润滑油中红外光谱分析技术

第1章绪论

1.1润滑油的发展历程1

1.2红外光谱与化学计量学简史6

1.3润滑油液监测历史9

1.4红外光谱在润滑油质量检测中的应用11

参考文献13

第2章润滑油基础知识

2.1概述15

2.2润滑油的组成18

2.2.1润滑油基础油18

2.2.2润滑油添加剂20

2.3润滑油的性能及其测试方法22

2.4油液监测技术26

2.4.1理化性能监测28

2.4.2磨损监测30

2.4.3污染监测31

参考文献33

第3章中红外光谱分析技术

3.1红外光谱基本理论34

3.1.1概述34

3.1.2红外光谱的产生36

3.1.3分子振动的类型39

3.1.4吸收峰的位置41

3.1.5吸收峰的强度与形状42

3.2红外光谱与分子结构43

3.2.1碳氢化合物44

3.2.2含CO键化合物47

3.2.3含羰基化合物48

3.2.4含氮化合物51

3.2.5含硫、硅、卤素化合物53

3.2.6无机化合物54

3.3经典的定性和定量分析56

3.3.1定性分析56

3.3.2定量分析60

3.4样品制备技术61

3.4.1固体样品制备61

3.4.2液体样品制备62

3.4.3气体样品制备66

参考文献67

第4章润滑油红外光谱特征

4.1概述68

4.2基础油的化学结构和红外光谱特征69

4.2.1矿物油基础油69

4.2.2PAO基础油73

4.2.3癸二酸酯基础油74

4.2.4硅油基础油75

4.3清净剂的化学结构和红外光谱特征76

4.3.1概述76

4.3.2磺酸盐77

4.3.3烷基酚盐和硫化烷基酚盐79

4.3.4烷基水杨酸盐80

4.4分散剂的化学结构和红外光谱特征81

4.4.1概述81

4.4.2丁二酰亚胺82

4.5抗氧抗腐蚀剂的化学结构和红外光谱特征84

4.5.1概述84

4.5.2二烷基二硫代磷酸盐85

4.5.3二烷基二硫代氨基甲酸盐（MDTC）87

4.6极压抗磨剂的化学结构和红外光谱特征89

4.6.1概述89

4.6.2含氯极压抗磨剂90

4.6.3含硫极压抗磨剂90

4.6.4含磷极压抗磨剂91

4.6.5硼酸盐极压抗磨剂95

4.7油性剂和摩擦改进剂的化学结构和红外光谱特征96

4.8抗氧剂的化学结构和红外光谱特征98

4.8.1概述98

4.8.2屏蔽酚型抗氧剂98

4.8.3胺型抗氧剂99

4.9金属减活剂的化学结构和红外光谱特征101

4.9.1概述101

4.9.2苯三唑及其衍生物102

4.9.3噻二唑衍生物103

4.10黏度指数改进剂的化学结构和红外光谱特征104

4.11防锈剂的化学结构和红外光谱特征106

4.11.1概述106

4.11.2磺酸盐107

4.11.3羧酸及其盐类108

4.11.4有机胺108

4.11.5酯类108

4.11.6有机磷酸及其盐类108

4.11.7杂环化合物108

4.12降凝剂的化学结构和红外光谱特征109

4.12.1概述109

4.12.2烷基萘110

4.12.3聚甲基丙烯酸酯110

4.12.4聚α烯烃111

4.13抗泡剂的化学结构和红外光谱特征111

4.13.1概述111

4.13.2含硅抗泡剂111

4.13.3非硅抗泡剂112

4.13.4复合抗泡剂112

4.14抗乳化剂和乳化剂的化学结构和红外光谱特征113

4.15其他添加剂的化学结构和红外光谱特征114

4.16润滑油复合添加剂的化学结构和红外光谱特征115

4.16.1内燃机油复合添加剂115

4.16.2齿轮油复合添加剂117

4.16.3液压油复合添加剂118

4.17成品润滑油红外光谱图119

4.18成品润滑油红外光谱相关分析法解析技术140

4.18.1基本过程140

4.18.2样品的收集141

4.18.3化学组成数据的测定141

4.18.4中红外光谱测定143

4.18.5红外光谱相关分析解析结果144

参考文献149

第5章润滑油红外光谱定量分析技术

5.1概述150

5.2经典工作曲线定量技术及其应用151

5.2.1原理和过程151

5.2.2润滑油碳型组成分析154

5.2.3 抗氧剂含量分析158

5.2.4ZDDP含量分析165

5.2.5分散剂含量分析166

5.2.6防锈剂含量分析167

5.2.7清净剂的总碱值检测168

5.2.8成品润滑油的酸碱值检测169

5.2.9水含量检测171

5.3成品润滑油多元校正定量技术172

5.3.1理论172

5.3.2多元校正过程173

5.3.3PLS检测润滑油质量实例193

5.4在用润滑油理化指标的多元校正技术218

5.4.1飞机发动机油在用油理化指标检测219

5.4.2车辆发动机油在用油理化指标检测222

5.4.3车辆齿轮油在用油理化指标检测225

参考文献228

第6章润滑油红外光谱识别技术

6.1概述230

6.2基于理化指标的润滑油识别技术研究231

6.2.1利用规则识别技术231

6.2.2模式识别技术239

6.3红外光谱偏最小二乘法的识别技术246

6.3.1基本过程246

6.3.2润滑油种类红外光谱PLS识别246

6.3.3汽油机油红外光谱PLS识别248

6.3.4柴油机油和通用机油红外光谱PLS识别250

6.4红外光谱模式识别技术251

6.4.1识别过程251

6.4.2识别方案252

6.4.3识别模型的建立实例254

6.4.4识别模型的应用实例258

6.5红外光谱图像数据库识别技术研究259

6.5.1基本原理259

6.5.2红外光谱图像数据库识别技术260

6.5.3红外光谱图像数据库识别软件的编制263

6.5.4红外光谱图像数据库识别技术应用考察263

6.6不同润滑油识别技术比较267

参考文献269

第7章油液红外光谱监控技术

7.1概述270

7.2油液红外光谱监控技术272

7.2.1润滑油红外光谱衰变理化指标的计算273

7.2.2趋势法测定各类润滑油红外衰变指标275

7.2.3差谱法测定润滑油红外衰变指标282

7.3ASTM E 2412方法考察285

7.3.1重复性考察286

7.3.2不同方法相关性考察286

7.4油液红外光谱监控应用288

7.4.1红外光谱检测润滑油在用油水含量288

7.4.2润滑油液红外光谱监控实例290

7.4.3红外光谱监控指标与理化指标之间的关联298

744基于红外光谱监控技术的换油指标确定303

参考文献307

第8章润滑油生产红外光谱监控技术

8.1概述308

8.2基本原理308

8.3润滑油生产监控的参数确定309

8.4红外光谱技术监控润滑油调和生产的应用312

8.4.1润滑油生产中各罐调和均匀度监控312

8.4.2各罐成品润滑油出厂质量监控314

8.4.3各罐之间成品润滑油质量一致性监控315

中红外光谱技术是一种有效的物质定性分析技术，常用于物质官能团剖析，实现未知样品的结构和组成分析。近几年，随着化学计量学技术的迅猛发展，与中红外光谱技术结合，大大拓展了中红外光谱分析技术的应用领域，使其逐步从以定性分析为主，迈向复杂体系定量分析领域，也推动了红外光谱技术在润滑油领域的应用，解决了润滑油在生产、研制以及使用过程中的检测和监控难题。
本书系统介绍了润滑油基础知识、中红外光谱分析技术、润滑油红外光谱特征以及中红外光谱分析技术在润滑油质量检测、种类和牌号判别、油液质量衰变监控、生产质量监控等方面的实际应用。可以为光谱分析人员、石油化工技术人员、油液检测人员和相关研究人员提供参考。

《润滑油中红外光谱分析技术》是国内第一部系统介绍红外光谱技术用于润滑油分析的著作，集最新的润滑油、化学计量学、红外光谱分析技术于一体，具有很强的实用性，可供石油化工领域的分析人员、研究人员，特别是从事润滑油及添加剂研发和检测的的技术人员参考。