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癸二酸与冰乙酸在复合锂-钙基润滑脂中的应用效果研究
作者:管理员    发布于:2015-12-28 08:49:09    文字:【】【】【

  %着机械设备工业的迅速发展,对润滑油脂也提出了更高的要求。上世纪单一金属的复合皂基润滑脂,如复合钙、复合铝、复合锂基润滑脂以其优良的高温性能,在高温设备中得到广泛的应用。但是这些单一金属的复合皂基润滑脂各有优缺点。混合金属桌基脂,如锂-耗基脂、销-钠基脂等,通常可以弥补相应的单一皂基脂的某些性能上的缺陷,加上我国设备及工艺条件的成熟,正在成为我国目前润滑脂行业内的新宠。为了满足润滑脂长寿命、低污染发展的需要,有必要研制混合金属皂基脂,使其兼有单一金属复合皂基润滑脂的一些优点,又能克服单一金属复合皂基润滑脂的某些缺点。

  羟基硬脂酸同癸二酸、冰乙酸相复配,在适当条件下可以制备使用性能优异的复合锂-钙基润滑脂。本文试图探讨羟基硬脂酸同癸二酸、冰乙酸复配效果,从而为形成多元润滑脂产品提供更多的研究出路。

  1复合锂基润滑脂、复合钙基润滑脂与复合锂-钙基润滑脂性能特点复合锂基润滑脂是采用锂皂与低分子酸锂通过共晶而形成的固-液分散体系,复合钙基润滑脂是采用钙皂与低分子酸钙通过共晶而形成的固-液分散体系,复合锂-钙基润滑脂采用锂皂、钙皂作为稠化剂与低分子锂盐(钙盐)共晶而形成一种复杂的固-液分散体系。复合锂-钙基润滑脂由于采用了锂钙混合皂,可以改善锂基润滑脂的抗水性和极压抗磨性,同时提高了钙基润滑脂的滴点。三种润滑脂的性能特点比较见表1.表1复合锂基润滑脂、复合钙基润滑脂与复合锂-钙基润滑脂性能特点润滑脂特点复合锂基润滑脂滴点一般大于260,高温不流失;抗氧化能力强;具有较长轴承使用寿命;良好的抗微动磨损性能。

  复合钙基润滑脂一般滴点大于250;良好的极压性能;良好的抗淋水性;高温条件和储存时出现表面硬化。

  复合锂-钙基润滑脂滴点高于钙基脂;极压性优于复合锂基月旨;抗水性优于锂基脂;改善了复合锂基脂的抗剪切性能,不存在复合钙基脂的表面硬化现象。

  系。现从事润滑脂研究工作,已公开发表论文数篇。

  由表1可以分析,复合锂-钙基润滑脂兼有单一金属复合皂基润滑脂的一些优点,又能克服单一金属复合皂基润滑脂的某些缺点。

  正因为复合锂-钙基润滑脂兼具几种单一金属复合皂基润滑脂的性能优点,从而成为未来一段时期内润滑脂发展方向和趋势。

  现代研究证明,复合皂基润滑脂并不是在单一的金属原子上连接着两个不同酸根,而是单独的脂肪酸皂同单独的低分子盐通过共结晶而形成的一种胶体结构。由此推断,某一脂肪酸皂同另一种不同金属的低分子有机酸盐,只要采用适当的制备工艺,是可以制备出高滴点润滑脂的。

  2试验制备脂工艺实验室采用常压两步皂化法生产复合锂-钙基润滑脂,即首先使氢氧化锂和氢氧化钙先与羟基硬脂酸进行皂化反应,升温脱水后升至某一指定温度,再加入第二、第三种低分子酸(复合剂)进行皂化复合反应。

  其试验过程为:向制脂签中加人部分基础油、羟基硬脂酸,升温溶化后慢慢加入皂化所需的氢氧化锂和氢氧化钙水溶液,进行皂化反应,皂化温度为90~110t:。皂化结束后,迅速升温使皂基脱水完全,物料在快速冷至90:左右,加人复合剂,搅拌lOnn,缓慢加人反应所需的氢氧化锂和氢氧化钙水溶液,升温至130T左右,进行皂化复合反应,反应结束后,迅速升温至最高炼制温度,并保持20min,加人剩余基础油,继续搅拌冷却至70后,进行研磨即得成品。

  3羟基硬脂酸与癸二酸、冰乙酸复配在复合锂-钙基润滑脂的应用效果考察要得到性能优异的复合锂-钙基润滑脂,需要用合理科学的试验方法安排3种酸的比例。将性能优异的配方筛选出来后,进一步用标准试验评价考察其使用性能是否优异。

  为了便于考察,我们在润滑脂2种正皂比例32相同、不添加任何极压抗磨剂的情况下进行试验。

  3.1羟基硬脂酸与癸二酸相匹配的复合锂-钙基润滑脂的应用效果考察羟基硬脂酸与癸二酸摩尔比是影响复合锂-钙基润滑脂性能的重要因素,主要影响指标为滴点和锥入度,不同比例下复合锂-钙基润滑脂性质变化见表2.表212-羟基硬脂酸与癸二酸摩尔比对复合锂-钙基润滑脂性质的影响锥人度/O.lrmn、钢网分油从表2中可以看出,随着羟基硬脂酸与癸二酸摩尔比的增大,制备的复合锂-钙基润滑脂的滴点也相应的提高,只有当摩尔比增大到一定程度后,润滑脂的滴点才能满足指标要求。同时可以看出,复合剂摩尔比对润滑脂稠度也有一定的影响,随着复合剂摩尔比的增大,润滑脂稠度下降,锥入度增大,而且钢网分油量也有所增大。

  综合复合剂摩尔比、滴点、锥入度、经济性等多种因素,我们选用羟基硬脂酸与癸二酸摩尔比为1:0.5时制备复合锂-钙基润滑脂。其性能见表3,同时我们在表中也列出了2极压复合锂基润滑脂的部分指标要求。

  表31:0.5复合剂摩尔比时复合锂-钙基润滑脂性质复合钙基2*极压复合i:\润滑脂:基润滑脂标准稠化剂量/%复合剂摩尔比工作锥人度/0.1mm 10万次差值滴点钢网分油(1,2仙)/%水淋流失量(38尤,1/%四球机极压试验磨痕直径/mm从表3中可以看出,在无需添加任何极压抗磨添加剂的情况下,复合锂-钙基润滑脂即可满足极压复合锂基润滑脂的部分指标要求。说明在12-羟基硬脂酸与癸二酸摩尔比为1:0.5时制备的复合锂-钙基润滑脂具有高滴点、优良的抗水淋流失性以及优良的极压抗磨性等性质。

  3.2羟基硬脂酸与冰乙酸相匹配的复合锂-钙基润滑脂的应用效果考察12-羟基硬脂酸与冰乙酸以不同摩尔比复配制备复合锂-钙基润滑脂的性质变化,见表4. -羟基硬脂酸与冰乙酸摩尔比的增大,制备的复合锂-钙基润滑脂的滴点也相应的提高,只有当摩尔比增大到一定程度后,润滑脂的滴点才能满足指标要求。同时可以看出,复合剂摩尔比对润滑脂稠度影响比较大,特别是复合剂摩尔比大于1:。5后,润滑脂稠度下降很快,而且钢网分油量也相应增大。

  为了横向比较12-羟基硬脂酸-癸二酸复合剂与12-羟基硬脂酸-冰乙酸复合剂对润滑脂锥人度、滴点的影响,结合表2给出锥人度、滴点随复合剂摩尔比变化趋势示意图,见、。

  复合剂摩尔比对润滑脂锥入度的影响(系列1癸二酸系列2―冰乙酸)从中可以看出,随着复合剂摩尔比的增大,羟基硬脂酸与癸二酸复合制备的复合锂-钙基润滑脂的稠度降低幅度小于羟基硬脂酸与冰乙酸复合制备的复合锂-钙基润滑脂的稠度降低幅度。

  表412-羟基硬脂酸与冰乙酸摩尔比对复合锂-钙基润滑脂性质的影响摩尔比滴点/t锥人度/0.1r60次10万次nm钢网分油复合剂摩尔比对润滑脂滴点的影响(系列1―癸二酸系列2―冰乙酸>从中可以看出,随着复合剂摩尔比的增大,羟基硬脂酸与癸二酸复合制备的复合锂-钙基润滑脂的滴点提高幅度大于羟基硬脂酸与冰乙酸复合制备的复合锂-钙基润滑脂的滴点提高幅度。

  鉴于羟基硬脂酸与冰乙酸复合制备复合锂-钙基润滑脂对滴点的提高幅度未达到预计目标,并且对润滑脂稠度影响偏大,所以在试验中我们未对其性质进行详细考察。

  3.3羟基硬脂酸与癸二酸、冰乙酸相匹配的复合锂-钙基润滑脂的应用效果考察在试验中,我们又考察了羟基硬脂酸与癸二酸、冰乙酸制备的三元组分复合锂-钙基润滑脂,表5列出了羟基硬脂酸与癸二酸、冰乙酸以不同摩尔比制备的三元组分复合锂-钙基润滑脂的性质。

  表5三元组分复合锂-钙基润滑脂性质。目三元组分复合锂-钙基润滑脂铜化剂量/%复合剂摩尔比工作锥人度/0.1mm 10万次差值滴点四球机极压试验PB值/N磨痕直径/mm综合表2、表4、表5的数据,我们可以看出,随着羟基硬脂酸与癸二酸、冰乙酸摩尔比的增大,制备的复合锂-钙基润滑脂的滴点随之提高,而且高于二元组分复合锂-钙基润滑脂。同时可以看出,三元组分复合锂-钙基润滑脂的稠度随着羟基硬脂酸与癸二酸、冰乙酸摩尔比的增大而降低,而且在相同皂量的条件下,三元组分复合锂-钙基润滑脂的稠度低于二元组分复合锂-钙基润滑脂。

  比较二元组分和三元组分复合锂-钙基润滑脂的抗水淋流失性可以看出,二元组分复合锂-钙基润滑脂的抗水性优于三元组分复合锂-钙基润滑脂。

  从表5中可以看出,随着羟基硬脂酸与癸二酸、冰乙酸摩尔比的增大,制备的复合锂-钙基润滑脂的极压抗磨性能提高,并且高于二元组分复合锂-钙基润滑脂。

  4结论利用羟基硬脂酸与癸二酸复配,在适合的工艺条件下,可以制备高滴点、性能优良的复合锂-钙基润滑脂。其复配摩尔比最好大于1:利用羟基硬脂酸与癸二酸、冰乙酸制备的三元组分复合锂-钙基润滑脂,润滑脂在滴点、极压抗磨性能上均优于二元组分的复合锂-钙基润(上接第39页)的供应状况见表2.表22008-2012年按地区分环烷基油的供应状况,t 2012年过剩/(短缺)美洲欧洲、中东和非洲亚太地区合计Ergon公司地区总裁PerKlintstam表不,当前面临着一些最大的挑战,包括适用的不含蜡原油总体上减少,环烷基油生产商将采取脱蜡措施,有针对性正确应用的产品矛盾突出,另外,欧盟来发展障碍和挑战。

脚注信息
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