潤(rùn)滑脂常用功能添加劑

1、潤(rùn)滑脂常用功能添加劑在潤(rùn)滑脂中，除了稠化劑和基礎(chǔ)油外，還會(huì)有各種不同的功能添加劑。用脂肪酸制成的鈣基脂中，含有一定數(shù)量的甘油，這是一種自然存在的附加成分。甘油的存在能增強(qiáng)皂油結(jié)構(gòu)，而使膠體分散體系更加穩(wěn)定，被稱為膠溶劑或結(jié)構(gòu)改進(jìn)劑。水也是鈣基脂不可缺少的組成部分，無(wú)水的鈣基皂不吸收礦物油，也不能在礦物油中分散。吸收一定量的水而形成水合鈣基皂具有良好的親油性和膨脹能力（即吸收礦物而膨脹的能力），從而使鈣皂和礦物油形成一種具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的潤(rùn)滑脂。因此，水也被稱為結(jié)構(gòu)改進(jìn)劑。像甘油和水這樣的膠溶劑或結(jié)構(gòu)改進(jìn)劑，是由制造潤(rùn)滑脂的基本原料帶進(jìn)來(lái)的。因此一般都不把它當(dāng)作添加劑來(lái)看待，通常所說(shuō)的添加劑是指為改

2、善潤(rùn)滑脂某方面的使用性能而添加的少量物質(zhì)（如抗氧劑、抗腐蝕劑等）。潤(rùn)滑脂常用添加劑有下列類型：膠溶劑、抗氧化劑、極壓抗磨劑、防銹、防腐蝕劑、抗水劑、拉絲性增強(qiáng)劑。潤(rùn)滑脂中的添加劑的類型及作用機(jī)理和潤(rùn)滑油是一樣的，但是由于潤(rùn)滑脂自身流動(dòng)性比不上潤(rùn)滑油，所以潤(rùn)滑脂中加入添加劑的量比較大一些。另外，潤(rùn)滑脂是膠體分散體，有許多添加劑是極性化合物，加入時(shí)會(huì)造成潤(rùn)滑脂膠體體系的破壞，影響潤(rùn)滑脂稠度、滴點(diǎn)、分油、機(jī)械安定性等性能的變化。因此，在潤(rùn)滑中評(píng)選一種理想的添加劑還是不容易的事情。一、膠溶劑膠溶劑又稱結(jié)構(gòu)改善劑或穩(wěn)定劑，它的作用是改善潤(rùn)滑脂的膠體結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到改善潤(rùn)滑脂的某些性能的目的。膠溶劑是一些極

3、性較強(qiáng)但分子比較小的化合物，如有機(jī)酸、甘油、醇、胺等。水也是一種常用的結(jié)構(gòu)改善劑。膠溶劑的作用機(jī)理是：由于它含有極性基因，能吸附在皂分子極性端間，使皂纖維中的皂分子的排列距離就相應(yīng)增大，使基礎(chǔ)油膨化到皂纖維內(nèi)的量增大。此外，皂纖維內(nèi)外表面增大，皂油間的吸附也就增大。因此，在膠溶劑存在時(shí)，可使皂和基礎(chǔ)油形成較穩(wěn)定的膠體結(jié)構(gòu)。膠溶劑的類型隨稠化劑和基礎(chǔ)油而不同，如甘油是一些皂基潤(rùn)滑脂的結(jié)構(gòu)改善劑。鋰基潤(rùn)滑脂中常見微量的環(huán)烷酸皂；鈣基潤(rùn)滑脂中加少量水或乙酸鈣；鋇基潤(rùn)滑脂中加乙酸鋇；膨潤(rùn)土潤(rùn)滑脂中加微量水；鋁基潤(rùn)滑脂中加油酸等。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，膠溶劑的用量過(guò)多或過(guò)少都對(duì)潤(rùn)滑脂的質(zhì)量有不利影響；例如，膠溶劑

4、過(guò)少，皂的聚結(jié)程度較大，膨化和吸附的油量較少，皂油體系不安定；反之，膠溶劑過(guò)多，由于極性的影響，也會(huì)造成膠體結(jié)構(gòu)的破壞，潤(rùn)滑脂的稠度也降低。所以，結(jié)構(gòu)改善劑的用量要適當(dāng)，一般結(jié)構(gòu)改善劑的用量是由實(shí)驗(yàn)來(lái)確定的。二、抗氧化添加劑潤(rùn)滑脂的抗氧劑的作用機(jī)理同潤(rùn)滑油一樣，主要是打斷氧化鏈鎖反應(yīng)的反應(yīng)鏈，從而終止氧化反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。潤(rùn)滑脂的氧化主要是基礎(chǔ)油氧化的結(jié)果。由于皂基潤(rùn)滑脂中的金屬對(duì)氧化有催化作用，能加速基礎(chǔ)油的氧化，因此潤(rùn)滑脂比潤(rùn)滑油更易氧化。根據(jù)稠化劑中金屬種類的不同，催化效果也有所差異，如鋁、鈣等金屬皂比鈉、鋰的催化作用弱。潤(rùn)滑脂的抗氧化劑的種類很多，見表1。常用的胺類如苯基-萘胺、二苯胺

5、、苯二胺等衍生物，可使用到150以上。表1潤(rùn)滑脂的主要抗氧劑添加劑類型典型化合物用量/（質(zhì)量）備注胺二苯胺0.11.0  苯基-萘胺0.11.0 酰胺乙二胺四乙酸四芐基酰胺210170以下有效醚2，4-二氨基二苯基醚0.00011.0鋰基脂用脲類化合物1-（烷基苯甲基）-3-苯基脲0.15酯類油皂基脂用酚的衍生物2，6-二叔丁基對(duì)甲酚0.051.0 硫代氨基甲酸鹽二烷基二硫代氨基甲酸鋁或鋅0.12  二丁基二硫代氨基甲酸鉛或鋅0.11.0 其他有機(jī)硫化物吩噻嗪0.11.0高溫抗氧劑磷化合物烷基酚亞磷酸酯0.10.5 

6、;硒或碲化物雙十二烷基硒0.10.5高溫抗氧劑 二芳基硒2.05.0 無(wú)機(jī)酸鹽磷酸三鈉0.51.0鈉基脂用酚類抗氧劑有萘酚、二異丁基對(duì)甲酚、2，4，6-三甲基酚等。2，6-二叔丁基對(duì)甲酚因高溫?fù)]發(fā)性大，在100以上不能使用。 抗氧化添加劑對(duì)潤(rùn)滑脂的適應(yīng)性，胺類添加劑適于中性或弱堿性的潤(rùn)滑脂，酚類對(duì)于含游離酸的潤(rùn)滑脂較有效。適宜的用量需經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，超過(guò)適宜的濃度會(huì)降低效果，一般來(lái)說(shuō)，抗氧劑的用量比較小。 三、極壓抗磨添加劑 一些含磷、氯、硫的化合物具有極壓和抗磨性。一般磷化合物具有抗磨性，而氯化物與硫化物具有極壓性。同時(shí)含氯和磷化合物和含磷或硫化合物，既具有極壓性，又具有抗磨

7、性。為了改進(jìn)潤(rùn)滑脂的抗磨性和極壓性可以混合使用兩種或更多的添加劑。極壓劑和抗磨劑的類型見表2。表2極壓和抗磨添加劑添加劑類型典型化合物用量/備注硫化合物硫化鯨魚油雙丁基黃原酸鹽苯間二酚硫化物1101100.120 氯和氟化物三氟氯乙烯調(diào)聚物110硅油脂用磷化合物三甲苯磷酸酯0.53抗磨添加劑硫、氯、磷化合物硫代雙二氯酚三（2-氯乙基）亞磷酸酯0.250.15膨潤(rùn)土脂用合成油鋰基脂用鉬和硫化物二硫代氨基甲酸氧化鉬>1抗磨、極壓、抗氧某些金屬化合物環(huán)烷酸鋁二烷基二硫代氨基甲酸銻磷酸鈣和硫化鉍混合物230.5101和其添加劑共用其他羰基鎢二環(huán)已胺硼酸酯或硼酸鹽0.13110抗磨添加劑

8、二烷基二硫代氨基甲酸鹽是近20多年來(lái)引人注目的通用多效添加劑，這類添加劑已成功地用于許多潤(rùn)滑脂和發(fā)動(dòng)機(jī)油及工業(yè)潤(rùn)滑油中。二烷基二硫代氨基甲酸的二價(jià)和三價(jià)金屬鹽，是潤(rùn)滑劑的多效能添加劑。它具有抗氧化、抗磨和極壓劑的功能，有的還具有金屬鈍化劑的功能。鋅鹽和鎘鹽主要用做抗氧劑，但也兼有一些抗磨和極壓性能。鉬、鋁、銻鹽主要用做抗磨極壓添加劑，但也兼有一些抗氧化性能。鋅鹽還可起到金屬鈍化劑的作用。引人注目的另一類型的抗磨極壓添加劑是硼酸鹽或硼酸酯類。它是一類新型極壓抗磨添加劑，不含磷、硫、氯等活性元素。它是所謂的“惰性”極壓抗磨添加劑。通過(guò)分散劑（如陰離子表面活性劑石油磺酸鈉）將無(wú)機(jī)硼酸鹽以極細(xì)的顆粒分

9、散到礦物油中，分散體系中硼酸鹽是非結(jié)晶小球，平均直徑為0.1m。硼酸鹽具有以下優(yōu)點(diǎn)：抗磨極壓效果好，特別是在低黏度油中具有良好的抗磨極壓效果。國(guó)外稱之為“節(jié)能油”的齒輪油，主要是由低黏度油加含硼添加劑制成，滿足了抗磨極壓性的要求。硼酸鹽極壓劑的使用壽命長(zhǎng)。因?yàn)榕鹚猁}的作用機(jī)理是由滲硼形成的FexBy形式的極壓膜，這一層表面膜具有較高硬度，較好的抗磨性，較好的抗高溫氧化、耐腐蝕性。而含磷、硫、氯活性元素的極壓性，作用機(jī)理主要是活性元素同金屬（鐵）起化學(xué)反應(yīng)生成一層膜，這層膜的抗剪切強(qiáng)度比基礎(chǔ)金屬（鐵）的低。因而在使用過(guò)程中，這層膜容易被磨掉，換句話說(shuō)，含磷、硫、氯的極壓性，在使用過(guò)程中消耗得比硼

10、酸鹽快。表現(xiàn)在使用壽命上，硼酸鹽顯得長(zhǎng)。硼酸鹽添加劑的抗磨性，對(duì)金屬材料的選擇性不敏感，換句話說(shuō)，硼酸鹽添加劑對(duì)各種金屬材料都比較適應(yīng)。而含磷、硫、氯添加劑，抗磨性的好壞受金屬材料的性能影響很大。硼酸鹽添加劑一般不會(huì)造成金屬的腐蝕，而含磷、硫、氯的極壓添加劑，若配制的不好，往往造成金屬腐蝕。硼酸鹽一般沒有什么毒性。硼酸鹽極壓添加劑同其他的含磷、硫、氯極壓添加劑具有很好的配伍性。它同含磷、硫、氯的極壓劑復(fù)合使用時(shí)都能較大的提高抗磨極壓性能。硼酸鹽添加劑的惟一的缺點(diǎn)是抗水性能較差。為了克服這一缺點(diǎn)，雖然進(jìn)行了大量的研究工作，但未能根本改進(jìn)。四、防銹添加劑為了提高潤(rùn)滑脂的防護(hù)性，防止空氣、水分等透過(guò)潤(rùn)滑脂膜，造成金屬的生銹，要向潤(rùn)滑脂中加入防銹添加劑。作為防銹添加劑的物質(zhì)是一些有機(jī)極性化合物，如金屬皂、有機(jī)酸、酯、胺等。其作用機(jī)理是：這些極性化合物吸附在金屬表面，或是與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成鹽，它們?cè)诮饘俦砻嫔闲纬芍旅芏€(wěn)定的薄膜使金屬面與水分和空氣相隔離，從而起到防銹作用。防銹添加劑主要有：磺酸鹽和環(huán)烷酸鹽，如石油磺酸鋇、石油磺酸鈣、二壬基萘磺酸鋇、環(huán)烷酸鋇、環(huán)烷酸鋅等；酯類，如山梨糖醇單油酸酯（斯盤-80）、季戊四醇單油酸酯