添加剂永久剪切稳定性指数计算标准规程（D6022-19）

📋概述与适用范围

标准编号D6022–19由美国材料与试验协会（ASTM）发布，最新版本于2019年批准，归属于石油产品、液体燃料和润滑剂委员会（D02）下属的流动性质分委员会（D02.07）。该标准规范了单一添加剂组分的永久剪切稳定性指数（以下简称永久剪切稳定性指数）计算方法，适用于含有聚合物添加剂的润滑剂及其他液体产品。永久剪切稳定性指数是通过剪切前后粘度变化计算得出的参数，用于量化添加剂在剪切作用下对油品粘度的不可逆贡献损失。

标准本身不涉及具体的剪切试验过程，而是为各类剪切试验方法提供统一的计算准则。它对多种剪切试验方法开放，包括超声波剪切、柴油喷射器剪切、滚珠轴承（KRL）剪切等，只要这些方法能提供剪切前后的准确粘度数据。该标准的制定遵循世界贸易组织技术性贸易壁垒协定中的国际标准化原则，旨在促进全球范围内剪切稳定性评估的一致性。

在润滑油工业中，永久剪切稳定性指数是评估聚合物添加剂抗剪切性能的关键指标，广泛应用于内燃机油、传动液、液压油等产品的配方开发和质量控制。通过该标准，配方工程师能够将不同添加剂对成品油粘度损失的贡献进行量化比较，从而优化成本与性能平衡。

⚙️试验原理与方法

永久剪切稳定性指数的计算建立在增稠度概念之上。增稠度定义为含添加剂油品在给定温度下的运动粘度与不含添加剂的基础油同一温度运动粘度的比值，反映添加剂对基础油的粘度提升倍数。标准中通常使用一百摄氏度运动粘度，但也可根据实际需要选择其他温度。

计算永久剪切稳定性指数需先获得三种粘度值：基础油粘度、未剪切含添加剂油粘度和剪切后含添加剂油粘度。由此计算初始增稠度和剪切后增稠度。永久剪切稳定性指数定义为剪切造成的增稠度相对损失占初始增稠度可损失部分的比例，即（初始增稠度减去剪切后增稠度）除以（初始增稠度减一），再乘以百分之百。结果以百分数表示，数值越高表明添加剂抗剪切能力越差。

实施步骤：首先按照选定剪切方法标准（例如ASTM D6278欧洲柴油喷射器法）制备样品并进行剪切。剪切前后需在相同温度下测定运动粘度，通常使用高精度毛细管粘度计并遵循ASTM D445等标准。同一组样品应进行多次测试以保证数据可靠性。最后代入公式计算永久剪切稳定性指数，并报告所使用的剪切方法。

设备方面，剪切试验装置取决于选择的方法：柴油喷射器试验台、超声波发生器、KRL滚珠轴承试验机等。各类设备均需按照相应标准进行校准，确保剪切强度和循环次数精确可控。

📊技术参数与指标

D6022–19引用的主要剪切试验方法标准及其关键参数见下表。这些方法提供了符合标准的剪切数据，是计算永久剪切稳定性指数的前提。

永久剪切稳定性指数计算涉及的核心参数定义见下表。所有参数基于运动粘度数据，使用完全中文描述。

🔬工程应用与注意事项

永久剪切稳定性指数在润滑油配方设计中具有重要工程价值。通过预先测定不同添加剂组分的该指数，配方工程师可以预测成品油在剪切条件下的粘度变化趋势，选择满足规格要求的添加剂类型和浓度。例如，在调制高粘度指数多级油时，需要平衡增稠能力与剪切稳定性，该指数提供了量化依据。

实际应用中需注意以下几点：第一，该指数是单一组分在理想混合状态下的计算值，成品油中不同添加剂之间可能存在相互作用，导致实际粘度损失偏离预测，因此应结合成品油的实际粘度损失测试进行验证。第二，不同剪切方法由于其剪切机理和强度差异，对同一添加剂可能得出不同结果，报告中必须注明采用的方法，且比较数据时应基于同一方法。第三，基础油粘度的准确测定至关重要，任何污染或测量误差都会直接影响增稠度和指数计算，质控中建议使用同批次基础油并定期校准粘度计。

此外，标准明确该指数不适用于成品油，成品油剪切稳定性应使用粘度损失评估，两者不可混淆。在涉及法律或产品认证时，应遵循相关产品标准（如ASTM D4485发动机油性能规格）对剪切稳定性的具体要求。

❓常见问题解答