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润滑脂的作用主要是润滑、保护和密封。
绝大多数润滑脂用于润滑,称为减摩润滑脂。减摩润滑脂主要起降低机械摩擦,防止机械磨损的作用.同时还兼起防止金属腐蚀的保护作用,及密封防尘作用。有一些润滑脂主要用来防止金属生锈或腐蚀,称为保护润滑脂。例如工业凡士林等有少数润滑脂专作密封用,称为密封润滑脂,例如螺纹脂。润滑脂大多是半固体状的物质,具有独特的流动性。
润滑脂的工作原理是稠化剂将油保持在需要润滑的位置上,有负载时,稠化剂将油释放出来,从而起到润滑作用。
在常温和静止状态时它象固体,能保持自己的形状而不流动,能粘附在金属上而不滑落。在高温或受到超过一定限度的外力时,它又象液体能产生流动。润滑脂在机械中受到运动部件的剪切作用时,它能产生流动并进行润滑,减低运动表面间的摩擦和磨损。当剪切作用停止后,它又能恢复一定的稠度,润滑脂的这种特殊的流动性,决定它可以在不适于用润滑油的部位进行润滑。此外,由于它是半固体状物质,其密封作用和保护作用都比润滑油好。
润滑脂主要是由稠化剂、基础油、添加剂三部分组成。一般润滑脂中稠化剂含量约为10%-20%,基础油含量约为75%-90%,添加剂及填料的含量在5%以下。
l.基础油
基础油是润滑脂分散体系中的分散介质,它对润滑脂的性能有较大影响。一般润滑脂多采用中等粘度及高粘度的石油润滑油作为基础油,也有一些为适应在苛刻条件下工作的机械润滑及密封的需要,采用合成涧滑油作为基础油,如酯类油、硅油、聚泣-烯烃油等。
2.稠化剂
稠化剂是润滑脂的重要组分,稠化剂分散在基础油中并形成润滑脂的结构骨架,使基础油被吸附和固定在结构骨架中。润滑脂的抗水性及耐热性主要由稠化剂所决定。用于制备润滑脂的稠化剂有两大类。皂基稠化剂(即脂肪酸金属盐)和非皂基稠化剂(烃类、无机类和有机类)。
皂基稠化剂分为单皂基(如钙基脂)、混合皂基(如钙钠基脂)、复合皂基(如复合钙基脂)三种。90%的润滑脂是用皂基稠化剂制成的。
3.添加剂与填料
一类添加剂是润滑脂所待有的,叫胶溶剂,它使油皂结合更加稳定?如甘油与水等。钙基润滑脂中一旦失去水,其结构就完全被破坏,不能成脂,如甘油在钠基润滑脂中可以调节脂的稠度。另一类添加剂和润滑油中的一样,如抗氧、抗磨和防锈剂等,但用量一般较润滑油中为多。如磷酸酯、ZDDP、Elco极压抗磨剂、复合剂、滴点提高剂等。有时,为了提高润滑脂抵抗流失和增强润滑的能力,常添加一些石墨、二硫化钼和碳黑等作为填料。
润滑脂长期使用而不更换时,仍能保证润滑的作用,因为真正起到润滑作用的只是靠近摩擦表面的一少部分润滑脂,而且依靠皂纤维的牵动循环润滑,可见使用寿命相当长;而润滑油则需要经常添加,或者循环供油,否则不能保证机械正常润滑。从数量上看,润滑油的耗量比润滑脂要多15~20倍,因此用润滑脂润滑的部位要比润滑油多许多。如汽车润滑部位,采用润滑脂约占2/3强。另一方面,由于不经常加油,维修保养期长,消耗降低,保养费用亦低。