含硅油复合锂基润滑脂的制备及性能研究

含硅油复合锂基润滑脂的制备及性能研究

李继泰;胡永明;殷恒波

【摘要】In order to improve lithium complex lubricating and high temperature properties,the lithium complex grease was prepared by one-step method with the use of silicone oil and mineral oil as base oil,12-hydroxy stearic acid,adipic acid and lithium hydroxide as the materials of thickening agent.The effects of the amount of base oil,compound ratio of thickening agent,saponification temperature,saponification time,maximum refining temperature,mixed ratio of silicone oil and mineral oil were studied through characterizing the main parameters of dropping

point,cone penetration and oil separa-tion of steel netting method.The results show that the combination of silicone oil and mineral oil improves the dropping point of the lithium complex greases,and lowers the separation and evaporation loss.The proper amount of silicone oil can reduce the friction coefficient of the greases.%为改善锂基润滑脂的耐高温性能，以硅油和矿物油为基础油，以12－羟基硬脂酸、己二酸和氢氧化锂为稠化剂的原料，采用一步法制备含硅油耐高温复合锂基润滑脂。通过对其滴点、锥入度、钢网分油等重要参数的表征，研究基础油用量、复合稠化剂比例、皂化温度、皂化时间、最高炼制温度、硅油和矿物油比例等对复合锂基润滑脂性能的影响。结果表明：硅油的加入使得复合锂基润滑脂具有相对较高的滴点、较低的分油量和低蒸发损失，同时适量的硅油还可降低复合锂基润滑脂的摩擦因数。

【期刊名称】《润滑与密封》

【年(卷),期】2016(041)009

【总页数】6页(P74-79)

【关键词】复合锂基润滑脂;高温性能;锥入度;滴点

【作者】李继泰;胡永明;殷恒波

【作者单位】江苏大学化学化工学院江苏镇江212013;江苏大学化学化工学院江苏镇江212013;江苏大学化学化工学院江苏镇江212013

【正文语种】中文

【中图分类】TE626.4

润滑剂在工业生产中有极其重要的作用，它可以减小摩擦从而减少不必要的能量损失并保护机械延长其使用寿命[1-3]。锂基润滑脂作为多效润滑脂已经在工业领域

广泛应用，但随着现代工业的飞速发展，重载、高温、高速设备的使用，普通锂基润滑脂已不能满足设备的润滑要求[4-7]。复合锂基润滑脂除具备锂基润滑脂优良

的机械安定性、胶体安定性、氧化安定性外，还具有滴点高等高温使用性能[8-10]，因此越来越受到人们的重视和关注，在耐高温润滑脂中已占有相当大的比重[11]。复合锂基润滑脂由基础油、稠化剂和添加剂构成，其中基础油占80%以上，因此

基础油的各项指标对润滑脂的性能有着显著影响。硅油为无色、无味、无毒及无刺激性产品，而且具有好的化学稳定性、耐热耐寒性、润滑性、高折射性等优良性能[12-14]。硅油可以作为比较理想的润滑脂基础油[15]，但由于硅油与矿物油的互

溶性较差，以硅油为基础油合成复合锂基润滑脂的难度比较大。目前，含硅油的复合锂基润滑脂制备与性能研究报道还很少。

本文作者以硅油和矿物油为基础油，12-羟基硬脂酸、己二酸、氢氧化锂为原料，

采用一步法合成了性能优异的复合锂基润滑脂，并分析硅油对复合锂基润滑脂性能的影响。

主要原料：硅油，工业品；KN4010环烷基橡胶油，工业品；12-羟基硬脂酸，工业品；氢氧化锂，工业品；己二酸，分析纯，上海市国药集团化学试剂有限公司生产。

主要仪器：电子分析天平，北京赛多利斯天平有限公司生产；101-3型电热鼓风

干燥箱，上海沪南科学仪器联营厂生产；JJ-1型电动搅拌装置，江苏金坛市中大

仪器厂生产；TC-15型套式恒温器，浙江海宁新华医疗器械厂生产；SWQC型数

字程序控温仪，南京桑力电子设备厂生产；Nicolet Nexus 470红外光谱仪，美国尼高力公司生产；MS-10A杠杆式四球摩擦试机，厦门天机自动化有限公司生产。复合锂基润滑脂的制备原理：将12-羟基硬脂酸与己二酸在一定条件下与氢氧化锂发生反应，生成2种相应的锂皂，形成共结晶对基础油进行稠化，得到润滑脂。2种锂皂的反应方程式如下：

CH3(CH2)5CHOH(CH2)10COOH +

LiOH→CH3(CH2)5CHOH(CH2)10COOLi+H2O

HOOC(CH2)4COOH+2 LiOH→

复合锂基润滑脂制备过程如下：

(1)将硅油、KN 4010基础油、12-羟基硬脂酸、己二酸按配方称量(其中基础油与

硅油加入量为其总量的1/2)，加入三口烧瓶中，启动程序升温控制仪和搅拌装置，升温至80 ℃搅拌保温溶解1 h，使有机酸全部溶解在基础油中。

(2)加入氢氧化锂水溶液，升温至90～110 ℃，保温3～9 h，进行皂化反应。

(3)皂化反应完成后，升温至170 ℃，保温3 h并加快搅拌速度进行脱水，确保脱水完全。

(4)脱水完成后加入剩余基础油与硅油，缓慢升温至190～215 ℃，在最高炼制温