润滑脂由基础油、稠化剂和添加剂组成,其中基础油占70%~95%,稠化剂占5%~25% ,添加剂占0.5%~10%。润滑脂添加剂的类型主要有结构改进剂、抗氧剂、金属减活剂、摩擦改进剂、极压抗磨剂、锈蚀和腐蚀抑制剂、黏度指数改进剂和抗水聚合物等。
抗氧剂主要包括有机胺、酚化合物、有机硫化物、磷化物、硫代氨基甲酸盐等。有机胺有N一苯基一a一萘胺、烷基苯胺等,是一类高温抗氧剂 ,适用温度可达150℃以上。酚化合物主要是高分子量酚和烷基苯酚类化合物 ,在低温下最有效。其中高分子量酚比单酚类化合物的热稳定性好 。有机硫化物主要是吩噻嗪类化合物。
金属减活剂是由S、P、N或其他一些非金属元素组成的有机化合物, 主要有苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、含氮化合物及杂环化合物等。金属减活剂的作用是降低金属离子的不利影响,其作用机理可分为:一是金属减活剂能在金属表面生成化学膜,阻止金属变成离子进入油中,减弱金属离子对油品的催化氧化作用。这种化学膜还有保护金属表面的作用,能防止活性硫、有机酸对铜表面的腐蚀。因此,金属减活剂既是有效的抗氧剂 ,也是一类很好的铜腐蚀抑制剂、抗磨剂、防锈剂;二是络合作用。金属减活剂能与金属离子结合,使之成为非催化活性的物质。
摩擦改进剂主要包括一些硫化动植物油、含氮化合物和钼化合物。硫化动植物油有硫化棉籽油、硫化猪油等,其硫含量越高,极压性越好。因此可根据产品的需要,选用不同硫含量的产品。钼化合物中的二烷基二硫代磷酸钼盐是一种多功能添加剂。摩擦改进剂含有极性基团,而极性基团对金属表面有很强的亲和力。摩擦改进剂中的极性基团强有力地吸附在金属表面,形成一种类似于缓冲垫的保护膜,防止金属直接接触,从而减少摩擦和磨损。
极压抗磨剂主要有含硫化合物、含磷化合物、有机金属化合物、硼酸盐等。含硫化合物,特别是硫化异丁烯的硫含量很高,可达40%~48%, 多半是硫一硫键结合,极压性能特别好。不少含磷化合物同时含有硫、 磷元素,极压性能和抗磨性能良好。有机金属化合物主要有二烷基二硫代氨基甲酸盐 (MDTC)和二烷基二硫代磷酸盐(MDDP这类化合物具有抗氧、抗磨和抗腐蚀性能,是多功能添加剂。硼酸盐是一种性能优异的极压抗磨剂 ,有极高的油膜强度。硼酸盐的热稳定性也非常好,硫一磷型极压抗磨剂的使用温度界限为130度,而硼酸盐在此温度下依然是安定的,即便在超过150度时仍能使用。硼酸盐对铜不腐蚀,无毒无味,对橡胶密封件的适应性好。硼酸盐的缺点是微溶于水,不适用于接触大量水而且有定期排水要求的设备。
防锈剂主要有磺酸盐、羧酸及羧酸盐、含氮及杂环化合物等。磺酸盐分为石油磺酸盐和合成磺酸盐,有磺酸钡、磺酸钠、中性及碱性二壬基萘磺酸钡等。羧酸及羧酸盐有苯氧基乙酸、环烷酸锌、羧酸钠盐等。含氮及杂环化合物有咪唑啉衍生物、苯三唑等。
润滑脂添加剂的应用注意事项:
多数添加剂通用于润滑脂和润滑油,但也有不能通用的。由于润滑 脂属于胶体分散体系,而许多添加剂是极性化合物,在加入时会造成润 滑脂胶体体系的破坏,影响润滑脂稠度、滴点、分油、机械安定性等性能 ,因此在润滑脂中添加极性化合物时,要注意其对润滑脂可能造成的性能影响。
添加剂复合应用的原则:
在一个润滑脂产品中,很少只加入单一的添加剂,往往是将几种不同类型或同一类型的几种添加剂复合使用。在复合时,应遵循以下原则:优先考虑协同效应,即 1+1>2;避免对抗作用,即 1+1