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潤滑脂是一種混合物，由基礎(chǔ)油、稠化劑和添加劑組成，用于潤滑劑。它是一種固體或半固體狀的潤滑劑，屬于膠體分散劑。潤滑脂的特點是粘度大且受溫度影響不大，對載荷性質(zhì)、運(yùn)動速度的變化等適應(yīng)范圍較大。其理化指標(biāo)包括外觀、滴點、膠體安定性和抗水性。潤滑脂通常用于需要長期潤滑和保護(hù)的場合，如機(jī)械設(shè)備的軸承等。潤滑脂
可塑性潤滑劑
潤滑脂外觀圖
潤滑脂（英文名lubricating grease），別名黃油，是一種混合物，主要由基礎(chǔ)油、稠化劑、添加劑（包括填料）三部分組成。潤滑脂是一種固體或半固體狀的潤滑劑，屬于膠體分散劑。潤滑脂的特點是粘度大且受溫度影響不大，對載荷性質(zhì)、運(yùn)動速度的變化等適應(yīng)范圍較大，其理化指標(biāo)有外觀、滴點、膠體安定性、抗水性、機(jī)械安定性等。潤滑脂的分類方式有多種，按稠化劑類型可分為皂基、烴基、無機(jī)和有機(jī)潤滑脂，其中皂基潤滑脂產(chǎn)量在潤滑脂總產(chǎn)量中占比最大。作為一種重要的潤滑材料，不僅可用于機(jī)械潤滑，降低磨損，同時還兼有密封防護(hù)、防止金屬腐蝕等作用，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸和國防等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
基本信息
別名
黃油
拼音
rùn huá zhī
性質(zhì)
外觀
固體或半固體
發(fā)展歷史
1835年，英國人使用堿和油脂制成了一種軸承潤滑脂，同年，有英國人用橄欖油和魚油以及石灰乳制成了一種軸承潤滑脂，這是一種科學(xué)但作坊式的制脂方法。1859年，美國賓夕法尼亞州打出了第一口油井，從石油中可分餾得到石油潤滑油可以作為潤滑脂的基礎(chǔ)油，建立了“皂基+礦物油”型的潤滑脂，從此以天然動植物油脂作潤滑劑的場景逐漸減少。
40年代，蘇聯(lián)潤滑脂的牌號達(dá)到60多個；德國發(fā)展了合成脂肪酸鈉基脂和硅膠脂；美國則完成了復(fù)合鈣基脂的研究和生產(chǎn)，并開始了鋰基脂的研究和生產(chǎn)工作，并在40年代后期將理材料引進(jìn)西歐生產(chǎn)用于航空工業(yè)的高質(zhì)量鋰基潤滑脂。
50年代美國潤滑油產(chǎn)量增加了一倍且品種也豐富許多，用于鋼鐵工業(yè)的復(fù)合鋁基脂、極壓鋰基脂等得到了極大發(fā)展；蘇聯(lián)則開發(fā)了新型高低溫潤滑脂，生產(chǎn)復(fù)合鈣基脂、氟碳脂等新型潤滑脂；中國在蘇聯(lián)潤滑脂規(guī)格的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)以鈣皂、鈉皂為主要稠化劑的潤滑脂，同時還有復(fù)合鈣基潤滑脂。
60年代，美國以及西歐的復(fù)合鋰基潤滑脂、復(fù)合鋁基潤滑脂等新品種得到快速發(fā)展，1969年鋰基脂產(chǎn)量首次突破潤滑脂總產(chǎn)量的50%，這是潤滑脂工業(yè)上新的里程碑；蘇聯(lián)發(fā)展了鉆井絲扣脂，生產(chǎn)了抗化學(xué)脂、抗輻射脂等。
70年代，美國在研發(fā)聚脲脂等非皂基潤滑脂上取得了成果并將其在工業(yè)中實際應(yīng)用；西歐開發(fā)出了抗燃潤滑脂、航空潤滑脂和高速機(jī)車潤滑脂；蘇聯(lián)則制造出多效鋰基脂，并進(jìn)一步開發(fā)了適用用尖端技術(shù)設(shè)備合成油潤滑脂。
80年代初，美國的潤滑脂技術(shù)在世界依舊處于領(lǐng)先地位；蘇聯(lián)開發(fā)出許多新的潤滑脂品種，使用稠化石油潤滑油和合成潤滑油生產(chǎn)高低溫潤滑脂和一些專用潤滑脂等。
美國潤滑脂協(xié)會的資料顯示，2016年全球潤滑脂產(chǎn)量達(dá)
組成成分
基礎(chǔ)油
基礎(chǔ)油一般在潤滑脂中的占比為75-90%，是潤滑脂中分散介質(zhì)。衡量油品是否適合作為基礎(chǔ)油，主要看油品的黏度、凝點、苯胺點和酸值等，基礎(chǔ)油一般為中等黏度和高等黏度的石油潤滑油，不過為了適應(yīng)苛刻條件下工作的機(jī)械潤滑及密封的需求，一些潤滑脂也用合成潤滑油作為基礎(chǔ)油，如合成硅油、酯類油等。
稠化劑
稠化劑是潤滑脂的骨架，能夠在潤滑脂中形成海綿或蜂窩狀的結(jié)構(gòu)并將基礎(chǔ)油吸附固定在其中，使基礎(chǔ)油失去流動性形成膏狀物。稠化劑能夠決定潤滑脂的抗水性、粘稠度、耐熱性能。
潤滑脂中的稠化劑主要有兩大類皂基稠化劑（脂肪酸金屬鹽）和非皂基稠化劑。應(yīng)用廣泛的是皂基稠化劑，皂基稠化劑可分為三種：單皂基（鈣基脂、鈉基脂、鋁基脂、鋰基脂等）、混合皂基（鈣鈉基脂、鈣鋰基脂、鋁鋇基脂等）、復(fù)合基脂（復(fù)合鈣基脂、復(fù)合鋰基脂、復(fù)合鋁基脂等）；非皂基稠化劑有烴類、有機(jī)類、無機(jī)類三種。
添加劑和填料
填料主要用來提高潤滑脂的潤滑能力，同時可使?jié)櫥龀恚怪灰琢魇?，還可以增強(qiáng)密封性和防護(hù)性并提高熱安定性。其中大部分填料本身可作固體潤滑劑用。填料大多都是無機(jī)固體化合物，常用的填料有石墨、二硫化鉬、氮化硼、氧化鋅、二氧化鈦、硫酸鋇及硅酸鹽等。
理化指標(biāo)
潤滑脂的理化指標(biāo)可分為物理性質(zhì)（滴點、針入度、外觀、膠體安定性等）、化學(xué)性質(zhì)（抗水性、防銹性、游離酸堿、化學(xué)安定性等）、使用性能（軸承壽命、漏失量、機(jī)械安定性、低溫啟動性等）三種。
物理指標(biāo)
外觀
滴點
烴基脂：40-70 ℃
鈣基脂：75-100 ℃
鈉基脂：130-200 ℃
鈣鈉基脂：120-135 ℃
鋰基脂：170 ℃以上
針入度
針入度是通過指標(biāo)準(zhǔn)圓錐體在5 s內(nèi)陷入潤滑脂的深度表示的，測定溫度為25 ℃，以1/10 mm為單位。針入度反映的是潤滑脂的軟硬程度，針入度越大，潤滑脂就越軟。常用脂的針入度為200-300，針入度超過400時，潤滑脂失去塑性成為流體。
膠體安定性——分油
潤滑脂的膠體安定性就是指在皂纖維空間骨架中基礎(chǔ)油的穩(wěn)定性（也稱作分油性能），使用時如果潤滑脂分油太少就無法起到潤滑作用，如果分油太多，潤滑脂的膠體安定性就太差。所以潤滑脂的膠體安定性需要有一個適中的要求。
化學(xué)指標(biāo)
抗水性
潤滑脂的抗水性主要由稠化乳的性能決定。烴類稠化劑抗水性最好，如使用烴類稠化劑的工業(yè)凡林抗水性就很好。皂類稠化劑中鈉皂、鈣鈉皂制成的潤滑脂抗水性不好，其它如鋇皂、鋁皂、鋰皂等制成的潤滑脂都有很好的抗水性。
游離酸堿
潤滑脂中的游離堿產(chǎn)生的原因有未與脂肪酸反應(yīng)完的剩余堿和生產(chǎn)過程皂化不完全；游離酸產(chǎn)生的原因是儲存和使用過程中基礎(chǔ)油氧化生成酸以及受到外界污染物的侵襲等。
化學(xué)安定性
化學(xué)安定性主要衡量的是潤滑脂的抗氧化安定性，若潤滑脂的氧化安定性差，就容易生成有機(jī)酸，對金屬構(gòu)成腐蝕，同時也會破壞潤滑脂的結(jié)構(gòu)和使用性能。
性能方面
機(jī)械安定性
機(jī)械安定性也稱剪切安定性，指的是潤滑脂在軸承或移動機(jī)件上隨運(yùn)動部件運(yùn)動而受到剪切時仍能保持期結(jié)構(gòu)，并且不影響潤滑的能力。
低溫啟動性
一般通過低溫時的粘度來研究潤滑脂的低溫性能，影響潤滑脂低溫啟動性的因素有：基礎(chǔ)油的粘度和粘溫性能、基礎(chǔ)油的凝固點和稠化劑的用量。
產(chǎn)品分類與特性
潤滑脂的分類方式有多種，按液相潤滑劑組分可分為石油基潤滑脂和合成油潤滑脂；根據(jù)用途可分為減磨脂、密封脂、防護(hù)脂。而稠化劑的類型是決定潤滑脂性能的主要因素，所以一般常按稠化劑來劃分潤滑脂類型，可分為皂基潤滑脂、烴基潤滑脂、無基潤滑脂、有基潤滑脂。
皂基潤滑脂
皂基潤滑脂是以金屬皂類稠化劑與潤滑油制成的脂，常用的有鈉基、鈣基、鈣鈉基、鋰基、鋁基等，其產(chǎn)量約占潤滑脂總產(chǎn)量的90%，是應(yīng)用最廣泛的一類潤滑脂。
鈣基潤滑脂的特點包括：耐水性好，在潮濕水存在的條件下仍能保持正常的潤滑；剪切安定性好；流動性能良好；粘溫特性好，使用低粘度低凝點潤滑油作為基礎(chǔ)油時具有較好的低溫性能。
鈉基潤滑脂的特點為：滴點高，均高于140 ℃；親水性強(qiáng)；剪切安定性好。
鋇基潤滑脂的特點是：抗水性、機(jī)械安定性、熱安定性優(yōu)良，其對金屬表面的粘附性好，防護(hù)能力強(qiáng)。
鋁基潤滑脂的特點是：外觀細(xì)膩，方便涂抹；不溶于水；滴點均在70-80 ℃；機(jī)械安定性差；采用低傾點潤滑油時具有好的低溫流動性。
烴基潤滑脂
烴基潤滑脂是指以石蠟、地蠟等固體烴為稠化劑的脂，其特點為：親油、憎水能力特強(qiáng)。一般來說固體烴熔點越高，所得烴基潤滑脂粘附性越好，可塑性也較強(qiáng)；化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，化學(xué)安定性和膠體安定性好，不易因稠化劑氧化變質(zhì)而喪失稠度；幾乎不溶于水，也不乳化，阻止水氣和空氣透過脂層的能力較強(qiáng)。
無機(jī)潤滑脂
膨潤土潤滑脂具有特殊的性能，其特點為：熱安定性高，其在高溫下稠度沒有突然的變更且錐入度值隨溫度變化不大；剪切安定性尚好；極壓性能良好，能承受較大的負(fù)荷；耐水性和膠體安定性比較好。膨潤土潤滑脂的缺點有：高溫下長期使用會發(fā)干、對添加劑的感受性不夠好、防護(hù)性較差等。
硅膠潤滑脂與膨潤土潤滑脂類似，也是無滴點耐高溫的無機(jī)潤滑脂，具有耐高溫、無熔點、化學(xué)安定性好、使用壽命長的特點。
有機(jī)潤滑脂
酰胺鈉潤滑脂的主要特點是：耐高溫性能好，其滴點一般高于200 ℃；抗水性良好；抗氧化安定性良好；抗輻射性能良好；軸承運(yùn)轉(zhuǎn)壽命長。其缺點是生產(chǎn)工藝繁瑣復(fù)雜，具有無法去除的少量胺和酰胺以為，外觀也不夠光滑細(xì)膩。
聚脲基潤滑脂的特性包括：耐高溫性能好，滴點能達(dá)到300 ℃以上，高溫下不易氧化；抗氧化安定性和熱安定性好，對基礎(chǔ)油無催化氧化作用；膠體安定性好，幾乎不分油；高溫軸承運(yùn)轉(zhuǎn)壽命長；抗水性好，抗水淋抗鹽水性能都強(qiáng)；高速性能好，機(jī)械安定性好，在高剪切速率下粘稠狀態(tài)變化??；其他還有抗酸性氣體、抗輻射、抗腐蝕介質(zhì)性能好。
酞菁銅潤滑脂具有優(yōu)良的耐高溫、耐極壓性和抗水性能，在潮濕的環(huán)境下也能保持良好的潤滑能力，其缺點是稠化劑昂貴成本高。
生產(chǎn)制備
不同種類的潤滑脂制備方法各異，但基本的制脂方法都是通過分散、冷卻、均化的過程將基礎(chǔ)油和稠化劑制成均一體系的潤滑脂。以應(yīng)用最廣泛的皂基潤滑脂為例，生產(chǎn)工序如下：
1.皂化工序：在制脂釜中將部分基礎(chǔ)油、動植物油或脂肪酸混合加熱，與堿反應(yīng)生成皂基稠化劑，也叫濃稠皂基
2.分散工序:將皂基稠化劑分散于基礎(chǔ)油中并通過加熱進(jìn)行脫水，可采用加熱熔化再冷卻的方法或采用較低溫度下調(diào)合法使皂基稠化劑與基礎(chǔ)油形成均勻分散體系。
3.冷卻工序：直接皂化制備皂基潤滑脂時，在達(dá)到最高煉制溫度、皂基稠化劑與基礎(chǔ)油完全相融后，可根據(jù)產(chǎn)品性能要求選擇不同的冷卻工藝使其冷卻成脂，常見冷卻工藝有慢冷、快冷、動態(tài)冷卻、靜態(tài)冷卻等。
4.后處理工序：通過均化、脫氣等工序，改善潤滑脂的最終性能和外觀。
應(yīng)用領(lǐng)域
潤滑脂是一種常用潤滑劑，可以起到減少摩擦、磨損，保護(hù)金屬表面不受腐蝕。工農(nóng)業(yè)中各種機(jī)械設(shè)備都離不開潤滑脂，采礦、冶金、機(jī)械等重工業(yè)以及紡織、印染、食品、造紙等輕工業(yè)用到的各種機(jī)械設(shè)備都需要用到潤滑脂。交通運(yùn)輸工具如汽車、飛機(jī)、艦船、鐵路機(jī)車等以及軍用車輛、坦克、各種武器都需要使用潤滑脂潤滑或密封保護(hù)。
安全事宜
潤滑脂也分食品級潤滑脂和工業(yè)級潤滑脂，其本身無毒或低毒，但生產(chǎn)潤滑脂的原料可能帶有一定毒性，其中，基礎(chǔ)油一般是動物油或合成油提煉后的油，基本無毒，長期接觸一般不會有不良反應(yīng)，但一些稠化劑和添加劑可能存在有毒物質(zhì)。例如脲基潤滑脂的稠化劑中可能殘留脲化合物的反應(yīng)物，具有一定毒性，且毒性大小取決于殘留物的含量，誤食后可能出現(xiàn)頭暈、手癢、皮膚發(fā)黃等癥狀，應(yīng)該即刻就醫(yī)。
雖然潤滑脂本身無毒或低毒，但在生產(chǎn)過程中可能會帶有一定毒性，因此，在生產(chǎn)過程中應(yīng)該采取一些必要措施：
1、反應(yīng)物用量需嚴(yán)格按照化學(xué)方程式來計算。
2、保證足夠的反應(yīng)時間，使其充分反應(yīng)。
3、保證適宜的反應(yīng)溫度，將不需要的反應(yīng)物揮發(fā)。
4、如有必要，加入其他物質(zhì)來分解某些殘留物，同時保證其分解產(chǎn)物不會對潤滑脂性能產(chǎn)生不良影響。
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