高温润滑脂稠化剂的发展

简要描述:皂基润滑脂是目前最常用的润滑脂,单金属皂润滑脂使用温度不高(小于120℃),不能满足高温条件,目前使用的高温皂基脂主要是复合皂基脂,主要有复合钙、复合锂、复合铝,其中以复合锂使用最多。
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皂基润滑脂是目前最常用的润滑脂,单金属皂润滑脂使用温度不高(小于120℃),不能满足高温条件,目前使用的高温皂基脂主要是复合皂基脂,主要有复合钙、复合锂、复合铝,其中以复合锂使用最多。

①复合钙

复合磺酸钙基脂具有高的滴点(大于260℃),其使用温度可以提高到177℃。复合磺酸钙基脂的稠化体系,主要由两部分组成,一部分是非牛顿体的磺酸钙,另一部分是复合钙皂,它们在体系中既有物理混合,又有化学缔合,是一个较复杂的化合物体系。高碱性磺酸盐复合钙基脂不仅具有良好的高温性、胶体安定性、抗水抗腐性,而且具有突出的极压抗磨性和机械安定性,其低温性能也有很大改善。

②复合锂

复合锂基脂的高温性能优越,滴点可达283℃,比锂基润滑脂的滴点提高100℃左右,使用温度可达160℃,同时还具有较好的机械安定性和高温轴承性能。复合锂是由锂皂和其它锂盐一起共结晶组成的。

③复合钛

复合钛基润滑脂是一种较新的高温润滑脂,目前我国还没有工业化生产。复合钛基润滑脂具有很好的高温性能,滴点可达294℃,在高温下有较长的使用寿命。此外还有较好的极压抗磨性和抗水淋性,性能超过了复合锂基脂和铝基脂。

④复合铝

复合铝基润滑脂具有较高滴点、优良的抗水性、良好的热稳定性和氧化稳定性。它较复合锂基脂突出的优点是良好的泵送性和独特的热可逆性,受热后再冷却短时间就能恢复原来的结构,特别适合集中润滑系统使用。

有机稠化剂

有机稠化剂是指金属皂和固体烃以外的有稠化作用的有机物,如芳基脲、酰胺、酞青颜料和阴丹士林染料等。它们多是一些带芳香环的、热安定性好的化合物。有机稠化剂在一定的工艺条件下,在基础油中形成结构骨架,从而制成润滑脂。有机稠化剂中用得较多且具有发展潜力的是脲基稠化剂。

①脲基稠化剂

脲基稠化剂是分子中含有一个或多个脲基—NH—CO—NH—的化合物。在较高温度下,脲基稠化剂通过分子间氢键连接成管状结构,各纤维又交联为空间网状结构,最后,在同样高温条件下基础油分子活化,并被吸入空间网状结构中,最终形成结合紧密,热稳定性极好的脲基润滑脂。

脲基稠化剂滴点很高(大于250℃),其中环芳胺和芳香胺制得的脂滴点较脂肪胺高,大于280℃,最高可达330℃。其次,因为脲基稠化剂不含金属离子,不会对基础油产生氧化催化作用,抗氧化稳定性很好。脲基润滑脂除具有上述特点外,还具有良好的胶体安定性,这使得它在轴承中有较长的高温工作寿命。

②聚四氟乙烯

聚四氟乙烯化学稳定性好,并有很好的润滑性能,稠化聚全氟烷基醚制成的润滑脂具有独特的化学惰性、热安定性、良好的润滑性和不燃性。能在特别苛刻的工作环境下提供安全可靠的润滑,已经成为航空、航天、原子能工业的主要润滑脂。

③酞青铜

酞青铜是颜料的一种,其分子式为C32H1N8Cu,分子量为576。酞青铜具有良好的化学安定性和热安定性,在600℃以下,只挥发不分解。用酞青铜制成的润滑脂可以耐高温,使用温度大于300℃。

无机稠化剂

常用的无机稠化剂有硅胶、膨润土、氮化硼、碳黑等。无机稠化剂一般都具有良好的高温性能,是制造高温润滑脂比较理想的稠化剂,具有良好的高温性能和高温氧化安定性,但是其它性能(如防护性、基础油挥发后固体残留等)相对不足。

①硅胶

硅胶的成分主要是二氧化硅,硅胶粒度很小,具有很大的比表面积,可达100~200m2/g,硅胶润滑脂无滴点,不易氧化,使用温度很高。

②膨润土

膨润土是一种含有90%以上微晶高领土(蒙脱石)的粘土矿物。膨润土润滑脂没有滴点,高温下稠度较大,有较好的抗氧化安定和抗水性。当稠化耐高温的基础油时,其使用温度可达250℃,适用于高温、重负荷、低转速的机械润滑。膨润土润滑脂的缺点主要是对添加剂的感受性不好,防护性能差,噪声较大,不适用于低噪声轴承的润滑脂。

③氮化硼

氮化硼是一种新型固体润滑剂,它可作高温润滑脂的稠化剂。氮化硼具有高的熔点和分解温度,制成的润滑脂具有高滴点(大于260℃),并且在高温下有极长的使用寿命。在121℃和10000r/min的轴承中,润滑寿命超过2000h。由于氮化硼不溶于水,所制得的润滑脂还具有良好的抗水性。这些优点使得氮化硼润滑脂具有广泛的用途,尤其是以作为航空用高温润滑脂,应用于导弹和火箭等处。

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