润滑脂作为一种重要的润滑剂,在工业生产、交通运输以及日常生活的众多设备中发挥着关键作用。它主要由基础油、稠化剂、添加剂这三大类材料组成,每一类材料又包含多种不同的种类,共同决定了润滑脂的性能与应用场景。
基础油是润滑脂的主要成分,通常占润滑脂质量的 70% - 90% 。它起到润滑、冷却和传递动力的作用,其性能对润滑脂的整体性能影响显著。基础油可分为矿物油和合成油。
- 矿物油:它是从石油中提炼出来的,来源广泛、成本较低。依据精炼程度不同,有石蜡基、环烷基和中间基矿物油。石蜡基矿物油具有良好的抗氧化性和低温流动性,常用于一般工业设备和汽车的润滑。环烷基矿物油对添加剂的溶解性好,在低温环境下性能稳定,常用于寒区的润滑脂。
- 合成油:通过化学合成方法制得,能满足特殊工况需求。常见的合成油有聚 α - 烯烃(PAO)、酯类油、硅油等。PAO 具有出色的高温稳定性、低挥发性和良好的低温流动性,常用于高性能汽车发动机和航空航天领域。酯类油对金属有良好的润滑性,能生物降解,常用于环保型润滑脂。硅油则具有优异的化学稳定性、耐高低温性,适用于一些特殊环境,如电子设备、食品加工机械等。
稠化剂是使基础油形成半固体膏状润滑脂的关键成分,一般占润滑脂质量的 10% - 20%。稠化剂种类多样,主要分为皂基稠化剂和非皂基稠化剂。
- 皂基稠化剂:由脂肪酸与金属氢氧化物反应生成的金属皂构成。常见的有锂基、钙基、钠基、铝基皂等。锂基皂具有良好的抗水性、机械安定性和高低温性能,应用最为广泛。钙基皂抗水性好,但耐高温性差,常用于一般的工业设备和汽车底盘。钠基皂耐高温,但抗水性差,适用于高温且不接触水的环境。
- 非皂基稠化剂:包括有机和无机两类。有机类如脲基稠化剂,具有良好的高温稳定性和抗水性,常用于高性能润滑脂。无机类如膨润土,有良好的胶体安定性和抗水性,常用于一些特殊的工业润滑脂,如在高温、高负荷环境下使用的润滑脂。
添加剂是为了改善润滑脂的某些性能而添加的少量物质,虽然含量仅占润滑脂质量的 0.5% - 5%,却能显著提升其性能。
- 抗氧化剂:能抑制基础油氧化,延长润滑脂使用寿命。常见的有酚类、胺类抗氧化剂。在高温、高负荷环境下,抗氧化剂能有效减缓润滑脂的老化速度。
- 抗磨剂:在金属表面形成保护膜,减少摩擦和磨损。如二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP),常用于发动机润滑脂。
- 防锈剂:防止金属部件生锈腐蚀。脂肪酸类、磺酸盐类防锈剂能在金属表面形成吸附膜,阻止水分和氧气接触金属。
- 极压剂:在高负荷条件下,与金属表面发生化学反应,形成高强度的润滑膜,防止金属表面擦伤和烧结。常用的极压剂有含硫、磷、氯的化合物。
基础油、稠化剂和添加剂相互配合,不同种类的材料组合形成了满足各种复杂工况和应用需求的润滑脂产品,推动着工业生产和科技的不断进步。