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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)、運動速度的變化等適應(yīng)范圍較大。其理化指標包括外觀、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的場合，如機械設(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)、運動速度的變化等適應(yīng)范圍較大，其理化指標有外觀、滴點、膠體安定性、抗水性、機械安定性等。潤滑脂的分類方式有多種，按稠化劑類型可分為皂基、烴基、無機和有機潤滑脂，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，不僅可用于機械潤滑，降低磨損，同時還兼有密封防護、防止金屬腐蝕等作用，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸和國防等領(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，同時還有復合鈣基潤滑脂。
60年代，美國以及西歐的復合鋰基潤滑脂、復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車潤滑脂；蘇聯(lián)則制造出多效鋰基脂，并進一步開發(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
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）、復合基脂（復合鈣基脂、復合鋰基脂、復合鋁基脂等）；非皂基稠化劑有烴類、有機類、無機類三種。
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В€可以增強密封性和防護性并提高熱安定性。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
潤滑脂的理化指標可分為物理性質(zhì)（滴點、針入度、外觀、膠體安定性等）、化學性質(zhì)（抗水性、防銹性、游離酸堿、化學安定性等）、使用性能（軸承壽命、漏失量、機械安定性、低溫啟動性等）三種。
物理指標
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
針入度是通過指標準圓錐體在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。
化學指標
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。
化學安定性
化學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
機械安定性
機械安定性也稱剪切安定性，指的是潤滑脂在軸承或移動機件上隨運動部件運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；剪切安定性好。
鋇基潤滑脂的特點是：抗水性、機械安定性、熱安定性優(yōu)良，其對金屬表面的粘附性好，防護能力強。
鋁基潤滑脂的特點是：外觀細膩，方便涂抹；不溶于水；滴點均在70-80 ℃；機械安定性差；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。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；化學性質(zhì)較穩(wěn)定，化學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。
無機潤滑脂
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潤滑脂，具有耐高溫、無熔點、化學安定性好、使用壽命長的特點。
有機潤滑脂
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；軸承運轉(zhuǎn)壽命長。其缺點是生產(chǎn)工藝繁瑣復雜，具有無法去除的少量胺和酰胺以為，外觀也不夠光滑細膩。
聚脲基潤滑脂的特性包括：耐高溫性能好，滴點能達到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；高溫軸承運轉(zhuǎn)壽命長；抗水性好，抗水淋抗鹽水性能都強；高速性能好，機械安定性好，在高剪切速率下粘稠狀態(tài)變化小；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，保護金屬表面不受腐蝕。工農(nóng)業(yè)中各種機械設(shè)備都離不開潤滑脂，采礦、冶金、機械等重工業(yè)以及紡織、印染、食品、造紙等輕工業(yè)用到的各種機械設(shè)備都需要用到潤滑脂。交通運輸工具如汽車、飛機、艦船、鐵路機車等以及軍用車輛、坦克、各種武器都需要使用潤滑脂潤滑或密封保護。
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)物用量需嚴格按照化學方程式來計算。
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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