張曉楠，武 躍,*，白長(zhǎng)嶺

（1. 遼寧師范大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，遼寧 大連 116029；2. 遼陽(yáng)石油化纖公司鞍山分公司，遼寧 鞍山，114000）

潤(rùn)滑脂是將一種或多種稠化劑分散在液體潤(rùn)滑油中形成固體或半流體的潤(rùn)滑劑。為了使?jié)櫥哂心承┨匦?，通常還需要加入一些添加劑。由于具有高的承載能力、更好的阻尼減振能力、低蒸發(fā)性及粘附性好不易流失等優(yōu)點(diǎn)，潤(rùn)滑脂越來(lái)越受到人們的重視[1]。潤(rùn)滑脂生產(chǎn)及使用與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等密切相關(guān)，在軸承、齒輪、導(dǎo)軌等各種機(jī)械元件以及密封技術(shù)上得到廣泛運(yùn)用[1]。近幾十年來(lái)，潤(rùn)滑脂技術(shù)，無(wú)論在基本組成、生產(chǎn)工藝、性能評(píng)價(jià)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)上都取得了很大的進(jìn)步。

本實(shí)驗(yàn)以鋼絲繩潤(rùn)滑表面脂（以下簡(jiǎn)稱為表面脂）為研究對(duì)象，通過(guò)調(diào)整制作配方，以提高表面脂的主要質(zhì)量指標(biāo)。鞍山某表面脂生產(chǎn)單位的產(chǎn)品各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)符合表面脂現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)（SH/T 0387-2005），滴點(diǎn)不小于58℃，其他產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)均合格。但低溫性能指標(biāo)勉強(qiáng)合格，且改善低溫性能指標(biāo)影響滴點(diǎn)的提高，與用戶的實(shí)際需要存在差距[2]。所以我們可以在保持現(xiàn)有的良好性能基礎(chǔ)之上，著重改善表面脂的兩項(xiàng)主要性能指標(biāo)，即滴點(diǎn)和低溫性能兩項(xiàng)指標(biāo)，從而達(dá)到滿足或接近國(guó)內(nèi)外表面脂發(fā)展趨勢(shì)的要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 表面脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要性能指標(biāo)

隨著科技的發(fā)展，表面脂的質(zhì)量指標(biāo)有了大量的提高。為更加滿足實(shí)際需要，各企業(yè)在滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（SH/T 0387-2005）的前提下，分別制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[3,4]。各標(biāo)準(zhǔn)具體對(duì)表面脂的滴點(diǎn)、低溫性能指標(biāo)要求見(jiàn)表1。

表1 不同表面脂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)滴點(diǎn)、低溫性能的指標(biāo)要求

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及化學(xué)藥劑

實(shí)驗(yàn)裝置：攪拌器；油浴鍋；燒杯；溫度計(jì)；滴點(diǎn)測(cè)試裝置。

藥劑：基礎(chǔ)油：650SN；稠化劑1（原稠化劑）；稠化劑2（新稠化劑）；增粘劑：聚乙烯；增摩劑。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 鋼絲繩潤(rùn)滑表面脂的制備

直接在燒杯中稱取的基礎(chǔ)油20.0 g，并按一定配比加入稠化劑，然后將燒杯放入油浴鍋中，開(kāi)始加熱。開(kāi)啟攪拌裝置，升溫至70~80 ℃，待稠化劑成液態(tài)。加增摩劑和增粘劑，繼續(xù)攪拌（加添加劑可能會(huì)凝結(jié)成團(tuán)，加大攪拌），升溫到140 ℃，開(kāi)始計(jì)時(shí)，反應(yīng)2 h 后停止，即得表面脂。

1.3.2 測(cè)試性能及實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法

表面脂的滴點(diǎn)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4929-85 規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。表面脂的低溫性能采用部頒標(biāo)準(zhǔn)“鋼絲繩表面脂（SH0387-2005）的附錄B 規(guī)定的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)定。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

目前我國(guó)生產(chǎn)的表面脂主要采用基礎(chǔ)油與一定比例的稠化劑、增粘劑及增摩劑等配制而成。由于采用配方落后，制備的表面脂性能落后于國(guó)際市場(chǎng)的同類產(chǎn)品。特別是表面脂的滴點(diǎn)、低溫性能指標(biāo)低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，滿足不了市場(chǎng)實(shí)際使用要求。

在原有配方的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)新型稠化劑，并逐步取代原有稠化劑，通過(guò)測(cè)定表面脂的滴點(diǎn)和低溫性能這兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，尋找最佳配比，以提高表面脂的性能指標(biāo)。

2.1 用稠化劑2 逐步替代稠化劑1 的性能比較

在原有配方的基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)油、增粘劑和增摩劑用量不變，調(diào)整稠化劑1 的比例，加入稠化劑2，并逐步用稠化劑2 替代稠化劑1，制備表面脂。性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2，實(shí)驗(yàn)中測(cè)定的滴點(diǎn)和低溫性能指標(biāo)是多次測(cè)試的均值。通過(guò)表2 我們可以看出，采用原有配方制備的表面脂的滴點(diǎn)較低。為了提高了滴點(diǎn)，低溫性能又很難合格，樣品4 是最佳結(jié)果。前6 組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，不徹底改變配方，產(chǎn)品性能指標(biāo)很難提高。

通過(guò)降低稠化劑1 所占比例，逐步增加稠化劑2的比例，制備了一系列樣品，其結(jié)果有所改善，提高了滴點(diǎn)的同時(shí)，低溫性能也合格。

表2 稠化劑對(duì)表面脂的性能指標(biāo)的影響

2.2 增粘劑的量對(duì)性能指標(biāo)的影響

增粘劑具有較強(qiáng)的韌性和良好的耐磨性，可增強(qiáng)表面脂的防水性、提高滴點(diǎn)，具有較好的粘附性。

當(dāng)基礎(chǔ)油、稠化劑2 含量不變，分別為20 g 和4 g 時(shí)，逐漸提高增粘劑加入量，測(cè)定增粘劑的加入量對(duì)滴點(diǎn)和低溫性能的影響。結(jié)果見(jiàn)表3 和圖1。

表3 稠化劑含量為4g，增粘劑的加入量對(duì)滴點(diǎn)的影響

圖1 增粘劑的加入量對(duì)表面脂滴點(diǎn)的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，增粘劑的加入，在一定范圍內(nèi)不影響表面脂滴點(diǎn)和低溫性能，甚至有所提高。但是當(dāng)增粘劑加入量提高到3 g 以后，樣品的滴點(diǎn)不再隨著增大，而且低溫性能也隨著變?yōu)椴缓细瘢栽稣硠┑淖罴鸭尤肓看_定為3 g。

2.3 增摩劑的量對(duì)性能指標(biāo)的影響

在表面脂中適當(dāng)加入增摩劑可提高表面脂的摩擦性能。

當(dāng)基礎(chǔ)油、稠化劑2、增粘劑含量不變，分別為20 g、4 g 和3 g 時(shí)，加入增摩劑，并逐漸提高增摩劑含量，測(cè)定增摩劑的加入量對(duì)制備的表面脂的滴點(diǎn)和低溫性能的影響。結(jié)果見(jiàn)表4 和圖2。

表4 增摩劑的加入量對(duì)滴點(diǎn)的影響

圖2 增摩劑的加入量對(duì)表面脂滴點(diǎn)的影響

通過(guò)表4 和圖2 我們可以看出，基礎(chǔ)油含量、增粘劑和稠化劑2 含量不變時(shí)，隨著增摩劑加入量的提高，樣品的滴點(diǎn)也有所提高。在增摩劑加入量到達(dá)4~8 g 的范圍內(nèi)，滴點(diǎn)的值達(dá)到最大。增摩劑加入量再增大，對(duì)滴點(diǎn)起到相反的作用，使滴點(diǎn)降低。綜合考慮，我們將增摩劑的加入量確定為4 g。

結(jié)合表3 數(shù)據(jù)綜合分析增摩劑的加入量，我們可以也看出，隨著稠化劑的改變，提高了表面脂的滴點(diǎn)和低溫性能，同時(shí)也降低了增摩劑的加入量，降低了表面脂的生產(chǎn)成本。

2.4 最佳配方條件下制備表面脂的滴點(diǎn)和低溫性能的考察

綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果的考察，考慮工廠實(shí)際情況，我們確定了兩種表面脂的最佳配方為：

（1）不加增摩劑的表面脂（表面脂）： 基礎(chǔ)油：稠化劑：增粘劑 = 7.4:1.2:1.4；

（2）加入增摩劑的表面脂（增摩表面脂）： 基礎(chǔ)油：稠化劑：增粘劑：增摩劑=6.5:1.3:1.0:1.3 按著上述兩個(gè)配方我們分別進(jìn)行了驗(yàn)證，其結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 新配方制備表面脂的滴點(diǎn)和低溫性能的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在最佳配方下制備的兩種表面脂的都具有較高的滴點(diǎn)，且低溫性能合格。

新配方下制作的表面脂的其他性能指標(biāo)委托相關(guān)單位檢測(cè)，均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求（SH/T 0387-2005）。

3 結(jié)論

綜合以上的考察結(jié)果，得出以下結(jié)論：

（1）在原有表面脂的配方基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了新型配方，其表面脂的滴點(diǎn)和低溫性能都好于原配方。就滴點(diǎn)和低溫性能兩項(xiàng)指標(biāo)接近于國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平；

（2）產(chǎn)品質(zhì)量的提高并沒(méi)有帶動(dòng)生產(chǎn)成本的提高（約105%~110%），有利于新產(chǎn)品的推廣；

（3）新配方的制作生產(chǎn)工藝沒(méi)有改變，相同于原有的生產(chǎn)工藝，不需設(shè)備和生產(chǎn)的再投資。

[1] 張海升. 潤(rùn)滑表面脂性能的意義[J]. 合成潤(rùn)滑材料, 2005, 32(2): 47-51.

[2] 劉方杰. 鋼絲繩潤(rùn)滑表面脂的選用[J]. 金屬制品, 2004, 30(6): 39-40.

[3] 王愛(ài)玲. 鋼絲繩表面脂和麻芯脂的研制[J]. 潤(rùn)滑基礎(chǔ)油, 2004, 19(6): 41-44.

[4] 姜飛, 區(qū)志軍, 韓曉昱. 新型鋼絲繩防護(hù)脂的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J]. 金屬制品, 2009, 35(4): 55-57.