复合磺酸钙基脂的性能与应用

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1、复合磺酸钙基脂的性能与应用龙在安杨晓钧张江张群敏（无锡市高润杰化学有限公司，无锡214044）摘要：复合磺酸钙基脂是一种新型高温多效润滑脂，它主要由非牛顿体的磺酸钙和复合钙皂组成。该脂具有优良的高温性能、抗磨极压性、防锈抗腐蚀性、高温可逆性、泵送性、胶体安定性及抗水性。适用于冶金、汽车及其各种机械。关键词：复合磺酸钙基脂，性能，结构，应用1、前言复合磺酸钙基脂是上世纪80年代中期发展起来的一类新型高温多效润滑脂。根据NLGI公布的2001世界润滑脂生产调查报告，复合磺酸钙基脂的产量为6474吨，占世界总产量的0.93%；而其中产量最多的是美国/

2、加拿大，产量为3512吨，占两国润滑脂总产量的1.71%。；NLGI公布的2003年的数据显示，复合磺酸钙基脂占世界总产量的比例上升到2.94%。但其具有优异的综合性能，已引起广泛的重视和密切的关注。近几年，本公司不断对复合磺酸钙基脂生产技术进行研究，生产出的产品性能稳定，工艺简单可行。不同类型的烷基苯磺酸钙均可用来生产复合磺酸钙基脂。2、复合磺酸钙基脂的组成与结构复合磺酸钙基脂稠化体系主要由两部分组成。一部分是非牛顿体的磺酸钙，另一部分是复合钙皂。它们在体系中既有物理混合，又有化学缔合，是一个较复杂的化合物体系。复合磺酸钙基脂稠化体系中的主稠

3、化剂是非牛顿体的烷基苯磺酸钙，它是由牛顿体的高碱值烷基苯磺酸钙转化而来。牛顿体的高碱值烷基苯磺酸钙它的TBN值可以是300也可以是400以上。高碱值磺酸钙是由烷基苯磺酸钙正盐和碳酸钙碱式盐组成，碳酸钙微粒一般小于100Å,为磺酸钙分子所包裹，形成稳定的胶粒溶于油中。这种油溶性的高碱值磺酸钙外观透明均匀。其化学通式为：[R—SO3]2Ca（CaCO3）n，其中R是芳基或烷基，n值可高达40。通过促进剂的作用，高碱值磺酸钙由牛顿体转化为非牛顿体，其体系中的碳酸钙主要以方解石晶形存在，并在水的作用下迅速聚集为很大的颗粒。这些颗粒呈球形，通过分子间的作

4、用力组成了立体的堆积结构，以这种球形结构为中心，磺酸钙吸附在其表面，由于磺酸钙的烃基端能很好地溶于油中，这种被包围的碳酸钙立体结构能够很好地分散在体系中把相当一部分基础油维系在其中。这种非牛顿体的高碱值磺酸钙具有触变性，成为润滑脂的稠化剂，方解石粘附在摩擦表面的方式使其提供优异的抗磨、极压和防锈性。高碱值磺酸钙由牛顿体转化为非牛顿体这一过程是吸热过程，在试验过程中可明显看出，转变过程中体系的温度稳定在一范围，为了确保转化完全，应不断加热。locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocuse

5、dontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame复合钙皂是磺酸钙基脂的另一部分稠化剂，钙皂的纤维是羧基对羧基，烃基对烃基的排列方式，其结构在体系中呈卷缩绒团状，它们在油中膨化，象海绵那样将部分基础油吸附在其中。为了复合充分，在到达最高炼制温度时，应适当保温。复合磺酸钙基脂正是依靠碳酸钙的立体堆积结构，复合

6、钙皂的纤维结构，以及醋酸钙和磺酸钙的氢键缔合结构，将基础油稠化为润滑脂的。3、复合磺酸钙基脂的性能复合磺酸钙基润滑脂具有良好的高低温性能、剪切安定性、极压抗磨性以及抗水性和防锈抗腐蚀性能等。3.1高温性能复合磺酸钙基脂的滴点一般在300℃以上，最高可达340℃。复合磺酸钙基脂在接近318℃时，仍未变成液体，然后冷却至室温，又变回原来的润滑脂的结构，而复合锂基脂和聚脲脂没有变回原来结构的性能。在严酷的轴承试验中（ASTMD1236方法，在160℃，660r/min条件下经6h），复合磺酸钙基脂不会漏出或变硬，这显示复合磺酸钙基脂在极压与高温下均具

7、有很好的使用寿命。矿物油配方的复合磺酸钙基脂的寿命达到了140小时，明显超过了NLGL/LB80小时的要求。3.2低温性能复合磺酸钙基脂具有良好的低温性能，其在-54℃的运动性能与聚脲润滑脂在-30℃时一样。良好的低温性能来自于体系中含有大量的球形碳酸钙。在低温下，这种颗粒阻止了基础油凝结的趋势，并凭借自身晶体间的滚动和晶层间的滑移，降低了低温启动阻力。3.3剪切安定性和聚脲润滑脂相比，复合磺酸钙基脂的剪切安定性非常好。在同样的试验条件下，经剪切后，复合磺酸钙基脂的稠度仅改变了5个单位，而聚脲润滑脂却改变了20个单位以上。复合磺酸钙基润滑脂受到

8、剪切后，其结构骨架几乎不被破坏。受剪切后，虽然碳酸钙的聚集程度有所下降，但仍然保持球形堆积的立体结构，且分布更加均匀。因此可以这样认为，分散后的碳酸钙