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。
主要有三方面的原因:
化学原因:由于在磨擦润滑部位受热及空气的影响,基础油和稠化剂被氧化,导致润滑脂的皂结构被破坏,使用中出现软化流失。
物理原因:由于磨擦部位的运转,润滑脂不断受到剪应力的影响,使皂结构受到破坏,软化流失
杂质原因:运动体内产生磨耗,这些金属粉能加速润滑脂的氧化产生有机酸,从而破坏脂的结构,造成润滑脂失效 。根据设备的使用工况(包括负荷、温度、转速等)正确选择润滑脂,可延长润滑脂的使用
寿命。
根据坏境选用润滑脂,润滑部位所处的环境和所接触的介质对润滑脂的性能有极大影响,因此在选择润滑脂时,
应慎重考虑。潮湿或易与水接触的部位,不宜选择钠基润滑脂,甚至可以不选用锂基润滑脂。因为钠基润滑脂抗水性较差,遇水容易变稀流失和乳化。有些部位用锂基脂也无法满足要求,如立式水泵的轴承可以说是经常浸泡在水中的,用锂基脂也发生乳化,寿命很短,轴承很容易损坏。在这样的部位应当选用抗水性良好的复合铝基润滑脂或脲基润滑脂。汽车、拖拉机和坦克底盘,常在潮湿与易与水接触的环境下工作,我国目前多用钙基润滑脂或锂基润滑脂,国外许多选用抗水性能更好的锂-钙基脂或脲基润滑脂。
与酸或酸性气体接触的部位,不宜选用锂基脂或复合钙、复合铝、膨润土润滑脂。这些润滑脂遇酸(弱酸)或酸性气体如空气中含量的HCL,润滑脂会变稀流失,造成轴承防护性不良,容易腐蚀,更为严重的是润滑不良。还有某些印染厂使用活性燃料放出HCL气体,不仅设备造成腐蚀,而且使轴承内的润滑脂很容易变质,这些部位应选用抗酸性能好的复合钡基润滑脂或脲基润滑脂,若是接触强酸或强氧化介质,则应使用全氟润滑脂。
同海水或食盐水接触的部位,应当选用复合铝基脂;同天然橡胶或油漆接触的部位,应避免选用酯类油尤其是双酯类型油为基础油的润滑脂;接触燃料油类或石油基润滑油类介质的部位应选用特种的如7903号耐油润滑脂;同甲醇相接触的也应选用专用的润滑脂如耐甲醇润滑脂等等。
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钙基润滑脂:抗水性好,但耐热性差, 使用温度:60℃。价格:低。
钠基润滑脂:抗水性极差,耐热性和防锈性一般,一般使用在80℃左右,价格较低。
铝基润滑脂:防锈性好,耐热性和抗水性差, 使用温度50℃,价格低。
通用锂基润滑脂:耐热性好、抗水性、防锈性好, 使用温度120℃,价格适中。
极压锂基润滑脂:耐热性好、抗水性、防锈性好,极压性能好, 使用温度120℃,适用于负荷较高的机械设备和轴承及齿轮的润滑。价格适中。
二硫化钼极压锂基脂:耐热性好、抗水性、防锈性好,极压性能好, 使用温度120℃,适用于负荷较高或有冲击负荷的部件。价格适中。
膨润土润滑脂:耐热性好、抗水性较好,防锈性差, 使用温度在130℃左右,价格较高。
复合钙基润滑脂:耐热性、抗水性、防锈性好,机械安定性(抗剪切性)较好, 使用温度在130℃左右,价格较高。
极压复合锂基润滑脂:耐热性、抗水性、防锈性、机械安定性、极压性好, 使用在160℃,价格较高。
聚脲脂:耐热性好、抗氧化性好、抗水性好、极压性好、有较长的轴承寿命,还具有一定的抗辐射性,是一种新型润滑脂产品,目前国内还没有国标和行业标准;价格高。