對于普通家用轎車，發(fā)動機工作環(huán)境相對溫和，但同樣要依據(jù)車輛的使用年限、行駛里程等來合理控制有機鉬的添加量，若車輛使用時間較長，發(fā)動機內(nèi)部零部件已有一定程度磨損，適當增加有機鉬添加量能更好地起到保護作用，可若是新車，過量添加則可能造成不必要的浪費甚至對發(fā)動機產(chǎn)生腐蝕風險。
在不同工況方面，車輛長時間在高溫環(huán)境下行駛，如夏季高溫時段長途跋涉或者頻繁在擁堵路況下走走停停，發(fā)動機溫度容易過高，這就要求有機鉬添加劑具備良好的高溫穩(wěn)定性以及抗氧化性，否則容易出現(xiàn)分解失效的情況，無法持續(xù)發(fā)揮減摩抗磨作用；而在寒冷環(huán)境中啟動車輛時，有機鉬的溶解性和分散性要能保證在低溫下也不受影響，否則可能出現(xiàn)沉淀，影響機油的正常潤滑性能。另外，對于一些工業(yè)設備，像處于重載、高速運轉(zhuǎn)的大型齒輪箱，有機鉬的添加量和類型選擇就要充分考慮其極壓抗磨性能，確保能有效保護齒輪表面，防止膠合、磨損等故障出現(xiàn)；而在一些輕載、低速運轉(zhuǎn)的設備中，則可以適當降低有機鉬的使用濃度，達到經(jīng)濟且有效的潤滑目的。
從與不同基礎油搭配來看，礦物油、合成油等各類基礎油自身的化學性質(zhì)、成分有所不同，和有機鉬的相容性也不一樣。有些基礎油本身的抗氧化性能較差，搭配有機鉬時，就需要選擇抗氧化性好的有機鉬產(chǎn)品，以協(xié)同提升整體潤滑油的抗氧化能力；若基礎油的清潔分散性不佳，有機鉬的加入不能影響其對發(fā)動機內(nèi)部積碳、油泥等雜質(zhì)的清潔能力，并且要防止因相互作用而產(chǎn)生沉淀等不良現(xiàn)象。同時，在調(diào)配過程中，要嚴格按照規(guī)定的工藝順序和操作規(guī)范進行添加，確保有機鉬能均勻分散在基礎油中，充分發(fā)揮其功效。
總之，只有充分考慮上述這些關鍵因素，合理使用有機鉬添加劑，才能讓其在潤滑油中真正起到提升性能、保護設備的作用。
（二）未來發(fā)展前景
隨著全球環(huán)保要求日益提高以及油品性能不斷升級，有機鉬作為高端特種添加劑在未來潤滑油市場中展現(xiàn)出了廣闊的應用前景。
一方面，環(huán)保法規(guī)越發(fā)嚴格，對于汽車尾氣排放中有害物質(zhì)的限制愈發(fā)細致，這促使?jié)櫥托袠I(yè)不斷尋求低硫、低磷甚至無硫無磷的添加劑產(chǎn)品，以保護尾氣處理裝置的三元催化器等敏感設備。而有機鉬添加劑中的部分產(chǎn)品，如非硫磷型有機鉬，恰好契合這一趨勢，憑借其對環(huán)境友好、不易導致尾氣催化器中毒的優(yōu)勢，有望在未來得到更廣泛的應用。例如，在城市公共交通車輛、新能源汽車等對環(huán)保要求極高的領域，有機鉬添加劑能夠助力潤滑油滿足相關排放標準，減少對大氣環(huán)境的污染，實現(xiàn)綠色出行的目標。
另一方面，發(fā)動機制造技術不斷進步，如今的發(fā)動機朝著精密化、小型化、高性能化方向發(fā)展，其工作條件變得更加苛刻，對潤滑油的品質(zhì)和性能要求也隨之提升。有機鉬添加劑所具備的出色減摩抗磨、抗氧化以及抗腐蝕等性能，使其能夠很好地適應這些新的要求，為發(fā)動機提供更可靠的保護，延長發(fā)動機的使用壽命，提高設備的運行效率。比如在航空航天領域，飛行器發(fā)動機對于潤滑油的耐高溫、高壓以及抗磨損等性能需求極高，有機鉬添加劑有望通過進一步的研發(fā)和優(yōu)化，在這類高端領域發(fā)揮關鍵作用。
從市場需求角度來看，工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展使得各類機械設備不斷增多，對于高性能潤滑油的需求持續(xù)增長，有機鉬添加劑憑借其能提升潤滑油綜合性能、實現(xiàn)節(jié)能降耗的特點，在工業(yè)齒輪油、液壓油等眾多潤滑油品類中都有很大的潛在發(fā)展空間。而且，隨著科研技術的不斷創(chuàng)新，有機鉬添加劑的性能有望進一步優(yōu)化提升，成本也可能逐步降低，這將進一步推動其在更廣泛的領域得到應用，在未來潤滑油市場中占據(jù)。
六、產(chǎn)品推薦
二硫代氨基甲酸鉬 MSAIL 525A MoDTC 是一種不含磷酸鹽的液態(tài)有機鉬摩擦改進劑，可大幅度降低油品摩擦系數(shù)，并具有抗磨、抗氧等多種功能，廣泛應用于內(nèi)燃機油、各類工業(yè)潤滑油、純油型金屬加工液、油脂等。
主要特點
減少摩擦：通過在金屬表面形成低摩擦層，有效減少部件間的摩擦和磨損。
抗磨損保護：提供卓越的磨損保護，延長機械設備及潤滑劑的使用壽命。
極壓性能：在高負荷和嚴苛條件下保護金屬表面，防止磨損。
抗氧化性能：幫助抵抗氧化，減少污泥和清漆的形成，延長潤滑油的使用周期。
防腐蝕：在金屬表面形成防護層，有效防止腐蝕。
高兼容性：與多種基礎油和其他添加劑兼容，適用于多功能潤滑劑配方。
應用領域
發(fā)動機油：提高燃油效率，延長發(fā)動機部件的使用壽命。
齒輪油：減少齒輪系統(tǒng)的摩擦和磨損，提供極壓保護。
液壓油：增強液壓系統(tǒng)的磨損保護和極壓能力，確保系統(tǒng)平穩(wěn)運行。
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