润滑脂添加剂介绍
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润滑脂成分润滑脂是一种常见的润滑剂,广泛应用于机械设备和工业生产中。
它的主要作用是减少摩擦、保护机械部件,并延长设备的使用寿命。
润滑脂由多种成分组成,下面将对几种常见的润滑脂成分进行介绍。
1. 基础油基础油是润滑脂的主要成分之一,它占据了润滑脂总体积的大部分。
基础油的质量直接影响到润滑脂的性能。
常见的基础油有矿物油、合成油和植物油等。
矿物油是一种天然的石油产品,具有较好的润滑性能和耐高温性能。
合成油是通过化学合成得到的人工润滑油,具有更好的抗氧化性和耐高温性能。
植物油则是从植物的种子或果实中提取的天然油脂,具有较好的生物降解性和环境友好性。
2. 压力添加剂压力添加剂可以提高润滑脂的承载能力和抗压性能。
常见的压力添加剂有磺酸盐、亚磷酸盐和硫醇等。
磺酸盐可以在润滑脂中形成一层薄膜,减少摩擦和磨损。
亚磷酸盐可以防止润滑脂在高温下氧化和腐蚀金属表面。
硫醇则可以增加润滑脂的黏度,提高润滑脂的润滑性能。
3. 抗氧剂抗氧剂是一种能够延缓润滑脂氧化降解的添加剂。
润滑脂在长时间使用或高温条件下容易氧化,导致性能下降。
抗氧剂可以有效抑制润滑脂的氧化反应,延长其使用寿命。
常见的抗氧剂有酚类化合物、胺类化合物和硫化合物等。
4. 析水剂润滑脂中的水分会降低其润滑性能,甚至引起腐蚀。
析水剂可以吸附和分离润滑脂中的水分,保持润滑脂的干燥状态。
常见的析水剂有硅胶、分子筛和脱水剂等。
5. 析油剂润滑脂在使用过程中会受到外界杂质的污染,如灰尘、金属屑等。
这些杂质会降低润滑脂的润滑性能,引起磨损和故障。
析油剂可以吸附和分离润滑脂中的杂质,保持润滑脂的清洁状态。
常见的析油剂有活性白土、活性炭和滤纸等。
6. 稠化剂稠化剂是润滑脂的重要组成部分,它可以使润滑脂形成凝胶状的结构,增加其黏度和黏附性。
常见的稠化剂有钠皂、锂皂和钙皂等。
钠皂润滑脂具有良好的抗水性能,适用于潮湿环境下的润滑。
锂皂润滑脂具有较好的高温性能和机械稳定性。
钙皂润滑脂则具有较好的极压性能和抗冲击性能。
润滑脂组成之添加剂
添加剂
具有提高润滑脂抗氧化性能的添加剂有:2.6-二叔丁基对甲酚、苯基紫胺、酸钠等。
在润滑脂中,防止金属生锈的添加剂有:石油磷酸钡、环烷酸锌、亚硝酸钠等
能提高润滑脂润滑性的添加剂有:硫化烯烃、磷酸三甲酚酯、环烷酸铅、二烷基二硫代氨基甲酸锑、二烷基二硫代氨基甲酸氧化钼等。
稳定剂的作用是使稠化剂和基础油稳定地结合而不产生析油现象。
对润滑脂中的皂结构具有稳定作用的添加剂有:甘油、高级醇、脂肪酸、碘酸盐等。
钙基润滑脂中的水也是一种结构稳定剂。
不同润滑脂使用的稳定剂也不同,如钙基脂用微量水(1%~2%)作稳定剂,一旦钙基脂失去水分,脂的结构就完全被破坏,从而造成严重的油皂分离。
⑤黏附剂
可增强润滑脂黏附性的添加剂有:聚异丁烯、乙烯丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯等。
固体润滑剂是指用以分隔摩擦副对偶表面的一层低剪切阻力的固体材料。
对于这类材料,除了要求具有低剪切阻力外,与基底表面之间还应具备较强的键联力。
这也就是说,载荷由基底承受,而相对运动发生在固体润滑剂内。
常用的固体润滑剂有:层状固体材料(如石墨、二硫化钼、氮化硼等),某些无机化合物(如氟化锂、氟化钙、氧化铅、硫化铅等),软金属(如铅、铟、锡、金、银、镉等),高分子聚合物(如尼龙、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等)。
油溶黄、汉沙黄、孔雀蓝、颜料绿、油溶黑等。
前言润滑基础油不管是矿物油或合成油,如不利用现今添加剂技术,仍无法满足高性能润滑油的要求。
添加剂是化学复合物质,可以改善很多润滑油的性能,他们可以加强已有的性能,抑制不想要的性能,產生变化的发生速率,同时可以加入基础油新的有用的性能。
添加剂最初在1920年代开始使用后,它的使用即迅速的增加,现今每一种润滑油几乎都含至少一种添加剂在内,有些含多种不同种类的添加剂,其含量可由几百分之一的%至30%。
添加剂虽然对油的性能表现有所助益,但如用量过多或添加剂间会彼此反应,也是有害的。
所以均衡的添加剂配方并经测试,确认无不良的副作用是很重要的,一旦达成有效的均衡配方后,使用者额外添加外来补充品通常是不需要的。
添加剂可以按下列的功能分成两大类:1/ 影响基础油的物理与化学性能:物理性能如黏温特性、解乳化性、低温特性等。
化学性能如氧化稳定性。
2/ 影响与金属表面的物理化学性:如减少磨擦、增加极压表现、防磨损与抗腐蚀等。
添加剂虽然对於润滑油有很大的影响,但有些性能是不受影响的,如挥发性、热稳定性、热传导性、消泡性、被压缩性、与沸点等,优良品质的基础油加上均衡与极佳化的添加剂组合,才能调配出高性能的润滑油。
也因此,现今有使用氢裂解与高度氢处理的高精炼基础油,及酯类与PAO的合成基础油越来越多。
润滑油添加剂按功能分主要有抗氧化剂、抗磨剂、摩擦改善剂(又名油性剂)、极压添加剂、清净剂、分散剂、泡沫抑制剂、防腐防锈剂、流点改善剂、粘度指数增进剂金属钝化剂,乳化剂,防腐蚀剂,防锈剂,破乳化剂等类型。
一黏度指数增进剂(VI Improver)视原油的来源与传统炼製的基础油,其VI在80与120 之间,传统油大都在100左右,黏度指数增进剂的使用可以增加润滑油的黏度指数。
黏度指数增进剂是一种油溶胀的长键、链状高分子的聚合体,它的功用是在高温下令油保持适度的黏度,这是由於在高温下聚合体的物理型态改变的结果。
在烃类基础油中,在高温时聚合体则伸展成长线型,粘度指数改进剂的分子溶胀,流体力学的体积和表面积增大,溶液内摩擦增加,从而导致溶液的粘度增加,弥补了油在高温时降低的黏度。
润滑脂的固体添加剂固体材料做为润滑脂的减摩和极压添加剂已得到广泛应用,特别是合成润滑脂,由于其使用温度高,常规硫、磷型添加剂无法有效发挥作用,甚至对润滑脂的高温性能有加大的负面影响。
因此合成润滑脂(特别是高温润滑脂)更多地考虑选用耐高温性能优良的固体添加剂。
常用的固体添加剂大致有以下品种1.石墨石墨(含氟化石墨)是具有六方晶系的晶体结构,因为与基础面平行的面间结合力弱,所以这些晶体在其面间都很容易被剪切,亦即摩擦力小。
同时能够支持垂直于基础面的负荷,所以承载能力强,摩擦因数小,具有作为固体润滑剂的最佳性质。
二氧化硅胶体二氧化硅是用于生产润滑脂的非皂基无机稠化剂,因其受热不熔化,将其添加至润滑脂中后,不仅能够改善润滑脂的抗磨和承载性能,而且可以提高基础脂的热安定性。
王德国教授[83用蹦ex摩擦磨损试验机考察了球形和微孔型非晶纳米Si02粒子及其与油酸复配,作为润滑脂添加剂的摩擦学行为,并对其耐磨减摩作用机理进行了探讨,表明Si02纳米粒子在润滑脂中具有较好的稳定性;Si02纳米粒子能提高润滑脂的润滑效果,减摩抗磨性能及承载能力比基础脂有较大的改善;Sj02纳米粒子在添加质量分数约为4%时具有最佳的效果,与油酸复配具有较好的协同效应;Si02纳米粒子的润滑机理是其在摩擦表面形成复合材料层,与油酸复配后在摩擦界面的吸附膜,可进一步改善界面的特性。
3金刚石采用爆炸法合成的纳米金刚石颗粒或称超精细金刚石(简称UDD),是一种具有实用价值的新兴纳米材料,近年来受到了国内外学者的广泛关注。
哈尔滨工业大学的张峰等人利用自制的球/棒疲劳试验机,研究了纳米金刚石粉对钢球接触疲劳寿命的影响。
借助于扫描电子显微镜和能谱仪,分析了纳米金刚石粉抗滚动接触疲劳的机理,表明与基础脂相比,添加纳米金刚石粉后钢球的疲劳寿命都得到了改善。
并利用微粒吸附作用、渗入作用和极压抗磨性能,解释了纳米金刚石粉提高钢球接触疲劳寿命的原因。
指出以纳米金刚石粉作为添加剂,在润滑过程中能起到较好的抗疲劳作用,点蚀坑多为鳞状剥落,裂纹减小,对两种基础脂的疲劳寿命都有明显的改善;纳米金刚石微粒通过修复和镶嵌作用,增强润滑脂的润滑性能,同时避免了裂纹的进一步萌生,减缓了裂纹扩展速度,提高了接触疲劳寿命;纳米金刚石粉末对3号通用锂基脂的抗疲劳能力的改善好于对7014宽温航空润滑脂抗疲劳能力的改善。
纳米润滑脂添加剂的现状及发展1. 引言1.1 纳米润滑脂添加剂的定义纳米润滑脂添加剂是一种通过添加纳米级颗粒的方式来改善润滑效果的新型润滑剂。
纳米润滑脂添加剂通常由纳米级的固体颗粒和基础油组成,这些纳米颗粒可以在摩擦表面形成一层微观的保护膜,降低摩擦与磨损,提高润滑效果和耐磨性能。
纳米润滑脂添加剂的微观结构和表面活性使得它具有优异的润滑性能,能够在高温、高压以及重负荷情况下发挥出色的效果。
与传统润滑剂相比,纳米润滑脂添加剂的颗粒尺寸更小,表面活性更高,可以更加有效地填充摩擦表面的微观缺陷,降低摩擦系数,增加工件的使用寿命。
纳米润滑脂添加剂还具有独特的稠化效果,能够有效防止油膜破裂和泄漏,提高润滑效果的稳定性和持久性。
1.2 纳米润滑脂添加剂的应用领域纳米润滑脂添加剂是一种利用纳米技术制备的新型材料,具有优异的润滑性能和耐磨性,被广泛应用于各个领域。
目前,纳米润滑脂添加剂已经在诸多行业中找到了应用,其中包括但不限于:1. 机械制造业:纳米润滑脂添加剂可以用于制造机械设备的润滑部件,提高机械设备的工作效率和寿命。
2. 航空航天领域:纳米润滑脂添加剂可以应用于航空发动机、飞机结构等部件的润滑,提高航空器的性能和可靠性。
纳米润滑脂添加剂的应用领域非常广泛,未来有望在更多的领域发挥其独特优势,推动各行业的发展与进步。
2. 正文2.1 纳米润滑脂添加剂的研究现状纳米润滑脂添加剂的研究现状可以说是非常活跃和多元化的。
随着纳米技术的快速发展,纳米润滑脂添加剂的研究也得到了广泛关注。
目前,国内外许多科研机构和企业都在积极开展相关研究工作,希望通过纳米润滑脂添加剂来提高润滑效果、减少摩擦损耗、延长机械设备的使用寿命。
当前的研究重点主要集中在纳米润滑脂添加剂的制备方法、性能优化以及在不同条件下的应用效果等方面。
研究者们通过改变纳米颗粒的形貌、大小和结构等参数,探索最适合工业应用的纳米润滑脂添加剂配方。
他们也在探索纳米润滑脂添加剂与不同基础油的相容性,以期能够更好地发挥润滑效果。
在润滑脂中,除了稠化剂和基础油外,还会有各种不同的功能添加剂。
用脂肪酸制成的钙基脂中,含有一定数量的甘油,这是一种自然存在的附加成分。
甘油的存在能增强皂油结构,而使胶体分散体系更加稳定,被称为胶溶剂或结构改进剂。
水也是钙基脂不可缺少的组成部分,无水的钙基皂不吸收矿物油,也不能在矿物油中分散。
吸收一定量的水而形成水合钙基皂具有良好的亲油性和膨胀能力(即吸收矿物而膨胀的能力),从而使钙皂和矿物油形成一种具有稳定结构的润滑脂。
因此,水也被称为结构改进剂。
像甘油和水这样的胶溶剂或结构改进剂,是由制造润滑脂的基本原料带进来的。
因此一般都不把它当作添加剂来看待,通常所说的添加剂是指为改善润滑脂某方面的使用性能而添加的少量物质(如抗氧剂、抗腐蚀剂等)。
润滑脂常用添加剂有下列类型:胶溶剂、抗氧化剂、极压抗磨剂、防锈、防腐蚀剂、抗水剂、拉丝性增强剂。
润滑脂中的添加剂的类型及作用机理和润滑油是一样的,但是由于润滑脂自身流动性比不上润滑油,所以润滑脂中加入添加剂的量比较大一些。
另外,润滑脂是胶体分散体,有许多添加剂是极性化合物,加入时会造成润滑脂胶体体系的破坏,影响润滑脂稠度、滴点、分油、机械安定性等性能的变化。
因此,在润滑中评选一种理想的添加剂还是不容易的事情。
一、胶溶剂胶溶剂又称结构改善剂或稳定剂,它的作用是改善润滑脂的胶体结构,从而达到改善润滑脂的某些性能的目的。
胶溶剂是一些极性较强但分子比较小的化合物,如有机酸、甘油、醇、胺等。
水也是一种常用的结构改善剂。
胶溶剂的作用机理是:由于它含有极性基因,能吸附在皂分子极性端间,使皂纤维中的皂分子的排列距离就相应增大,使基础油膨化到皂纤维内的量增大。
此外,皂纤维内外表面增大,皂油间的吸附也就增大。
因此,在胶溶剂存在时,可使皂和基础油形成较稳定的胶体结构。
胶溶剂的类型随稠化剂和基础油而不同,如甘油是一些皂基润滑脂的结构改善剂。
锂基润滑脂中常见微量的环烷酸皂;钙基润滑脂中加少量水或乙酸钙;钡基润滑脂中加乙酸钡;膨润土润滑脂中加微量水;铝基润滑脂中加油酸等。
润滑油脂及其添加剂
润滑油脂是用于机械设备润滑的产品,主要由基础油和添加剂组成。
基础油是润滑油的主要成分,而添加剂则是用于改善润滑油性能的化学物质。
润滑油脂的主要作用是减少机械设备的摩擦和磨损,降低设备运行时的温度和噪音,延长机械设备的使用寿命。
此外,润滑油脂还可以防锈、防腐和清洁设备。
添加剂是润滑油脂中的重要组成部分,它们可以改善润滑油脂的性能,例如:
1. 抗氧化剂:防止润滑油脂在使用过程中氧化分解,延长使用寿命。
2. 极压剂:在高负荷、高温度下工作的机械设备上,防止润滑油脂在高温高压下产生沉积物。
3. 防锈剂:防止金属表面生锈和腐蚀。
4. 分散剂:帮助润滑油脂在使用过程中保持稳定性,防止沉淀物的生成。
5. 清洁剂:帮助清除机器内部的杂质和污垢,保持机器的清洁。
6. 消泡剂:减少润滑油脂使用过程中产生的泡沫。
润滑油脂的选择应根据设备的使用条件、工作环境和要求进行,以确保设备的正常运行和延长使用寿命。