主流高温润滑脂常用稠化剂的类型

 
    稠化剂是润滑脂不可缺少的固体部分,占润滑脂总重量的5% ~30%,是将基础油增稠至半固态和基础油一样决定了润滑脂的性质的必备组成部分。稠化剂种类可分4大类,即皂基、烃基、有机和无机稠化剂。烃基稠化剂一般使用温度很低(小于80℃),高温稠化剂以皂基、有机和无机为主。
1.皂基稠化剂
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,主要有复合锂、复合钙、复合铝,其中以复合锂使用最多。
Ⅰ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。研究表明,二元酸或硼酸与l2-羟基硬脂酸制成的复合锂基脂性能较好,三组分锂基脂性能优于二组分,尤其以l2-羟基硬脂酸、硼酸、二元酸三组分复合效果最好,成脂滴点高,热安定性好。
Ⅱ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。
Ⅲ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行和独特的热可逆性,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。
Ⅳ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294cI=,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。
2.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。脲基稠化剂是分子中含有一个或多个脲基一NH—cO—NH一的化合物。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,并被吸人空间网状结构中,最终形成结合紧密,热稳定性极好的脲基润滑脂。
 
脲基稠化剂是一种性质较全面的高温稠化剂。
首先脲基稠化剂滴点很高(大于250 cI=),其中环芳胺和芳香胺制得的脂滴点较脂肪胺高,大于280 cI=,最高可达330 cI=。蒸发损失小于0.4% (ASTM D 972)。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,有试验显示用相同量的复合锂和脲基稠化同种基础油得到的润滑脂,在氧弹试验中,脲基脂压力降了6894.76 Pa,锂基脂则降了0.68MPa。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。可以在160cI=下长期使用。以某种合成混合油为基础油的脲基脂,200cI=时可以长期在中负荷轴承中使用,轻负荷下甚至可以在220cI=下使用,在某种程度上可以替代全氟脂,大大降低使用成本。在高速下,脲基脂比较容易形成“沟槽”,从而使摩擦力矩和温升保持在较低的水平。有试验显示,脲基脂用在电机轴承上,温度较之前降低约20cI=。此外,脲基脂耐水性好,化学性能稳定,对酸性气体也很稳定,可以在摩擦环境很恶劣的情况下保持较好的润滑。例如二脲型连铸机脂,在高温、多水、多尘、重载的条件下使用周期大大延长。
 
酞青铜是颜料的一种,其分子式为c H N cu,分子量为576。酞青铜具有良好的化学安定性和热安定性,在600cI=以下, 只挥发不分解。用酞青铜制成的润滑脂可以耐高温,滴点一般大于600 cI=,使用温度大于300cI=。
 
阴丹士林是一种有机染料,也是一种很好的润滑脂高温稠化剂。它在空气中的分解温度高(469~482cI=),不仅本身不易氧化,而且对润滑脂的氧化有抑制作用。阴丹士林制成的润滑脂有良好的耐高温、抗辐射性能。使用温度可达300℃。
 
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。
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