潤滑脂作為一種重要的潤滑劑,在工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸以及日常生活的眾多設(shè)備中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它主要由基礎(chǔ)油、稠化劑、添加劑這三大類材料組成,每一類材料又包含多種不同的種類,共同決定了潤滑脂的性能與應用場景。
基礎(chǔ)油是潤滑脂的主要成分,通常占潤滑脂質(zhì)量的 70% - 90% 。它起到潤滑、冷卻和傳遞動力的作用,其性能對潤滑脂的整體性能影響顯著?;A(chǔ)油可分為礦物油和合成油。
- 礦物油:它是從石油中提煉出來的,來源廣泛、成本較低。依據(jù)精煉程度不同,有石蠟基、環(huán)烷基和中間基礦物油。石蠟基礦物油具有良好的抗氧化性和低溫流動性,常用于一般工業(yè)設(shè)備和汽車的潤滑。環(huán)烷基礦物油對添加劑的溶解性好,在低溫環(huán)境下性能穩(wěn)定,常用于寒區(qū)的潤滑脂。
- 合成油:通過化學合成方法制得,能滿足特殊工況需求。常見的合成油有聚 α - 烯烴(PAO)、酯類油、硅油等。PAO 具有出色的高溫穩(wěn)定性、低揮發(fā)性和良好的低溫流動性,常用于高性能汽車發(fā)動機和航空航天領(lǐng)域。酯類油對金屬有良好的潤滑性,能生物降解,常用于環(huán)保型潤滑脂。硅油則具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、耐高低溫性,適用于一些特殊環(huán)境,如電子設(shè)備、食品加工機械等。
稠化劑是使基礎(chǔ)油形成半固體膏狀潤滑脂的關(guān)鍵成分,一般占潤滑脂質(zhì)量的 10% - 20%。稠化劑種類多樣,主要分為皂基稠化劑和非皂基稠化劑。
- 皂基稠化劑:由脂肪酸與金屬氫氧化物反應生成的金屬皂構(gòu)成。常見的有鋰基、鈣基、鈉基、鋁基皂等。鋰基皂具有良好的抗水性、機械安定性和高低溫性能,應用最為廣泛。鈣基皂抗水性好,但耐高溫性差,常用于一般的工業(yè)設(shè)備和汽車底盤。鈉基皂耐高溫,但抗水性差,適用于高溫且不接觸水的環(huán)境。
- 非皂基稠化劑:包括有機和無機兩類。有機類如脲基稠化劑,具有良好的高溫穩(wěn)定性和抗水性,常用于高性能潤滑脂。無機類如膨潤土,有良好的膠體安定性和抗水性,常用于一些特殊的工業(yè)潤滑脂,如在高溫、高負荷環(huán)境下使用的潤滑脂。
添加劑是為了改善潤滑脂的某些性能而添加的少量物質(zhì),雖然含量僅占潤滑脂質(zhì)量的 0.5% - 5%,卻能顯著提升其性能。
- 抗氧化劑:能抑制基礎(chǔ)油氧化,延長潤滑脂使用壽命。常見的有酚類、胺類抗氧化劑。在高溫、高負荷環(huán)境下,抗氧化劑能有效減緩潤滑脂的老化速度。
- 抗磨劑:在金屬表面形成保護膜,減少摩擦和磨損。如二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP),常用于發(fā)動機潤滑脂。
- 防銹劑:防止金屬部件生銹腐蝕。脂肪酸類、磺酸鹽類防銹劑能在金屬表面形成吸附膜,阻止水分和氧氣接觸金屬。
- 極壓劑:在高負荷條件下,與金屬表面發(fā)生化學反應,形成高強度的潤滑膜,防止金屬表面擦傷和燒結(jié)。常用的極壓劑有含硫、磷、氯的化合物。
基礎(chǔ)油、稠化劑和添加劑相互配合,不同種類的材料組合形成了滿足各種復雜工況和應用需求的潤滑脂產(chǎn)品,推動著工業(yè)生產(chǎn)和科技的不斷進步。