TỔNG QUAN về CHẤT ức CHẾ OXY HOÁ

Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
TỔNG QUAN VỀ CHẤT ỨC CHẾ OXY HOÁ
Khái niệm: Phản ứng ôxy hoá là phản ứng trong đó ôxy kết hợp với các
chất khác hay bất cứ phản ứng nào trong đó có sự trao đổi điện tử.
Đây là một khía cạnh quan trọng của quá trình bôi trơn khi mà oxy không
khí có thể tác dụng với các hợp phần của dầu bôi trơn ở những điều kiện vận
hành khác nhau. Hầu hết các hợp phần của dầu bôi trơn đều tác dụng nhanh
hoặc chậm với oxy, khả năng bền ôxy hoá của các hợp chất này tăng dần theo
thứ tự sau:
Hydrocacbon không no < hợp chất dị nguyên tố < hydrocacbon thơm <
naphten < parafin.
⋅→+
⋅
ROOOR
2
Vì dầu nhờn thường làm việc ở điều kiện tiếp xúc trực tiếp
với oxy không khí chúng có thể tác dụng dần dần với oxy trong không khí.
Tốc độ của quá trình oxy hoá chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như nhiệt độ
tăng thì tốc độ của quá trình oxy hoá tăng Sự tiếp xúc với không khí hoặc sự
trộn lẫn thường xuyên với chúng cũng làm tăng tốc độ oxy hoá. Như vậy quá
trình oxy hoá là quá trình biến chất dầu động cơ. Mặc dù cơ chế của quá trình
oxy hoá rất phức tạp, nhưng nói chung được xác định là phản ứng dây chuyền
của các gốc tự do.
RROOHRHROO +→+
⋅
⋅⋅
+→ HOROROOH
Những gốc hoạt động đầu tiên được hình thành từ
những phân tử dầu không bền, chịu tác động của ôxy không khí tạo ra những
gốc peroxyt (ROO
.

) sau đó lại tác động với dầu chưa bị ôxy hoá tạo thành
những hạt nhân phản ứng mới và hydro peroxyt (ROOH).
Những hydro peroxyt này không bền lại sinh ra các gốc mới để phát triển
phản ứng.
Trong khi phản ứng oxy hoá tiếp diễn các hợp chất chứa oxy bị polime
hoá tạo thành những chất có độ nhớt rất cao, mà đến một nhiệt độ nào đó trở
nên không tan trong dầu, tạo nên cặn.
Page 1
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
Trước kia cơ chế của quá trình oxy hoá hydrocarbon đã được nghiên cứu
một cách nghiêm túc. Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy rằng có một số loại
dầu có sức đề kháng oxy hoá tốt hơn các loại dầu khác. Sự khác biệt là các
chất chống oxy hoá xảy ra một cách tự nhiên, sự khác nhau đó tuỳ thuộc vào
nguồn gốc của dầu thô hoặc công nghệ tinh luyện dầu. Một số chất chống oxy
hoá tự nhiên đã được phát hiện có các nhóm chức năng chứa lưu huỳnh hoặc
nitơ. Vì vậy, nó không có gì đáng ngạc nhiên nếu, các chất phụ gia nhất
định được sử dụng để thể hiện tính chất đặc biệt của dầu nhờn. Chẳng hạn các
chất có chứa lưu huỳnh đã được tìm thấy để bổ sung cho việc ổn định chất ức
chế oxy hoá. Việc phát hiện ra các hợp chất chứa lưu huỳnh để ổn dịnh chất
chống oxy hoá trong đó các cation có những đặc tính tương tự phenol. Dẫn
đến sự phất triển của các hợp chất lai hợp của phenol và lưu huỳnh. Tiếp
theo, các amin và các muối kim loại của axit phốt pho, có chứa lưu huỳnh
được xác định là thể hiện sự ổn định oxy hóa. Hiện nay có rất nhiều chất
chống oxy hóa cho dầu bôi trơn đã được cấp bằng sáng chế và được mô
tả trong các tài liệu khoa học. Ngày nay, gần như tất cả các chất bôi trơn có
chứa ít nhất một chất chống oxy hóa để ổn định nguyên liệu và nâng cao tính
chất nhằm các mục đích khác nhau. Kể từ khi quá trình oxy hóa được xác
định là nguyên nhân chính của suy thoái, giảm phẩm chất của dầu nhờn, nên
điều phần quan trọng nhất đối với chất bôi trơn giảm quá trình oxy hóa một
cách tối đa.

Quá trình oxy hoá tạo ra những chất có hại cho dầu nhờn, hơn nữa nó
gây hại các chức năng của chất bôi trơn, rút ngắn tuổi thọ của dầu, hơn thế
nữa nó còn gây thiệt hại về máy móc và thiết bị. Các sản phẩm do oxy hoá
dầu sẽ sinh ra các chất tạo cặn, acid, làm tăng độ nhớt, tăng hiện tượng ăn
mòn. Do vậy khả năng chống oxy hoá cao là một nhu cầu quan trọng đối vói
những dầu làm việc trong các điều kiện có nước, nhiệt độ cao, áp suất lớn,
thời gian thay dầu lâu. Quá trình oxy hóa được bắt
đầu khi các hydrocacbon tiếp xúc với oxy và nhiệt độ quá trình có
thể được tăng tốc đáng kể bởi các kim loại chuyển tiếp như đồng,
sắt, niken, và như vậy v.v. Các động cơ đốt trong là một lò
phản ứng hóa học tuyệt vời cho việc tác động vào quá trình oxy hóa với các
bộ phận kim loại nhiệt độ và động cơ hoạt động như chất xúc tác đẩy nhanh
Page 2
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
quá trình oxy hóa một cách hiệu quả. Vì vậy, trong các loại dầu động cơ có
thể dễ bị oxy hóa hơn so với hầu hết các ứng dụng chất bôi trơn khác.
Đối với công tác phòng chống quá trình oxy hóa chất bôi trơn, chất chống oxy
hóa là những chất phụ gia quan trọng để bảo vệ chất bôi trơn từ suy giảm
nhờ oxy hóa, cho phép chất lỏng để đáp ứng các yêu cầu đòi hỏi trong quá
trình sử dụng trong các phương tiện và ứng dụng trong công nghiệp.
Một số loại chất chống oxy hóa hiệu quả đã được phát triển trong những
năm qua và đã được sử dụng trong dầu động cơ, hộp số tự động, dầu hộp
số, dầu tuabin, các loại dầu máy nén, mỡ bôi trơn, chất lỏng thuỷ lực, và
các kim loại làm việc trong môi trường chất lỏng. Các thành phần chính bao
gồm dầu hòa tan hữu cơ và chất chống oxy hóa hữu cơ gồm các loại sau đây:
 Các hợp chất chứa Lưu huỳnh.
 Các hợp chất lưu huỳnh, nitơ.
 Các hợp chất chứa Photpho.
 Các hợp chất lưu huỳnh, phốt pho.
 Các hợp chất amin thơm .

 Các kẽm diankyl dithiophotphat ( ZnDDP ).
 Các hợp chất hữu cơ-đồng.
 Các hợp chất boron.
 Các hợp chất hữu cơ khác.
Page 3
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
CHƯƠNG 2: CÁC HỢP CHẤT CHỐNG OXY HOÁ.
1. Các hợp chất chứa lưu huỳnh.
Các khái niệm ban đầu của việc sử dụng chất chống oxy hóa để ức
chế quá trình oxy hóa được bắt đầu từ những năm 1800. Một trong những
phát minh đầu tiên được mô tả là nung nóng một loại dầu khoáng sản với
các nguyên tố lưu huỳnh để sản xuất dầu nonoxidizing.Tuy nhiên, nhược
điểm lớn để tiếp cận công nghệ này là sự ăn mòn cao của dầu sulfurized đối
với đồng. Các hợp chất béo chứa lưu huỳnh kết hợp với một chất chống oxy
hóa và các đặc tính ức chế ăn mòn được phát triển bởi tinh dịch dầu
sulfurizing. Phụ gia với các chức năng tương tự cũng có thể được lấy
từ sulfurizing tecpen và polybutene. Sáp parafin cũng đã được sử dụng để
chuẩn bị các hợp chất chứa lưu huỳnh. Cấu trúc lý thuyết của một số hợp chất
lưu huỳnh được minh họa trong hình 1.1. Các hợp chất thực tế có thể
được cấu tạo phức tạp trong tự nhiên.
Sulfide thơm đại diện cho các loại chất phụ gia lưu
huỳnh được sử dụng như là quá trình oxy hóa và các chất ức chế ăn mòn. Ví
dụ sulfide đơn là dibenzylsulfide và disulfide dixylyl. Các hợp chất phức
tạp của một loại hình tương tự như sulfidealkyl phenol . Phenol alkyl, như
mono-di-butyl-amilic, hoặc octyl phenol, có được phản ứng với mono-hoặc
dichloride lưu huỳnh để hình thành hoặc mono-hoặc disulfides. Như trong
hình 1.1, sulfide thơm cũng như sulfide benzyl có lưu huỳnh gắn liền với các
nguyên tử carbon trong các nhóm phụ alkyl, trong khi các
sulfide alkyl phenol có lưu huỳnh gắn liền với các nguyên tử carbon
trong vòng thơm. Nói chung, sunfua hóa học alkyl phenol có tính chống oxy

hóa cao hơn trong nhiều loại chất bôi trơn.Mono-sulfidedialkyldiphenyl
thu được từ phản ứng của sulfide diphenyl với C10-C18 alpha-olefin trong sự
hiện diện của nhôm clorua đã được chứng minh là chất chống oxy hóa mạnh
mẽ cho chất bôi trơn nhiệt độ cao đặc biệt là những người sử dụng nguyên
liệu cơ sở tổng hợp chẳng hạn như hydro hóa poly-alpha-olefin,
diesters, và este polyol . Các nhóm hydroxyl của phenol sulfua alkyl cũng có
thể được điều trị với các kim loại để tạo thành phenates
kim loại tan trong dầu. Những phenates kim loại đóng vai trò kép của chất
tẩy rửa và chất chống oxy hóa.
Page 4
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
Dithiocarbamates lần đầu tiên được giới thiệu vào đầu những năm
1940 được xem như thuốc diệt nấm và thuốc trừ sâu. Tiềm năng của chúng
được xem như là chất chống oxy hóa cho dầu bôi trơn đã không nhận ra cho
đến giữa những năm 1960, và kể từ đó, nó đã được quan tâm cho các ứng
dụng chất bôi trơn. Ngày nay, dithiocarbamates đại diện cho một thành phần
chính của các hợp chất lưu huỳnh chứa nitơ được sử dụng được xem như chất
chống oxy hóa, chống mài mòn, và các phụ gia chống ăn mòn cho dầu bôi
trơn.
Tùy thuộc vào loại cấu trúc cốt lõi của dithiocarbamate, các dẫn xuất
dithiocarbamate ashless và có chứa kim loại có thể được hình thành. Ví dụ
điển hình của các vật liệu ashless là methylene bis (dialkyldithiocarbamate)
và các este dithiocarbamate với cấu trúc chung được minh họa trong hình 1.2.
Cả hai đều là hiệp đồng của quá trình alkyl hoá diphenylamine (ADPA) và
Page 5
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
các hợp chất organomolybdenum điều chỉnh sự lắng cặn ở nhiệt độ cao. Đặc
biệt, methylene bis (dialkyldithiocar carbamate) kết hợp với chất chống oxy
hóa chính như arylamines hoặc HPs và các dẫn xuất triazole được biết là có
tác dụng hiệp đồng trong các loại dầu khoáng sản ổn định và các loại dầu bôi

trơn tổng hợp.Vật liệu này đã được sử dụng để cải thiện các đặc tính chống
oxy hoá của các loại dầu động cơ đốt trong có chứa hàm lượng thấp (<0,1 wt
%) phốt pho. Trong một nỗ lực khác để làm giảm hàm lượng phốt pho
trong chất bôi trơn tồn tại trong tua bin khí của ngành hàng không.
Kim loại dithiocarbamates được biết đến như kẽm, antimon, đồng, chì,
bismuth, và dithiocarbamates molybdenum (MoDTCs) có đặc tính bôi
trơn mong muốn bao gồm cả tính chất chống mài mòn và chất chống oxy
hóa. Các ion kim loại liên quan ảnh hưởng đến quá trình ức chế oxy hoá các
chất phụ gia.
2. Các hợp chất chứa Photpho.
Sự hiện diện của phốt pho như là một chất ức chế quá trình oxy hóa trong
dầu đã được xác định sớm trong khoa học chất bôi trơn . Việc sử dụng
các nguyên tố phốt pho làm giảm sự hình thành bùn trong các loại dầu. Tuy
nhiên, nguyên tố photpho, cũng như nguyên tố lưu huỳnh, có thể có tác dụng
phụ là ăn mòn nhiều kim loại màu và hợp kim, do đó, nó hiếm khi được kết
hợp trong các loại dầu nhờn, thay vì dầu hòa tan hợp chất hữu cơ của phốt
pho. Các hợp chất phốt pho tự nhiên xảy ra như lecithin có được sử dụng như
là chất chống oxy hóa và nhiều bằng phát hiện đã được ban hành trên những
vật liệu này để sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp với các phụ gia khác.
Lecithin là một phosphatide được sản xuất và thương mại hoá là một sản
phẩm từ chế biến dầu đậu tương.
3. Amin và các chất dẫn xuất phenol.
Dầu hòa tan Các amin hữu cơ và các dẫn xuất phenol như pyrogallol,
axit galic, hydroquinone, dibutylresorcinol, diphenylamine, phenyl-alpha-
naphthylamine, và beta-naphtol là những ví dụ đầu của các chất chống oxy
hóa được sử dụng trong dầu tuabinvà mỡ bôi trơn.Trong các loại
dầu động cơ, các loại hợp chất trên cho thấy chỉ có hiệu quả hạn chế.Các
amin khác và các dẫn xuất phenol như
tetramethyldiaminodiphenylmethane và alizarin đã được sử dụng ở một mức
Page 6

Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
độ nào đó, hiếm khi sử dụng một mình, nhưng thường xuyên kết hợp với các
loại chất chống oxy hóa.Ví dụ, một hỗn hợp của một amin phức tạp với
các sản phẩm phốt pho một phản ứng pentasulfidepolybutene đã được báo
cáo. Một hỗn hợp được báo cáo là một dẫn xuất phenol phức
tạp như alizarin trong sự kết hợp với một sulfide alkyl phenol và chất phụ
gia một chất tẩy rửa. Khi tiến bộ công nghệ, nhiều amin và chất chống oxy
hóa phenol đã được phát minh, và nhiều người trong số họ đã trở thành chất
chống oxy hóa được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp dầu
nhờn.
a. Dẫn xuất amin.
ADPAs là một trong các phần quan trọng nhất của amin chất chống oxy
hóa được sử dụng ngày nay.
Hình 1.4 Các phương trình tổng hợp chất chống oxy hóa ADPA.
Để tạo ra ADPAs, diphenylamine phải phản ứng với một tác
nhân alkylating thích hợp như rượu, halogen alkyl, hợp
chất cacbonyl béo, hoặc một olefin. Các olefin được ưu tiên dùng vì
nó kinh tế hơn. Được sử dụng phổ biến nhất là
isobutylene (C4), diisobutylene (C8), nonenes (C9), styrene, và propylene
tetramer (C12). Tùy thuộc vào chất xúc tác axit, olefin, và các điều kiện phản
Page 7
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
ứng khác, ví dụ, nhiệt độ, mức độ của phản ứng ankyl hóa sẽ thay đổi từ
mono đến di-ankyl hóa.
Mono-ADPA thường hiệu quả hơn hơn disubstituted tương ứng trên cơ
sở khối lượng vì phản ứng ankyl hóa làm giảm đáng kể lượng mol của
diphenylamine trên một đơn vị khối lượng. Tuy nhiên, trong thực tế,
diphenylamine monosubstituted ở dạng tương đối tinh khiết là rất khó bởi vì
sau diphenylamine là monoalkylated, nó nhanh chóng tiến hành phản ứng
dialkyl hóa. Việc chuẩn bị hàm lượng mono-ADPAs cao đã dẫn đến việc sử

dụng các chất xúc tác mới được chọn lọc trong các phản ứng ankyl hóa và
olefin tuyến tính C6-C18 để tạo ra hàm lượng cao (ít nhất 50% khối lượng)
của mono-ADPAs với mức độ thấp hơn diphenylamines dyakyl và
diphenylamine unsubstituted không mong muốn. Các alkyl nhóm sáu hoặc
nhiều cacbon của mono-ADPA có xu hướng làm cho nguyên liệu màu vàng
nhạt hơn và độ kháng cự cao hơn để thay đổi màu sắc.
Người ta nhận thấy diphenylamines monosubstituted dễ dàng
oligomerize hơn dưới điều kiện khác nhau để sản xuất phân tử lượng cao
hơn, oligomers tuyến tính. Oligomers với 2-10 độ của phản ứng trùng hợp là
chất chống oxy hóa mong muốn đặc biệt cho các phản ứng ở nhiệt độ cao.
Diphenylamines disubstituted và polysubstituted, tuy nhiên, có nhiều hạn
chế từ việc hình thành oligomers cao hơn dimers. Phản ứng Oligomeric của
diphenylamine monosubstituted chuẩn bị từ phản ứng diphenylmine với
olefin C4-C16 được biết để sử dụng trong chất bôi trơn ester. Các sản
phẩm khẳng định có hiệu quả hơn diphenylamines đơn giản cho các quy
trình nhiệt độ rất cao. Homo-oligomers của alkyl hoá (C4-
C8) diphenylamines, diphenylamines styryenated, hoặc qua
oligomers của ADPAs với thay thế N-phenyl-α (β)-
naphthylamine (PNA) khẳng định là chất chống oxy hóa hiệu quả trong chất
bôi trơn ester tổng hợp với nhiệt độ cao. Sản phẩm oligomeric bắt
nguồn từ ngưng tụ nhiệt và hóa học của ADPA và alkylated PNA trong sự có
mặt của aldehyde có thể cung cấp hiệu suất cao và thuộc tính
nonsludging, hiển nhiên trong các đợt kiểm tra áp suất quá trình oxy
hóa mạch vòng (RPVOT, ASTM D 2272) và tiêu chuẩn ASTM D 4310 có xu
hướng thử nghiệm thiết kế cho các loại dầu tuabin.
Page 8
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
Có vẻ như có một số lượng lớn các bằng sáng chế các hoạt động về quá
trình sử dụng các chất dẫn xuất isobutylene bằng tác nhân
alkylating. Theo phạm vi nhất định tỷ lệ mole,

diphenylamine có thể phản ứng với diisobutylene ở nhiệt độ 160°C hoặc cao
hơn để tạo điều kiện thuận lợi cho sự cắt chuỗi diisobutylene. Với sự có
mặt của một chất xúc tác đất sét axit, các sản phẩm thu được có <25% của
4,4 '-dioctyl diphenylamine, trong đó có một chất lỏng ở nhiệt độ phòng.
Trong một quá trình khác có liên quan đến phản ứng hai bậc, có ánh sáng ,
sản phẩm chất lỏng thu được bằng cách diphenylamine phản ứng đầu tiên với
diisobutene, tiếp theo là phản ứng với olefin, tiếp đó là isobutene. Cụ thể là tỷ
lệ mole, nhiệt độ phản ứng, và thời gian phản ứng là rất quan trọng để thu
được ADPAs mong muốn. Để có được mức độ cao hơn (> 50 wt%) của hàm
lượng diphenylamine monosubstituted trong sản phẩm cuối
cùng, diisobutylene được phép phản ứng ở một phạm vi nhiệt độ thấp
hơn 105-157 ° C trong sự có mặt của một chất xúc tác đất sét. Bằng cách
kiểm soát cẩn thận tỷ lệ mol các chất phản ứng với thời gian phản ứng, quá
trình này, như công khai, có chọn lọc kết quả trong một tỷ lệ cao hơn mono-
ADPA và tỷ lệ thấp hơn diphenylamine unsubstituted và diphenylamines
disubstituted hoặc polysubstituted.
Mỹ công khai quá trình bằng cách sử dụng oligomers polyisobutylene dễ
phản ứng có trọng lượng phân tử trung bình ~ 160 đến 280 và ít nhất 25% 2-
methylvinylidene đồng phân như những tác nhân alkylating ADPAs và các
loại khác của alkylated diarylamine . Sản phẩm cuối cùng là chất lỏng ở nhiệt
độ môi trường xung quanh.
Bằng chế tạo một số chất chống oxy hóa dựa trên phản ứng ankyl hóa
của hợp chất benzotriazole đã được ban hành. Một lợi ích đặc biệt của việc sử
dụng chất chống oxy hóa trong ADPAs là hoạt động thêm của chúng trong
việc giảm ăn mòn đồng. Ví dụ như Nt-alkyl hoá benzotriazoles thu được từ
phản ứng của một benzotriazole với một olefin như diisobutylene, và các sản
phẩm phản ứng
của một benzotriazole với một ether vinylalkyl hoặc một vinyl ester của một
axit cacboxylic như vinyl acetate. Đặc tính chống oxy hóa và chống mài mòn
được ghi nhận cho adducts benzotriazole của amin phosphate hoặc một

Page 9
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
organo phosphorodithioate . Các loại trước đây cũng biểu hiện các đặc điểm
phòng chống gỉ ăn mòn thử nghiệm ASTM D 665.
Diamines thơm là một nhóm rộng của các aminic chất chống oxy
hóa thích hợp cho dầu bôi trơn. 3,5 - diethyltoluenediamines với moieties
amin được nằm ở vị trí 2,4 và 2,6 so với nhóm methyl đã được khẳng định có
hiệu quả trong việc ngăn ngừa sự tăng độ nhớt dầu và tích tụ axit. Các chất
phụ gia là tương đối noncorrosive đồng và vòng bi chì và tương thích với
nhiệt độ cao và áp lực. Thay thế benzylamines hoặc thay thế 1-amino-1,2,3,4-
tetrahydronaphthalene đặc biệt hữu ích đối với các chất bôi trơn tổng
hợp như polyalphaolefins (PAOs) hoặc este polyol. Dầu mang những chất
phụ gia chứng minh sự ăn mòn kim loại rất thấp, tăng độ nhớt thấp, và tích
tụ bùn thấp. N,N'-diphenyl-p-phenylenediamines trong đó các
nhóm phenyl có thể được thay thế bằng methyl, ethyl, hoặc methoxy đã được
khẳng định là chất chống oxy hóa hiệu quả. Một phạm vi rộng hơn về thay
thế p-phenylenediamines đã được khẳng định cho các loại dầu bôi trơn
cácte để sử dụng trong môi trường xúc tác các phản ứng oxy hóa sắt có thể
xảy ra.
2,3-Dihydroperimidines được chuẩn bị từ sự ngưng
tụ của 1,8diaminonaphthalenes với xeton hoặc aldehyde cho thấy ức chế quá
trình oxy hóa tốt trong các RPVOT (ASTM D 2272). Hoạt động Synergistic
của các amin cũng được quan sát khi dung một chất chống oxy hóa phenolic
thích hợp. Các loại dầu có chứa N,N'-disubstituted -2,4-
diaminodiphenyl ete và các hợp chất chức imin của cùng một ete đã cho
thấy tăng độ nhớt thấp, tích tụ axit thấp, và giảm ăn mòn kim loại trong các
cuộc thử nghiệm. Các sản phẩm phản ứng của anhydrit succinic
hydrocarbyl và chất chống oxy hóa 5-amino-triazole được chứng
minh efficacy trong một thành phần dầu diesel dung trong ngành đường sắt.
b. Các dẫn xuất của Amin thơm.

- Cơ chế hoạt động của phụ gia chống oxy hóa gốc amin thơm. Chất phụ gia
chống oxy hóa gốc amin thơm thường được sử dụng là alkylat
diphenylamin.Cơ chế phản ứng của chất ức chế oxy hóa bằng alkyl
Page 10
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
atdiphenylamin được bắt đầu thật kỳ lạ với một nguyên tử hydro được tách ra
bởi sự có mặt của các gốc ankyl, ankyl peoxit và alkoxyl như dưới đây.
Do sự tập trung phần lớn của các gốc ankyl peoxit nên chúng có thể phản
ứng được alkylat diphenylamin để tạo thành một phần gốc amin và phần lớn
các ankyl hydropeoxit. Dưới đây là 5 bước xảy ra theo cơ chế ức chế oxi hóa
của các amin thơm ở nhiệt độ thấp (< 1200C).
Ở bước thứ 2 gốc amin phản ứng với một gốc ankyl peroxy thứ hai tạo
thành gốc nitroxyl và một gốc ankoxy. Gốc nitroxyl luôn bền qua ba dạng cấu
trúc cộng hưởng theo cơ chế dưới đây:
Ở các bước 3,4 và 5 các gốc nitroxyl tiếp tục phản ứng với các gốc
ankylpeoxit tạo thành hỗn hợp nitroxyl – peoxit (bước 3), nitroxyl
Page 11
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
cyclohexadien (bước 4) và ở bước 5 nitroxyl cyclohexadien phân hủy thành
1,4 benzoquinon và ankylat nitrosobenzen.
Ở nhiệt độ thấp (<1200C) gốc nitroxyl cũng có thể phản ứng với một gốc
ankyl để tạo thành N-sec-alkoxy diphenylamin trung gian. Chất trung gian
này dưới tác dụng nhiệt sẽ sắp xếp lại thành một xeton và hoàn nguyên alkylat
diphenylamin.
R
H
N
R
Thuộc nhóm này chủ yếu là các diankylphenlyamin.
Trong đó R là ankyl nhận được từ các olefin. Chúng được sử dụng như là

phụ gia chống ôxy hoá cho cả dầu khoáng và dầu tổng hợp.
H
N
Các diankylphelnylalphanaptylamin cũng được sử dụng
rộng rãi.

Tuy nhiên ở nhiệt độ cao (>1200C) , gốc nitroxyl có thể phản ứng với
một nguyên tử H được tách ra từ gốc ankyl tạo thành N- hydroxyl
dephenylamin và anken.
Page 12
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
N- hydroxyl dephenylamin sau đó có thể phản ứng với gốc ankyl peoxit
để hoàn nguyên gốc nitroxyl v một ankyl hydropeoxit.
Tính tương hỗ giữa chất ức chế oxi hóa gốc amin thơm và gốc các dẫn
xuất của Phenol. Trong nhiều trường hợp khác nhau, giữa các phụ gia luôn có
sự ảnh hưởng lẫn nhau thể hiện qua tính tương hỗ và tính đối kháng. Trong
trường hợp này, tính tương hỗ giữa phụ gia gốc amin thơm và phụ gia gốc dẫn
xuất của phenol được thể hiện ở phản ứng dưới đây:
Phụ gia chống oxi hoá bằng cách phân huỷ các hydropeoxit (hydropeoxit
là một trong những chất sinh ra gốc tự do thúc đẩy quá trình oxi hoá) tạo sản
phẩm bền được xem như là chất chống oxy hóa thứ cấp hay còn gọi là các
phụ gia phân huỷ.
c. Các dẫn xuất của Phenol.
Phenol, đặc biệt là các phenol gây cản trở sterically là một lớp chất
chống oxy hóa được sử dụng rộng rãi trong các loại dầu và mỡ bôi trơn công
nghiệp và ô tô. Dựa trên cấu trúc hóa học, phenol có thể được phân loại
thành các phenol đơn giản như 2,6-di-tert-4-methylphenol (còn được
gọi là BHT) và phenol phức tạp dưới các hình thức cao phân tử có trọng
lượng phân tử là 1000 hoặc cao hơn. Các cấu trúc, tính chất vật lý quan
Page 13

Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
trọng, và các ứng dụng điển hình của một số HPS thường được sử dụng được
đưa ra trong Bảng 1.2.
Tương tự như sulfide phenol alkyl được đề cập trước đó, sự kết hợp của
HPS và hóa học lưu huỳnh đã được thảo luận rộng rãi.Ví dụ, các sản
phẩm phản ứng của phenol đơn giản như 2,6-di-tert-Butylphenol được liệt
kê trong Bảng 1.2 với thioalkenes được lựa chọn đã cho thấy hiệu quả
trong việc ngăn ngừa sự tích tụ axit và tăng độ nhớt dầu, không gây ăn
mòn dẫn. Một bằng sáng chế mô tả một quá trình chuẩn bịhydrocarbylthio-
HPS bằng phản ứng phenol thay thế bằng disulfides hydrocarbyl bằng cách
sử dụng một chất xúc tác phenoxide nhôm . Sử dụng 4,4 '-
methylene bis(2,6-di-tert-butylphenol) để tham khảo, thiophenols được tìm
thấy là tốt hơn trong các thử nghiệm quá trình oxy hóa số lượng lớn dầu và
kiểm tra độ ăn mòn trên vòng bi. Chất chống oxy hóa cao phenolic
oligomeric trong hình thức cản trở và lưu huỳnh cầu nối đã được phát triển.
Những hợp chất này có biến động thấp hơn, ổn định nhiệt tốt hơn, và cải
thiện khả năng tương thích và các đặc tính ăn mòn. Nói
chung, HPS sulfurbridged có hiệu quả hơn so với phenolics thông
thường trong điều kiện quá trình oxy hóa nhiệt độ cao vàđược coi là đặc biệt
thích hợp cho chất bôi trơn được xây dựng cơ sở tinh chế cao. Hình
1.5 cho thấy cấu trúc của một số lưu huỳnh thương mại-HPS cầu nối đã được
sử dụng trong các công thức chất bôi trơn khác nhau.
Cầu nối thioalkene Hemi-HPS chuẩn bị từ phản ứng xúc tác của HP với
thioalkene cũng được cho là hoạt động trong việc ổn định dầu khoáng và các
loại dầu tổng hợp.
d. Các hợp chất Amin và phenol-bearing.
Với tính phổ biến cao và hiệu quả của các chất dẫn xuất amin
và phenol như chất chống oxy hóa chất bôi trơn, sự kết hợp
của amin và các moieties phenolic trong một phân tử thể hiện một cách tiếp
cận xử lý để nâng cao hiệu suất. Trong cách làm trước, amin pha trộn với một

chuỗi carbon dài 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenalkyl phân tách các nhóm
phenol từ nitơ amin đến sản phẩm mới với biến động thấp hơn, ổn định nhiệt
tốt hơn , cao hơn khả năng hòa tan trong dầu. Nelson và Rudnick đã cho phản
ứng phenol alkyl ethyoxylated với một arylamine alkyl trong sự hiện diện
Page 14
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
của một andehit. Sản phẩm đã được cải thiện nhờ hiệu lực chống oxy hóa từ
sự tác dụng đồng thời giữa các phân nưa phenolic và amin, và cũng cho
thấy tăng cường khả năng hòa tan trong dầu do sự hiện diện của phân
nưa alkyl thơm trong phân tử. Imidazolines Phenolic đã được chuẩn bị từ
polyaminophenols và các hợp chất cacbonyl. Ngoài ra để cung cấp các hoạt
động chống oxy hóa, các sản phẩm cũng có tính chất ức chế ăn mòn và khử
hoạt tính kim loại do các phân nưa imidazoline theo chu kỳ.
Phụ gia đa chức năng có chứa lưu huỳnh, nitơ, và các moieties phenolic
trong một phân tửđã được báo cáo. Trong trường hợp
này, mercaptobenzothiazoles thiadiazoles Mannich phản ứng với HP chất
chống oxy hóa để mang lại các hợp chất tan trong dầu với tính chất chống oxy
hóa và chống mài mòn. Phức tạp hơn sản phẩm có chức năng tương tự
thu được bởi phản ứng ester HP có chứa lưu huỳnh với một ADPA.
Page 15
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
Page 16
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
Hình 1.5. Ví dụ về chất chống ôxy hóa phenolic thương mại-
cầu nối lưu huỳnh
e. Amin đa chức năng và dẫn xuất của Phenol.
Các xu hướng công nghiệp rộng trong việc giảm lượng phốt pho và lưu
huỳnh, đặc biệt ZDDP trong chất bôi trơn thành phẩm đã dẫn đến sự gia
tăng các hoạt động phát triển phụ gia đa chức năng mới để kết hợp tính chất
của chất chống oxy hóa, chống mài mòn, và một số mức độ phân

tán, khi không có lưu huỳnh và phốt pho.
Page 17
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
Người ta đã chỉ ra rằng sản phẩm thu được từ phản
ứng alkyl hoặc anhydrite axit succinic alkenyl với một amin thích hợp có
thể phổ biến các nhiều chức năng. Sản phẩm của phản ứng một
axit polyalkenyl succinic anhydrit đầu tiên với một amin thơm thứ cấp, sau
đó với một amin alkanol, được tìm thấy để cung cấp chất chống oxy hóa đáng
kể, độ phân tán, và các hiệu ứng chống ăn mòn cho các loại dầu động cơ
như kiểm trong một thử nghiệm động cơ Caterpillar. Một tài liệu gần đây
của Mỹ sáng chế công khai vật liệu làm từ phản ứng của các dẫn xuất alkyl
hoặc axit succinic alkenyl với một hợp chất diamino naphthyl để sử dụng như
chống oxy hóa, chống mài mòn, và các tác nhân phân tán muội than cho dầu
bôi trơn. Bằng cách pha trộn một phân
nưa HP đến một miền succinimide alkenyl, một chất phân tán mới lạ có
thể chống oxy hóa thuộc tính thu được. Các sản phẩm cải tiến hiệu suất
của các loại dầu động cơ trong các chuỗi VG, một ngành công
nghiệp đưa cặn thử nghiệm để đánh giá khả năng của một chất bôi trơn trong
việc ngăn ngừa sự hình thành cặn và lớp váng dầu bám trong động cơ đốt.
Bằng sáng chế của Mỹ mô tả chống oxy hóa mới-chất phụ gia phân tán thu
được từ phản ứng của polyamine hợp chất amin thơm, bao gồm cả các
amin thơm thứ cấp, với ethylene-
propylene copolymer ghép với anhydride maleic. Dầu động cơ có chứa các
chất phụ gia được hiển thị đặc tính cải thiện hiệu suất trong quá trình oxy
hóa và thử nghiệm độ phân tán cặn, cũng như trong VE trình tự và kiểm
tra động cơ MWM-B.
4. Chất chống oxy hoá Đồng.
Khả năng của các hợp chất đồng có chức năng như chất ức chế quá trình
oxy hóa đã được quan tâm từ ngành công nghiệp chất bôi trơn trong nhiều
năm. Đồng thường được coi là một promoter quá trình oxy hóa, và sự hiện

diện của nó là một mối quan tâm trong chất bôi trơn như dầu truyền tải
điện, nơi chất lỏng tiếp xúc với các vòng bi chứa đồng và các tấm ly
hợp đồng nung kết diễn ra. Đã được đề xuất về sản phẩm đồng ăn mòn, có
nguồn gốc từ bề mặt của kim loại đồng, nói chung là chất xúc tác đẩy nhanh
tốc độ của quá trình oxy hóa, trong khi các muối đồng hòa tan trong dầu là
chất chống oxy hóa. Để tối đa hóa sức mạnh chống oxy hóa của hợp
Page 18
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
chất đồng, nồng độ ban đầu cần được duy trì ở một phạm vi tối ưu, thông
thường từ 100 đến 200 ppm. Dưới phạm vi này, tác dụng chống oxy hóa của
các hợp chất đồng sẽ không được thực hiện đầy đủ, trong khi ở trên phạm vi,
can thiệp với các phụ gia chống mài mòn có thể xảy ra, dẫn đến sự gia tăng rõ
rệt mài mòn vào các điểm tiếp xúc ứng suất cao.
Ví dụ về các chất chống oxy hóa đồng tan trong dầu phát triển trong
những năm đầu là một nhóm phức hợp đồng-lưu huỳnh, thu được bằng
cách sulfurizing một số loại hydrocarbon không bão hòa trong sự có mặt
của đồng. Một bằng sáng chế gần đây mô tả các thành phần chất bôi trơn ổn
định với một dithiophosphate hydrocarbyl kẽm (ZDDP) và 60-
200 ppm của đồng có nguồn gốc từ các hợp chất đồng tan trong dầu như
dihydrocarbyldithiophosphate đồng hoặc đồng dithiocarbamates. Dữ liệu quá
trình oxy hóa được đưa ra cho dầu động cơ công thức hoàn
toàn có chứa các ZDDP và chất chống oxy hóa phụ trợ khác bao gồm cả các
amin, phenol, một ZDDP thứ hai, và các muối đồng.Chỉ có trộn lẫn với muối
đồng thông qua các thử nghiệm quá trình oxy hóa.Với các chất phụ gia khác,
sự gia tăng độ nhớt quá mức. Hợp chất organo-đồng bao gồm
naphthenates đồng, oleates, stearates, và anhydrit succinic polyisobutylene
được tác dụng đồng thời với các hợp chất thơm multiring trong việc điều
khiển nhiệt độ cao.
Những hợp chất phức tạp hơn thu được từ phản ứng sau đó của các
muối đồng cũng đã được báo cáo là chất chống oxy hóa phụ trợ hiệu

quả trong các ứng dụng bôi trơn khác nhau.Ví dụ, đồng carboxylate hoặc
đồng thiocyanate phản ứng với một mono-oxazoline, bis-oxazoline,
hoặc phân tán oxazoline lacton để hình thành các phức hợp, trong đó nitơ có
trong phân nưa oxazoline là phối tử phức hợp đồng. Các sản phẩm kết
quả được cải tiến kiểm soát varnish và capabilties ức chế quá trình oxy hóa.
Sản phẩm phản ứng của muối đồng (acetate, cacbonat hoặc hydroxit) với một
dẫn xuất anhydrit succinic thay thế có chứa ít nhất một nhóm
axit carboxylic có hiệu quả đôí với chất chống oxi hóa nhiệt độ cao và bổ ma
sát. Khi đưa vào trong dầu động cơ, dầu thông qua gỉ, quá trình oxy
hóa, và chịu thử nghiệm động cơ ăn mòn. Trong bằng sáng
chế khác, một axit cacboxylic HP đã được sử dụng như là chất phản ứng ghép
Page 19
Ph gia c ch oxy hoỏ GVHD: Th.s Nguyn Trn Thanh
ni. Cỏc hp cht ng c bỏo cỏo cú hiu qu trong cỏc iu khin ca s
hỡnh thnh cn nhit cao v tng nht du khi s dng mt mỡnh
hay trong cỏc hn hp tỏc dng ng thi vi mt aminic thụng thng
hoc cht chng ụxy húa phenolic.
5. Cht chng oxy hoỏ Bo.
Tỡm kim cỏc cht ph gia kinh t hn thay th ZDDP ó dn n
s quan tõm trong este bo do kh nng ca chỳng ci thin tớnh chng oxy
húa, chng mi mũn, v c tớnh chng ma sỏt ca cht bụi trn khi s
dng mt mỡnh hoc kt hp vi ph gia khỏc. Cỏc c tớnh tribological phc
tp ca cỏc hp cht boron trong cht bụi trn ph thuc vo cu trỳc húa
hc c bit v s tng tỏc gia bo v yu t hot ng khỏc nh pht
pho, lu hunh, nit hoc s kt hp ca chỳng ti ú.
Mt s hp cht ca bo-oxy-bearing c cho l cht c ch quỏ trỡnh
oxy húa hiu qu trong vic ngn cn s tng nht du v hỡnh thnh axit
nhit cao (163 C). i din l epoxit boron (c bit l 1,2 epoxy
hexadecane), borated v hn hp alkanediols, hn hp hydroquinone-
hydroxyester borat, este phenolphenyl, v sn phm phn ng ca axit boric

ngng t ca phenol vi aldehyde thm hoc bộo.
6. Các kẽm diankyl dithiophotphat ( ZnDDP)
R
R
R
R
O
O
O
O
S
SS
S
P
P
Zn
phần tan Phần hoạt động Phần tan
trong dầu bề mặt trong dầu
R có thể là các ankyl bậc 1: CH
3
- CH
2
- CH
2
- CH
2
-
bậc 2: CH
3
- CH- CH

3
Page 20
Ph gia c ch oxy hoỏ GVHD: Th.s Nguyn Trn Thanh
Kẽm ZnDDP là phụ gia chống oxy hoá nhiệt độ cao, sử dụng rất phổ biến
trong dầu động cơ. Các ZnDDP với nhóm ankyl bậc 2 có khả năng bảo vệ
chống oxy hoá loại trung. Thay nhóm ankyl bằng nhóm aryl làm tăng độ bền
nhiệt của phụ gia nhng làm giảm khả năng chống oxy hoá.
12
C
Nhóm gốc tự
do
Số nguyên tử C
của gốc tự do
Độ bền nhiệt t-
ơng đối
Tính năng chống
oxy hoá tơng đối
R
Ar
yl
C
7
Tốt Kém
8
C
10
C
4
C
Aliphati

c
bậc 1
Trung bình Trung bình
3
C
Aliphatic
bậc 2
Kém Tốt
Bảng 10: Độ bền nhiệt và khả năng chống ôxy hoá của kẽm ZnDDP.
7. C ch ca quỏ trỡnh oxy húa hydrocarbon v s hot ng ca
cht chng oxy húa.
Bõy gi thỡ ó hiu rng quỏ trỡnh oxy húa ca cht bụi
trn hydrocarbon phi tri qua quỏ trỡnh chng oxy húa, mt quỏ trỡnh dn
n s hỡnh thnh cỏc axit. n mt mc nghiờm trng hn, cn khụng tan
trong du v varnish cú th c hỡnh thnh, gõy bụi trn kộm, cht
lng nhiờn liu gim, v mi mũn tng.
Cht chng oxy húa l cỏc cht ph gia cn thit c kt hp trong cỏc
quy trỡnh du bụi trn trỡ hoón khi khi phỏt ca quỏ trỡnh chng oxy
húa v gim thiu tỏc ng ca nú. Cỏc c ch ca s xung cp cht bụi
trn v s n nh ca nú bng cht chng oxy húa s c tho lun trong
cỏc phn sau õy.
1.7.1 Quỏ trỡnh chng oxy húa ca du bụi trn
Page 21
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
Cơ chế của quá trình chống oxy hóa liên quan đến một chuỗi các phản
ứng gốc tự do. Nó bao gồm bốn bước phản ứng riêng biệt: khơi mào chuỗi,
phản ứng, phân nhánh,và kết thúc.
1.7.1.1 Khơi mào
Giai đoạn khơi mào được mô tả là sự hình thành của các gốc tự
do alkyl (R •) từ sự phân hủy các các liên kết hydrocarbon bằng

cách nhận hydro và phân ly các liên kết carbon-carbon. Những phản ứng
này diễn ra khi hydrocarbon được tiếp xúc với oxy và năng lượng dưới dạng
nhiệt, ánh sáng tia cực tím, hoặc áp lực cơ học. Sự dễ dàng chia tách của
một liên kết R-H theo thứ tự này, được xác định bởi độ mạnh liên kết C-
H và sự ổn định các các gốc tự do: phenyl <sơ cấp <thứ cấp < cấp
ba <allylic<benzylic. Do đó, các hydrocarbon có chứa hydrogen bậc ba hoặc
hydro trong một vị trí alpha một nối đôi C-C hoặc vòng thơm dễ bị oxy hóa.
Tốc độ phản ứng khơi mào chuỗi thường chậm trong điều kiện môi trường
nhưng có thể được tăng tốc đáng kể với nhiệt độ và sự hiện diện của các
ion kim loại xúc tác chuyển tiếp (đồng, sắt, niken, vanadi, mangan,
coban, vv).
1.7.1.2 Chuỗi phản ứng
Bước phản ứng đầu tiên liên quan đến một gốc tự do alkyl phản
ứng với oxy để tạo thành một gốc tự do peroxy alkyl (ROO •).Phản ứng
này là cực kỳ nhanh chóng, và tỷ lệ cụ thể phụ thuộc vào nhóm thế của gốc tự
do. Sau khi hình thành, gốc tự do peroxy có thể ngẫu
nhiên nhận hydro từ một phân tử hydrocarbon
khác để tạo thành hydroperoxide (ROOH) và một alkyl mới gốc tự do (R).
Page 22
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
Dựa vào cơ chế này, mỗi khi một alkyl tự do được hình thành, một số lượng
lớn các phân tử hydrocarbon có thể được oxy hóa thành hydroperoxides.
1.7.1.3 Chuỗi phân nhánh
1.7.1.3.1 Sự hình thành tâm
1.7.1.3.2 Aldehyde hoặc hình thành ketone
Các bước phân nhánh chuỗi bắt đầu với sự phân
tách các hydroperoxide thành một gốc tự do alkoxy (RO •) và một
gốc hydroxy (HO •). Phản ứng này có năng lượng hoạt hóa cao và chỉ có ý
nghĩa ở nhiệt độ> 150 ° C.
Các ion kim loại xúc tác đẩy nhanh quá trình. Các gốc tự do thu được

sẽ trải qua một số các phản ứng có thể xảy ra: (a) các gốc tự do alkoxyl
nhận hydro từ hydrocarbon để hình thành một phân tử rượu và một gốc tự
doalkyl mới theo phản ứng 1.6, (b) các gốc tự do hydroxyl theo con
đường của phản ứng (1.7) hydro nhận từ một phân tử hydrocarbon tạo thành
nước và một gốc tự do alkyl mới, (c) một gốc tự do alkoxyl thứ
cấp (RR'HCO •) có thể phân hủy thông qua phản ứng 1.8 để tạo thành
một aldehyde, và (d) một cấp gốc tự do alkoxy bậc ba (RR'R "CO •)có
thể phân hủy để tạo thành một xeton (phản ứng 1.9).
1.7.1.4 Kết thúc chuỗi
Như quá trình oxy hóa, độ nhớt dầu sẽ tăng do sự hình thành của các
hydrocacbon cao phân tử. Khi độ nhớt dầu đã đạt đến một mức độ mà sự
Page 23
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
khuếch tán oxy trong dầu hạn chế đáng kể, phản ứng kết thúc chuỗi sẽ chiếm
ưu thế. Như đã chỉ ra bởi các phản ứng 1,10 và 1,11, các gốc tự do alkyl có
thể kết hợp để tạo thành một phân tử hydrocarbon. Ngoài ra,một gốc tự
do alkyl có thể kết hợp với một gốc tự do peroxy alkyl để hình thành một
peroxide. Peroxide này, tuy nhiên, không ổn định và có thể dễ dàng phân
hủy để tạo ra gốc tự do peroxy alkyl hơn. Trong quá trình chấm dứt chuỗi, sự
hình thành các hợp chất cacbonylvà rượu cũng có thể diễn ra trên gốc tự
do peroxy có chứa một nguyên tử α- hydro:
1.8 Ki]m tra thí nghi^m quá trình oxy hóa.
Suy thoái oxy hóa của chất bôi trơn có thể nhìn thấy trong 2 phản ứng
chính: quá trình oxy hóa số lượng lớn dầu va màng mỏng dầu. Quá trình oxy
hóa số lượng lớn dầu thường diễn ra trong một cơ thể dầu lớn hơn với tốc độ
chậm hơn.Tiếp xúc với không khí (oxy) được quy định bởi động học bề mặt
tiếp xúc, và sự khuếch tán khí hạn chế. Quá trình oxy hóa dẫn đến tăng nồng
độ axit dầu, dầu dày lên, và, đến một mức độ nghiêm trọng hơn,dầu-polymer
không hòa tan có thể biểu hiện như bùn khi trộn với nhiên liệu không cháy /
oxy hóa com-ponents, nước, và các chất rắn khác. Còn lớp màng mỏng quá

trình oxy hóa mô tả một phản ứng nhanh hơn, trong đó một lượng nhỏ dầu,
thường ở dạng một lớp phủ mỏng trên bề mặt kim loại, được tiếp xúc với
nhiệt độ và không khí (oxy). Trong điều kiện này, hydrocarbon bị phân hủy
nhiều hơn nữa một cách nhanh chóng và quá trình oxy hóa các sản phẩm dầu
cực được hình thành tại giao diện kim loại dầu có thể nhanh chóng xây dựng
trên bề mặt kim loại, dẫn đến sự hình thành màng hay lớp lắng đọng. Trong
những năm qua, nhiều cuộc nghiên cứu quá trình oxy hóa đã được phát triển
va chứng minh được các công cụ có giá trị trong công thức chất bôi trơn, đặ
biệt trong sàng lọc chất chống oxy hóa mới và phát triển các công thức mới.
Hầu hết các thí nghiệm kiểm tra để miêu tả các điều kiến hoạt động khắc
nghiệt của động cơ, , khi xem xét các cơ chế quá trình oxy hóa được mô tả
trước đó. Ngoài ra, một cơ chế thứ ba dựa trên sự hấp thu oxy trong một hệ
Page 24
Phụ gia ức chế oxy hoá GVHD: Th.s Nguyễn Trần Thanh
thống khép kín đã được sử dụng trong một số thí nghiệm khác chẳng hạn hạn
như các RPVOT .
Do hạn chế của thiết lập phòng thí nghiệm, một thử nghiệm duy nhất
không thể giải quyết tất cả các quá trình oxy hóa . Sự biến đổi lớn trong điều
kiện thử nghiệm, đặc biệt là kiểm tra nhiệt độ, , sử dụng chất xúc tác, thông số
hiệu suất, cơ chế quá trình oxy hóa, và giai đoạn quá trình oxy hóa mục
tiêu ,vv… thậm chí không thực tế để tương quan một thử nghiệm với
người khác. . Do đó,một thực tế phổ biến để chạy thử nghiệm nhiều tại một
thời điểm khi mô tả một công thức chất bôi trơnvà các chất phụ gia. Phần này
có chọn lọc đánh giá các thí nghiệm kiểm tra quá trình oxy hóa chặt chẽ hơn
liên quan đếnđặc tính chất chống oxy hóa. Những thử nghiệm này đã được
chuẩn hóa bởi một số quốc tếtổ chức tiêu chuẩn như ASTM và Phối hợp Hội
đồng châu Âu (CEC),vv, và được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp.
Điều quan trọng là cần lưu ý rằng có một số phương pháp kiểm tra phù hợp
tùy chỉnh thiết kế cho nhu cầu cụ thể đã được chứng minh là có lợi trong một
số trường hợp.

Page 25