复合磺酸钙基润滑脂的性能改进
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Key words： surface hardening； anti－water emulsion； extreme pressure and anti－wear； complex calcium sulfonate grease
0 引言 近年来随着工业现代化的迅猛发展，为满足设
备在高温、高速、重载下的应用，要求润滑脂具有优 异的高温防腐、抗水、极压抗磨和长寿命的性能，以 达到润滑主体少维护、长周期运行的技术要求，从而 实现生产效益的最大化［1－5］。
关键词： 表面硬化； 抗水乳化； 极压抗磨； 复合磺酸钙基脂
中图分类号： TE626．4
文献标识码： A
Performance Improvement of Complex Calcium Sulfonate Grease
LI He－xin，GUO Ran （ LIHON Petrochemical Co．，Ltd．，Tianjin 300280，China）
复合磺酸钙润滑脂作为近年来增长最快的润滑 脂稠化剂类型［6－11］，由于其具有良好的高温性能、机 械剪切稳定性、胶体稳定性、氧化安定性、抗水性和 防锈防腐性，优异的极压抗磨性和环境友好性已经 被广泛应用于冶金、矿山机械、核能、食品机械等领 域。但复合磺酸钙润滑脂存在表面储存硬化、在少 量水和 大 量 水 存 在 下 容 易 软 化 等 问 题，国 内 刘 巧 红［12］、曾海［13］、何懿峰［14］、张琳雅［15］等人分别对高 碱值磺酸钙润滑脂的表面硬化、转化机理、反应机理 进行了深入的研究。本文开发制备了一种高性能的 高碱值复合磺酸钙基润滑脂，该产品在润滑脂表面 硬化、机械剪切稳定性、极压和抗水性能上，与国内
复合磺酸钙基润滑脂是高碱值石油磺酸钙在转 化剂的作用下由牛顿体流体转变为非牛顿体的半固 体脂状，再复合脂肪酸盐及低分子有机酸盐形成的 一种复合钙皂润滑脂。
高碱值石油磺酸钙是由稀释油、磺酸钙及无定 型碳酸钙组成，无定型碳酸钙被磺酸钙包裹在里面 形成稳定的胶束，外面分布稀释油，在含有活泼氢转 化剂的作用下，被磺酸钙包覆的无定型碳酸钙从胶 束中游离出来，在转化剂的作用下聚结成方解石晶
2019年 2月 Feb．2019
润滑油 LUBRICATING OIL
第 34卷 第 1期 Vo l．34，No．1
DOI： 10．19532/ j．cnki．cn21-1265/ tq．2019．01．005
文章编号： 1002-3119（ 2019） 01-0027-04
复合磺酸钙基润滑脂的性能改进
H2O 此过程中二氧化碳和水重复利用，循环进行，最
终几乎全部碳酸钙从稳定的胶束中游离出来，形成 方解石状晶体，完成第一步的转化反应。此阶段的 转化完全与否决定了产品最终的极压性能、表面硬 化性能以及抗水乳化性能。
第二步复合 阶 段，由 特 殊 分 子 结 构 的 脂 肪 酸 钙皂及低 分 子 有 机 钙 盐、无 机 钙 盐，通 过 化 学 缔 合和物理混合的方 式，均 匀 分 散 于 高 碱 值 磺 酸 钙 皂主体中，形成具有 实 际 使 用 价 值 的 复 合 磺 酸 钙 润滑脂，复合钙皂的 结 构 稳 定 与 否 决 定 了 复 合 磺 酸钙润滑脂的机械 安 定 性 能、低 温 泵 送 性 及 抗 磨 性能。 1．3 复合磺酸钙润滑脂的制备
OIL RESEARCH ＆ APPLICATION 油品研究与应用
28
润滑油
2019年第34卷
型碳酸钙［16］。反应方程式如下： 转化剂与碳酸钙反应生成钙盐（ 皂） 、二氧化碳
和水： 2RCOOH + CaCO3 （ 无定型） → （ RCOO） 2Ca +
CO2 ↑ +H2 O 二氧化碳、水与碳酸钙生成碳酸氢钙： CaCO3（ 无定型） + CO2 + H2O→Ca（ HCO3） 2 碳酸氢钙受热又分解为碳酸钙、二氧化碳、水： Ca（ HCO3） 2 （ 加热） → CaCO3 （ 晶型） + CO2 ↑ +
ห้องสมุดไป่ตู้
同类产品相比有了较大的提升，同时也得到了市场 应用客户的认可。 1 复合磺酸钙基润滑脂的合成与制备 1．1 所需的原料
基础油 150BS，进口； 高碱值磺酸钙 GF－400，碱 值 385 mgKOH / g，进口； 12－羟基硬脂酸、添加剂 C、 丁醇、硼酸、12－烷基苯磺酸、无机酸 A、无机酸 B、增 黏剂、二苯胺、氢氧化钙均为工业品。 1．2 产品合成机理探讨
Abstract： This article investigated the performance improvement of complex calcium sulfonate grease． Through adding novel composite components including inorganic acid A and inorganic acid B in the reaction system，the surface hardening and anti－water emulsion properties of existing products were improved． By adding inorganic solid lubricant C，the extreme pressure and anti－wear properties of grease were improved． After the improvement，the performance of grease is greatly improved compared with original products．
李贺新，郭然
（ 领航石油化工（ 天津） 有限公司，天津 300280）
摘要： 文章研究了复合磺酸钙润滑脂的性能改进，通过在反应体系中加入无机酸 A 和无机酸 B 的新型复合组分，改善了现有产 品的表面硬化性能和抗水乳化性能，通过加入无机固体润滑剂 C 改善了润滑脂的极压、抗磨性能，改善后润滑脂性能较原产品 得到了极大的提高。
0 引言 近年来随着工业现代化的迅猛发展，为满足设
备在高温、高速、重载下的应用，要求润滑脂具有优 异的高温防腐、抗水、极压抗磨和长寿命的性能，以 达到润滑主体少维护、长周期运行的技术要求，从而 实现生产效益的最大化［1－5］。
关键词： 表面硬化； 抗水乳化； 极压抗磨； 复合磺酸钙基脂
中图分类号： TE626．4
文献标识码： A
Performance Improvement of Complex Calcium Sulfonate Grease
LI He－xin，GUO Ran （ LIHON Petrochemical Co．，Ltd．，Tianjin 300280，China）
复合磺酸钙润滑脂作为近年来增长最快的润滑 脂稠化剂类型［6－11］，由于其具有良好的高温性能、机 械剪切稳定性、胶体稳定性、氧化安定性、抗水性和 防锈防腐性，优异的极压抗磨性和环境友好性已经 被广泛应用于冶金、矿山机械、核能、食品机械等领 域。但复合磺酸钙润滑脂存在表面储存硬化、在少 量水和 大 量 水 存 在 下 容 易 软 化 等 问 题，国 内 刘 巧 红［12］、曾海［13］、何懿峰［14］、张琳雅［15］等人分别对高 碱值磺酸钙润滑脂的表面硬化、转化机理、反应机理 进行了深入的研究。本文开发制备了一种高性能的 高碱值复合磺酸钙基润滑脂，该产品在润滑脂表面 硬化、机械剪切稳定性、极压和抗水性能上，与国内
复合磺酸钙基润滑脂是高碱值石油磺酸钙在转 化剂的作用下由牛顿体流体转变为非牛顿体的半固 体脂状，再复合脂肪酸盐及低分子有机酸盐形成的 一种复合钙皂润滑脂。
高碱值石油磺酸钙是由稀释油、磺酸钙及无定 型碳酸钙组成，无定型碳酸钙被磺酸钙包裹在里面 形成稳定的胶束，外面分布稀释油，在含有活泼氢转 化剂的作用下，被磺酸钙包覆的无定型碳酸钙从胶 束中游离出来，在转化剂的作用下聚结成方解石晶
2019年 2月 Feb．2019
润滑油 LUBRICATING OIL
第 34卷 第 1期 Vo l．34，No．1
DOI： 10．19532/ j．cnki．cn21-1265/ tq．2019．01．005
文章编号： 1002-3119（ 2019） 01-0027-04
复合磺酸钙基润滑脂的性能改进
H2O 此过程中二氧化碳和水重复利用，循环进行，最
终几乎全部碳酸钙从稳定的胶束中游离出来，形成 方解石状晶体，完成第一步的转化反应。此阶段的 转化完全与否决定了产品最终的极压性能、表面硬 化性能以及抗水乳化性能。
第二步复合 阶 段，由 特 殊 分 子 结 构 的 脂 肪 酸 钙皂及低 分 子 有 机 钙 盐、无 机 钙 盐，通 过 化 学 缔 合和物理混合的方 式，均 匀 分 散 于 高 碱 值 磺 酸 钙 皂主体中，形成具有 实 际 使 用 价 值 的 复 合 磺 酸 钙 润滑脂，复合钙皂的 结 构 稳 定 与 否 决 定 了 复 合 磺 酸钙润滑脂的机械 安 定 性 能、低 温 泵 送 性 及 抗 磨 性能。 1．3 复合磺酸钙润滑脂的制备
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润滑油
2019年第34卷
型碳酸钙［16］。反应方程式如下： 转化剂与碳酸钙反应生成钙盐（ 皂） 、二氧化碳
和水： 2RCOOH + CaCO3 （ 无定型） → （ RCOO） 2Ca +
CO2 ↑ +H2 O 二氧化碳、水与碳酸钙生成碳酸氢钙： CaCO3（ 无定型） + CO2 + H2O→Ca（ HCO3） 2 碳酸氢钙受热又分解为碳酸钙、二氧化碳、水： Ca（ HCO3） 2 （ 加热） → CaCO3 （ 晶型） + CO2 ↑ +
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同类产品相比有了较大的提升，同时也得到了市场 应用客户的认可。 1 复合磺酸钙基润滑脂的合成与制备 1．1 所需的原料
基础油 150BS，进口； 高碱值磺酸钙 GF－400，碱 值 385 mgKOH / g，进口； 12－羟基硬脂酸、添加剂 C、 丁醇、硼酸、12－烷基苯磺酸、无机酸 A、无机酸 B、增 黏剂、二苯胺、氢氧化钙均为工业品。 1．2 产品合成机理探讨
Abstract： This article investigated the performance improvement of complex calcium sulfonate grease． Through adding novel composite components including inorganic acid A and inorganic acid B in the reaction system，the surface hardening and anti－water emulsion properties of existing products were improved． By adding inorganic solid lubricant C，the extreme pressure and anti－wear properties of grease were improved． After the improvement，the performance of grease is greatly improved compared with original products．
李贺新，郭然
（ 领航石油化工（ 天津） 有限公司，天津 300280）
摘要： 文章研究了复合磺酸钙润滑脂的性能改进，通过在反应体系中加入无机酸 A 和无机酸 B 的新型复合组分，改善了现有产 品的表面硬化性能和抗水乳化性能，通过加入无机固体润滑剂 C 改善了润滑脂的极压、抗磨性能，改善后润滑脂性能较原产品 得到了极大的提高。