内燃机油常用的功能添加剂有清净分散剂、抗氧剂、极压抗磨剂、金属减活剂、防锈剂。下面就对各类添加剂作一个简单的介绍

一、金属清净剂

清净剂是内燃机油的重要添加剂，是用量最大的一种添加剂，其功能主要是中和油品燃烧和衰变产生的酸性物质，并防止金属表面生产漆膜积碳。主要有增溶、胶溶、酸中和、清洗等几方面作用。

按不同有机官能团可分为

• 烷基苯磺酸盐

• 烷基水杨酸盐

• 硫化烷基酚盐

• 环烷酸盐

• 硫磷酸盐

• 其他羧酸盐

按不同碱性组分可分为

钡盐、钙盐、镁盐、钠盐等，分别制成低碱性、中碱性、高碱性,其中以高碱性钙盐的用途最为广泛。

二、无灰分散剂

分散剂在润滑油中的主要功能是分散和增溶。分散作用是指分散剂提供的油溶性基团能有效地抑制烟灰、氧化物的聚集，使得这些粒子有效的分散于油中；增溶的作用是指分散剂能与生成油泥的羰基、羟基等直接作用，从而达到溶解效果。

分散剂主要有：

• 聚异丁烯丁二酰亚胺

• 硼化无灰丁二酸酯

• 无灰磷酸酯

• 苄胺

聚异丁基丁二酰亚胺是使用最多的一种。

三、抗氧剂

润滑油的氧化是造成油品质量变差的重要原因，抗氧剂可以减缓氧化变质的过程，延长润滑油的使用寿命。

抗氧剂分为一次抗氧剂和二次抗氧剂。

• 一次抗氧剂

也称为连锁反应停止剂，主要用胺和位阻酚系的化合物很快和过氧游离基（ROO·）反应，而后和烷基游离基（RO·）反应，防止（切断）氧化的连锁反应。

• 二次抗氧剂

也称为过氧化物分解剂，主要用硫醚、磷酸盐、硫磷酸盐等化合物与过氧化物（ROOH）反应生产非自由基和非活性物质而阻止氧化。

酚型抗氧剂中使用效果最广泛的是2，6-二叔丁基对甲酚（T501）

胺型抗氧剂的代表化合物有N,N-二仲丁基对苯二胺，N-苯基-N-仲丁基对苯二胺等

各种金属(如 Cu，Zn, Mo,Sb等)的烷基硫代磷酸化合物都具有一定的抗氧化、抗磨、抗腐和极压作用。特别是二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）, 具有优良的抗氧、抗磨，抗腐性能，可广泛的用于润滑油，尤其是发动机油中。

四、极压抗磨剂

极压抗磨剂可以达到降低摩擦系数、减少磨损的作用。首先，说明下“抗磨剂”和“极压剂”的概念。

抗磨剂：在中等负荷及速度条件下，摩擦表面因大量放热而温度升高，这使得摩擦表面吸附的油性剂发生脱附，进而失去减摩抗磨作用，在这种条件下，必须使用在较高温度下能与新生金属表面作用生成化学吸附膜的表面活性物质，才能起到防止摩擦表面胶合的作用。这样的物质，就是抗磨剂。

极压剂：在低速高负荷或高速冲击摩擦条件下，摩擦面容易发生烧结，抗磨剂也无能为力，而极压剂可以防止烧结。

按照作用机理的不同，极压抗磨剂可大致分为两大类：活性和非活性添加剂。

• 活性添加剂

  分子结构中含有硫、磷、氮等活性元素，可以与金属表面发生化学反应形成保护膜。

• 非活性添加剂

  通过自身或其分解产物在摩擦表面形成保护膜的添加剂。如硼化合物、硅化合物、铝化合物等。

按照添加剂的分子结构，可分为：氯系、硫系、磷系、氮系、硼酸盐、钼系、稀土化合物、纳米材料等。

氯系

含氯抗磨剂主要有氯化石蜡、氯化联苯。

这类添加剂在摩擦表面与金属反应生成FeCl3,FeCl2等低熔点金属盐膜，易于剪切，从而起到润滑作用。

由于氯化物易水解生成HCl腐蚀金属表面，以及氯对环境的危害性，氯系添加剂的使用越来越受到限制。

硫系

含硫添加剂主要包括硫化动植物油、硫化烃、硫代酯、多硫化物等。

含硫化合物在一定温度下会分解，生成的活性硫与铁反应，形成保护膜。

硫化异丁烯是硫系极压抗磨剂最主要的产品。

磷系

含磷添加剂主要用作抗磨剂。含磷剂的极压性不如含硫添加剂，但磷对于钢质摩擦副有良好的抗磨作用。

氮系

含氮化合物最初作腐蚀抑制剂、分散剂和抗氧剂等，随后的研究发现许多含氮的化合物具有抗磨承载能力，又由于不含磷、硫和金属等，对环境的影响较小，成为了当前添加剂开发工作的热点之一。

硼酸盐

硼酸盐添加剂的特点是具有优良的承载能力、良好的抗磨性。无机硼酸盐是高效的多功能润滑油添加剂，具有优异的极压抗磨性、热氧化安定性、防锈防腐性、密封适应性，已在工业齿轮油、二冲程发动机油、车辆齿轮油中得到应用。但是无机硼酸盐不溶于油，易溶于水，这大大限制了它的应用。有机硼酸酯极压抗磨剂除了具有良好的抗磨作用，还有较好的防腐蚀、抗氧化、油溶性等特点，具有良好的发展前景。

钼系

钼化合物润滑材料因其优良的摩擦学性能，在众多润滑材料中占有重要的位置。二硫化钼(MoS2)、油溶性二烷基二硫代氨基甲酸硫化钼（MoDTC)和二烷基二硫代磷酸硫化钼（MoDTP)已广泛应用在航空、航天、航海、机械等领域。

钼系润滑添加剂的作用原理是含硫有机金属配合物借助硫原子与金属基体发生反应，形成极压化学润滑膜，同时部分分解为MoS2固体润滑膜，MoS2固体润滑膜填平摩擦表面的凹凸，对摩擦阻力起缓和作用。

稀土化合物

稀土化合物是近年来摩擦学研究的热点，研究较多的是稀土卤化物、稀土氧化物和稀土金属。

大多数研究者认为稀土化合物具有优异的抗磨性能的原因是：稀土金属会以单质或氧化物等形势在摩擦表面生成化学反应膜从而起到抗磨减摩的作用；另一方面稀土金属会“扩渗”进入摩擦副亚表面而改善摩擦副表面的晶界结构，从而使材料的耐磨性和耐腐蚀性得到大幅度地改善。

纳米材料

纳米材料也是近年来研究的热点。纳米抗磨添加剂有优异的抗压抗磨性能，能显著提高润滑油在苛刻工况下的润滑性能。然而纳米微粒易团聚，难以在润滑油中均匀分散，这也是纳米润滑材料必须解决的问题。

五 金属减活剂

润滑油在加工、贮存和运行的过程中会不可避免的与铜、铁等金属接触，这些金属能催化油品氧化变质，使油品在短期内性能变差，因此，要加入金属减活剂来抑制金属的催化作用。

金属减活剂主要是含氮的双键化合物以及杂环化合物。常见的金属减活剂主要是噻二唑类和苯三唑类。

大部分研究者认为金属减活剂的作用机理有两种：

1. 成膜型，即在金属表面生产化学膜，阻止金属或变为离子进入油中，减弱其对油品的催化作用。这种化学膜还有保护金属表面的作用，能防止活性硫、有机酸等对金属表面的腐蚀

2. 络合型，即金属减活剂能与金属离子络合，对金属离子产生掩蔽作用。

金属减活剂与抗氧剂的区别

金属减活剂与抗氧剂属同一大类剂，均起抗氧化效果，但金属减活剂首要在于下降金属对润滑油品的催化活性，它本身并不起抗氧化效果，而是起协同效果，故若光加金属减活剂并不能抑止油品氧化，而有必要和抗氧剂共用，由于它的存在，可减少抗氧剂的用量。

六、防锈剂

水、酸、氯化物、硫化物是极易引起金属腐蚀或锈蚀的物质，防锈剂的作用原理是在金属表面形成牢固的吸附膜，从而隔离氧、水与金属表面的接触。 作为添加剂的防锈剂，必须对金属有充分的吸附性和对油的溶解性，因此防锈剂均由很强的极性基和适当的亲油基组成。目前使用较广、效果较好的有以下几类：

• 磺酸盐(石油磺酸钙、石油磺酸钠和石油磺酸钡)

• 羧酸及其盐类(十二烯基丁二酸、环烷酸锌、N－油酰肌氨酸十八胺盐)

• 有机磷酸盐类（单或双十三烷基磷酸酯）

• 酯类(己二酸丁酯、丁三醇单油酸酯等)

• 有机胺、胺衍生物和杂环化合物(苯并三氮唑、辛酸二环已胺盐等)

防锈剂广泛用于防锈油、液压油、汽轮机油、金属加工等工业润滑油中。内燃机油的防锈问题则主要通过添加兼具防锈性的石油磺酸盐清净剂加以解决。