【知識】特種潤滑劑之基礎知識篇-增稠劑

“您好,我是倍可潤滑劑公司的工程師”“哦,潤滑油啊,我們公司已經有很多種類啦”“我們公司是針對汽車零部件降噪的潤滑脂”“潤滑脂啊,你是哪個品牌?”….BECHEM與初次聯繫的客戶經常出現類似的對話。從對話中,BECHEM第一反應,客戶覺得潤滑劑=潤滑油,並且潤滑油地位低於潤滑脂。因此,BECHEM想給大家捋一捋潤滑脂,潤滑劑,以及潤滑油三者的關係。

潤滑劑通常包含潤滑油與潤滑脂。潤滑油通常包含基礎油+添加劑,單獨作為潤滑產品存在,比如生活中的機油,液壓油,齒輪油等等。潤滑脂主要成分是潤滑油+增稠劑+添加劑,比如說工業上常說的黃油。上述概念可能會有點繞,我們用一張簡圖進行說明。

從上圖中可以看出,潤滑脂與潤滑油最大的差別在於多了增稠劑的組分。那增稠劑有什麼作用呢?在之前的技術文章中,BECHEM和大家討論了特種潤滑脂中基礎油的類型,特點以及應用。在此就不贅述了,今天主要和大家講述下增稠劑作為特殊組分在潤滑脂中起到的重大作用。

▼ 增稠劑作用
增稠劑承擔著是潤滑脂成為非牛頓流體的作用,使得牛頓流體的潤滑油保存在增稠劑結構中,呈現處固體或者半固體的狀態。增稠劑直接決定了潤滑脂的高低溫性能,抗剪切性能以及抗水性能等等。

增稠劑在電子顯微鏡下呈現出三維的網狀結構,不同種類的增稠劑,決定了網孔形狀不同,孔徑不同,網狀纖維的強度不同。意味著不同的增稠劑,在潤滑脂中吸收基礎油的能力不同,所以占潤滑脂的重量比例也會不同,通常分佈在5%-20%。

▼ 增稠劑種類以及特點

增稠劑一般分為金屬皂基與非金屬皂基。金屬皂基分為簡單金屬皂基和複雜金屬皂基。

簡單金屬皂基通常是脂肪酸與鹼金屬進行皂化反應得到的,結構比較單一。鹼金屬有氫氧化鋰,氫氧化鈉和氫氧化鈣等等。如上文提到的黃油,就是簡單鋰皂基潤油脂。鋰皂基作為潤滑脂的增稠劑在汽車零部件中應用很廣泛,表現出來的各方面性能均衡,抗剪切性能好,耐高溫性能好。

與之類似的複雜金屬皂基通常是脂肪酸,有機酸與鹼金屬進行皂化反應得到,成分中含有不同的鏈段和分子式。相比於簡單皂基,複雜皂基產品有更好的抗剪切性能和耐高溫性能。非金屬皂基常見的有聚脲,聚四氟乙烯(特氟龍),凝膠等等。

聚尿素增稠劑潤滑脂的性能特點很多,高溫穩定性好,抗振性能特別好->降噪效果佳,抗氧化性能好->潤滑壽命長,沒有熔點,高溫時候直接變成灰。但也存在缺點,低溫啟動扭矩相對比較大,隨著時間溫度的變化,會有硬化的情況。

聚四氟乙烯增稠劑一般與全氟聚醚基礎油組成氟系潤滑脂,具有優越的高低溫性能,潤滑性能好,耐化學穩定性好。缺點就是價格太高了。但是很多情況,綜合壽命,免維修的觀點出發,應用範圍也在慢慢的增加。聚四氟乙烯不僅用作增稠劑,通常也會作為潤滑添加劑,提高潤滑脂的潤滑性能。

凝膠作為潤滑脂的增稠劑,展現出來的優點是極佳的降低噪音的效果,高粘度的結構能夠將灰塵包裹,抗灰塵效果好。缺點是低溫啟動力矩大。

▼ 潤滑脂生產過程

增稠劑的三維網狀結構在高溫高壓的情況下,將基礎油吸附進去,同時加入添加劑,分散均勻。

(1)反應釜中加入基礎油和增稠劑,使之混合,反應。
(2)加熱,使增稠劑的纖維進一步增長,並且更加地分散。
(3)轉移到混合釜,為調整稠度加入基礎油,並且加入添加劑,增加額外的性能。
(4)均質工藝:使得增稠劑均勻分散。
(5)去泡,去雜質的工藝。
(6)灌裝。

▼ 小結
增稠劑決定了潤滑脂的重要性能,使其能夠粘附在飛速的小齒輪上,使其能夠在大幅降低零件運行時的噪音,使其能夠獲得抗水,抗灰塵性能。
大家看到這裡,應該解開了疑惑,常見增稠劑的種類作用以及特點,增稠劑如何組成潤滑脂。少量的潤滑脂通過配方,工藝的組合,大幅提高了零件的性能和壽命。