膨润土-复合铝基润滑脂的老化分析北大核心CSCD

以环烷油为基础油,以膨润土和复合铝皂为稠化剂制备了膨润土-复合铝基润滑脂(简称膨润土润滑脂),通过紫外模拟老化,利用正交实验确定膨润土润滑脂的适宜配方为:在150℃下添加1.5%(w)抗紫外老化剂UV531。利用FTIR,DSC,TEM等方法研究了膨润土润滑脂在长时间暴露紫外光下,膨润土润滑脂的性能及其内部微观结构的变化。实验结果表明,老化后的膨润土润滑脂的剪切应力均降低,触变环面积基本减小,黏度下降,且形成了局部硬化。老化后的膨润土润滑脂主要生成了含羟基、羰基等的含氧衍生物,使润滑脂内部结构发生改变,稠化剂结构被破坏,稳定性降低。抗紫外老化剂可以降低一些老化对热稳定性的影响。     

复合铝基润滑脂的结构与性能研究

以异丙醇铝三聚体为原料制备了复合铝基润滑脂,通过工作锥入度、滴点、红外光谱及扫描电镜等分析方法,研究生产过程中产品性能及微观结构的变化。通过构型模拟的方法,研究复合铝稠化剂的分子结构及稠化机理。从微观角度研究组成、结构、性能与应用的关联性,寻找方法以缓解复合铝基润滑脂的性能缺陷。分析结果表明,在生产过程中,复合铝基润滑脂的稠化性能与胶体安定性都有所增强;通过红外特征吸收峰的变化,说明稠化剂分子逐渐生成与聚集;通过扫描电镜中稠化剂微观结构的变化,说明稠化剂纤维逐渐生长。复合铝稠化剂可以形成特殊的分子对胶团结构,依靠配位键、氢键、范德瓦耳斯力等作用力稠化基础油,复合铝基润滑脂优异的高温可逆性、泵送性等性能都与其微观结构相关。通过使用增黏剂或稠化剂复合技术,可以缓解复合铝基润滑脂存在的高温软化流失、黏附性差、极压性差等性能缺陷。     

复合铝基润滑脂的制备研究

以异丙醇铝为原料制备复合铝基润滑脂,考察最高炼制温度、皂化有机酸的反应顺序、急冷油加入量、复合铝皂稠化剂的组成、基础油种类等对复合铝基润滑脂理化性能的影响;通过红外光谱分析手段监控研究复合铝皂的生成和复合铝基润滑脂的制备过程;根据实验得到的最佳生产工艺和配方,在中型装置上进行放大试验。结果表明:复合铝基润滑脂的最佳制备条件为基础油选择150BS,用1/3质量的150BS作急冷油,硬脂酸和苯甲酸同时与异丙醇铝反应,硬脂酸、苯甲酸、异丙醇铝的摩尔比为1∶1∶1.2,最高炼制温度控制在180~190℃;利用红外光谱分析可以很好地监测该制备过程;所研制的复合铝基润滑脂产品具有良好的机械安定性、胶体安定性、防腐防锈性、抗水性和抗磨性,可满足美国海军舰船用润滑脂A-A-50433规范要求。     

飞机防护润滑脂的研制

为了满足飞机等航空器在外场环境下的防护要求,以聚α烯烃油(PAO)为基础油,选用硬脂酸铝为稠化剂,采用适当的炼制工艺制成基础脂;在一定条件下加入合适的增黏剂,研制一种飞机防护润滑脂,并对其进行综合性能评价。评价结果表明,该润滑脂具有良好的黏附性、防锈性、抗水性和低温性,质量指标完全符合国家军用标准GJB 2095―1994的要求。所研制润滑脂的抗水性和黏附性与现用3号舰用润滑脂相当,防锈性和低温性明显优于3号舰用润滑脂。     

稠化剂对润滑脂低温性能的影响

高速发展的工业和国防事业对润滑脂的低温使用性能提出更严苛的要求,稠化剂作为润滑脂3大组分之一,对润滑脂的低温性能起着至关重要的作用。选取金属皂基稠化剂锂皂和钙皂、复合金属皂基稠化剂复合锂皂、磺酸钙皂、非皂基稠化剂膨润土和聚脲,分别添加到两种基础油PAO4和PAO10中,制备得到不同稠化剂类型的润滑脂,考察稠化剂类型对润滑脂低温性能的影响。结果表明:润滑脂低温性能与稠化剂类型有较大的相关性,单金属皂基润滑脂低温性能优于复合金属皂基润滑脂;同一黏度级别基础油制备的润滑脂低温性能从优到劣的顺序依次为:金属皂基润滑脂膨润土润滑脂复合锂基润滑脂聚脲润滑脂磺酸钙润滑脂。     

稠化剂对润滑脂低温性能的影响研究

高速发展的工业和国防事业对润滑脂的低温使用性能提出更严苛的要求,稠化剂作为润滑脂3大组分之一,对润滑脂的低温性能起着至关重要的作用。选取金属皂基稠化剂锂皂和钙皂、复合金属皂基稠化剂复合锂皂、磺酸钙皂、非皂基稠化剂膨润土和聚脲,分别添加到两种基础油PAO4和PAO10中,制备得到不同稠化剂类型的润滑脂,考察稠化剂类型对润滑脂低温性能的影响。结果表明：润滑脂低温性能与稠化剂类型有较大的相关性,单金属皂基润滑脂低温性能优于复合金属皂基润滑脂;同一黏度级别基础油制备的润滑脂低温性能从优到劣的顺序依次为：金属皂基润滑脂＞膨润土润滑脂＞复合锂基润滑脂＞聚脲润滑脂＞磺酸钙润滑脂。     

有机膨润土润滑脂机械安定性研究

以有机改性膨润土为稠化剂制备了有机膨润土基础脂。采用FT-IR、XRD、SEM、TG-DSC、元素分析等手段分析了滚筒安定性实验前后的有机膨润土基础脂的性能和微观结构的变化。同时,探讨了有机膨润土的成脂机理及剪切对其微观结构的影响,提出了改善有机膨润土润滑脂机械安定性的方法。结果表明,经过滚筒实验后,有机膨润土基础脂的工作锥入度显著增大,稠度下降,分油率上升。润滑脂的胶体结构被破坏,有机膨润土的层间结构发生了解离,晶粒尺寸变小,导致了锥入度变大和分油率上升。利用提出的模型解释了有机膨润土润滑脂与添加剂的相容性差的问题。     

锂基脂静态热氧化老化行为的红外吸收光谱定量分析

为探讨锂基润滑脂在高温使用工况下的热老化行为,以不同矿物油、合成油PAO为基础油,以12-羟基硬脂酸锂为稠化剂制备润滑脂样品。使用自行设计的红外光谱定量分析设备,采用静态热老化方式模拟并系统研究了不同老化温度、不同基础油种类的锂基润滑脂老化过程。探索了该老化过程中的润滑脂中关键组分分子结构变化及其规律,并分析建立了可用于有效评定润滑脂热老化程度的综合性能指标E。结果表明：锂基润滑脂的热老化过程中,首先基础油发生氧化、硝化、硫化等反应,随着老化程度的加剧,稠化剂发生降解;对于140℃下静态热老化的1#锂基脂样品,E值上升至新脂的1～23倍时为初级氧化阶段,上升至23～38倍时为氧化的平台阶段,结合其他理化指标,前2个阶段为影响润滑脂寿命的主要部分,随老化时间增加,E值继续上升,润滑脂结构开始降解失效。另外,润滑脂老化程度随温度的升高而加速。基础油种类对老化速率有一定影响,聚α烯烃规整的长链烷烃结构在老化过程后期能够保持稠化剂结构的稳定,制备的润滑脂样品具有更好的高温性能。     

基础油对超微化膨润土润滑脂性能的影响

以T400,T110,200DN 3种高中低环烷基油及MVI500,150BS,PAO8为基础油、超微化前后有机膨润土为稠化剂制备膨润土润滑脂,考察所制润滑脂的稠度、剪切安定性、胶体安定性、抗水淋性能和抗磨减磨性能。结果表明,超微化后膨润土制备的润滑脂的主要性能较传统膨润土润滑脂有明显改善,且不同基础油对超微化膨润土润滑脂的性能影响较大,以T110为基础油制备的超微化膨润土润滑脂具有较好的剪切安定性、抗水淋性能和抗磨性。     

复合铝基润滑脂的制备与性能研究

以矿物油MVI600和轻脱油为基础油,利用硬脂酸和苯甲酸与异丙醇铝或三异丙醇三氧铝反应制备复合铝基润滑脂,探讨了基础油、硬脂酸、异丙醇铝或三异丙醇三氧铝、苯甲酸等组成及制备工艺对复合铝基润滑脂性能的影响,并通过组成和工艺条件的优化制备出性能优良的复合铝基润滑脂。其润滑脂具有良好的抗水性、胶体安定性、高温性和防锈性。     

复合钛基润滑脂静态热老化性能的研究

采用静态热老化方法模拟复合钛基润滑脂分别在150℃、200℃连续和间断运转模式下的热老化过程,通过分析静态热老化后复合钛基润滑脂的理化性能和流变性能变化规律,结合复合钛基润滑脂内部特征结构的变化情况,研究了复合钛基润滑脂的静态热老化性能。结果发现：热老化温度对复合钛基润滑脂性能具有较大的影响,且持续热老化对性能的影响大于间歇式热老化模式;不同热老化温度对性能产生影响的机理存在差异,150 ℃热老化表现为复合钛基润滑脂皂纤维结构解缠的物理过程,其红外光谱与新鲜脂样的结果表现出较好的一致性,而200 ℃热老化的影响主要归结于稠化剂热氧化和钛皂纤维出现解缠和断裂等不良现象。     

复合钛基润滑脂静态热老化性能的研究

采用静态热老化方法模拟复合钛基润滑脂分别在150℃、200℃连续和间断运转模式下的热老化过程，通过分析静态热老化后复合钛基润滑脂的理化性能和流变性能变化规律，结合复合钛基润滑脂内部特征结构的变化情况，研究了复合钛基润滑脂的静态热老化性能。结果发现：热老化温度对复合钛基润滑脂性能具有较大的影响，且持续热老化对性能的影响大于间歇式热老化模式；不同热老化温度对性能产生影响的机理存在差异，150 ℃热老化表现为复合钛基润滑脂皂纤维结构解缠的物理过程，其红外光谱与新鲜脂样的结果表现出较好的一致性，而200 ℃热老化的影响主要归结于稠化剂热氧化和钛皂纤维出现解缠和断裂等不良现象。     

使用不相兼容的润滑脂将导致轴承润滑失败

大多数用户选用润滑脂时主要考虑脂的稠度，也有些用户会关心到基础油和稠化剂和种类。事实上，不同稠化剂的润滑脂是不能混用的，如复合锂基脂和膨润土脂混用后润滑脂的稠度会变饮，其中的油会析出并从轴承上滴落下来。虽然这两种润滑脂可以有同样的NLGI牌号、粘度指数、工作稳定性、滴点、Timken承载能力等，也都可以被贴上“通用脂”的标签，但决不能认为它们是相同的脂。     

自动滴点测定仪在润滑脂滴点测定中的应用

正滴点是在规定的试验条件下,润滑脂从半固态变成液态时的温度,或者说,由不流动态转变为流动态的温度。当温度升高时,含有有机稠化剂(皂基稠化剂)的润滑脂滴点表现为相变和软化,非皂基脂(如膨润土或二氧化硅润滑脂)表现为"不熔",这些润滑脂加热后析出     

含硼添加剂对膨润土-复合铝基润滑脂性能的影响

<正>研究了3种含硼化合物作为添加剂在膨润土-复合铝基润滑脂中的性能表现。结果表明,硼酸钾能够明显提升膨润土-复合铝基润滑脂的减摩性能,但对润滑脂的胶体结构有明显的破坏作用;含氮硼酸酯及4-异丙氧基苯硼酸能赋予膨润土-复合铝基润滑脂优良的微动磨损性能和抗磨性能,对润滑脂钢网分油、抗水淋性能无明显影响,同时与ZDDP表现出一定的抗磨协同作用。     

烧结机润滑脂的黏附性能研究

为改善烧结机润滑脂的黏附性能,针对某烧结厂烧结机滑道的工况条件和润滑要求,考察了基础油、增黏剂、稠化剂等原料对烧结机润滑脂黏附性能的影响,经黏附性实验装置评定及生产现场验证,确定烧结机润滑脂的最佳配方。试验结果表明:以HVI 120BS为基础油,加入1.2%增黏剂A制备得到的复合锂基润滑脂,黏附性能最佳;在实际应用中有效改善滑道密封效果差、烧结机润滑脂流失快、漏风率偏大等问题,加脂间隔时间由20 min延长至30 min,烧结机润滑脂消耗量下降33%。     

MEP-2号极压锂基润滑脂的研发及应用

根据某钢厂提供的质量标准：研制出了MEP-2号极压锂基润滑脂。该产品以克拉玛依石化公司现有的环烷基油等作为基础油之一,以十二羟基硬脂酸和硬脂酸等为稠化剂,同时添加了极压、抗磨、防锈、抗氧复合添加剂而成。该产品在该钢铁厂使用后解决了原润滑脂存在抗水性差、承载能力低的问题,完全满足用户使用需要。     

新型膨润土润滑脂的研制

为改善膨润土润滑脂有机改性剂热分解温度不高、遇水易乳化、生产原料要求高、价格昂贵的缺陷,使用廉价的十八胺封端的脲醛、酚醛树脂为原料,分3个反应阶段对钠基膨润土进行改性,使改性后的有机膨润土具有一定亲油能力,且热分解温度较高.使用改性后的有机膨润土作稠化剂,选用不同的基础油,采用湿法合成工艺制备润滑脂.通过润滑脂性能测试发现,十八胺封端脲醛树脂改性后的有机膨润土稠化PA08基础油制备的润滑脂具有较好的高、低温性能,机械安定性和抗水性能;十八胺封端酚醛树脂改性后的有机膨润土稠化150BS油制备的润滑脂的高温性能、抗水能力和极压性能突出,但由于选用的150BS基础油凝点较高,该润滑脂在更低温度下的使用性能不突出.     

高滴点复合钡基润滑脂的制备及性能研究

探索了复合钡基润滑脂的制备工艺,制备出滴点较高的复合钡基润滑脂。利用差热扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及扫描电子显微镜(SEM)等方法研究复合钡基润滑脂的滴点和共晶聚集态。结果表明：癸二酸复合12-羟基硬脂酸钡基润滑脂的滴点比癸二酸复合硬脂酸钡基润滑脂的滴点高;癸二酸复合12-羟基硬脂酸钡基润滑脂的稠化剂分子间形成了氢键,导致稠化剂内部形成了共晶结构。     

膨润土-复合钛基润滑脂的制备及其性能研究

为了优化复合钛基润滑脂的性能并降低其制备成本,结合膨润土润滑脂和复合钛基润滑脂的制备方法,探究了膨润土-复合钛基润滑脂的合成路线,并进一步优化其制备工艺和原料配方,以期制得性能优异的膨润土-复合钛基润滑脂。结果发现,两种润滑脂具有较好的相容性,采用高温炼制后加预制膨润土润滑脂工艺制得的膨润土-复合钛基润滑脂既保持了两种单一润滑脂的高滴点和抗磨减摩性能,又改善了膨润土润滑脂的机械安定性以及复合钛基润滑脂的胶体结构稳定性。