石油化学12 第5章 石油产品的使用性能及其与化学组成的关系.pptVIP

5 润滑脂 润滑脂是将稠化剂分散到润滑油中而形成的一类固体状到半固体状的润滑剂。它的作用主要是润滑、保护和密封。 减摩润滑脂：用于润滑的润滑脂，占润滑脂的绝大多数。减摩润滑脂主要起降低摩擦防止磨损的作用，同时还兼起防止金属腐蚀的保护作用及密封防尘作用。 保护润滑脂：用来防止金属生锈或腐蚀的润滑脂。 密封润滑脂：有专作密封用的少数润滑脂。 润滑脂在常温和静止状态时好象固体，当润滑脂在机械中受到运动部件的剪切作用时，它能够流动并进行润滑，从而减少运动表面间的摩擦和磨损。当剪切作用停止后，润滑脂又能恢复一定的稠度而不流失。 润滑脂用于不适于使用润滑油的部位的润滑。由于它是半固体状物质，其密封作用和保护作用都比润滑油的好，但其冷却散热性能不如润滑油的。 5.1 润滑脂的组成 润滑脂是由基础油、稠化剂和添加物所组成。 基础油是液体润滑剂，常用的是矿物油，也有的用合成油。 稠化剂是一些有稠化作用的固体物质，常用的是脂肪酸金属皂，称为皂基稠化剂。此外，还有的润滑脂使用非皂基稠化剂。 润滑脂的性能由其组成和结构所决定。有些性能取决于基础油和稠化剂。 润滑脂是具有结构骨架的两相分散体系，基础油是这种分散体系的分散介质。基础油虽为流体，它被保持在稠化剂所形成的结构骨架里，便失去流动性，从而使整个体系在常温下呈半固体状态。 （1） 基础油 基础油是润滑脂中的液相组分，含量约占70~90%。 基础油黏度太小，会导致润滑脂不够稳定，容易分油。 基础油的黏度增大，会减少润滑脂的蒸发损失、避免分油、改善润滑脂的粘附性，但对润滑脂的低温性质不利。 润滑脂的低温黏度、倾点和黏-温性能，在很大程度上受基础油影响。 低温或宽温用的润滑脂要求用低温黏度小、倾点低和黏-温性质好的基础油。 润滑脂的高温性能，则受到基础油的抗氧化安定性、热安定性和蒸发性的影响。 （2） 稠化剂 稠化剂是润滑脂中的固体组分，其含量占润滑脂的10~30%。 稠化剂在基础油中分散后形成结构骨架，基础油被吸附、固定在骨架之中，从而形成塑性的半固体分散体系即润滑脂。 稠化剂粒子或纤维是润滑脂体系的分散相，基础油则为体系的分散介质。 润滑脂稠化剂须满足以下基本要求： 在基础油中能够相对均匀地分散并达到适当的分散程度，能保持很细的粒度，在长时间内不互相聚集成大颗粒； 表面亲油，能与基础油形成稳定的分散体系； 具有一定的稳定性，在润滑脂使用条件下不因受热而熔化或发生化学变化而变质； 本身不腐蚀、磨损金属，一旦变质后其产物也不腐蚀、磨损金属。 稠化剂有四大类：皂基稠化剂、烃基稠化剂、有机稠化剂和无机稠化剂。 ① 皂基稠化剂——金属皂类 皂基稠化剂是高级脂肪酸的各种金属盐类即金属皂类。金属皂的分子一端是极性的、被金属原子置换了氢原子的羧基，简称羧基端，另一端是非极性的烃基端。 在适当的条件下，金属皂分子在基础油中能借助于羧基端的离子力和烃基端的分子力(范德华力)的相互吸引而聚结成皂纤维。 皂分子的羧基端相互吸引而处在纤维的内部，烃基端则指向纤维的表面，因而使纤维的表面具有亲油性。 皂纤维靠分子力和离子力互相吸引(主要靠分子力)而形成交错的网格骨架，使油固定在结构骨架的空隙中、吸附在皂纤维的表面和渗入皂纤维的内部，从而形成润滑脂。 金属皂有锂皂、钠皂、钡皂、钙皂、铝皂和锌皂等，它们各有其不同的特性和用途。 锂皂、钡皂制成的润滑脂属于多用途的润滑脂。锂皂的稠化能力较强，与基础油的配伍性较好。锂基脂能用于120℃的高温，具有良好的减摩性质和抗水性。 钙皂是我国目前用得最多的润滑脂稠化剂，其原料来源广、成本低，制成的润滑脂抗水性好、润滑性好，但滴点较低(在100℃以下)。 铝皂作稠化剂制成的润滑脂具有透明光滑的外观，抗水性很强，但滴点低，只适用于工作温度在70℃以下的部位。 钠皂的滴点较高，达140~200℃，但是其抗水性差，不宜在有水和潮湿的环境下工作，因此其用量逐年减少。 ② 烃类稠化剂 主要是微晶蜡、石蜡和石油脂。固态烃在温度高时能溶于润滑油中，在低温时能形成晶体而析出，析出的蜡晶体也能形成结构骨架，将润滑油包在其中而使其失去流动性，从而形成润滑脂。 微晶蜡是制取烃基润滑脂的良好原料，制成的润滑脂不易分油。石蜡与润滑油制成的润滑脂较易分油，因此一般不单独用石蜡作稠化剂。 ③ 有机稠化剂 有机稠化剂系指金属皂和固态烃以外的有稠化作用的有机物，包括脲基稠化剂、氟碳稠化剂(如聚四氟乙烯等) 、N-烃基对苯二甲酸单酰胺的金属盐及三聚氰酸二酰胺等。它们在一定条件下，也能在基础油中形成结构骨架，从而制成润滑脂。 ④ 无机稠化剂 最常用的无机稠化剂是膨润土。膨润土的主要成分是蒙脱石(也称为微晶高岭石)，它的化学组分主要是二氧化硅、三氧化二铝和水，其中氧化镁和氧化铁的含量有时