潤滑脂常用功能添加劑

1、潤滑脂常用功能添加劑在潤滑脂中，除了稠化劑和基礎(chǔ)油外，還會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，是由制造潤滑脂的基本原料帶進(jìn)來的。因此一般都不把它當(dāng)作添加劑來看待，通常所說的添加劑是指為改

2、善潤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、拉絲性增強劑。潤滑脂中的添加劑的類型及作用機理和潤滑油是一樣的，但是由于潤滑脂自身流動性比不上潤滑油，所以潤滑脂中加入添加劑的量比較大一些。另外，潤滑脂是膠體分散體，有許多添加劑是極性化合物，加入時會造成潤滑脂膠體體系的破壞，影響潤滑脂稠度、滴點、分油、機械安定性等性能的變化。因此，在潤滑中評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，它的作用是改善潤滑脂的膠體結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到改善潤滑脂的某些性能的目的。膠溶劑是一些極

3、性較強但分子比較小的化合物，如有機酸、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，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滑脂的結(jié)構(gòu)改善劑。鋰基潤滑脂中常見微量的環(huán)烷酸皂；鈣基潤滑脂中加少量水或乙酸鈣；鋇基潤滑脂中加乙酸鋇；膨潤土潤滑脂中加微量水；鋁基潤滑脂中加油酸等。實踐中發(fā)現(xiàn)，膠溶劑的用量過多或過少都對潤滑脂的質(zhì)量有不利影響；例如，膠溶劑

4、過少，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，膠溶劑過多，由于極性的影響，也會造成膠體結(jié)構(gòu)的破壞，潤滑脂的稠度也降低。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驗來確定的。二、抗氧化添加劑潤滑脂的抗氧劑的作用機理同潤滑油一樣，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。潤滑脂的氧化主要是基礎(chǔ)油氧化的結(jié)果。由于皂基潤滑脂中的金屬對氧化有催化作用，能加速基礎(chǔ)油的氧化，因此潤滑脂比潤滑油更易氧化。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）備注胺二苯胺苯基-萘胺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2，6-二叔丁基對甲酚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其他有機硫化物吩噻嗪高溫抗氧劑磷化合物烷基酚亞磷酸酯硒或碲化物雙十二烷基硒高溫抗氧劑二芳基硒無機酸鹽磷酸三鈉鈉基脂用酚類抗氧劑有萘酚、二異丁基對甲酚、2，4，6-三甲基酚等。2，6-二叔丁基對甲酚因高溫?fù)]發(fā)性大，在100以上不能使用。 抗

6、氧化添加劑對潤滑脂的適應(yīng)性，胺類添加劑適于中性或弱堿性的潤滑脂，酚類對于含游離酸的潤滑脂較有效。適宜的用量需經(jīng)驗來確定，超過適宜的濃度會降低效果，一般來說，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，又具有抗磨性。為了改進(jìn)潤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

7、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抗磨添加劑二烷基二硫代氨基甲酸鹽是近20多年來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滑脂和發(fā)動機油及工業(yè)潤滑油中。二烷基二硫代氨基甲酸的二價和三價金屬鹽，是潤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

8、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”m。硼酸鹽具有以下優(yōu)點：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。因為硼酸鹽的作用機理是由滲硼形成的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

9、，作用機理主要是活性元素同金屬（鐵）起化學(xué)反應(yīng)生成一層膜，這層膜的抗剪切強度比基礎(chǔ)金屬（鐵）的低。因而在使用過程中，這層膜容易被磨掉，換句話說，含磷、硫、氯的極壓性，在使用過程中消耗得比硼酸鹽快。表現(xiàn)在使用壽命上，硼酸鹽顯得長。硼酸鹽添加劑的抗磨性，對金屬材料的選擇性不敏感，換句話說，硼酸鹽添加劑對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

10、時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是抗水性能較差。為了克服這一缺點，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滑脂的防護(hù)性，防止空氣、水分等透過潤滑脂膜，造成金屬的生銹，要向潤滑脂中加入防銹添加劑。作為防銹添加劑的物質(zhì)是一些有機極性化合物，如金屬皂、有機酸、酯、胺等。其作用機理是：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，它們在金屬表面上形成致密而穩(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；雜環(huán)化合物，如十七