红外光谱分析在复合磺酸钙润滑脂研制中的应用

高性能复合磺酸钙基润滑脂的制备过程中需要将碳酸钙的晶型转变为方解石晶型,介绍了利用红外光谱来选择转化剂和确定转化条件制备高性能复合磺酸钙基润滑脂的方法。低碳醇是合适的转化剂。

国内磺酸钙润滑脂的现状

复合磺酸钙润滑脂被称为新一代高效润滑脂,是将牛顿体磺酸钙转变为具有触变性的非牛顿体磺酸钙制备的。在这个过程中,碳酸钙晶型的变化是获得高性能磺酸钙基润滑脂的关键。直接采用润滑油中使用的高碱值磺酸钙制备的磺酸钙润滑脂的抗水性和安定性较差,需要开发专用的磺酸钙以满足高质量润滑脂的需求。目前国内高碱性复合磺酸钙基润滑脂还缺乏统一的产品标准,质量和产量有待提升。综述了国内磺酸钙及磺酸钙润滑脂的现状。(图0表3参考文献10)

国内外复合磺酸钙基润滑脂的发展现状

复合磺酸钙基润滑脂是目前公认的综合性能优良的高性能润滑脂之一,具有广阔的市场应用前景。为了更好地掌握复合磺酸钙基润滑脂的技术发展,通过调研国内外复合磺酸钙基润滑脂相关文献,从产品标准、研究方法、制备工艺以及性能研究等方面进行综述,分析了国内外复合磺酸钙基润滑脂的市场以及研究现状,对比了国内外的研究水平差异,为国内复合磺酸钙基润滑脂技术更好的发展起到支持作用。

改性复合磺酸钙基润滑脂的研究

高碱值复合磺酸钙基润滑脂综合性能优异,被称为全新理念的润滑脂,但容易产生硬化问题。对复合磺酸钙基润滑脂进行了改性处理,并且对其硬化机制作了初步分析。结果表明:改性后的复合磺酸钙基润滑脂综合了复合锂基脂、聚脲基脂和复合磺酸钙基脂的性能优势,不仅解决了硬化问题,且该润滑脂具有特殊的纤维结构,从而赋予其极高的滴点、良好的高温极压润滑性能和低的摩擦因数。

抗氧剂对复合磺酸钙基润滑脂表面硬化及摩擦学性能的影响

研究了抗氧剂L57(辛基/戊基二苯胺)和L135(高相对分子质量液体酚)对复合磺酸钙基润滑脂表面硬化的影响,采用MFT-R4000高速往复摩擦磨损实验仪,考察了添加剂对复合磺酸钙基润滑脂放置40天后的摩擦学性能的影响,并借助扫描电子显微镜和能谱分析仪对磨斑表面形貌进行表征。结果表明,加入抗氧剂L57和L135能够减缓复合磺酸钙基润滑脂锥入度的变化速率,改善表面硬化情况,并可提高复合磺酸钙基润滑脂的减摩抗磨性能,放置40天后润滑脂的摩擦因数曲线依然平稳,且保持良好的摩擦学性能,其中以加入2%L57或2%L135时效果较为明显。

多烷基环戊烷制备复合磺酸钙基润滑脂及其摩擦学性能研究

以多烷基环戊烷(MACs)为基础油制备了复合磺酸钙基润滑脂,研究了液态高分子量酚类抗氧剂(L135)、苯三唑衍生物(T551)和噻二唑类衍生物(T561)对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响,采用热重分析(TGA)仪评价了润滑脂的热稳定性;利用往复摩擦磨损试验机(MFT-R4000)分析了L135、T551和T561在钢/钢摩擦副下对复合磺酸钙基润滑脂摩擦磨损性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对磨损表面进行了分析.结果表明:以MACs为基础油制备的复合磺酸钙脂具有优良的热稳定性能;同时MACs复合磺酸钙脂与3种添加剂具有良好的相容性能,表现在MACs复合磺酸钙脂具有更好的减摩抗磨性能,其原因归结为MACs在摩擦副表面形成较为牢固的物理吸附膜和含S、N和Fe等生成的化学反应膜.

复合磺酸钙基润滑脂表面硬化因素探讨

重点考察了低分子酸、硼酸、脂肪酸、酸A的用量对复合磺酸钙基润滑脂表面硬化、老化的影响。采用实验室确定的最佳配比,在车间实施了放大生产,并重点考察了产品的储存安定性,结果表明产品质量稳定。

抗氧剂对复合磺酸钙基润滑脂氧化安定性的高压差示扫描量热法研究

利用高压差示扫描量热法(PDSC)研究了典型抗氧剂T501(2,6-二叔丁基对甲基苯酚)、L135(高分子量液体酚)、L57(辛基/戊基二苯胺)和T531(N-苯基-α萘胺)对复合磺酸钙基润滑脂氧化安定性的影响,考察了抗氧剂浓度对抗氧化效果的影响。结果表明,PDSC是一种快速简便评价润滑脂氧化安定性的方法,适用于抗氧剂的筛选。与传统的旋转氧弹氧化法相比较而言,PDSC的评价结果更科学,更具有规律性。另外,根据阿仑尼乌斯公式计算了润滑脂氧化反应的表观活化能。

高碱值磺酸钙对润滑脂性能的影响

高碱值磺酸盐是生产复合磺酸钙基润滑脂的重要原料,其质量是决定复合磺酸钙基润滑脂产品品质的关键因素之一。为选择合适的高碱值磺酸盐,考察不同高碱值磺酸盐从无定型碳酸钙转化为方解石型碳酸钙的转相时间、稠化能力,以及不同高碱值磺酸盐制备的润滑脂的滴点、锥入度、钢网分油和滚筒安定性能;筛选出的高碱值磺酸盐制备的复合磺酸钙基润滑脂具有优异的高温特性、胶体安定性和机械安定性等,为高端复合磺酸钙基润滑脂的研发和工业生产奠定基础。

复合组分对复合磺酸钙基润滑脂摩擦磨损性能的影响

制备4种不同组分的复合磺酸钙基润滑脂,采用四球摩擦磨损机和SVR高频线性振动试验机,考察12-羟基硬脂酸钙、硼酸钙对复合磺酸钙基润滑脂摩擦磨损性能的影响,采用XPS分析钢球磨斑表面主要元素的化学状态。结果表明,复合磺酸钙基润滑脂优良的极压性主要来源于层状结构的方解型碳酸钙沉积膜,而不是FeS、CaS、Fe3C、CaC2反应膜;抗磨性归功于硼酸钙、12-羟基硬脂酸钙所形成的极性吸附膜。

含超细镍/铋复合粉体磺酸钙基润滑脂的摩擦学性能研究

为了提高磺酸钙基润滑脂的摩擦性能,采用四球试验机研究了含超细镍粉、镍/铋复合粉体的磺酸钙基润滑脂在不同载荷下的摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电子显微镜(TEM)等手段分析了磨斑形貌及其表面组成,初步探索其抗磨减摩机理。实验结果表明:随镍粉添加量的增大,润滑脂摩擦系数和磨斑直径均先减小后增大,当镍粉添加量(w)为2.0%时,润滑脂摩擦性能最佳;随镍/铋质量比的增大和镍/铋复合粉体总添加量的增大,润滑脂的摩擦系数先减小后增大,而磨斑直径变化不明显;当镍/铋总添加量(w)为2.0%、镍/铋质量比为1∶2时,润滑脂的摩擦系数和磨斑直径最小,分别较基础脂减小了34.2%和4.2%,减摩性能改善明显,但其抗磨性能变化不大。

高碱值复合磺酸钙基润滑脂的制备工艺优化

采用单因素试验法,通过考察润滑油基础油(简称基础油)种类、加料顺序、转化阶段反应温度与反应时间对制得润滑脂性能的影响,优化高碱值复合磺酸钙基润滑脂的制备工艺。结果表明:在以基础油A为润滑脂基础油、加料顺序为在转化阶段同时加入高碱值磺酸钙和脂肪酸D、转化反应温度为85℃、反应时间为2.5 h的条件下制得的高碱值复合磺酸钙基润滑脂的性能最好,其滴点超过343℃,高于GB/T 3498—2008标准中的滴点高限,工作锥入度(0.1 mm)为279,钢网分油率为2.17%,极压抗磨性能优秀,多项性能优于市售同类润滑脂。

复合磺酸钙基润滑脂在热轧板厂工作辊上的应用

分析介绍了梅山热轧厂工作辊润滑脂（superGrease-1A）在现场使用的情况，并同原使用润滑脂1号极压锂基脂在性能和使用效果上作比较分析。

磺酸钙基润滑脂在连铸机扇形段上的试用

扇形段润滑效果的好坏直接影响着连铸机的作业率和板坯质量,扇形段辊子润滑不好会直接造成辊子轴承的损坏,维修成本大大增加。本文主要是讲述磺酸钙基润滑脂在扇形段上的应用测试,测试是否满足扇形段的运行条件和环境条件。

三种高温润滑脂流变学性能研究

考察复合磺酸钙、聚脲和膨润土3种高温润滑脂流变学性能的异同,以400SN为基础油,制备稠度相近的上述3种高温润滑脂,采用扫描电子显微镜和流变仪对其进行分析。试验结果表明:剪切速率和温度对润滑脂的流变性能影响较大。3种高温润滑脂的表观黏度、储存模量等流变参数均存在差异;高温时3种高温润滑脂均更易从以弹性为主转向以黏性为主,凝胶体系较难保持。

风力发电机偏航(开式)齿轮润滑脂的研制

为了解决风力发电机偏航(开式)齿轮润滑脂的国产化问题,对风力发电机偏航(开式)齿轮润滑脂进行了研究。通过对基础油和添加剂的筛选,偏航(开式)齿轮润滑脂由调合基础油(40℃运动黏度典型数据365.0 mm2/s,黏度指数典型数据95,倾点典型数据-12℃),聚异丁烯黏度指数改进剂,高碱值磺酸钙稠化剂,7.5%的复合极压抗磨剂(1.0%的有机钼极压抗磨剂+1.5%的ZnDDP极压抗磨剂+5.0的固体极压抗磨剂),0.5%的胺型抗氧剂,0.1%的噻二唑衍生物金属减活剂和3.0%的磺酸盐防锈剂组成。在转化剂作用下,在50℃~100℃的温度下转化30 min^90 min即可得到磺酸钙基偏航(开式)齿轮润滑脂。偏航(开式)齿轮润滑脂的典型性能为60次工作锥入度283单位,滴点294℃,相似黏度(-30℃±1℃,10 s-1)2000 Pa·s,滑落试验(70℃±0.5℃,48 h)合格,油膜脆裂性试验(-40℃±1℃,30 min)合格,蒸发损失(100℃±0.5℃,22 h)0.43%,盐雾箱试验(10号钢,35℃±1℃,3 d)0级,烧结负荷6080 N,Timken OK值133 N,磨痕直径(75℃,1200 r/min,392 N,60 min)0.478 mm。达到了设定的研制目标,且与进口偏航(开式)齿轮润滑脂的性能相当。实际使用表明,偏航(开式)齿轮润滑脂能够满足风力发电机偏航(开式)齿轮的润滑要求。(图1表5参考文献4)

国产磺酸钙脂替代进口磺酸钙脂的可行性考察

磺酸钙润滑脂具有优异的综合性能,被广泛应用于高温,高湿和高负荷轴承的润滑。从理化性能,流变学特性,模拟台架试验和混兑性能对用国产磺酸钙润滑脂替代进口磺酸钙润滑脂用于轧机轴承润滑的可行性进行了考察。国产磺酸钙润滑脂的理化性能和流变学特性与进口磺酸钙润滑脂相当,而润滑性能略优于进口磺酸钙润滑脂,两种润滑脂可以混合使用。用国产磺酸钙润滑脂替代进口磺酸钙润滑脂用于轧机轴承的润滑是可行的。

碱性复合磺酸钙基脂的摩擦学性能及机理

采用SRV摩擦磨损试验机评价了实验室制备的碱性复合磺酸钙基润滑脂在高、低温下的摩擦学性能,并采用三维轮廓扫描仪和X射线光电子能谱仪观察和分析了磨斑表面的磨损情况及表面元素的化学状态。结果表明,高温下碱性复合磺酸钙基润滑脂具有更好的减摩性能,但是其抗磨性能较之室温略有下降。产生这种情况的主要原因是高温下的摩擦表面比室温时有更高的化学反应活性,生成更多的硼酸钙和硫化亚铁,形成能抗磨减摩的覆盖膜。

钢厂润滑脂的最近动态

从满足设备的可靠性,提高生产效率,降低生产成本和减少对环境的冲击方面,介绍了使用高性能、长寿命的脲基润滑脂和复合磺酸钙基润滑脂在钢厂的应用情况。

基础油对润滑脂制备,性能及纤维结构的影响

在润滑脂中,基础油与稠化剂是一个不可分割的胶体体系,因此基础油对润滑脂的制备,理化性能,纤维结构及触变性有着直接的影响。就基础油的苯胺点,黏度和类型等对锂基/复合锂基润滑脂,复合磺酸钙基润滑脂及聚脲润滑脂的制备,理化性能,纤维结构及触变性的影响进行了综述。不同基础油对锂基/复合锂基润滑脂,复合磺酸钙基润滑脂及聚脲润滑脂的制备,理化性能,纤维结构及触变性的影响并不相同。在研制和设计润滑脂时,可以根据不同基础油的特性来选择合适的基础油,使润滑脂达到最佳的性价比。(图15表4参考文献16)