潤滑油粘度指數(shù)改進劑正在成為常用添加劑，改善潤滑油的粘度指數(shù)，低溫流動性和高溫粘度保持性。粘度指數(shù)改進劑通常是油溶性的高聚合物, 這些高聚合物在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中, 受到剪切和熱解的作用, 大分子發(fā)生斷裂, 斷裂后的聚合物增稠能力明顯變小, 油品的粘度下降。常用的粘度指數(shù)改進劑為聚甲基丙烯酸酯(PMA)、乙烯丙烯共聚物(OCP)、氫化苯乙烯異戊二烯共聚物(SV)、聚異丁烯(PIB)四大類。乙烯丙烯共聚物(OCP)因其性能價格比較好, 在潤滑油中廣泛應(yīng)用。

剪切安定性是潤滑油品抗剪切能力的重要指標之一。發(fā)動機潤滑油油品的抗剪切能力越強, 經(jīng)剪切后粘度損失百分數(shù)越小, 則油品的剪切安定性就越好。為了評價含聚合物的液壓油及內(nèi)燃機油的剪切安定性國內(nèi)外已建立了多種試驗方法，如ASTM D5119-02、ASTM D6278-17e1 、ASTM D5275 -03 、ASTM D2603 -01 、DIN 51382 、CEC L -14 -A -93、SH/T0107-2007、ASTM D7109-12、 ISO 20844-2015等， 其中AS TM D2603 -01 是采用超聲波剪切方法來評定含聚合物油的剪切安定性，ASTM D5119-02采用CRC L-38 引燃發(fā)動機測定，2003年作廢。其余方法均采用柴油噴嘴剪切安定性試驗儀來評定。

國內(nèi)用于測定含聚合物油的剪切安定性的模擬評定方法主要有超聲波剪切法(SH/T 0505 -92)和柴油噴嘴剪切法(SH/T 0103-92)。因為超聲波剪切法用油量少，時間短，儀器價格便宜，國內(nèi)調(diào)合廠家普遍使用。柴油噴嘴法更接近實際工況， 區(qū)分性更好。我國于1990 年參照ASTM D3945 -86(A 法)即后來的ASTM D3945 -93 標準制定了SH/ T 0103 含聚合物油剪切安定性測定法(柴油噴嘴法)的標準。    

但是AS TM 已于1998 年提出了D6278 -98 標準， 替代D3945 -93標準，2002 年又對D6278 -98 進行了修訂。這樣，ASTM D3945-93已經(jīng)被淘汰，目前美國普遍采用D6278 標準來評價油品和粘指劑。在D4485 -03 中對CI -4 柴油機油的剪切安定性做出了明確的規(guī)定，要求SAE XW/30 和SAE XW/40 油樣經(jīng)D6278剪切后油樣的粘度應(yīng)分別大于9 .3mm2/s 和12 .5mm2/s 。

歐洲也廢除了與D3945相近的方法CEC -L -A -79 , 目前采用與D6278相近的CEC -L -14-A -93 方法和DIN 51382 方法，在ACEA2004 內(nèi)燃機油規(guī)格中， 對A/B 、C 、E 三個系列的內(nèi)燃機油的剪切安定性均要求采用CEC -L-A -93 標準或ASTM D6278 。

2004年后，ASTM參照CEC L-14-A -93標準，提出了ASTM D7109，明確要求采用柴油噴嘴30次和90次循環(huán)測定含聚合物潤滑油的剪切穩(wěn)定性，并對試驗的精密度提出了更高的要求，對儀器的校準提出了更合理的規(guī)定。

由于國內(nèi)剪切穩(wěn)定性測定標準與國外的差距，導致添加劑商或油公司在選購油品及粘指劑時，因采用的評定標準不一致而造成了一些本可避免的糾紛。因此,進一步了解含有聚合物的潤滑油的剪切穩(wěn)定性測定方法是非常有必要的。下面重點介紹一下在用發(fā)動機油剪切穩(wěn)定性測定標準的關(guān)鍵點以及差異性。

超聲波剪切穩(wěn)定性測定法

SH/T 0505-92含聚合物油剪切安定性測定法與ASTM D2603-01（13）Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Polymer-Containing Oils（含聚合物油超聲波剪切穩(wěn)定性測定法）相似，下圖1 是ASTM D2603-01（13）測定設(shè)備的示意圖。

圖1：ASTMD2603 測定設(shè)備示意圖

兩種方法都是采用超聲波振蕩器，評定受超聲波剪切作用所引起的粘度損失，以油的40℃粘度下降率來評定含聚合物油的剪切安定性。

但是，ASTM D2603經(jīng)過了數(shù)次調(diào)整，測定條件和校準方法都發(fā)生了較大的變化。SH/T 0505-92與ASTM D2603 -01（13）兩種測定方法的差異性見表1。

ASTM D2603 -01（13）中特別指出，由于本方法的局限性，不適用于發(fā)動機油剪切穩(wěn)定性的測定。

燃油噴嘴剪切穩(wěn)定性測定法

ASTM D6278-17e1 、ASTM D5275 -03 、CEC L -14 -A -93，ASTM D7109-12, SH/T 0107-2007, DIN 51382 、CEC L -14 -A -93， ISO 20844-2015等都是采用燃油噴嘴剪切法測定潤滑油剪切穩(wěn)定性。

 ASTM D6278-17e1 、ASTM D5275 -03 源自已經(jīng)淘汰的ASTM D3945-86。ASTM D6278-17e1，CEC L -14 -A -93，ASTM D7109-12，SH/T 0107-2007，DIN 51382，ISO 20844-2015等都是采用Bosch柴油噴嘴，而ASTM D5275采用Waukesha柴油噴嘴，測得結(jié)果會與其他方法不同。

ASTM D6278-17e1明確指出，采用該方法測得結(jié)果與采用ASTM D2603方法測定結(jié)果沒有相關(guān)性。ASTM D6278-17e1測定設(shè)備與CEC L-14-A-93相同，與 CEC-L-14-A-93 的差異在于校準周期。與已經(jīng)作廢的ASTM D3945區(qū)別在于校準和操作方法。

ASTM D7109 與ASTM D6278 的測定方法相似，但要求測定30和90個循環(huán)，而ASTM D6278只要求測定30個循環(huán)。

圖2：ASTM D6278 試驗設(shè)備示意圖

國內(nèi)標準SH/T 0107-2007在采用ASTM D6278—02時進行了修改。與ASTM D6278 - 02的主要差異如下：

ASTM D6278-02中要求噴嘴支架型號為Bosch KD 43 SA 53／15，DIN 51382及CEC L- 14-A-93仍要求使用Bosch KD 43 SA 53／13型支架，而且我國在用儀器基本上也是使用Bosch KD 43 SA 53／13型支架，SH/T 0107-2007采用Bosch KD 43 SA 53／13或Bosch KD 43 SA 53／15支架；

ASTM D6278-02 第10.7條中要求校準周期為420個循環(huán)，并要求校準七天之后必須重新校準，校準周期較短，而且經(jīng)常進行試驗的儀器，建議用參比油進行校準，因此本標準未采用ASTM D6278-02 10.7條中的校準周期所要求的應(yīng)用質(zhì)量控制曲線來監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精密度。

SH/T 0107-2007與SH／T 0103-1992相比主要變化如下：

未經(jīng)校準的或新噴嘴的壓力調(diào)節(jié)：在SH／T 0103-1992中要求噴嘴壓力調(diào)節(jié)為，17.5MPa±0.35MPa.SH/T 0107-2007中要求將壓力調(diào)至13.0MPa；

儀器校準：SH／T 0103-1992規(guī)定壓力在17.5MPa±0.35MPa，參比油100℃運動粘度的損失值在2.50ram2／s-3.20mm2／s范圍內(nèi)；SH/T 0107-2007規(guī)定，在13.0MPa-18.0MPa壓力范圍內(nèi)，參比油100℃運動粘度的損失值應(yīng)在2.75mm2／s-2.85mm2／s范圍內(nèi)；

校準周期：SH／T 0103-1992中無校準周期要求。SH/T 0107-2007中規(guī)定試驗儀器在經(jīng)過420個循環(huán)后必須進行校準，在校準7天之后進行試驗時也必須用RL-34參比油重新較準；

操作：在SH／T 0103-1992中要求，在試驗過程中的噴嘴壓力應(yīng)保持在17.5MPa±0.35MPa，SH/T 0107-2007要求保持在13.0MPa～18.0MPa。

結(jié)  論

1，超聲波剪切穩(wěn)定性測定法已經(jīng)不適用于發(fā)動機油，國內(nèi)工廠在測定方法上應(yīng)該及時更新觀念。

2，柴油噴嘴測定剪切穩(wěn)定性方法適用于測定發(fā)動機油，是國內(nèi)外普遍接受的方法，但是標準比較多，要注意甄別。

3，最新的評定含聚合物潤滑油尤其是發(fā)動機油的剪切安定性的方法是ASTM D6278和ASTM D7109。對于長換油期要求，ASTM D7109強調(diào)測定30次和90次循環(huán)的剪切穩(wěn)定性。