極圧添加剤（EP添加剤）は、潤滑油に添加される添加剤で、非常に高い圧力にさらされるギア部品の摩耗を低減する役割を果たします。また、金属加工用の切削液にも添加されます。[1]
極圧添加剤は通常、ギアボックスなどの用途に使用され、一方、耐摩耗添加剤は油圧エンジンや自動車エンジンなどの軽負荷用途に使用されます。
極圧ギアオイルは、幅広い温度、速度、ギアサイズにおいて優れた性能を発揮し、エンジンの始動・停止時のギアの損傷を防ぎます。摩耗防止添加剤とは異なり、極圧添加剤はエンジンオイルにはほとんど使用されません。極圧添加剤に含まれる硫黄化合物や塩素化合物は、水や燃焼副産物と反応して酸を形成し、エンジン部品やベアリングの腐食を促進する可能性があります。 [2]
極圧添加剤には通常、硫黄-リン化合物や硫黄-リン-ホウ素化合物などの有機硫黄、リン、または塩素化合物が含まれており、高圧条件下で金属表面と化学反応を起こします。このような条件下では、摺動面の小さな凹凸によって局所的に高温（ 300～1000℃）の閃光が発生しますが、平均表面温度の大幅な上昇は見られません。添加剤と表面 との化学反応は、この領域に限定されます。
初期の極圧添加剤は、脂肪酸鉛塩（「鉛石鹸」）、「活性硫黄」化合物（チオールや元素硫黄など）、および塩素化化合物をベースとしていました。1950年代には鉛石鹸の使用は廃止され、ジチオリン酸亜鉛などの亜鉛とリンの化合物に置き換えられました。[3]
EP 添加剤の一部は次のとおりです。
- 暗色の不活性硫化脂肪
- ダークアクティブ硫化脂肪
- 暗色活性硫黄炭化水素
- 短鎖および中鎖塩素化アルカン（塩素化炭化水素および塩素化パラフィンを参照）
- クロレンド酸のエステル
- ポリマーエステル
- ポリスルフィド
- モリブデン化合物
脂肪族塩素化炭化水素（塩素化パラフィン）は安価で効率的ですが、環境中に残留し、生体蓄積性が高いという問題があります。そのため、代替品への置き換えが進められています。切削油剤においては、その役割は主に複雑なステンレス鋼部品の成形における配合に限定されています。[1]
ハロゲン化炭化水素の活性は、炭素-ハロゲン結合の安定性が低下するにつれて増大する。 305～330℃の範囲の局所的な接触温度で、添加剤は熱分解し、反応性ハロゲン原子が部品の表面にハロゲン化鉄の表面層を形成する。 接触温度がハロゲン化鉄層の融点を超えると、最終的に接触点が破損する。 このような条件下では、炭素の小粒子も生成される。 潤滑剤添加剤に使用される化合物には、クロロアルカン、トリクロロメチルホスフィン酸、a-アセトキシ-b,b,b-トリクロロエチルホスホン酸の有機エステル、リン酸のトリクロロメチルエステル、硫黄のトリクロロメチル誘導体、トリクロロアセトキシ化合物、クロレンド酸のエステルまたはアミン塩、1,2,3,4,7,7-ヘキサクロロ-5-ジメチルビシクロ[2.2.1]-2-ヘプテンなどがある。
油溶性有機リン酸塩は、亜鉛の有無にかかわらず、優れた高圧特性と耐摩耗性を有し、特に塩素化炭化水素の存在下で腐食保護効果を発揮します。ジアルキルジチオリン酸亜鉛（ZDDP）は130～170℃で分解を開始しますが、リン酸トリクレジル（TCP）の活性化温度は通常200℃を超えます。これらの反応生成物は、表面に化学的に結合した潤滑膜を形成します。
ポリスルフィドは不活性硫黄と活性硫黄の担体として機能します。
モリブデン化合物は高圧下で分解し、二硫化モリブデンの堆積層をその場で形成します。モリブデンジチオカルバメートはグリースの添加剤として使用されます。
硫黄を含む極圧添加剤は、高温環境にさらされた場合、 青銅、真鍮、その他の銅合金製の部品が付いたギアに腐食の問題を引き起こす可能性があります。
参考文献
- ^ ab Theo Mang; Jürgen Braun; Wilfried Dresel; Jürgen Omeis (2011). 「潤滑剤、第2成分」. Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry . Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.o15_o04. ISBN 978-3-527-30673-2。
- ^ pecuniary.com FAQ アーカイブ 2011年7月15日、Wayback Machine
- ^ シュガーマン、アーノルド。「EPギアオイル中の活性硫黄のモニタリング - EP添加剤の枯渇をモニタリングするためのその他のオプション」 。 2012年10月7日閲覧。
参照
