复合磺酸钙润滑脂
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在进行复合磺酸钙基润滑脂的生产之前,需要进行充分的准备工作。
复合磺酸钙润滑脂探讨
复合磺酸钙润滑脂的主要成分是硬脂酸和磺酸钙,硬脂酸的添加可以
提高润滑脂的黏度和稳定性,而磺酸钙则可以提高润滑脂的耐高温性能和
抗氧化性能。
稀土金属的掺杂可以提高润滑脂的各项性能,使其更加适用
于不同的工况。
此外,复合磺酸钙润滑脂还具有优异的抗氧化性能。
在长期使用过程中,润滑脂会暴露在氧气和水分的作用下,容易发生氧化反应,导致润滑
效果降低。
而复合磺酸钙润滑脂的抗氧化性能可以有效抑制氧化反应,延
长使用寿命。
另外,复合磺酸钙润滑脂还具有良好的防水性能。
在一些湿润的环境下,传统的润滑脂容易被水洗掉,失去润滑效果。
而复合磺酸钙润滑脂的
防水性能可以有效阻止水分进入,保持润滑效果。
然而,复合磺酸钙润滑脂也存在一些不足之处。
首先,复合磺酸钙润
滑脂的成本相对较高,这是由于制备过程中需要使用稀土金属等高成本原
料所致。
其次,复合磺酸钙润滑脂的脂肪酸含量较高,容易在高温环境下
进行酸化反应,从而降低润滑效果。
综上所述,复合磺酸钙润滑脂是一种性能优良的润滑剂,具有粘度小、耐高温、抗氧化、抗水洗等优点,广泛应用于工业生产中。
然而,其高成
本和在高温环境下的酸化问题仍需要进一步解决。
高碱值合成磺酸钙润滑剂
高碱值合成磺酸钙是一种常用的润滑剂成分,具有多种用途和
优点。
首先,高碱值合成磺酸钙在润滑剂中起着降低摩擦、减少磨
损的作用。
它能够在摩擦表面形成一层保护膜,有效减少金属表面
间的接触,从而延长机械设备的使用寿命。
其次,高碱值合成磺酸
钙还具有良好的抗腐蚀性能,可以保护金属表面不受腐蚀和氧化的
影响,延长设备的使用寿命。
此外,高碱值合成磺酸钙还具有良好
的抗乳化性能,能够有效防止润滑油和水的混合,保持润滑效果。
另外,高碱值合成磺酸钙还可以在高温下保持稳定性,因此在一些
高温环境下的润滑应用中也有很好的表现。
从应用角度来看,高碱值合成磺酸钙作为润滑剂成分,广泛应
用于工业生产中的润滑油、金属加工液、润滑脂等产品中。
在机械
制造、汽车制造、航空航天等领域都有润滑剂中添加高碱值合成磺
酸钙的身影。
在润滑剂配方中,高碱值合成磺酸钙通常与其他添加
剂相结合,以达到更好的润滑效果。
总的来说,高碱值合成磺酸钙作为润滑剂成分,具有降低摩擦、减少磨损、抗腐蚀、抗乳化等多种优点,因此在工业生产中得到了
广泛的应用。
它在提高设备运行效率、延长设备使用寿命等方面发挥着重要作用。
XG/C4复合磺酸钙基润滑脂
概述
本产品系新一代复合磺酸皂稠化深精制高粘度矿物油,根据日本专利技术配方,
通过对化学键的有机改造,油脂具有极好的抗水性能和长期稳定性。
主要技术指标
主要性能
具有极佳的机械安定性及长的轴承寿命。
因钙盐本身就是一种非活性极压抗磨剂,所以具有优异的极压抗磨性。
本身比重比水大,遇水在较长时间均不乳化变质,在潮湿和水淋环境具有无与伦比的抗水性能。
用途
用于接触水的轴承(如:潮湿和水淋环境里的纺织机械或造纸机械等),钢厂热轧辊轴承、砑光轴承,高温环境里的低高速轴承(如:拉伸挖掘机、热熔风机、热定型机、高温染缸等),汽车轮毂轴承,重型机械、拖车转向轮,各种荷刻或重负荷工况条件下的工业设备。
适用温度:-20℃~+250℃,短期可达280℃。
包装规格
本产品采用1kg 塑桶包装、18kg 塑桶、180kg 铁桶包装。
杭州新港石油化工有限公司
XINGANG PETRO CHEMICAL CO., L TD HANGZHOU 地 址:中国浙江省建德市新安江望江路22号 邮 编:311600。
复合磺酸钙基脂20世纪60年代,这些早期磺酸钙基脂,制配过程中,引入了高碱化技术,制成了高碱性磺钙,当时非常粘稠,低温泵送性差,再加上生产成本高,影响广泛应用。
80年代中期人们又将脂肪酸和硼酸盐放进去,制成高碱性磺酸盐复合钙,不但克服了低温泵送性差,而且有优良的高低温性能,机械安定性,胶体安定性,氧化安定性,抗水抗腐、防锈、抗压抗磨,被称为“新一代高效润滑脂”。
改进后的复合磺酸钙在很多方面超过了其他高温脂如复合锂基脂,复合铝基脂和聚脲脂的性能。
20世纪80年代已在钢铁、冶炼、造纸、海洋运输、铁路、发电、汽车、建筑、食品、特别是高温、潮湿、水流(包括海水),腐蚀、重载冲击负荷下都表现优秀性能,更好地是本品,不含重金属,和有害环境的其他添加剂,复合磺酸钙及占润滑脂总量百分比逐年上升,在4年里共上升178.10%,特别是北美,欧洲几乎囊括了复合磺酸钙基脂全部生产量。
美国和加拿大他们的产量占到约95%中国目前还属起步阶段,2002年前中国还没有这种脂,现在产量只占脂总量0.08%,占全球0.99%。
(一)高温性能复合磺酸钙基润滑脂的滴点大于300 C,甚至可达到340 C ;在烘箱中经受100C烘烤24h后不变色、无裂纹、不软化;具有良好的温度一稠度关系和热可逆性,稠度随温度变化较小,加热至318 C也不变成流体,冷至室温仍能恢复原来的润滑脂结构(而普通复合钙、复合锂、聚脲润滑脂不具有热可逆性)。
在163 C轮轴承漏失量试验(ASTM D1263)中,复合磺酸钙基润滑脂无漏失、硬化或失效的迹象。
在寿命试验(ASTM D 3336)中,复合磺酸钙基润滑脂的性能远超过其他高温润滑脂的性能。
几种高温润滑脂的高温性能测试结果见下表。
表复合磺酸钙基润滑脂与其他高温润滑脂的高温性能比较)试验和低温转矩用的优质高温润滑脂一复合锂基润滑脂、 复合铝丛润滑脂和聚脲润滑脂, 环境中也能发挥出色的润滑作用,这已被工业应用所证实。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201780079833.3(22)申请日 2017.12.21(30)优先权数据102016125289.1 2016.12.21 DE(85)PCT国际申请进入国家阶段日2019.06.21(86)PCT国际申请的申请数据PCT/DE2017/101100 2017.12.21(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/113850 DE 2018.06.28(71)申请人 福斯油品集团地址 德国曼海姆(72)发明人 罗马·穆勒 斯蒂芬·穆勒 (74)专利代理机构 北京律和信知识产权代理事务所(普通合伙) 11446代理人 冷文燕 王月春(51)Int.Cl.C10M 169/02(2006.01)(54)发明名称复合钙基润滑脂和复合磺酸钙基润滑脂在钢丝绳润滑中的应用(57)摘要本发明涉及复合钙基和复合磺酸钙基润滑脂组合物作为钢丝绳润滑剂的应用。
此外,本发明还涉及用于生产钢丝绳的方法和设有润滑脂组合物的钢丝绳。
权利要求书2页 说明书19页 附图3页CN 110234745 A 2019.09.13C N 110234745A1.润滑脂组合物作为钢丝绳润滑剂的应用,其中所述润滑脂组合物是(i)复合磺酸钙基润滑脂组合物,所述复合磺酸钙基润滑脂组合物包括方解石结构的碳酸钙,(ii)复合钙基润滑脂组合物,所述复合钙基润滑脂组合物进一步包括至少一种凝固点高于70℃的蜡,或(iii)由(i)和(ii)组成的混合物。
2.根据权利要求1所述的应用,其中所述复合磺酸钙基润滑脂组合物(i)还包括至少一种凝固点高于70℃的蜡。
3.根据权利要求1或2所述的应用,其中在制造所述钢丝绳时,将所述润滑脂组合物引入所述钢丝绳中,优选在将多根绞线和/或金属线绞成钢丝绳之前引入。
4.根据权利要求1、2或3所述的应用,其中所述复合磺酸钙基润滑脂组合物(i)包括:(a)基础油,所述基础油的重量百分比为5%-80%,优选20%-55%;(b)磺酸钙,所述磺酸钙的重量百分比为10%-80%,其中还具有碳酸钙并至少部分地或完全地以方解石结构存在;(c)另一种磺酸;并且所述润滑脂组合物是高碱性的。
复合磺酸钙润滑脂的稠化剂复合磺酸钙润滑脂是一种应用广泛的高性能润滑剂,具有优异的润滑性能和良好的抗磨损性。
在制备复合磺酸钙润滑脂时,稠化剂是一个非常重要的因素,直接影响着润滑脂的流动性和使用寿命。
本文将介绍复合磺酸钙润滑脂的稠化剂。
复合磺酸钙润滑脂的稠化剂主要包括脂肪醇硫酸钠和硫酸钙。
脂肪醇硫酸钠是一种常用的稠化剂,可以促进润滑脂的流动性和减少其黏度。
硫酸钙则是一种添加的抗剪强度促进剂,可以增加润滑脂的抗磨损性。
硫酸钙的添加量对复合磺酸钙润滑脂的性能有着重要的影响。
如果硫酸钙的添加量过高,它会降低润滑脂的流动性和使用寿命。
相反,如果硫酸钙的添加量过低,它不能有效地增加润滑脂的抗磨损性。
因此,在制备复合磺酸钙润滑脂时,需要根据具体应用需求控制硫酸钙的添加量。
脂肪醇硫酸钠的添加量对复合磺酸钙润滑脂的流动性和使用寿命也有着重要的影响。
如果脂肪醇硫酸钠的添加量过高,它会降低润滑脂的流动性和使用寿命。
相反,如果脂肪醇硫酸钠的添加量过低,它不能有效地增加润滑脂的流动性和使用寿命。
因此,在制备复合磺酸钙润滑脂时,需要根据具体应用需求控制脂肪醇硫酸钠的添加量。
在复合磺酸钙润滑脂的制备过程中,还需要控制一些其他因素,如温度、负荷和时间等。
适当的温度可以促进脂肪醇硫酸钠和硫酸钙的反应速率和润滑脂的流动性。
适当的负荷和时间可以确保润滑脂在受力下不会失去其稠度。
复合磺酸钙润滑脂的稠化剂主要包括脂肪醇硫酸钠和硫酸钙。
它们各自发挥着不同的作用,以促进润滑脂的流动性和使用寿命。
在制备复合磺酸钙润滑脂时,需要控制它们各自的添加量以及温度、负荷和时间等关键因素。
复合磺酸钙润滑脂标准一、范围本标准规定了复合磺酸钙润滑脂的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于以磺酸钙皂为主体稠化剂,与适量添加剂组成的润滑脂。
本标准不适用于含有钡、铅、锌、硫等稠化剂的润滑脂。
二、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
三、术语和定义本标准采用以下术语和定义:1. 复合磺酸钙润滑脂:由磺酸钙皂稠化剂与添加剂组成的润滑脂。
2. 稠度:润滑脂抵抗变形的程度,通常用锥入度表示。
3. 滴点:润滑脂在规定条件下加热,从其表面滴下第一滴液体时所记录的温度,以℃表示。
4. 游离酸值:表示润滑脂中游离酸含量的数值,单位为mg KOH/g。
5. 游离碱值:表示润滑脂中游离碱含量的数值,单位为mg KOH/g。
四、分类1. 按基础油分,复合磺酸钙润滑脂可分为矿物油型和合成油型两类。
2. 按添加剂分,复合磺酸钙润滑脂可分为含抗氧剂和不含抗氧剂两类。
3. 按用途分,复合磺酸钙润滑脂可分为工业用和汽车用两类。
五、技术要求1. 外观:润滑脂应为均匀的油膏状,不应有杂质、气泡和水分等。
2. 锥入度:润滑脂的锥入度应在25℃时,在规定的时间内达到规定的数值。
不同型号的润滑脂有不同的锥入度范围。
3. 滴点:润滑脂的滴点应不低于150℃。
不同型号的润滑脂有不同的滴点范围。
4. 游离酸值:润滑脂的游离酸值应不大于0.3mg KOH/g。
不同型号的润滑脂有不同的游离酸值范围。
5. 游离碱值:润滑脂的游离碱值应不大于0.3mg KOH/g。
不同型号的润滑脂有不同的游离碱值范围。
绿色复合磺酸钙基润滑脂的制备及性能
张婷婷;李璐;张欣睿;谢龙
【期刊名称】《合成润滑材料》
【年(卷),期】2024(51)1
【摘要】为解决生态问题,绿色发展已成为全球共识,绿色润滑剂的发展也正在加速演进。
以天然植物油(菜籽油+大豆油)为基础油,以十二烷基苯磺酸和醋酸为促进剂,用高碱值磺酸钙制备了绿色复合磺酸钙基润滑脂,并对其性能进行了评价。
制备的绿色复合磺酸钙基润滑脂的滴点>330℃,钢网分油0.25%,烧结负荷4900 N,且具有良好的触变性能,防锈性能,抗水性能,高温性能和摩擦学特性(摩擦因数及抗磨损性能)。
【总页数】4页(P20-23)
【作者】张婷婷;李璐;张欣睿;谢龙
【作者单位】宝鸡文理学院;陕西植物化学重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TE626.4
【相关文献】
1.复合组分对复合磺酸钙基润滑脂摩擦磨损性能的影响
2.高碱值复合磺酸钙基润滑脂的制备工艺优化
3.作品展示
4.血清胆红素检测与尿酸检验对诊断冠心病的应用价值分析
5.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
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
蜀光复合磺酸钙基润滑脂产品性能特点:本产品以复合磺酸钙皂稠化优质润滑油,采用行业先进技术经特殊工艺精制而成。
产品具有优良的耐高温性、极压抗磨性、机械安定性、抗水性、抗氧化安定性和胶体安定性。
为耐高温、高负荷、高转速的多用途高级润滑脂。
* 产品的主要成分为复合磺酸钙皂,其特性就是一种优异的非活性极压抗磨剂,因而它具有优异的抗磨极压性能,耐载荷性能。
不含铅等重金属极压添加剂或其它对人体健康和环境有毒害的物质,对环境友好,能用在食品粗加工等机械设备上。
* 出众的耐水性能,与大量水接触也没有显著的乳化现象,长期使用稠度变化不大,在潮湿、水淋环境中,具有优异的性能。
*热稳定性良好,产品的滴点在300摄氏度以上,能经受200摄氏度的高温工况考验,产品在使用时受热后降温至常温,可基本恢复原来的结构而不会发生润滑失效。
* 磺酸钙基脂的天然特殊性能使其具有优良的抗氧化和抗腐蚀性能,因此防护性能优势明显,可作为绝大多数需防护的设备防护脂广泛使用在多个领域。
* 我公司可以根据用户的使用需求,为客户“量身定做”生产专用的复合磺酸钙基润滑脂,满足设备不同工况的润滑需求。
如可以生产水下设备专用的复合磺酸钙基润滑脂;有特殊粘附要求的特种复合磺酸钙基脂;集中润滑用的复合磺酸钙基润滑脂等。
产品推荐应用示例* 接触到水的轴承(在潮湿、水淋环境里的纺织机械、造纸机械)* 高温环境里的低速至高速轴承(如拉伸拉幅机、热熔风机、热定型机、高温染色缸等)* 钢厂热轧辊轴承、烧结机滑道轴承、连铸机轴承、砑光辊轴承* 重型机械、拖车转向与底盘的润滑与防护* 各种苛刻工况或重负荷工况条件下的工业设备润滑与防护* 全气候高档车辆轮毂及高速行驶时润滑部位易产生高温的车辆* 各种电机轴承使用保管注意事项:* 适用温度范围:-30℃~ +200℃,短期可达+250℃。
* 置阴凉、通风、干燥的库内存放。
* 容器盖严,避免混入水份和杂质。
* 使用中避免混入其它不同类型的产品。
磺酸钙基润滑脂
磺酸钙基润滑脂是以新型高碱值磺酸钙皂、脂肪酸钙皂及其他皂复合,稠化高粘度精制矿物润滑油,并添加高效能复合添加剂而制成。
具有优异的极压抗磨性、抗水性及耐高温性,优良的防腐防锈性,良好的粘附性及高温可逆性。
适用于钢铁、冶炼、纸浆、淡水和海水运输、铁路、发电、汽车、建筑、食品机械(环保型产品)等行业。
一、磺酸钙基润滑脂参数:
产品名称磺酸钙基润滑脂
品牌美科润滑油
粘度 2
滴点175-185
使用温度-20℃-300℃
包装18L、200L
保质期12个月
二、磺酸钙基润滑脂相关推荐:
MP32机床导轨油MP32机床导轨油用于所有机械工具的金属导轨,负荷重、精密高的磨床、铣床、镗床、数控机床及重型导轨的润滑减磨。
油膜强度高,能满足机床因高度精确及慢速而必须爬行及震颤等现象的要求。
三、磺酸钙基润滑脂知识分享:
切削液喷雾供液法的应用
一般说来喷雾供液可用于所有加工方法,但特别适合于对小面积加工局部供液的情形。
用立铣刀端齿加工时经常应用。
在加工中心和组合机床上,一般均有独立的液箱和供液系统供应某种稀释后的水基切削液,这种切削液适合于多数加工方式。
对于某些加工工序,如铰
孔、攻螺纹等,稀释后的通用切削液往往不能满足润滑性能要求,这时可用喷雾供液法直接供给该种切削液的高浓度稀释液甚至原液。
如果使用的通用切削液是乳化切削液,由于其原液与油基切削液有同等程度的润滑性,所以更容易解决上述问题。
而且乳化液原液本身就是水溶性油剂,即便是混入机床的切削液箱中也不会将其污损。
润滑脂的分类和选用1)皂基润滑脂皂基润滑脂占润滑脂的产量90%左右.使用最广泛。
最常使用的有钙基、钠基、锂基钙钠基、复合钙基等润滑脂。
复合铝基、复合锂基润滑脂也占有一定的比例,这两种脂是有发展前景的品种。
(1)钙基润滑脂。
是由天然脂肪或合成脂肪酸用氢氧化钙反应生成的钙皂稠化中等粘度石油润滑油制成。
滴点在75~100℃之间,其使用温度不能超过60℃,如超过这一温度,润滑脂会变软甚至结构破坏不能保证润滑。
具有良好的抗水性,遇水不易乳化变质,适于潮湿环境或与水接触的各种机械部件的润滑。
具有较短的纤维结构,有良好的剪断安定性和触变安定性,因此具有良好的润滑性能和防护性能。
(2)钠基润滑脂,是由天然或合成脂肪酸钠皂稠化中等粘度石油润滑油制成。
具有较长纤维结构和良好的拉丝性,可以使用在振动较大、温度较高的滚动或滑动轴承上。
尤其是适用于低速、高负荷机械的润滑。
因其滴点较高,可在80%或高于此温度下较长时间内工作。
钠基润滑脂可以吸收水蒸气,延缓了水蒸气向金属表面的渗透。
因此它有一定的防护性。
(3)钙钠基润滑脂。
具有钙基和钠基润滑脂的特点。
有钙基脂的抗水性,又有钠基脂的耐温性,滴点在120℃左右,使用温度范围为90~100℃。
具有良好的机械安全性和泵输送性,可用于不太潮湿条件下的滚动轴承上。
最常应用的是轴承脂和压延机润滑脂,可用于润滑中等负荷的电机,鼓风机、汽车底盘、轮毂等部位滚动轴承。
(4)锂基润滑脂。
是由天然脂肪酸(硬脂酸或12-羟基硬脂酸)锂皂稠化石油润滑油或合成润滑油制成。
由合成脂肪酸锂皂稠化石油润滑油制成的,称为合成锂基润滑脂。
因锂基润滑脂具有多种优良性能,被广泛地用于飞机、汽车、机床和各种机械设备的轴承润滑。
滴点高于180℃,能长期在120℃左右环境下使用。
具有良好的机械安定性,化学安定性和低温性,可用在高转速的机械轴承上。
具有优良的抗水性,可使用在潮湿和与水接触的机械部件上。
锂皂稠化能力较强,在润滑脂中添加极压、防锈等添加剂后,制成多效长寿命润滑脂,具有广泛用途。
复合磺酸钙润滑脂的性能及相关因素探讨刘鹏(鞍山海华油脂化学有限公司,鞍山114229)复合磺酸钙润滑脂的性能及相关因素探讨刘鹏(鞍山海华油脂化学有限公司,鞍山114229)摘要:介绍了国产复合磺酸钙润滑脂与国外某公司产品的性能(特别是高温性能及综合抗水性能),复合磺酸钙润滑脂的成脂机理,以及原料、工艺对复合磺酸钙润滑脂的影响。
关键词:复合磺酸钙;润滑脂;性能;原料;工艺复合磺酸钙润滑脂是一类新型润滑脂,与其他高温润滑脂相比,性能十分全面,本身就具有优异的高温性能、抗水性能、极压抗磨性能和防锈性能,其泵送性能也能够满足集中润滑的需要。
在同时具备高温、多水、重负荷等苛刻条件下的润滑效果要明显优于其他润滑脂,特别适用于钢厂连铸机、连轧机组及类似条件下设备的润滑,有利于简化润滑脂品种,方便用油管理。
具体适用部位有:矿用汽车轴承;选矿厂球磨机的主传动轴承;烧结厂振动筛轴承;炼铁厂焦车轴承;各种连铸机大包回转台齿圈;连铸机二冷区、扇形段、拉矫机、输送辊道轴承;各种带钢厂出坯辊道、粗轧机工作辊、精轧机工作辊、卷取机轴承、齿形接手、水泵轴承;无缝钢管厂轧管机定型辊;中厚板厂轧机工作辊、热处理炉的炉底辊道轴承;型材、线材厂轧机工作辊、冷床轴承等。
还适用于其他高温、重负荷、多水场合,如船舶、耐火、化工、汽车等行业设备的润滑。
1 复合磺酸钙润滑脂的性能及评述1.1复合磺酸钙润滑脂的性能国产复合磺酸钙润滑脂与国外某公司产品的对比见下表:1.2复合磺酸钙润滑脂的性能评述1.2.1高温性能如上表所示,两种复合磺酸钙润滑脂的滴点均大于300℃,分油为2%左右,高温可逆性不工作1/4锥入度差值较小。
而其他高温润滑脂,如复合锂、脲基脂在常规生产工艺下,相同试验条件下均有变稠倾向,表明在高温条件下复合磺酸钙润滑脂的稠度是最稳定的。
具体比较见下表:两种复合磺酸钙润滑脂的防护性能(铜与钢)均较好。
1.2.3泵送性能两种复合磺酸钙润滑脂的相似粘度接近(500 Pa.S以上),能够满足钢厂集中润滑要求。
相似粘度与基础油关系较大,在保持稠度号不变情况下,可根据需要选择合适的基础油。
国产脂因基础油中含轻质油而相似粘度稍小,更有利于泵送。
1.2.4抗剪切性能一般润滑脂的抗剪切性能用滚筒试验(1/4锥入度差)来表示,两种复合磺酸钙润滑脂的抗剪切性能比较优秀,均在5个单位(0.1mm)以内。
1.2.5极压抗磨性能两种复合磺酸钙润滑脂的四球机PB、PD、磨痕比较接近,尤其是烧结负荷PD达800kg,远远超过其他高温润滑脂。
在实际应用中会表现出卓越的极压性能。
1.2.6综合抗水性能为区别于普通润滑脂的性能,通常将复合磺酸钙润滑脂加入20%以上的水来测试其防护性能、极压性能、剪切性能等指标,暂称为综合抗水性。
遇水后的指标越稳定,表明复合磺酸钙润滑脂的性能越优异。
通过测试表明,复合磺酸钙润滑脂加20%水后的防护性能(防腐蚀性)不变;锥入度变化较小(5个单位以内);极压性能仍旧较高(PB90kg以上,PD500kg,甚至超过了其他润滑脂新脂水平)。
表明复合磺酸钙润滑脂的抗水性能是十分突出的。
尤其是加入50%水后,不变软,还有不同程度的变干趋势。
这种性能使润滑脂遇水不易从轴承中流失,更易于保护轴承,因此说复合磺酸钙润滑脂特别适合多水条件下使用。
但需注意的是由于原料及生产工艺的不同,复合磺酸钙的遇水稳定性不同,有的变软较多,有的变稠较多,总体看遇水后锥入度变化值越小的越好。
2 复合磺酸钙润滑脂的成脂机理2.1复合磺酸钙润滑脂的组成复合磺酸钙润滑脂属于一种新型润滑脂,从结构上看也是由基础油、稠化剂、添加剂组成。
基础油可以是矿物油或合成油;稠化剂由磺酸钙、碳酸钙(晶体)与复合稠化剂组成;添加剂一般为抗氧剂,也可根据需要加入极压抗磨剂、金属钝化剂、增粘剂等。
2.2复合磺酸钙润滑脂的成脂机理高碱值石油磺酸钙在转化剂的作用下由液体转化为半固体脂状,就是磺酸钙润滑脂。
高碱值石油磺酸钙是由稀释油、磺酸钙、碳酸钙(无定型)组成,碳酸钙被磺酸钙包裹在里面形成稳定的胶束,外面分布稀释油,整个体系呈稳定透明的液体状态。
转化剂通常是含有活泼氢的物质。
由于转化剂的极性强于碳酸钙,磺酸钙会从胶束中游离出来去包裹转化剂,原来稳定的稳定胶束体系失去平衡,其中无定型碳酸钙从胶束中游离出来,在转化剂(包括水)的综合作用下聚结成方解石状晶体。
反应过程如下:转化剂与碳酸钙反应生成钙盐(皂)、二氧化碳和水:2RC00H + CaC03(无定型) → (RCOO)2Ca+CO2↑+H20二氧化碳、水与碳酸钙生成碳酸氢钙:CaC03(无定型)+ CO2 + H20→Ca(HC03)2碳酸氢钙受热又分解为碳酸钙、二氧化碳、水:Ca(HC03)2(加热)→CaC03(晶型)+ CO2↑+H20此过程二氧化碳和水重复利用,循环进行,最终几乎全部碳酸钙从稳定的胶束中游离出来,形成方解石状晶体。
碳酸钙晶体与磺酸钙相互吸附形成粒径更大的胶体粒子或胶团,胶体粒子或胶团靠分子力和离子力形成交错的网络骨架(即凝胶结构),使油被固定在结构骨架的空隙中。
形成了以基础油为分散介质、以含油的凝胶粒子为分散相的二相结构分散体系,就形成了润滑脂。
两种复合磺酸钙润滑脂的电镜照片如下:3 影响复合磺酸钙润滑脂性能的因素3.1复合磺酸钙润滑脂的原料3.1.1高碱值石油磺酸钙高碱值石油磺酸钙的合成反应机理较为复杂,是典型的气、液、固三相胶体化学反应,在反应体系中磺酸或磺酸盐首先与CaO或Ca(OH)2发生中和反应,生成中性磺酸钙,然后在促进剂的作用下进行碳酸化,生成碳酸钙—油溶性磺酸钙胶束。
除去有机溶剂、促进剂后得到由碳酸钙和石油磺酸钙的复合胶粒和中性油组成的润滑油清净剂。
高碱值石油磺酸钙一般由磺酸钙、碳酸钙、稀释油组成。
磺酸钙的烷基碳数一般为12-25左右,碳酸钙为无定型态(被磺酸钙包裹在里面)。
二者形成均一稳定的胶束结构。
外面分总碱值表示其中碳酸钙的含量,硫含量反映了磺酸钙的含量,透明度反映了胶束的粒径。
一般用于润滑脂的高碱值石油磺酸钙总碱值为300~400mgKOH/g,其中的碳酸钙(碱式钙盐)含量为26~35%,对润滑脂的主要作用有稠化成脂、提高极压性能、提高剪切稳定性、提高综合抗水性等。
磺酸钙(中性钙皂)的含量通常以硫含量表示,但对于制造润滑脂来说不够直观。
由于烷基碳数的不准确,用磺酸钙的百分数来表示也确实有一定难度。
区别于一般高碱值石油磺酸钙,能否用于制造润滑脂关键在于中性钙皂的含量。
含量在25~35%左右为好。
即有效组分(碱式钙盐和中性钙皂)在60~70%可以用于制造润滑脂。
如果有效组分含量过高,生产时,高碱值石油磺酸钙的稳定性不好,质量不易控制,成品率不高,易出废品。
如果有效组分过低,对润滑脂的稠化能力明显不足,甚至不成脂,如果增加其他复合稠化剂的用量也可以成脂,但抗水性能明显变差。
磺酸钙对润滑脂的主要作用是稠化成脂、提高防锈性能和综合抗水性能(在遇水时可将部分水包裹起来形成胶束,降低水对润滑脂极压性能、抗剪切性能、防锈性能的影响)。
这也是磺酸钙润滑脂抗水性优于其他润滑脂的重要原因。
稀释油运动粘度一般为13-30mm2/s(40℃),其构成一般为轻组分基础油或存在于磺酸中的重烷基苯。
这样小的粘度对制造润滑脂的作用有利有弊。
有利的方面是可以降低润滑脂的相似粘度,提高泵送性能。
不利的方面是高温时,润滑脂的蒸发损失会变大,流失会严重,易引起润滑脂结焦卡死轴承。
基于以上原因,润滑脂所用的高碱值石油磺酸钙应当提倡用中高粘度的矿物油或合成油来制造。
但中高粘度基础油对高碱值石油磺酸钙生产稳定性的影响以及成品率的问题可能是需要考虑的问题。
用于专门生产润滑脂的高碱值石油磺酸钙指标应增加碳酸钙含量、磺酸钙含量、基础油粘度等指标,有必要建立相应的原料质量标准。
3.1.2基础油用于复合磺酸钙润滑脂的基础油一般为矿物油或合成油,但不是所有基础油都适用。
各种基础油的成脂情况见下表:其中石蜡基、环烷基、合成烃油均能稠化成脂,酯类油成脂效果一般,聚醚和硅油不成脂。
石蜡基的150BS成脂效果最好,500SN由于粘度小一些成脂稍软;环烷基成脂能力较强,但相似粘度和加水剪切指标稍差。
合成烃油大粘度比小粘度的稠化能力好,相似粘度优异。
酯类油成脂效果一般,与矿物油或合成油混用,并在脱水后加入成脂效果良好。
聚醚和硅油因为与高碱值石油磺酸钙的相容性差而不成脂。
需要引起注意的是,要考虑到高碱值石油磺酸钙中稀释油对基础油体系粘度的影响。
在稀释油的影响下,一般基础油的综合粘度均会下降。
举例说明,某高碱值石油磺酸钙有效组分含量为70%,那么其中稀释油含量为30%,其平均粘度按20(mm2/s,40℃)计算;基础油150BS按460(mm2/s,40℃)计算,则润滑脂不同比例的原料所对应的基础油综合粘度产中发现,后加的基础油对稠度影响较大。
原因可能与磺酸钙的皂结构有关,后加的基础油对皂的稀释作用较大,多以游离油为主,较难进入皂中成为膨化油或吸附油。
因此最好将基础油在脱水后的升温过程中全部加完,尽量减少急冷油的加量。
3.1.3转化剂制造复合磺酸钙润滑脂的核心是转化剂的选用,几种转化剂的组合效果要优于单一转化剂。
经实验表明水与低碳数醇类、低分子有机酸、无机酸、高分子有机酸等混合使用效果较理想。
需要注意的是,要达到较快的转化速率和转化效果,不同透明度的高碱值石油磺酸钙需要不同的转化剂。
因为磺酸钙胶束结构中的中性钙皂、碱性钙盐含量的不同,胶束的粒径及稳定度不同,表现出来就是透明度的不同。
透明度差的胶体结构稳定性差,转化剂易于打破胶体体系的平衡,易于实现转化,效率提高。
理论上转化剂和转化工艺不变时,透明度差的易于转化,透明度好的因胶体粒径更小、体系更稳定而不易转化。
3.1.4复合稠化剂用于复合磺酸钙润滑脂的复合稠化剂一般为脂肪酸与低分子有机酸或无机酸形成的复合钙皂。
也有用聚脲、复合锂、复合铝或膨润土等润滑脂与磺酸钙复配的,效果各有不同,需要做一些考察才能确定。
但原则上复合组分越少磺酸钙润滑脂表现出的综合性能越稳定。
如果低分子酸的钙盐比例过大,则会出现硬化现象。
在复合过程中氢氧化钙的量是容易被忽视的问题,一个是纯度问题,一个是过量的问题。
纯度按含量来确定即可;而过量多少则需要综合判断。
因参与转化的有机酸可能与碳酸钙完全反应掉了,也有一部分可能被磺酸钙包裹住了(清净剂的作用),在后续过程还要参与反应。
所以氢氧化钙的量需要综合成品的指标,根据表现出的性能来调整,方案不同则调整方式各异。
3.1.5添加剂由于复合磺酸钙润滑脂本身就具有相当全面的性能,一般不需另加极压剂、防锈剂。
可根据需要适当加入一些抗氧剂、钝化剂、增粘剂等。
A1、A2均为胺型抗氧剂,以旋转氧弹法快速测试了复合磺酸钙润滑脂对抗氧剂的感受性。