Aditif anti aus: tipe utama, mekanisme kerja dan penggunaan dalam pelumas
05-11-2026
Selama pengoperasian pelumas, permukaan gesekan terkena beban, suhu, dan gerakan relatif. Jika lapisan oli tidak sepenuhnya memisahkan kedua permukaan logam, penyimpangan mikro dapat terjadi. Hal ini menyebabkan peningkatan gesekan, keausan dan, dalam kasus yang parah, kerusakan pada bagian peralatan.
Aditif anti aus- komponen fungsional penting dari formulasi pelumas. Mereka dirancang terutama untuk pengoperasian dalam kondisi pelumasan batas dan campuran. Pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam membantu mengurangi kontak langsung di antara keduanya dan mengurangi keausan komponen. Berbagai jenis bahan kimia aditif anti aus berbeda dalam mekanisme reaksi dan karakteristik pembentukan lapisan pelindung. Oleh karena itu, ketika memilih, perlu mempertimbangkan sifat minyak dasar, kondisi pengoperasian peralatan, dan persyaratan formulasi.
Artikel ini membahas jenis utama aditif anti aus, mekanisme kerjanya, serta perbedaan antara aditif anti aus dan aditif tekanan ekstrim. Hal ini akan membantu untuk lebih memahami perannya dalam pelumas industri.
1. Apa yang dimaksud dengan bahan aditif anti aus?
Aditif anti ausadalah komponen fungsional pelumas yang dirancang untuk mengurangi keausan permukaan gesekan. Mereka bekerja paling aktif dalam kondisi pelumasan batas dan campuran.
Dalam mode hidrodinamik penuh, lapisan oli kontinu terbentuk di antara permukaan gesekan, yang mencegah kontak langsung logam. Namun, ketika memulai dan menghentikan peralatan, kecepatan putaran rendah, beban tinggi atau pasokan pelumas tidak mencukupi, ketebalan film dapat berkurang. Di zona tertentu, terjadi kontak antara kekasaran mikro permukaan logam.
Dalam kondisi seperti itu, aditif anti aus mampu membentuk lapisan batas pelindung pada logam melalui adsorpsi fisik atau reaksi kimia. Hal ini mengurangi interaksi langsung kekasaran mikro dan membantu mengurangi gesekan dan keausan.
Fungsi dasarAditif anti aus:
- Mengurangi keausan pada permukaan logam.Pembentukan lapisan pelindung di area kontak mengurangi kemungkinan interaksi langsung antara permukaan logam.
- Peningkatan pelumasan batas.Perlindungan tambahan dipertahankan bahkan ketika lapisan oli tidak sepenuhnya memisahkan permukaan gesekan.
- Mengurangi kerugian gesekan.Beberapa komponen meningkatkan karakteristik geser pada antarmuka.
- Peningkatan masa pakai peralatan.Mengurangi keausan pada bagian-bagian penting membantu menjaga kestabilan mekanisme.
Pada saat yang sama, aditif anti aus tidak menggantikan lapisan oli yang dibentuk oleh oli dasar. Efektivitasnya tergantung pada struktur kimia komponen, komposisi formulasi dan kondisi pengoperasian peralatan.
2. Mekanisme kerja Aditif anti aus
Mekanisme kerja utama adalah pembentukan film adsorpsi dan pembentukan lapisan pelindung sebagai akibat dari reaksi kimia.
2.1. Pembentukan film adsorpsi
Beberapa senyawa organik polar mengandung gugus fungsi yang dapat berinteraksi dengan permukaan logam. Ketika pelumas memasuki zona gesekan, molekul-molekul tersebut teradsorpsi pada logam dan membentuk lapisan batas dengan sifat pelumas tertentu.
Kelompok senyawa ini meliputi:
- asam lemak dan turunannya;
- alkohol;
- ester;
- senyawa organik lain dengan gugus fungsi polar.
Biasanya, bagian polar dari molekul berinteraksi dengan permukaan logam, dan bagian non-polar berorientasi pada pelumas atau molekul tetangganya. Lapisan adsorpsi yang dihasilkan mengubah karakteristik kontak dan membantu mengurangi gesekan dan keausan permukaan.
2.2. Pembentukan lapisan pelindung akibat reaksi kimia
Di bawah pengaruh suhu, tekanan dan gesekan, beberapa aditif anti aus bereaksi secara kimia dengan permukaan logam atau lapisan oksidanya. Akibatnya, lapisan reaksi pelindung terbentuk.
Film tersebut mungkin mengandung fosfat, sulfida dan produk reaksi anorganik lainnya. Mereka mampu menahan efek geser tertentu selama gesekan, mengurangi kontak langsung dengan permukaan logam.
Perwakilan khas dari kelompok ini meliputi:
- senyawa fosfor organik;
- senyawa belerang organik;
- senyawa molibdenum organik;
- Seng dialkilditiofosfat (ZDDP).
Film pelindung yang dibentuk oleh berbagai komponen berbeda dalam ketebalan, komposisi kimia, stabilitas termal, dan kapasitas menahan beban. Oleh karena itu, menilai sifat anti aus hanya berdasarkan nama aditifnya saja tidak cukup.
3. Jenis utama aditif anti aus dan fitur-fiturnya
3.1. Senyawa organik yang mengandung oksigen
Golongan ini meliputi asam lemak, alkohol dan ester. Karena adanya gugus polar, senyawa tersebut mampu teradsorpsi pada permukaan logam dan membentuk lapisan film pelumas batas.
Beberapa asam karboksilat dapat bereaksi dengan logam membentuk sabun logam. Dalam kondisi tertentu, lapisan permukaan tersebut meningkatkan pelumasan kontak dan membantu mengurangi gesekan dan keausan.
Efektivitasnya bergantung pada panjang rantai molekul, jenis gugus polar, sifat permukaan logam, dan suhu pengoperasian.
3.2. Senyawa fosfor organik
Senyawa fosfor organik banyak digunakan sebagai komponen fungsional formulasi anti aus. Beberapa ester fosfat mampu bereaksi dengan permukaan logam membentuk lapisan pelindung yang mengandung fosfor.
Tergantung pada struktur kimia senyawa dan kondisi reaksi, komposisi film tersebut dapat mencakup besi fosfat dan produk yang mengandung fosfor lainnya. Ketebalan, struktur dan sifat mekaniknya bergantung pada komposisi aditif, suhu, kondisi permukaan dan kondisi pelumasan.
Fungsi utama senyawa fosfor organik:
- pembentukan lapisan pelindung reaktif pada permukaan logam;
- peningkatan sifat anti aus pada kondisi pelumasan batas;
- penggunaan gabungan dengan komponen lain untuk mencapai karakteristik pelumas yang dibutuhkan.
Beberapa ester fosfat mungkin juga memiliki sifat anti korosi atau sifat tambahan lainnya. Namun, efek spesifiknya ditentukan oleh struktur kimia zat dan hasil pengujian formulasi akhir.
3.3. Senyawa molibdenum organik
Senyawa molibdenum organik menarik untuk formulasi pelumas yang memerlukan kombinasi sifat anti aus dan pengurangan gesekan.
Perwakilan paling terkenal meliputi:
- ModTC— molibdenum ditiokarbamat;
- ModDTP— molibdenum ditiofosfat.
Di bawah kondisi suhu dan gesekan yang sesuai, beberapa senyawa molibdenum organik mampu membentuk molibdenum disulfida (MoS₂) dan produk reaksi yang mengandung molibdenum lainnya pada permukaan gesekan.
MoS₂ memiliki kekuatan geser yang rendah, sehingga meningkatkan geseran permukaan yang bersentuhan. Oleh karena itu, komponen tersebut digunakan dalam formulasi yang penting untuk mengurangi koefisien gesekan.
Senyawa molibdenum organik juga dapat berinteraksi dengan ZDDP dan komponen formulasi lainnya. Interaksi ini mempengaruhi proses pembentukan film reaksi dan karakteristik akhirnya. Hasilnya tergantung komposisi pelumas dan kondisi pengoperasian.
3.4. Seng dialkilditiofosfat (ZDDP)
ZDDP merupakan salah satu bahan aditif pelumas multifungsi yang banyak digunakan. Ia memiliki sifat anti-aus dan antioksidan dan merupakan komponen penting dari banyak oli motor.
Di zona kontak permukaan gesekan, ZDDP memasuki reaksi termal atau tribokimia, sebagai akibatnya lapisan pelindung yang mengandung fosfor, belerang, dan seng terbentuk pada logam. Film ini memiliki struktur seperti kaca yang kompleks dan ketebalan tertentu, sehingga melindungi permukaan logam selama gesekan.
Efektivitas anti aus ZDDP sangat ditentukan oleh struktur gugus alkil. Yang penting adalah jenis gugus alkil - primer atau sekunder, panjang rantai karbon dan derajat percabangannya. Aditif dengan struktur berbeda mungkin berbeda dalam reaktivitas, laju pembentukan film, dan stabilitas termal.
Saat mengembangkan formulasi, penting untuk mempertimbangkan tidak hanya sifat anti-aus dan antioksidan ZDDP, tetapi juga kompatibilitas dengan komponen lain, serta batasan kandungan fosfor yang terkait dengan persyaratan sistem aftertreatment gas buang mesin.
4. Apa perbedaan aditif anti aus dengan aditif bertekanan ekstrim?
Aditif anti aus dan aditif tekanan ekstrim (aditif EP) dapat membentuk lapisan pelindung pada permukaan gesekan sehingga mengurangi risiko kerusakan komponen. Namun, tugas utama dan kondisi penerapan umumnya berbeda.
Aditif anti ausDirancang terutama untuk mengurangi keausan pada beban sedang, pada kondisi pelumasan batas dan campuran.
Aditif EPMereka terutama digunakan untuk beban tinggi dan tekanan kontak yang signifikan. Di area dengan kontak intens, di bawah pengaruh suhu dan tekanan, mereka bereaksi kimia dengan permukaan, membentuk lapisan pelindung. Hal ini membantu mengurangi risiko keausan berlebihan, lecet, dan tersangkutnya permukaan logam.
Perbedaan utama disajikan dalam tabel:
| Kriteria | Aditif anti aus | Aditif Tekanan Ekstrim |
| Fungsi utama | Mengurangi keausan permukaan gesekan | Perlindungan terhadap beban tinggi dan tekanan kontak |
| Kondisi Pengoperasian Khas | Pelumasan batas dan campuran | Beban tinggi dan tekanan kontak |
| Mekanisme aksi | Adsorpsi atau pembentukan film reaksi | Pembentukan film pelindung yang didominasi bahan kimia |
| Tugas utama | Mengurangi keausan permukaan | Mencegah keausan parah, lecet, dan perampasan |
| Aplikasi Khas | Oli motor, oli hidrolik dan oli sirkulasi | Oli perlengkapan industri, cairan pengerjaan logam |
Perlu dicatat bahwa ruang lingkup tindakan kedua kelompok ini tidak sepenuhnya terisolasi. Beberapa senyawa kimia dapat menunjukkan sifat anti-aus dan tekanan ekstrim secara bersamaan. Efektivitasnya ditentukan oleh struktur kimianya, konsentrasi dalam formulasi dan kondisi pengoperasian sebenarnya. Oleh karena itu, perbedaan di antara keduanya tidak dapat direduksi hanya pada suhu aktivasi.
5. Aplikasi Utama Aditif anti aus
Aditif anti-aus digunakan dalam berbagai pelumas yang penting untuk mengontrol keausan pada permukaan gesekan.
5.1. Oli motor
Mesin pembakaran internal mengandung banyak bagian logam yang beroperasi dalam kondisi gerak relatif. Selama penyalaan, pematian, dan pengoperasian di bawah beban tinggi, masing-masing zona gesekan mungkin berada dalam mode pelumasan batas atau campuran.
Aditif anti-aus membantu melindungi bagian-bagian seperti lobus camshaft, pengangkat katup, dan komponen penting lainnya, sehingga mengurangi risiko keausan. ZDDP adalah salah satu komponen fungsional umum dari formulasi oli motor anti aus.
5.2. Minyak hidrolik
Dalam sistem hidrolik, pompa, katup, dan bagian bergerak lainnya memerlukan pelumasan yang andal. Aditif anti-aus membantu mengurangi keausan pada permukaan gesekan dan menjaga kestabilan pengoperasian peralatan hidrolik di bawah beban yang sesuai.
5.3. Oli perlengkapan industri
Selama penyatuan roda gigi, permukaan yang bersentuhan mungkin mengalami beban dan tekanan kontak yang signifikan. Tergantung pada desain gearbox dan kondisi pengoperasian, ketika mengembangkan formulasi, perlu mempertimbangkan sifat anti-aus dan tekanan ekstrim oli. Hal ini membantu mengurangi risiko kerusakan pada permukaan kerja gigi.
5.4. Gemuk
Gemuk banyak digunakan pada bearing, peralatan pertambangan dan berbagai mesin industri. Tergantung pada beban, kecepatan dan kondisi pengoperasian, komponen dengan sifat anti aus atau tekanan ekstrim dapat ditambahkan ke dalam formulasi.
6. Bagaimana cara memilih aditif anti aus yang sesuai?
Saat memilih bahan aditif anti aus, tidak cukup hanya berfokus pada satu indikator efektivitas anti aus. Sifat-sifat minyak dasar, kompatibilitas dengan komponen lain dan kondisi pengoperasian peralatan yang sebenarnya juga harus diperhitungkan.
Kriteria seleksi utama:
1. Jenis pelumas
Persyaratan untuk sifat anti-aus bervariasi tergantung pada tujuan penggunaan produk. Misalnya, oli motor, oli hidrolik, dan oli roda gigi industri beroperasi pada temperatur dan beban berbeda serta memiliki sistem formulasi berbeda. Oleh karena itu, komposisi aditif harus sesuai dengan jenis pelumas tertentu.
2. Struktur kimia dan reaktivitas
Berbagai aditif anti aus berbeda dalam kapasitas adsorpsi, mekanisme pembentukan lapisan pelindung, dan reaktivitasnya. Saat memilih, perlu mempertimbangkan karakteristik yang diperlukan dari produk jadi dan kondisi pengoperasiannya.
3. Kompatibel dengan oli dasar dan komponen lainnya
Aditif harus menjaga kompatibilitas yang baik dengan oli dasar dan komponen fungsional lainnya. Sangat penting untuk mengevaluasi interaksi zat dalam paket aditif, karena adsorpsi kompetitif, pengaruh timbal balik pada reaksi kimia, atau pembentukan sedimen dapat terjadi antara masing-masing komponen.
4. Pengujian dan konfirmasi karakteristik
Pilihan akhir harus didasarkan pada hasil pengujian formulasi yang sudah jadi. Tergantung pada tujuan produk, ketahanan aus, karakteristik gesekan, stabilitas oksidatif, sifat korosi dan indikator lainnya dinilai.
Misalnya, pengujian empat bola digunakan untuk mengevaluasi sifat anti aus dan tekanan ekstrim pada pelumas. Prosedur pengujian spesifik ditentukan oleh jenis produk dan standar yang berlaku.
7. Arah utama pengembangan Aditif anti aus
Seiring berkembangnya peralatan industri dan tuntutan akan efisiensi, masa pakai, dan konsumsi energinya pun meningkat, demikian pula persyaratan kinerja anti-aus, kontrol gesekan, dan stabilitas operasional pelumas.
Kedepannya, pengembangan dan penerapan bahan aditif anti aus akan memberikan perhatian khusus pada bidang-bidang berikut:
- Multifungsi.Pengembangan struktur kimia yang memungkinkan penggabungan sifat anti aus, anti gesekan, dan antioksidan.
- Sinergi komponen.Optimalisasi kompatibilitas Aditif anti aus dengan deterjen, dispersan, antioksidan, dan komponen fungsional lainnya.
- Pengurangan fosfor dan adaptasi lingkungan.Pengembangan resep dengan mempertimbangkan persyaratan peralatan khusus dan batasan lingkungan.
- Stabilitas karakteristik.Peningkatan perhatian pada kemampuan membentuk film pelindung, stabilitas termal dan kompatibilitas komponen selama pengoperasian jangka panjang.
Efektivitas praktis aditif anti aus tidak hanya bergantung pada sifat masing-masing komponen, tetapi juga pada kualitas oli dasar, pengembangan formulasi komprehensif, dan pengendalian proses produksi.
8. Pengembangan dan produksi bahan tambahan pelumas
Lansheng (Jinzhou) Chemistry LLC didirikan pada April 2018. Perusahaan ini mengkhususkan diri dalam pengembangan, produksi dan penjualan aditif pelumas dan memasok produk ke produsen pelumas di Tiongkok dan luar negeri.
Lokasi produksi perusahaan menempati sekitar 46.667 m². Perusahaan ini memiliki 5 jalur produksi dan kapasitas produksi tahunan sekitar 60.000 ton. Tim teknis terdiri dari 9 spesialis R&D dan 12 spesialis teknis teknik. Perusahaan terus mengembangkan solusi produk dan kemampuan teknis di bidang aditif pelumas.
Rangkaian produk ini mencakup aditif deterjen, dispersan tanpa abu, paket aditif, dan komponen fungsional lainnya. Sistem manajemen produksi tertutup dan kontrol proses yang cerdas memungkinkan kami memberikan perhatian khusus pada kualitas produk, konsistensi batch, dan persyaratan pelanggan untuk penggunaan aditif.
Bagi produsen pelumas, ketika memilih komponen, penting untuk mempertimbangkan tidak hanya indikator kinerja individual, tetapi juga kompatibilitas dengan oli dasar, interaksi dalam formulasi, stabilitas produk, dan kondisi penggunaan lebih lanjut.
Jika Anda sedang mengembangkan formulasi baru atau menyempurnakan pelumas yang ada, hubungi kami untuk mendiskusikan persyaratan produk dan kemungkinan penerapannya.
Pertanyaan yang sering diajukan (FAQ)
1. Apa fungsi utama bahan aditif anti aus?
Tugas utama aditif anti aus adalah pembentukan lapisan adsorpsi atau reaksi pada permukaan logam. Hal ini mengurangi kontak langsung antara keduanya dan mengurangi keausan pada kondisi pelumasan batas dan campuran.
2. Apakah ZDDP termasuk dalam bahan aditif anti aus?
Ya. ZDDP adalah aditif pelumas multifungsi umum dengan sifat anti aus dan antioksidan. Ini banyak digunakan, khususnya dalam formulasi oli motor.
3. Dapatkah aditif anti aus dan aditif tekanan ekstrim digunakan secara bersamaan?
Ya. Dalam beberapa formulasi komponen-komponen ini digunakan bersama-sama. Dalam hal ini, perlu mempertimbangkan kondisi pengoperasian peralatan, jenis pelumas, dan kompatibilitas masing-masing komponen.
4. Bagaimana efektivitas dinilaiAditif anti aus?
Metode uji gesekan dan keausan yang sesuai digunakan untuk evaluasi, dengan mempertimbangkan tujuan dari pelumas jadi. Misalnya, pengujian pada mesin empat bola dapat digunakan, serta pengujian tambahan dengan mempertimbangkan kondisi pengoperasian sebenarnya.
