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润滑脂稠化剂的种类和性能特点
2014-05-29 09:58:27    ''  浏览次数:

摘要:

润滑脂和润滑油是最常见的两种润滑剂,润滑油是由基础油和添加剂组成的油状润滑剂,润滑脂则加入了稠化剂,成膏状,润滑脂的成分是基础油、稠化剂、添加剂。

稠化剂的作用:稠化剂(thickener)的作用是把润滑油稠化成膏状,并且对润滑脂的性能做出一些改变和调整。稠化剂在基础油中分散并形成骨架,把润滑油吸附在骨架之中,从而形成膏状润滑脂,其中稠化剂的作用类似于海绵,润滑主要靠里面吸附的基础油。

稠 化剂主要分为金属皂基和非皂基两大类,目前的润滑脂大部分是使用金属皂基作为稠化剂。润滑脂的软硬程度叫做稠度,润滑脂的稠度等级越高,润滑脂越硬。润滑 脂根据稠度划分牌号,以稠化剂分类命名,例如,基于钙皂作为稠化剂的润滑脂称为钙基脂,使用锂皂作为稠化剂的润滑脂称为锂基脂。

润滑油:

润滑脂:

润滑脂稠化剂分类:

1.皂基稠化剂:

分为单皂基(simple soap)和复合皂基。不同的稠化剂有不同的性能特点,有的抗水性好、有的耐高温,选用润滑脂要考虑不同稠化剂的特点按需选择。

钙基皂(Cacium soap):

古代最早的润滑脂是使用石灰与植物油混合反应而成,用于木质车轴和水车轮轴的润滑,这就是钙基脂的前身。钙基脂的抗水性很好,需要加入添加剂来改善防锈性,不耐高温,79℃以上钙皂稠化剂的结构就不稳定,高温下会硬化。适用于农业机械、汽车底盘、工程机械履带的润滑。

钠基皂(Sodium soap):

大家都比较熟知的就是钠基皂,家用的肥皂就是钠皂制成,钠皂比钙皂耐高温,但是不耐水,遇水容易溶解。

铝皂(Aluminum Soap):

使用铝皂稠化得来的铝基脂耐热程度一般,滴点为110℃左右,但是使用温度应限制在约70℃以内。稠化剂本身抗氧化性好,抗水、抗腐蚀,但是剪切安定性较差。

从古代一直到工业革命时期,主要的稠化剂就是以上三种:钙皂、钠皂和铝皂,这三种润滑脂性能上都有某方面的局限,因此都不能作为通用润滑脂(多功能润滑脂),20世纪40年代锂基脂的出现,使润滑脂技术实现了巨大进步。

锂皂(Lithium soap ):

1940年引进了锂皂作为稠化剂,制成锂基脂,这在润滑脂的发展中是巨大的进步。锂基脂具有很多优点:机械剪切稳定性好——在机械碾压和剪切中能保持稳定的稠度特性,抗水性好、耐高温(可高达120℃)。

复合皂基(Complex Soaps

几种皂类复合起来形成的稠化剂,例如复合铝基脂、复合锂基脂等等,进一步优化稠化剂的性能,因此复合型稠化剂一般比单皂基稠化剂性能优越,例如相同品牌的润滑脂,复合锂基脂比锂基脂更耐高温。常见的复合皂基稠化剂有复合钙皂基、复合锂皂基、复合铝皂基。

复合磺酸钙(Calcium Sulfonate):

耐高温,滴点一般能达到260℃~318℃,极压性能强(哪怕不加极压添加剂之前),能承受重负荷压力,防锈蚀性能好,稠化后分油少,润滑脂里的基础油不容易流失,防硬化。抗水性能好,耐水冲刷,低温下易于泵送,冷启动保护性能佳,具有防辐射能力(能承受高达200Mrad的辐射量),是新型的高性能多功能润滑脂。适用于冶金、钢铁、矿山等对润滑具有较高要求的场合。

复合锂(Lithium Complex):

复合锂基脂的滴点可以达到300℃以上,使用合成油作为基础油,可以在200℃高温下使用,使用矿物油则耐受的温度相对要低。复合锂基脂的抗水性、泵送性和剪切安定性都很出色。

复合铝(Aluminum Complex):

耐高温,滴点高,可达260℃以上,能承受较重负荷,剪切安定性好,抗水性强,水淋和喷溅时能保持良好的粘附性和稳定性,低温下泵送性好。

2.非皂基稠化剂(non-soap):

非皂基稠化剂包括无机稠化剂、有机和合成稠化剂。无机稠化剂一般是很细的粉末,能良好地吸收基础油。

粘土(Clays):

粘土(膨润土)作为稠化剂,主要是解决润滑脂在高温下使用的问题,由于没有一般稠化剂的纤维网络结构,粘土脂在高温下不会滴油,因此没有滴点,但是高温下基础油还是会氧化,油氧化后留下的残留物在机器表面结焦粘附,对机器表面会形成摩擦。另外,粘土脂与其它润滑脂的相容性差。

硅基(Silica):

硅胶细粉可以作为润滑脂的稠化剂,制成硅润滑脂(也称硅基润滑脂、硅酮润滑脂),此类润滑脂主要用于高温用途,硅基脂滴点高达260℃,抗水、防锈性好,抗氧化,硅基脂外观白净细腻,具有很高的介电强度(即绝缘性能高),能和许多种类的塑料、橡胶材料及制品相容。 硅润滑脂是一种不会固化变硬的硅酮类润滑产品,适用于电子、电气元件及连接器、接头等部件,另外还适用于高温用途,适用于高温下的滑动轴承、齿轮等部件的润滑、精密仪器的润滑。

聚四氟乙烯(PTFE):

全氟聚醚是一种用于极端条件下的润滑油,性质稳定,PTFE可以用来作为这种油的稠化剂。PTFE和全氟聚醚一样具有很强的化学惰性,不容易发生反应而变性,能够耐高温、化学物质的影响,如果要求润滑脂能耐高温、耐强酸强碱、抗化学腐蚀,那么应选择这类全氟聚醚润滑脂。另外,PTFE低压真空条件下也很稳定,例如真空泵以及真空状态下的高速轴承(太空)等运用环境。

聚脲(Polyurea):

使用聚脲稠化的聚脲脂高温性能非常出色,抗氧化性很好,滴点可达到260℃,最高使用温度可达177℃,低温性能好,非常适用于集中润滑和自动润滑,防锈抗腐蚀、具有良好的负载能力,适用于钢铁冶金、矿山、轴承、终生密封部件的润滑、汽车底盘、重型机械的润滑。
聚乙烯(Polyethylene):

聚乙烯润滑脂很少见,主要用于制作有特殊用途的润滑脂,例如受到较强离心力的机械。一般的稠化剂在离心力作用下会分油,在离心力作用下,油从稠化剂中甩干。

聚丙烯(Polypropylene):

同样是润滑脂里的“非主流”,属于高分子稠化剂,是一种新型的稠化剂,聚丙烯润滑脂具有多方面的优点:分油少、使用时间长、抗水性好,抗化学腐蚀。
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