張曉楠，武 躍,*，白長嶺

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

潤滑脂是將一種或多種稠化劑分散在液體潤滑油中形成固體或半流體的潤滑劑。為了使?jié)櫥哂心承┨匦裕ǔ＿€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，潤滑脂越來越受到人們的重視[1]。潤滑脂生產(chǎn)及使用與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)等密切相關(guān)，在軸承、齒輪、導軌等各種機械元件以及密封技術(shù)上得到廣泛運用[1]。近幾十年來，潤滑脂技術(shù)，無論在基本組成、生產(chǎn)工藝、性能評價技術(shù)和應用技術(shù)上都取得了很大的進步。

本實驗以鋼絲繩潤滑表面脂（以下簡稱為表面脂）為研究對象，通過調(diào)整制作配方，以提高表面脂的主要質(zhì)量指標。鞍山某表面脂生產(chǎn)單位的產(chǎn)品各項質(zhì)量指標符合表面脂現(xiàn)行標準（SH/T 0387-2005），滴點不小于58℃，其他產(chǎn)品質(zhì)量指標均合格。但低溫性能指標勉強合格，且改善低溫性能指標影響滴點的提高，與用戶的實際需要存在差距[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主要性能指標，即滴點和低溫性能兩項指標，從而達到滿足或接近國內(nèi)外表面脂發(fā)展趨勢的要求。

1 實驗部分

1.1 表面脂標準規(guī)定的主要性能指標

隨著科技的發(fā)展，表面脂的質(zhì)量指標有了大量的提高。為更加滿足實際需要，各企業(yè)在滿足國家標準（SH/T 0387-2005）的前提下，分別制定了企業(yè)標準[3,4]。各標準具體對表面脂的滴點、低溫性能指標要求見表1。

表1 不同表面脂質(zhì)量標準對滴點、低溫性能的指標要求

1.2 實驗設(shè)備及化學藥劑

實驗裝置：攪拌器；油浴鍋；燒杯；溫度計；滴點測試裝置。

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 實驗步驟

1.3.1 鋼絲繩潤滑表面脂的制備

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，開始加熱。開啟攪拌裝置，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（加添加劑可能會凝結(jié)成團，加大攪拌），升溫到140 ℃，開始計時，反應2 h 后停止，即得表面脂。

1.3.2 測試性能及實驗測試方法

表面脂的滴點按國家標準GB/T4929-85 規(guī)定的方法進行測定。表面脂的低溫性能采用部頒標準“鋼絲繩表面脂（SH0387-2005）的附錄B 規(guī)定的測試方法進行測定。

2 實驗結(jié)果與討論

目前我國生產(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際市場的同類產(chǎn)品。特別是表面脂的滴點、低溫性能指標低于國際標準，滿足不了市場實際使用要求。

在原有配方的基礎(chǔ)上，開發(fā)新型稠化劑，并逐步取代原有稠化劑，通過測定表面脂的滴點和低溫性能這兩個指標進行驗證，尋找最佳配比，以提高表面脂的性能指標。

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。性能測試結(jié)果見表2，實驗中測定的滴點和低溫性能指標是多次測試的均值。通過表2 我們可以看出，采用原有配方制備的表面脂的滴點較低。為了提高了滴點，低溫性能又很難合格，樣品4 是最佳結(jié)果。前6 組實驗數(shù)據(jù)表明，不徹底改變配方，產(chǎn)品性能指標很難提高。

通過降低稠化劑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，提高了滴點的同時，低溫性能也合格。

表2 稠化劑對表面脂的性能指標的影響

2.2 增粘劑的量對性能指標的影響

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

當基礎(chǔ)油、稠化劑2 含量不變，分別為20 g 和4 g 時，逐漸提高增粘劑加入量，測定增粘劑的加入量對滴點和低溫性能的影響。結(jié)果見表3 和圖1。

表3 稠化劑含量為4g，增粘劑的加入量對滴點的影響

圖1 增粘劑的加入量對表面脂滴點的影響

實驗結(jié)果表明，增粘劑的加入，在一定范圍內(nèi)不影響表面脂滴點和低溫性能，甚至有所提高。但是當增粘劑加入量提高到3 g 以后，樣品的滴點不再隨著增大，而且低溫性能也隨著變?yōu)椴缓细?，所以增粘劑的最佳加入量確定為3 g。

2.3 增摩劑的量對性能指標的影響

在表面脂中適當加入增摩劑可提高表面脂的摩擦性能。

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

表4 增摩劑的加入量對滴點的影響

圖2 增摩劑的加入量對表面脂滴點的影響

通過表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，隨著增摩劑加入量的提高，樣品的滴點也有所提高。在增摩劑加入量到達4~8 g 的范圍內(nèi)，滴點的值達到最大。增摩劑加入量再增大，對滴點起到相反的作用，使滴點降低。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和低溫性能，同時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和低溫性能的考察

綜合以上實驗結(jié)果的考察，考慮工廠實際情況，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 按著上述兩個配方我們分別進行了驗證，其結(jié)果見表5。

表5 新配方制備表面脂的滴點和低溫性能的測定

實驗結(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，且低溫性能合格。

新配方下制作的表面脂的其他性能指標委托相關(guān)單位檢測，均滿足國家標準的要求（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)上開發(fā)了新型配方，其表面脂的滴點和低溫性能都好于原配方。就滴點和低溫性能兩項指標接近于國內(nèi)外先進水平；

（2）產(chǎn)品質(zhì)量的提高并沒有帶動生產(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. 潤滑表面脂性能的意義[J]. 合成潤滑材料, 2005, 32(2): 47-51.

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

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

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