刀塔自走棋要钱吗:潤滑脂的組成

    潤滑脂是由基礎油、稠化劑和添加劑三部分組成。其中基礎油所占比例最大,一般占潤滑  脂組分的80%~90%,稠化劑含量為l0%~20%,添加劑占5%左右。這三種組分雖然在潤滑脂中占的比例不同,但對潤滑脂的某些性能起著主要作用。現分別討論。

    (1)基礎油

    潤滑脂基礎油的類型和組成,能決定潤滑脂的高溫蒸發性能,潤滑脂的低溫泵送性和相似粘度,亦取決于基礎油的粘度和凝點?;∮偷惱澄灤閱芫痛籩戮齠四持秩蠡母叩臀率褂梅段?。

潤滑脂的基礎油分為礦物油(石油潤滑油)與合成油兩大類,而合成油通常分為酯類油、硅油(甲基硅油、乙基硅油、甲苯基硅油及含鹵素硅油等)、聚烯烴油,此外還有聚二乙二醇醚及含氟潤滑油等。下表列出了潤滑脂基礎油的主要性能比較。

潤滑脂基礎油的性能比較

基礎油

粘溫特性

耐高溫性

低溫流動性

氧化安定性

潤滑性

抗燃性

抗輻射性

石油潤滑油

超精制潤滑油

聚烯烴油

雙酯

新戊基多元醇酯

聚二乙二醇醚

硅油

聚苯醚

全氟醚

氟碳油

一般

一般~良

一般~良

一般

一般~良

一般

一般~良

一般

優~良

一般

一般

一般

一般

-

-

從上表可見,礦物油除潤滑性能優良外,其它多項性能都不如合成潤滑油;超精制石油潤滑油的性能有所改善。不同類型的合成潤滑油性能亦各有優劣,但絕大多數性能優良,個別的性能較差,如硅油的潤滑性能差(對鋼-鋼摩擦副),酯類油的橡膠溶脹小等。由于合成油價格昂貴。所以在工業上作為潤滑脂的基礎油使用最多的仍是礦物油。

    基礎油選用的原則:

    用于低溫、輕負荷、高速軸承的潤滑脂,以低粘度潤滑油作為基礎油較為適宜;對于中速、中等負荷和溫度不太高條件下使用的潤滑脂,以選用中等粘度餾分油作為基礎油;用于高負荷、較高溫度和低速工作的潤滑脂則選用高粘度餾分油為基礎油是適宜的。

    (2)稠化劑

    稠化劑的基本作用就是它的稠化性能,稠化劑分散在基礎油中,形成三維結構的膠束纖維,將潤滑油分割包圍,使油失去流動性(如圖a所示),保持在潤滑部位上;當運動時,膠束纖維受剪切,三維結構遭到破壞,潤滑油流出(如圖b所示)起潤滑作用;當運動停止后,膠束纖維又恢復三維結構,又使潤滑油失去流動性,保持在潤滑部位上。

 

 

 

用于制備制備脂的稠化劑有兩大類:皂基稠化劑,即脂肪酸金屬鹽(包括單皂或混合皂及復合皂);非皂基稠化劑(包括烴類、無機類及有機類)。皂基稠化劑制備的潤滑脂占潤滑脂總量的90%左右,得到廣泛地應用。

    A皂基稠化劑

    1)單皂基  以單一金屬皂作為稠化劑而制成的潤滑脂,就以這種金屬皂的名稱來命名,如鈣基脂、鈉基脂、鋰基脂等。

    2)混合皂基  以兩種或兩種以上的單一金屬皂作為混合劑制成的潤滑脂。兩種單一皂可按一定比例混合,如鈣—鈉基脂,它兼有鈣基脂的抗水性和鈉基脂耐較高溫度的性能。

  3)復合皂基  在金屬皂的基礎上加以復合劑而形成兩種不同的脂肪酸根結合在同一金屬原子上形成復合皂稠化劑所制成的脂。它一般具有較高耐溫性能,并可以改善潤滑脂的機械安定性和膠體安定性。如以醋酸鈣為復合劑制成復合鈣基脂以苯甲酸與脂肪酸鋁皂為稠化劑制成的復合鋁基脂等。

    作為潤滑脂原料的脂肪材料,來源較廣,有動、植物油、硬化油、脂肪酸等。為了彌補天然脂肪原料不足,采用石蠟氧化制取的合成脂肪酸,用于制造一般潤滑脂的脂肪的標準溫度在37℃43℃為好。

  B非皂基稠化劑

    1)石蠟和地蠟  是制備烴基潤滑脂的稠化劑。

    地蠟稠化石油潤滑油制備的烴基脂具有良好的抗水性,并有一定的抗化學介質和良好的防護能力。

    2)無機稠化劑  有表面改性的無機澎潤土和硅膠(一般均使用表面改質的微細硅膠)。

    3)有機稠化劑  有陰丹士林染料、有機脲類、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙稀共聚物等。

    無機和有機稠化劑,都各具特點,一般有良好的耐熱性,所制備的潤滑脂有較高的滴點,有的脂還有優良的抗輻射性、抗化學介質等特征。此外,還有炭黑、石墨及二硫化鉬等填料、添加在潤滑脂中可提高潤滑脂的抗負荷能力。

    (3)添加劑

    在潤滑脂中加入添加劑以改善潤滑脂的某些性能,其作用基本上與潤滑油中添加劑的作用是相同的,但由于一般的潤滑脂呈弱堿性,并含有某種稠化劑,對添加劑的感受性與潤滑油有所不同。對潤滑油有效的添加劑在潤滑脂中可能無效。所以選擇時要通過試驗決定。潤滑脂中的添加劑主要有以下幾種:

    A.結構改善劑  是潤滑脂中穩定膠體結構用的添加劑。它在潤滑脂中含量雖少,但作用很大。有的潤滑脂如果不含適量的結構改善劑,稠化劑和基礎油就會分離而不能制成潤滑脂。

    結構改善劑是一種極性較強的化合物,如有機酸、甘油、醇、胺、醚等化合物。水也是一種結構改善劑。例如在鈉基潤滑脂中用甘油作為結構改善劑;在鈣基潤滑脂中用水作為結構改善劑。

    B抗氧化劑  主要用來提高潤滑脂的抗氧化安定性。它能阻礙基礎油的氧化,延長潤滑脂的使用壽命。主要有兩種:在微堿性潤滑脂中以胺類抗氧劑為主,如二苯胺、苯基- -萘胺等。在微酸性潤滑脂中以酚類抗氧劑為主,如2,6-二叔丁基對甲酚、硫氮雜蒽等。此外還有高溫抗氧劑,如吩噻嗪等。

    C防銹劑  主要用來提高防銹性。防止空氣、水分等透過潤滑脂膜對金屬腐蝕。主要有石油磺酸鹽、亞硝酸鈉、氧化石油脂鋇皂、苯并三氮唑等。

    這些化合物由于其極性基能吸附在金屬面上,或能與金屬發生化學反應而生成鹽類,它們能在金屬表面形成致密而牢固的薄膜,使金屬表面與水、空氣等相隔離,以達到隔離的作用。

    D極壓抗磨劑  在苛刻條件下工作的齒輪、軸承等摩擦面的負荷和溫度都很高,摩擦表面處于邊界潤滑狀態,很容易發生過度磨損擦傷和燒結現象。

極壓抗磨劑的作用是在邊界潤滑條件下,其分解產物在摩擦、高溫下與金屬發生化學反應,生成剪切應力和熔點均比純金屬低的化合物,從而防止金屬摩擦面的擦傷、咬合或熔焊。

    一些含磷、氯、硫的化合物具有抗磨和極壓性。一般磷化物具有抗磨性,而氯化物與硫化物或含疏和磷化合物,即具有極壓性也有抗磨性。為改進潤滑脂的抗磨性和極壓性,可以混合作用兩種或多種添加劑。

    極壓抗磨劑有硫化物(如硫化烯烴等)、磷化物(磷酸三甲酚酯等)、氯化物(如氯化石蠟)、鉛鹽(如環烷酸鉛)等。

    現將潤滑脂三個組成部分分別列于下表:

表  滑  脂  組  分

基礎油

石油潤滑油

中粘度或高粘度溶劑精制油、超精制石油潤滑油

合成潤滑油

合成烴,聚烯烴油

聚乙二醇醚、聚苯醚

酯類油:二元酸酯、三羥甲基丙烷酯、季戊四醇酯、雙季戊四醇酯

硅  油:甲基硅油、甲苯基硅油、氯苯基硅油,乙基硅油、烷基硅油

氟碳類,氟油、全氟醚、氟氯油

稠化劑

皂  基

脂肪、脂肪酸

(皂化物)

天然脂肪、動物油脂:牛油、豬油、鯨油

植物油酯:蓖麻油、棉籽油等

十二羥基脂肪酸、氫化脂肪(硬化油)

單體脂肪酸:硬脂酸、棕擱酸、油酸

合成脂肪酸、環烷酸

堿類(皂化劑)NaOH、Ca(OH)2、LiOH等

非皂基

烴  類:地蠟  石蠟

有機物:染料、陰丹士林、酞菁銅

   脲類:芳基脲

酰胺:十八烷基對苯二甲酸金屬鹽

氟化物:聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物

無機物:有機膨潤土:改質硅質、石墨、二硫化鉬、炭黑

添加劑

抗氧劑

胺類:二苯胺、苯基- -萘胺、苯基- -萘胺、二異辛基胺二苯胺、苯二胺

酚類、2,6-叔丁基對甲酚、硫氮雜蒽

硒化物:二烷基硒

極壓抗磨劑

硫化物:硫化烯烴、硫化鯨油、硫芐、硫化脂肪

磷化物:磷酸三甲苯酯、磷酸三乙酯、亞磷酸二正丁酯

氯化物:氯化石蠟

鉛  鹽:環烷酸鉛

其  它:二烷基硫代氨基甲酸鹽(鉛、鋅、鉬、銻)

二烷基硫代磷酸鹽類、石墨、二硫化鉬

防銹劑

磺酸鹽:石油磺酸鹽(鈉、鈣、鋇)、二壬基萘磺酸鋇

山梨糖醇單油酸酯

亞硝酸鈉、癸二酸鈉

氧化石油脂鋇皂

苯并三唑、瞇唑啉

結構改善劑

聚甲基丙烯酸酯、聚異丁烯、乙烯丙烯共聚物、橡膠、蜂蠟

膠溶劑

水、甘油、三乙醇胺

 

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