润滑脂知识问答（二）

润滑脂知识问答（二）

021）问：复合铝基润滑脂的组成及制备工艺如何？ 

答：复合铝基润滑脂是利用硬脂酸和苯甲酸与三异丙醇铝或异丙醇铝三聚体发生的复分解反应在基础油中制备而成的。这种制备复合铝基润滑脂的方法叫做活性铝法，具有生产工艺简单的优点。生产复合铝基润滑脂的工艺因活性铝的类型不同而有所差别，见图5：

022）问：什么是复合磺酸钙基润滑脂？其有何主要特点？其制备工艺如何？

答：复合磺酸钙基润滑脂是一类以非牛顿流体磺酸钙作为稠化剂主体的润滑脂。如果复合磺酸钙基润滑脂中非牛顿流体磺酸钙的含量不足，或其中的方解石型CaCO3没有转化完全，润滑脂会出现偏软、高温性能不佳等问题。非牛顿流体磺酸钙含量的增加对提高复合磺酸钙基润滑脂的烧结负荷有益，但是含量过大会降低润滑脂的最大无卡咬负荷。

复合磺酸钙基润滑脂具有优秀的防腐蚀性能和极压抗磨性能，其机械安定性能也十分突出。

复合磺酸钙基润滑脂的制备工艺见图6：

023）问：什么是复合钛基润滑脂？其制备工艺如何？

答：复合钛基润滑脂于20世纪90年代由印度研究者开发成功，是一类高性能、多功能的润滑脂，被公认是润滑脂技术发展的里程碑。

 复合钛基润滑脂的制备工艺见图7：

024）问：脲基润滑脂如何定义及分类？与其他类型润滑脂有何区别？为何其用途更广泛？ 

答：脲基润滑脂是对以分子结构含有脲基的有机化合物为稠化剂的一类润滑脂的总称。脲基润滑脂包括单脲、二脲、三脲、四脲、聚脲、脲酸盐（复合聚脲）等多种类型。一般将含四脲以上的脲基润滑脂成为聚脲润滑脂。

由于脲基润滑脂是一类典型的以有机化合物作为稠化剂的润滑脂，除复合脲基润滑脂之外，大多数脲基润滑脂的稠化剂都不含金属元素，因此在高温使用时，不会因稠化剂含有金属元素而对润滑脂氧化和裂化起催化作用。这是脲基润滑脂与其他皂基润滑脂的最大区别。

脲基润滑脂在热安定性、氧化安定性、胶体安定性等方面具有一定优势，特别是使用寿命长，使脲基润滑脂得到广泛应用。

025）问：什么是膨润土润滑脂？其有何性能特点？其制备工艺如何？

答：膨润土润滑脂属非皂基润滑脂，是以有机膨润土为稠化剂，在助分散剂的帮助下分散在基础油中并起稠化作用形成的一类润滑脂。

膨润土润滑脂具有较好的耐热性、机械安定性和胶体安定性。由于膨润土润滑脂滴点很高，理论上能够使用在更高的温度环境中，并且其低温性能非常好，因此是一类重要的宽温度范围使用的润滑脂。

 膨润土润滑脂的制备工艺非常简单，见图8：

026）问：什么是硅胶润滑脂？其有何特点及用途？其制备工艺如何？

答：硅胶润滑脂是用发烟硅胶稠化基础油制成的一类润滑脂，属于无机润滑脂。

硅胶润滑脂具有很好的黏附性，滴点一般大于280 ℃。在大多数情况下，硅胶润滑脂的基础油是不同类型的硅油，因此其低温性能十分突出。硅胶润滑脂可以在很宽的温度范围内使用。以高黏度硅油为基础油制备的硅胶润滑脂具有很好的阻尼性，可以用于丝扣阻尼、螺纹密封等。

硅胶润滑脂成脂的关键在于硅胶的表面改质，使硅胶表面能够亲油，直接采用表面改质的亲油硅胶可以简化制备硅胶润滑脂的工艺。硅胶润滑脂的制备工艺见图9：

027）问：什么是氟脂？其有何特点及用途？

答：广义上采用含氟材料制成的润滑脂都是氟脂，但在多数情况下，氟脂指的是用含氟的基础油制成的润滑脂。

由于含有氟，特别是当采用含氟的基础油时，氟脂中所含的一部分或大部分氢元素被氟元素取代，因此其密度较通常的润滑脂大，不易被氧化，高温安定性、化学安定性更好。

氟脂主要用于高温、接触腐蚀性化学物质、接触纯氧等恶劣工况条件下的润滑。

028）问：什么是分散相无水LiOH？用分散相无水LiOH制备锂基润滑脂有哪些优点？

答：分散相无水LiOH是指含有36.3%的无水氢氧化锂的基础油分散体系。其制备过程是在基础油中加入水和表面活性剂，然后加入LiOH的水溶液，在激烈搅拌下得到乳浊液，经真空脱水，最后得到分散相无水LiOH。这样制成的分散相无水LiOH可以在室温下存放180天。

 采用分散相无水LiOH制备锂基润滑脂或是复合锂基润滑脂具有以下优点：

◇减少皂化过程中产生泡沫的程度：由于无水分散相LiOH中不含水，因此在反应过程中只有酸碱反应产生的水需要蒸发除去，因此减少了油水混合物产生的泡沫。

◇缩短反应时间：以复合锂基润滑脂为例，可将到达最高反应温度（204 ℃）的时间从原来的4 h缩短到90 min。

◇节能效果明显。

◇可提高产销率。

此外，采用分散相无水LiOH生产的锂基润滑脂或是复合锂基润滑脂，其性能与采用传统工艺过程生产的相应润滑脂性能相同。

029）问：我国润滑脂标准体系有何特点？

答：我国已建立了较为健全的润滑脂标准体系，包括润滑脂试验方法标准和产品标准两部分。其中：

◇润滑脂产品标准借鉴了日本标准的发展思路。

◇润滑脂试验方法标准博采众长：既保留了前苏联润滑脂标准中的合理成分，又借鉴了美国润滑脂标准的系统化。润滑脂试验方法标准基本采用国际单位制。

◇相对欧美润滑脂标准来说，我国润滑脂台架试验标准较少，这是润滑脂行业努力的方向。

030）问：什么是润滑脂锥入度？其有何测量要求？“锥入度”等同于“针入度”吗？

答：锥入度是指在规定的负荷、时间和温度条件下，锥体刺入润滑脂的深度，用来表示润滑脂的稠度，以1/10 mm（即0.1 mm）为单位。锥入度的测量是润滑脂最基本的试验方法之一，由于其主要测量部件成锥体结构，因此叫做锥入度。

测定润滑脂锥入度时，一般要求润滑脂的温度在25 ℃±0.5 ℃，锥体组合件以自由落体方式刺入润滑脂的时间为5 s±0.1 s，同时锥体加上锥杆的质量应符合标准锥入度、1/2锥入度和1/4锥入度相关标准的规定。

“锥入度”与”针入度”容易发生混淆，但是两者的用途有很大区别：

◇锥入度只用来表示润滑脂稠度；

◇针入度可同时表示沥青和石油蜡的试验结果。

测定润滑脂锥入度与沥青针入度、石油蜡针入度所采用的仪器相同，计量单位都是1/10 mm，但主要测量部件结构存在一定的差别，见表1。

031）问：为什么要测定润滑脂的分油？有哪些测定润滑脂分油的试验方法？其有何差别？

答：润滑脂是由皂类、有机物或无机物等稠化剂稠化基础油制成的，各类稠化剂在基础油中的溶解度很小，所以稠化剂以某种胶体状态悬浮在基础油中，其性质类似于乳浊液或悬浮液。当环境温度、重力加速度和压力等外界条件发生变化，甚至是润滑脂长时间放置时，都会破坏润滑脂胶体结构原本的稳定性，比重大于基础油的稠化剂就会从基础油中析出。因此，润滑脂分油的测定结果可作为判断润滑脂在某种条件下胶体结构稳定性的依据。

按照试验条件的不同，润滑脂分油的测定方法可以分为压力分油、储存分油、离心分油和钢网分油等几种，见表1：

032）问：如何操作才能获得准确的润滑脂滴点测定结果？

答：要获得准确的润滑脂滴点测定结果，正确操作非常重要。

◇首先需要选定滴点测定方法：

△当润滑脂滴点高于260 ℃时，只能选择GB/T 3498《润滑脂宽温度范围滴点测定法》；

△当润滑脂滴点介于220～260 ℃时，最好选择GB/T 4929《润滑脂滴点测定法》，以获得较高的重复性。

◇温度计的水银头应该在脂杯中处于正确位置：

△每次进行试验前，应使用量规调整温度计长短，使温度计的水银头处于标准位置；

△为保证温度计不在试管中晃动，还需要适当调整温度计衬套的位置。

◇润滑脂应尽量填满脂杯，同时减少气泡混入：

△先将少量润滑脂置于平板之上，用刮刀反复碾展平板上的润滑脂，以此方法排出气泡；

△将脂杯倒置，大口朝下，杯口与平板之间成很小的角度，使脂杯在平板上滑动，每滑动一次就旋转一个角度，直到有润滑脂从小口挤出；

△从小口方向插入直径为2 mm的金属棒，将脂杯靠在食指上，沿食指向下滑向拇指，金属棒随着脂杯的旋转从脂杯的大口穿出，小心将金属棒从脂杯拿出。

◇小心将试管、脂杯、温度计等组合件组装好，注意温度计水银端的位置不能移动。然后将组合件放入浴中。在此之前应根据不同的试验方法调整好浴温。

◇正确读取润滑脂滴落温度：

△为准确判断滴点，试管后面应该有照明设备。一旦发现有物质从脂杯小口挤出，则离滴落不远了。

△从有少量物质从杯口挤出到完全滴落的时间，不同样品间差别很大，所以只能注意观察，一旦发现第一滴落下，立即读取此刻的温度。

△当采用GB/T 3498测定润滑脂的滴点时，因为浴温已经预先达到一个超过实际滴点的温度，如果读取第一滴润滑脂滴落温度的时间过长，将会造成测试结果不准确。

033）问：什么是润滑脂的防腐蚀性？有何试验方法？其试验条件有何差异？

答：防腐蚀性是润滑脂的重要性能之一，其不仅表示润滑脂对腐蚀性物质的隔离能力，而且还表示润滑脂在腐蚀性物质和试验条件共同作用下对金属的保护能力。

测定润滑脂防腐蚀性的方法有很多，如按润滑脂试验状态可分为动态和静态2种试验方法，其对应的试验方法见表2：

采用不同的试验方法测定润滑脂的防腐蚀性，其试验条件存在较大差异，见表3：

034）问：什么是EMCOR防锈试验？

答：EMCOR防锈试验是由SKF轴承公司开发的一种防锈性能试验方法，具有很好的通用性，已经被国际标准化组织采纳，标准号为ISO 11007。德国、英国、美国、中国都采用了EMCOR试验方法，标准号分别为DIN 51802、IP 220、ASTM D6138和SH/T 0700。在采用EMCOR防锈试验方法测定润滑脂的防锈性能时，轴承处于运动状态，因此又称为动态防锈试验方法。SKF EMCOR试验机外形和部件见图1：

EMCOR防锈试验采用型号为1306K的自适应钢保持架球轴承作为试验材料。试验机转速（83±5） r/min，在介质加入试验机之前预先旋转(30±5) min，然后加入介质；经过2次运转8 h±10 min、停止16 h±10 min后，再次运转8 h±10 min、停止(108±2) h，试验即停止。此时试验共进行了164 h左右。

EMCOR防锈试验通过观察试验轴承滚道表面的黑色锈蚀斑点进行锈蚀等级评定：

◇注意锈蚀斑点在任何方向上看都呈现黑色，其颜色不会因观察角度的变化而改变；

◇如仍然能够看到下层金属纹理的颜色变化，则不视为腐蚀斑点。

035）问：为何要测定润滑脂对金属材料的腐蚀性？有何测定方法？其方法间有何差异？

答：润滑脂是较为复杂的混合物，由于制备方法和所用原材料不同，可能含有过量的碱、酸、含硫化合物、含磷化合物等，导致金属材料产生不同程度的腐蚀，因此，有必要测定润滑脂本身对金属材料的腐蚀性。

由于润滑脂腐蚀试验在100 ℃、24 h条件下进行，因此通过润滑脂腐蚀试验还可以观察润滑脂在高温下的表现，如润滑脂受热后是膨胀还是收缩、与试管壁是粘连还是分离、在试管内是否会出现断层等。对于一些含有特殊添加剂的润滑脂，还可以观察试片周围润滑脂的颜色是否发生变化、润滑脂经受高温后气味的变化等。

一般来说，应该根据润滑脂接触的材料选择相应的金属试件进行腐蚀试验，但在大多数情况下，采用铜片、钢片评价润滑脂的腐蚀程度。常见的测定润滑脂对金属材料腐蚀性的试验方法有GB/T 7326《润滑脂铜片腐蚀试验法》、SH/T 0331《润滑脂腐蚀试验法》、ASTM D4048《润滑脂铜片腐蚀试验法》等。

GB/T 7326等同于ASTM D4048，而SH/T 0331是根据前苏联方法制定的，两者在试验条件和对试验结果的判定方面存在差异，见表4：

036）问：如何保证润滑脂腐蚀试验结果的准确性？

答：为保证润滑脂腐蚀试验结果的准确性，金属试片的准备和保护非常重要，应做好以下4方面工作：

◇金属试片对包括汗液、自来水、潮湿的空气、污染的空气、极性溶剂等一些化学物质非常敏感，应尽量避免试片接触这些物质。

◇应该按照试验方法要求打磨、清洗和存放试片。若空气潮湿，应将试片放入烘箱或干燥器中，并适当选择挥发度相对较小的溶剂，以避免在试片上出现凝露现象。

◇在试管中装填润滑脂应尽量填实，具体方法是在试管中将润滑脂样品填成斜坡状，然后向下振动，如此反复几次。

◇润滑脂在试片上的涂覆也非常重要。如果直接将试片插入润滑脂中，润滑脂中所含的气泡会给腐蚀结果的判断带来不利影响。

037）问：为何在进行润滑脂腐蚀试验时会出现异常腐蚀现象？其对试验结果判断有何影响？

答：在进行润滑脂腐蚀试验时，会出现一些常见的异常腐蚀现象，其主要原因见表5：

若正常腐蚀与异常腐蚀现象同时存在，不会对正确判断润滑脂对金属腐蚀程度造成影响，但出现异常腐蚀现象可以提醒试验者，应注意腐蚀试验的操作，以避免异常腐蚀现象的出现。若只出现少量甚至是孤立的异常腐蚀现象，应考虑重做一次腐蚀试验，以验证润滑脂是否存在腐蚀问题。还应注意的是，异常腐蚀现象的出现说明润滑脂制备工艺和配方组成可能还需要进一步调整。

 由表1可以看出：

◇润滑脂锥入度的测定采用锥体测量，而石油蜡和沥青针入度的测定采用针形测量部件测量；

◇由于锥入度和针入度的测定分别归属于不同的试验方法，因此试验步骤和操作要领也各不相同。

038）问：什么是润滑脂的全尺寸锥入度、1/2锥入度和1/4锥入度？其有何差别？

答：全尺寸锥入度、1/2锥入度和1/4锥入度都是用来测量润滑脂稠度的，只是因为锥入度锥体的尺寸不同而得名。如不加特殊说明，润滑脂的锥入度一般是指全尺寸锥入度。润滑脂的全尺寸锥入度可以用来测定不工作锥入度、工作锥入度、延长锥入度，还可以测量非常硬的润滑脂（或石油蜡）的块锥入度。

全尺寸锥入度、1/2锥入度和1/4锥入度这3种规格的锥入度的差别见表2，其与稠度的关系见表3：

由表3可以看出，全尺寸锥入度和1/4锥入度数值为整数，便于记忆。因此，在实际工作中，润滑脂的全尺寸锥入度与1/4锥入度更为常见。

039）问：锥入度、不工作锥入度、工作锥入度和延长锥入度有何差别？

答：锥入度、不工作锥入度、工作锥入度和延长锥入度分别对应着不同的测量方式。如果不加特别说明，锥入度一般指的是全尺寸工作锥入度。

不论哪一种方式，测定锥入度最基本的条件是：样品温度25 ℃±0.5 ℃，锥体组合件下落时间5 s±0.1 s。不工作锥入度、工作锥入度和延长锥入度这3种方式的具体差别在于：

◇不工作锥入度：润滑脂在尽量减少搅动的情况下，锥体组合件以自由落体的形式刺入表面平整的润滑脂中的深度。按照方法规定，允许润滑脂在装入脂杯过程中轻微搅动。

◇工作锥入度：用润滑脂工作器对润滑脂样品剪切60次（在规定的行程内，一上一下算完成剪切一次），剪切速度为（60±10）次/min。将润滑脂刮平，立即测定锥入度，取3次测量结果的平均值。

◇延长工作锥入度：剪切次数为指定的次数，一般来说是对剪切次数超过60次的工作锥入度的总称。常见的延长工作锥入度有剪切10 000次、100 000次，甚至还有剪切1 000 000次的。在进行延长工作锥入度测定时，温度应控制在15～30 ℃，试验前润滑脂样品的温度也应控制在15～30℃；但是在试验期间内，不需要控制润滑脂工作器的温度。应该注意的是，延长工作锥入度是在润滑脂完成了规定的剪切次数后，恒温到25 ℃±0.5 ℃，按工作锥入度的流程测定样品的锥入度得到的数值。