含硅油复合锂基润滑脂的制备及性能研究

为改善锂基润滑脂的耐高温性能,以硅油和矿物油为基础油,以12-羟基硬脂酸、己二酸和氢氧化锂为稠化剂的原料,采用一步法制备含硅油耐高温复合锂基润滑脂。通过对其滴点、锥入度、钢网分油等重要参数的表征,研究基础油用量、复合稠化剂比例、皂化温度、皂化时间、最高炼制温度、硅油和矿物油比例等对复合锂基润滑脂性能的影响。结果表明:硅油的加入使得复合锂基润滑脂具有相对较高的滴点、较低的分油量和低蒸发损失,同时适量的硅油还可降低复合锂基润滑脂的摩擦因数。     

含硅油复合锂基润滑脂的制备及制备条件优化

为改善锂基润滑脂的耐高温性能,以硅油和矿物油为基础油,以12-羟基硬脂酸、己二酸和氢氧化锂为稠化剂的原料,采用一步法制备含硅油耐高温复合锂基润滑脂。通过对其滴点、锥入度、钢网分油等重要参数的表征,研究基础油用量、复合稠化剂比例、皂化温度、皂化时间、最高炼制温度、硅油和矿物油比例等对复合锂基润滑脂性能的影响。结果表明：硅油的加入使得复合锂基润滑脂具有相对较高的滴点、较低的分油量和低蒸发损失,同时适量的硅油还可降低复合锂基润滑脂的摩擦因数。     

基于硅油的复合锂基润滑脂的构效关系研究

对甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油与长链烷基改性硅油4种合成油的理化性质进行分析,将其制备成复合锂基润滑脂并对微观结构进行表征。结果表明:4种硅油都能够用于复合锂基润滑脂的合成,乙基硅油的理化性能最优;通过FTIR与SEM判断造成不同产品性能差异的主要因素是基础油分子侧链的空间位阻限制了皂纤维三维网状结构的形成。     

基础油对复合锂基润滑脂微观形貌及流变行为的影响

以聚α烯烃合成油、中间基矿物油和石蜡基矿物油及其按比例复配为基础油制备的复合锂基润滑脂作为研究对象，考察基础油对复合锂基润滑脂基础理化性能、微观形貌和流变性能的影响以及三者之间的关联性。结果表明：复合锂基脂的微观结构与各种性能之间存在一定的对应关系，以聚α烯烃合成油制备的复合锂基脂皂纤维结构规整度和连续性较差，触变性能和黏温性能优越；以中间基矿物油制备的复合锂基脂皂纤维规整度较高，部分纤维紧密缠绕，结构稳定性较强，黏温性能较差；复配合成油和矿物油制备的复合锂基脂皂纤维细长均匀，规整度高，结构稳定性强，具有较好的胶体稳定性和抗剪切能力。     

复合铝-锂基润滑脂的制备及性能研究

为提高复合铝基润滑脂的综合性能,采用矿物油(KN4010)为基础油,以12-羟基硬脂酸、硬脂酸、苯甲酸、氢氧化锂、异丙醇铝为稠化剂原料,制备一系列复合铝-锂基润滑脂。通过对其滴点、锥入度、钢网分油与摩擦因数等重要参数的表征,研究基础油含量与铝锂比例对复合铝-锂基润滑脂性能的影响。结果表明:铝锂比例为3∶1时制备的复合铝-锂基润滑脂具有较高的滴点、极低的钢网分油量与较低的蒸发损失,同时摩擦因数与磨斑直径均明显低于复合铝基润滑脂。复合铝-锂基润滑脂中Al、Li元素可能在减磨过程中起到共同作用,从而使摩擦因数与磨斑直径均明显低于复合铝基润滑脂。     

滚动轴承润滑脂的噪声特性及低噪声脂的合成

通过研究锂基脂的组成及合成工艺对润滑脂的噪声影响、分析润滑脂的结构,掌握滚动轴承润滑脂的噪声特性,合成低噪声脂。分别采用轴承振动(速度)法和轴承振动(加速度)法对合成的脂进行噪声值测试,并对合成的锂基脂各项理化指标进行测试。采用扫描电镜,通过冷冻复型法分析润滑脂产生噪声的原因。发现以酯类油与环烷基矿物油的混合油做基础油时,合成的锂基脂具有较好的噪声特性。基础油为矿物油时,采用控温慢冷法合成的锂基脂具有较好的噪声特性;基础油为酯类油与矿物油的混合油时,采用自然冷却法合成的锂基脂具有较好的噪声特性。通过综合考察润滑脂结构、滚动轴承振动噪声值及各项理化指标值,确定降噪效果较好的润滑脂组成及制备工艺,合成一种低噪声滚动轴承锂基脂,并对该脂的轴承寿命进行测试。     

固体添加剂、摩擦改进剂在锂基润滑脂中的应用研究

针对常用复合锂基润滑脂存在的润滑极压抗磨性不足等问题,研究不同固体添加剂、摩擦改进剂对复合锂基润滑脂极压抗磨减摩性能的影响。结果表明,固体添加剂对复合锂基润滑脂极压抗磨性能影响较大,其中PTFE和二硫化钼组成的复配剂可使润滑脂得到优异的极压和抗磨性能;摩擦改进剂Priolube 3986复酯和硬脂酸复配具有协同作用,可明显增强润滑脂的抗磨减摩性能;固体添加剂和摩擦改进剂对润滑脂的润滑作用可以优势互补,全面提升润滑脂综合性能。     

固体添加剂和摩擦改进剂对锂基润滑脂性能的影响

针对常用复合锂基润滑脂存在的润滑极压抗磨性不足等问题,研究不同固体添加剂、摩擦改进剂对复合锂基润滑脂极压抗磨减摩性能的影响。结果表明,固体添加剂对复合锂基润滑脂极压抗磨性能影响较大,其中PTFE和二硫化钼组成的复配剂可使润滑脂得到优异的极压和抗磨性能;摩擦改进剂Priolube 3986复酯和硬脂酸复配具有协同作用,可明显增强润滑脂的抗磨减摩性能;固体添加剂和摩擦改进剂对润滑脂的润滑作用可以优势互补,全面提升润滑脂综合性能。     

复合锂基润滑脂实验室制备工艺研究

研究实验室制备复合锂基润滑脂的加工工艺,采用单因素变化试验,分析一步法制备复合锂基润滑脂时物料浓度、搅拌方式、搅拌速度、温度控制对成脂效果的影响。结果表明,在制作复合锂基润滑脂时,皂化反应前先加入1/3～2/3的基础油来溶解脂肪酸,再徐徐加入氢氧化锂溶液进行皂化反应;待脂肪酸反应完全后,加入低分子二元酸反应完全后升温、脱水,加入剩余基础油进行高温炼制,然后冷却得到复合锂基润滑脂。制作复合锂基润滑脂的皂化反应、复合反应、脱水反应、高温炼制阶段,需控制温度分别为110,110,160,220℃,控制反应时间分别为90,60,30,5 min,控制搅拌速度分别为80,80,30～60,30 r/min。     

一种耐轴承腐蚀和磨损的复合锂基润滑脂的研制

研究不同类型极压抗磨剂、抗氧剂和防锈剂等对复合锂基润滑脂性能的影响,并复配一种多功能复合添加剂制备出复合锂基润滑脂。所研制复合锂基润滑脂的梯姆肯值为266 N、高温下氧化诱导期为761 min、滴点大于330℃,且通过了FE 8轴承磨损和EMCOR轴承腐蚀台架的检测。研究结果表明:所研制的复合锂基脂具有优异的极压抗磨、高温抗氧及耐轴承腐蚀和磨损等性能,应用效果良好。     

含纳米CuO锂基润滑脂摩擦学性能研究

为改善锂基润滑脂摩擦学性能,制备不同添加量纳米CuO改性的锂基润滑脂。采用3H-2000PS2比表面及微孔分析仪对纳米CuO粒子进行表征,采用四球摩擦磨损试验机分析纳米CuO添加量对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和三维形貌分析仪分析试验后钢球磨痕形貌。结果表明:纳米CuO质量分数为0.60%时锂基润滑脂具有最佳的抗磨减摩效果,摩擦因数和磨斑直径较基础脂分别降低24%和12%;一定添加量下,纳米CuO对磨损表面具有修复作用,含质量分数0.60%纳米氧化铜的润滑脂润滑时,磨损表面具有较低的表面粗糙度和较少的犁沟,表现出最佳的抗磨性能。     

聚脲基润滑脂发展研究（I）——组成、结构与性能

聚脲润滑脂属于性能较为全面的高温润滑脂,具有良好的氧化安定性、热稳定性、泵送性、机械安定性、胶体安定性、抗水性等优良性能,性能十分全面。综述近年来国内外聚脲润滑脂的研究进展,讨论基础油、稠化剂、添加剂对聚脲润滑脂的滴点、锥入度、分油率、极压抗磨性等性能的影响,并结合聚脲润滑脂发展趋势提出如下研发建议：聚脲润滑脂的基础油仍将以矿物油为主,但聚烯烃、酯类油等用量及占比会上升,废润滑油再生后得到的基础油也可用作润滑脂的制备,可降解基础油的研发应是未来重要方向之一;应加强构效关系研究,从而精准设计出可与基础油、添加剂匹配良好的稠化剂分子,进而实现聚脲润滑脂综合性能的调控;应根据聚脲润滑脂的个性化特点,加大新型添加剂的研发力度;应加强复合聚脲金属基润滑脂的研发力度,赋予聚脲润滑脂更为优异的性能。     

硼酸盐在聚脲润滑脂中摩擦学性能的研究

使用脂肪胺和芳香胺的混合胺制备聚脲润滑脂,并对稠化剂相同而基础油不同的2种聚脲润滑脂的基本理化性能及微观结构进行对比分析。通过四球摩擦磨损试验机,考察硼酸盐对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响,采用SEM与XPS表征在添加硼酸盐极压抗磨剂的聚脲脂润滑下的钢球磨损表面的形貌和化学元素状态,并对其极压抗磨机制进行分析研究。结果表明:硼酸盐能显著提高聚脲润滑脂的极压性能,同时具有良好的抗磨损性能,其中,用合成油制备的聚脲润滑脂的极压抗磨性能优于矿物油制备的聚脲润滑脂。     

有机钼复合添加剂摩擦磨损性能的研究

以合成的有机钼与碱性石油磺酸钙按一定的配比，制备了复合添加剂加入到基础润滑油中，在四球摩擦试验机上测试了其摩擦磨损性能。结果表明，这种复合添加剂可使基础油的摩擦系数显著降低，可较大地提高基础油的承载能力和抗磨损性能，并有效地抑制温升。     

羰基铁粉类型及含量对磁流变液摩擦性能的影响

分别以羰基型、还原型、磷化型3种类型的羰基铁粉配制不同的磁流变液,采用四球摩擦磨损试验机研究不同类型及含量的羰基铁粉对磁流变液摩擦性能的影响,并考察不同基础油磁流变液体系对羰基铁粉的感受性。结果表明:在硅油体系和矿物油体系中,磷化型羰基铁粉均表现出好于其他2种羰基铁粉的摩擦性能;磁流变液的摩擦因数随着羰基铁粉含量的增加呈现先增大后减小的趋势,当羰基铁粉的质量分数为70%时,磁流变液表现出较好的摩擦性能;矿物油对羰基铁粉的感受性好于硅油。     

钻井液污染润滑脂对牙轮钻头轴承摩擦学性能的影响

高温或冲击载荷会引起钻井液泄漏进入复合锂基润滑脂,从而影响牙轮钻头滑动轴承润滑及摩擦磨损性能。采用MCR102旋转流变仪对含有不同质量分数钻井液的复合锂基润滑脂进行流变性测试,并采用MDW-1型摩擦磨损试验机开展牙轮钻头滑动轴承模拟工况下轴承单元摩擦学实验,研究钻井液质量分数对轴承摩擦磨损性能的影响。结果表明:钻井液的污染将降低润滑脂的黏度,改变润滑脂的流变性能;钻井液的污染总体上增大了滑动轴承单元摩擦因数及摩擦因数波动幅度,同时加大轴承的磨损,且在高转速下,润滑脂中较低含量的钻井液就会使滑动轴承单元的摩擦磨损达到最大值;钻井液中的超细碳酸钙和重晶石颗粒引起的磨粒磨损和犁沟效应,可能导致滑动轴承快速失效。     

含超细SiO_2/MoS_2粉锂基润滑脂摩擦学性能研究

采用四球摩擦磨损试验机研究了纳米SiO_2及超细MoS_2的粒径、添加量和载荷对2~#锂基脂摩擦学性能的影响,并研究了2种超细粉复配比例和载荷对2~#锂基脂摩擦学性能的影响。结果表明:单一纳米SiO_2和超细MoS_2的加入均能明显减小润滑脂的摩擦因数和钢球磨斑直径,纳米SiO_2和超细MoS_2的复配有助于进一步改善含超细粉锂基脂的摩擦学性能。当纳米SiO_2与MoS_2质量比为2∶8,总加入质量分数为2.0%时,润滑脂的摩擦因数和钢球磨斑直径较基础脂分别减小了77.1%和46.42%。利用SEM和EDS分析磨斑表面形貌及元素组成,初步探讨了含超细复合粉润滑脂的抗磨减摩机理。SEM和EDS分析表明:纳米SiO_2在摩擦过程中主要作用是填补磨痕沟壑,而超细MoS_2除填补沟壑外还对摩擦副表面有抛光研磨和形成减摩膜的作用,2种超细粉的协同使润滑脂具有自修复和抗磨、减摩作用。     

不同种类润滑剂改性MC尼龙复合材料的性能

为了改善起重机用尼龙滑块的摩擦磨损性能,分别采用液体润滑油、轴承润滑脂、Mo S2锂基润滑脂、特种润滑脂对MC尼龙滑块进行改性;采用扫描电镜观察改性后复合材料的形貌,采用电子万能试验机测试复合材料的力学性能,采用磨损试验机考察复合材料的摩擦磨损性能。结果表明:研究的4种复合材料中,轴承润滑脂填充MC尼龙复合材料的综合力学性能最好,且具有优异的摩擦磨损性能,其作为起重机滑块,更能满足使用要求。     

基础油对锂基脂安定性的影响

为研究基础油对锂基脂安定性能的影响。在相同酸碱比例、皂份和相同工艺等条件下,采用12-羟基硬脂酸体系稠化相同黏度不同组分的基础油,制备系列通用锂基润滑脂,分析基础油黏度指数、苯胺点和饱和烃含量对锂基润滑脂安定性能的影响。结果表明:随基础油黏度指数、苯胺点和饱和烃含量的升高,锂基脂工作锥入度、抗水喷雾和压力分油增大,而十万次剪切差值和蒸发量减小;基础油黏度指数、苯胺点和饱和烃含量三者与锂基脂安定性能呈现正相关性,与锂皂的溶解性呈现负相关性。     

含纳米铋粉锂基润滑脂抗磨减摩性能研究

采用四球式摩擦磨损试验机,研究了铋粉的平均粒径、加入方式和加入量对锂基润滑脂的摩擦系数和磨斑直径的影响规律,并研究了含纳米铋粉锂基润滑脂在不同载荷下的摩擦学性能.结果表明,铋粉粒径越小,润滑脂的摩擦学性能越好,合适的铋粉平均粒径为45 nm;采用直接加入2%的纳米铋粉时,润滑脂具有良好的抗磨减摩性能;含纳米铋粉锂基润滑脂在较高载荷下具有更好的抗磨减摩性能.