润滑脂添加剂介绍

• 硼酸盐添加剂的惟一的缺点是抗水性能较差。为了克服这一缺点，虽然进行了大量的研究工作，但 未能根本改进。
（四） 防锈添加剂
• 为了提高润滑脂的防护性，防止空气、水分等透过润滑脂膜，造成金属的生锈，要向润滑脂中加入 防锈添加剂。作为防锈添加剂的物质是一些有机极性化合物，如金属皂、有机酸、酯、胺等。其作 用机理是：这些极性化合物吸附在金属表面，或是与金属发生化学反应而生成盐，它们在金属表面 上形成致密而稳定的薄膜使金属面与水分和空气相隔离，从而起到防锈作用。
• 无机酸盐
磷酸三钠 0.5～1.0 钠基脂用
常用的胺类如苯基-α-萘胺、二苯胺、苯二胺等衍生物，可使用到150℃以上。 酚类抗氧剂有萘酚、二异丁基对甲酚、2，4，6-三甲基酚等。2，6-二叔丁基对 甲酚因高温挥发性大，在100℃以上不能使用
抗氧化添加剂对润滑脂的适应性——
•胺类添加剂适于中性或弱碱性的润滑脂，酚类对于含游离酸的润滑脂较有效。
• 酚的衍生物
2，6-二叔丁基对甲酚
0.05～1.0
• 硫代氨基甲酸盐
二烷基二硫代氨基甲酸铝或锌
0.1～2
•
二丁基二硫代氨基甲酸铅或锌
0.1～1.0
• 其他有机硫化物
吩噻嗪
0.1～1.0 高温抗氧剂
• 磷化合物
烷基酚亚磷酸酯
0.1～0.5
• 硒或碲化物
双十二烷基硒
0.1～0.5 高温抗氧剂
•
二芳基硒 2.0～5.0
极压剂和抗磨剂的类型
• 添加剂类型
典型化合物 用量/％
备注
• 硫化合物 硫化鲸鱼油
• 双丁基黄原酸盐
• 苯间二酚硫化物
1～10
• 1～10
• 0.1～20
• 氯和氟化物
三氟氯乙烯调聚物
1～10
• 磷化合物 三甲苯磷酸酯 0.5～3
抗磨添加剂
• 硫、氯、磷化合物
硫代双二氯酚
• 三（2-氯乙基）亚磷酸酯 0.2～5
• ①抗磨极压效果好，特别是在低黏度油中具有良好的抗磨极压效果。国外称之为“节能油”的齿轮 油，主要是由低黏度油加含硼添加剂制成，满足了抗磨极压性的要求。
• ②硼酸盐极压剂的使用寿命长。因为硼酸盐的作用机理是由渗硼形成的FexBy形式的极压膜，这一 层表面膜具有较高硬度，较好的抗磨性，较好的抗高温氧化、耐腐蚀性。而含磷、硫、氯活性元素 的极压性，作用机理主要是活性元素同金属（铁）起化学反应生成一层膜，这层膜的抗剪切强度比 基础金属（铁）的低。因而在使用过程中，这层膜容易被磨掉，换句话说，含磷、硫、氯的极压性， 在使用过程中消耗得比硼酸盐快。表现在使用寿命上，硼酸盐显得长。
• ③硼酸盐添加剂的抗磨性，对金属材料的选择性不敏感，换句话说，硼酸盐添加剂对各种金属材料 都比较适应。而含磷、硫、氯添加剂，抗磨性的好坏受金属材料的性能影响很大。
• ④硼酸盐添加剂一般不会造成金属的腐蚀，而含磷、硫、氯的极压添加剂，若配制的不好，往往造 成金属腐蚀。硼酸盐一般没有什么毒性。
• ⑤硼酸盐极压添加剂同其他的含磷、硫、氯极压添加剂具有很好的配伍性。它同含磷、硫、氯的极 压剂复合使用时都能较大的提高抗磨极压性能。
（二）抗氧化添加剂
• 润滑脂的抗氧剂的作用机理同润滑油一样，主要是打断氧化链锁反应的反应 链，从而终止氧化反应的进一步进行。
• 润滑脂的氧化主要是基础油氧化的结果。由于皂基润滑脂中的金属对氧化有 催化作用，能加速基础油的氧化，因此润滑脂比润滑油更易氧化。
• 根据稠化剂中金属种类的不同，催化效果也有所差异，如铝、钙等金属皂比 钠、锂的催化作用弱。
•适宜的用量需经验来确定，超过适宜的浓度会降低效果，一般来说，抗氧剂的 用量比较小。
（三）极压抗磨添加剂
• 一些含磷、氯、硫的化合物具有极压和抗磨性。一般磷化合物具有抗磨性， 而氯化物与硫化物具有极压性。同时含氯和磷化合物和含磷或硫化合物，既 具有极压性，又具有抗磨性。为了改进润滑脂的抗磨性和极压性可以混合使 用两种或更多的添加剂。
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• 胶溶剂的类型随稠化剂和基础油而不同，如甘油是一些皂基润滑脂的结构改 善剂。锂基润滑脂中常见微量的环烷酸皂；钙基润滑脂中加少量水或乙酸钙； 钡基润滑脂中加乙酸钡；膨润土润滑脂中加微量水；铝基润滑脂中加油酸等。
• 实践中发现，胶溶剂的用量过多或过少都对润滑脂的质量有不利影响；例如， 胶溶剂过少，皂的聚结程度较大，膨化和吸附的油量较少，皂－油体系不安 定；反之，胶溶剂过多，由于极性的影响，也会造成胶体结构的破坏，润滑 脂的稠度也降低。所以，结构改善剂的用量要适当，一般结构改善剂的用量 是由实验来确定的。
三、发展趋势
• 在各种基础润滑脂已基本定型的情况下，提高和改善润滑脂性能主要依靠添加剂变化 来实现。润滑脂添加剂的发展趋势，预测表现在以下几方面：
• (1)润滑脂添加剂加入量会逐步提高。锂基润滑脂是一个递增趋势，润滑脂添加剂消耗 量必然会相应增加。机械设备不断进步，润滑脂产品更新换代，都需要通过添加剂提 供抗氧、防锈、极压抗磨等性能。
• 0.1～5 膨润土脂用
• 合成油锂基脂用
• 钼和硫化物
二硫代氨基甲酸氧化钼
>1
• 某些金属化合物
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环烷酸铝
• 二烷基二硫代氨基甲酸锑
• 磷酸钙和硫化铋混合物 2～3
• 0.5～10
•1
和其添加剂共用
• 其他
羰基钨
• 二环已胺
• 硼酸酯或硼酸盐
0.1～3
• 1～10 抗磨添加剂
硅油脂用 抗磨、极压、抗氧
二、类型
常用的润滑脂添加剂有：
•胶溶剂 •抗氧化剂 •极压抗磨剂 •抗水剂 •油性剂 •减摩剂
• 粘附剂 • 防锈剂 • 染色剂 • 填充剂 • 拉丝性增强剂 • 结构稳定剂等
（一）胶溶剂
•胶溶剂又称结构改善剂或稳定剂，它的作用是改善润滑脂的胶体结构，从而达到改善润滑 脂的某些性能的目的。
•胶溶剂是一些极性较强但分子比较小的化合物，如有机酸、甘油、醇、胺等。水也是一种 常用的结构改善剂。胶溶剂的作用机理是：由于它含有极性基因，能吸附在皂分子极性端 间，使皂纤维中的皂分子的排列距离就相应增大，使基础油膨化到皂纤维内的量增大。此 外，皂纤维内外表面增大，皂油间的吸附也就增大。因此，在胶溶剂存在时，可使皂和基 础油形成较稳定的胶体结构。
• (2)复合剂亟待开发 • 润滑脂复合添加剂在我国还是一个空白，与国外相比存在较大差距，如美国范德比尔
公司生产的8610、71、73等系列牌号的极压复合剂，A2、SL系列抗氧剂等，已达到较 高的质量水平。我国部分润滑脂生产厂已开始使用这些添加剂，所以，国产润滑脂复 合剂亟待开发。 • (3)润滑脂添加剂生产专业化 • 国内添加剂生产开发主要是针对润滑油产品进行的，尚无润滑脂添加剂专业生产厂。 研制生产出润滑脂专用的抗氧、防锈、极压抗磨等新型添加剂。
润滑脂添加剂 介绍
Derill 2015.06.26
一、概述
• 润滑脂添加剂通常指为改善润滑脂某方面的使用 性能而添加的少量物质
• 在润滑脂中，除了稠化剂和基础油外，还会有各 种不同的功能添加剂
• 润滑脂添加剂基本上为油溶性添加剂，和润滑油 添加剂可部分混用，有部分添加剂则为润滑脂专 用添加剂
• 润滑脂中的添加剂的类型及作用机理和润滑油是一样的， 但是由于润滑脂自身流动性比不上润滑油，所以润滑脂中 加入添加剂的量比较大一些。另外，润滑脂是胶体分散体， 有许多添加剂是极性化合物，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 性能的变化。因此，在润滑中评选一种理想的添加剂还是 不容易的事情。
• 防锈添加剂主要有：磺酸盐和环烷酸盐，如石油磺酸钡、石油磺酸钙、二壬基萘磺酸钡、环烷酸钡、 环烷酸锌等；酯类，如山梨糖醇单油酸酯（斯盘-80）、季戊四醇单油酸酯；杂环化合物，如十七 烯基咪唑啉、巯基苯并噻唑；有机酸，如十二烯基丁二酸、油酰肌氨酸等。
• 一般来说，润滑脂本身就有较厚的覆盖油膜，具有防锈性，故在通常条件下不加防锈添加剂。但近 年来，都要求润滑脂具有良好的防锈性，因而要求加防锈剂。但是防锈剂是极性化合物，或多或少 对润滑脂的胶体结构有破坏作用。因而评选一个理想的润滑脂的防锈剂还是相当困难的事。
润滑脂的抗氧化剂的种类很多
• 添加剂类型
典型化合物 用量/％（质量）
备注
•胺
二苯胺
0.1～1.0
•
苯基-α-萘胺 0.1～1.0
• 酰胺 乙二胺四乙酸四苄基酰胺 2～10
170℃以下有效
•醚
2，4-二氨基二苯基醚
0.0001～1.0 锂基脂用
• 脲类化合物
1-（烷基苯甲基）-3-苯基脲
0.1～5
酯类油皂基脂用
• 二烷基二硫代氨基甲酸盐是近20多年来引人注目的通用多效添加剂，这类添加剂已成功地用于许多 润滑脂和发动机油及工业润滑油中。二烷基二硫代氨基甲酸的二价和三价金属盐，是润滑剂的多效 能添加剂。它具有抗氧化、抗磨和极压剂的功能，有的还具有金属钝化剂的功能。锌盐和镉盐主要 用做抗氧剂，但也兼有一些抗磨和极压性能。钼、铝、锑盐主要用做抗磨极压添加剂，但也兼有一 些抗氧化性能。锌盐还可起到金属钝化剂的作用。
• 引人注目的另一类型的抗磨极压添加剂是硼酸盐或硼酸酯类。它是一类新型极压抗磨添加剂，不含 磷、硫、氯等活性元素。它是所谓的“惰性”极压抗磨添加剂。通过分散剂（如阴离子表面活性剂石 油磺酸钠）将无机硼酸盐以极细的颗粒分散到矿物油中，分散体系中硼酸盐是非结晶小球，平均直 径为0.1μm。
硼酸盐具有以下优点