6-2 润滑脂分析

第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析一、润滑脂的组成、规格1．润滑脂的组成润滑脂是由一种（或多种）稠化剂和一种(或多种)润滑液体形成的一种塑性润滑剂。润滑脂由基础油、稠化剂、稳定剂和添加剂等组成，其主要性质决定于稠化剂和基础油。基础油由矿物油（石油减压馏分油）或合成油（聚烯烃油、酯类油、硅油、聚乙二醇醚、聚苯醚及含氟润滑油）等组成。约占润滑脂的80％～90％，甚至可达97%，基础油类型决定了润滑脂的一些典型特性。一般要求基础油具有一定的精制深度、适宜的黏度和黏度指数、较低的凝点、良好的热安定性和抗氧化安定性、良好的润滑性、不易燃，不腐蚀机件。稠化剂是一些有稠化作用的固体物质，它能把基础油吸附第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析在骨架内使其失去流动能力而成为膏状（半固体）物质，约占润滑脂的10％～20％。稠化剂是润滑脂中重要的特征组分，稠化剂类型不同，润滑脂的基本性能也有所不同，如润滑脂的耐温性、耐负荷性、耐水性、附着性、软硬程度等性能主要取决于稠化剂的种类和含量。以高级脂肪酸金属皂（盐）为稠化剂的一类润滑脂被称为皂基润滑脂；其余为非皂基润滑脂。目前，皂基稠化剂制备的润滑脂占润滑脂总量的90%左右。稳定剂的作用是使稠化剂和基础油能够稳定地结合而不易产生分油。添加剂既改善润滑脂固有的性能，也能增加其原来不具有的性能。润滑脂添加剂主要有抗氧化剂、极压抗磨剂、防锈剂、抗腐剂、防水剂及结构改善剂等类型。第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析润滑脂的组成（见链接）2．润滑脂分类（1）按稠化剂类型分类润滑脂的性能特点主要决定于稠化剂的类型，用稠化剂命名可以体现润滑脂的主要特性。润滑脂按稠化剂分类润滑脂稠化剂实例皂基润滑脂单皂基脂（脂肪酸金属）复合皂基脂（不同脂肪酸金属皂混合）混合皂基脂（脂肪酸与其他有机酸或无机酸皂的复合物锂基脂、钙基脂等锂钙基脂、钙钠基脂等复合锂基脂、复合铝基脂等非皂基润滑脂烃基润滑脂（石蜡和地蜡）有机稠化润滑脂（有机化合物）无机稠化剂润滑脂（无机化合物）工业凡士林、表面脂等聚脲基脂、酞青酮脂等膨润土脂、硅胶脂等第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析（2）按使用性能和应用范围分类如下分类依据类别分类依据类别被润滑机械元件轴承脂、齿轮脂、链条脂等基础油矿物油脂和合成油脂使用温度低温脂、普通脂和高温脂等承载性能极压脂和普通脂等应用范围多效脂、专用脂和通用脂（3）国家标准分类GB/T7631.8－1990《润滑剂和有关产品（L类）的分类第八部分：X组（润滑脂）》。分类要素：操作条件、环境条件、具备的各种使用性能。其中使用性能包括：最低使用温度、最高使用温度、抗水和防锈水平、极压抗磨性能和稠度牌号等。润滑脂代号的字母标记顺序LX（字母1）字母2字母3字母4字母5黏度等级润滑剂类润滑脂组别最低温度最高温度水污染（抗水性、防锈性）极压性稠度号第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析润滑脂分类（见链接）水污染（字母4）情况的确定方法（见链接）润滑脂稠度等级划分方法（见链接）【例题】已知某锂基润滑脂在下述条件下使用：最低操作温度－30℃；最高操作温度120℃；要求经受水洗；在淡水下防锈；在低负荷条件下工作；锥入度为284（0.1）mm。试写出这种锂基润滑脂的标记代号。解：该润滑脂的标记代号为L－XCCHA2国家标准分类法只适用于以润滑为主的润滑脂，起密封、防护、高真空等特殊作用的润滑脂不适用于此标准。第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析3．润滑脂规格（1）钙基润滑脂俗称“黄油”，是以由动植物油与氢氧化钙反应生成的钙皂为稠化剂，稠化中等黏度润滑油而制成。其耐水性好，遇水不易乳化变质；胶体安定性好，储存中分油量少；使用温度范围为-10～60℃。钙基润滑脂的质量指标（见链接）（2）钠基润滑脂钠基润滑脂是以中等黏度润滑油或合成润滑油与天然脂肪酸钠皂稠化而成的。具有良好的耐热性；对金属附着能力较强；但抗水性差能差。可用于振动大、温度较高（－10～110℃）的一般中等负荷机械设备的润滑。钠基润滑脂的质量指标（见链接）（3）锂基润滑脂以天然脂肪酸锂皂稠化中等黏度润滑第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析油或合成润滑油，并添加抗氧剂、防锈剂和极压剂而制成。通用锂基润滑脂具有良好的抗水性、耐温性、机械安定性、防腐蚀性和氧化安定性。适用于工作温度－20～120℃范围内各种机械设备的轴承及其他摩擦部位的润滑。通用锂基润滑脂的质量指标（见链接）（4）复合铝基润滑脂由硬脂酸、另一种有机酸或合成脂肪酸及低分子有机酸的复合铝皂稠化中等黏度的润滑油而制成。具有热可逆性，使用时稠化度变化较小，加热不硬化，流动性能好，还具有良好的抗水性和胶体安定性。因此适用于-20～160℃温度范围的各种机械设备及集中润滑系统。复合铝基润滑脂的质量指标（见链接）二、润滑脂质量技术指标分析检验（一）物理性能第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析（1）滴点润滑脂在规定条件下加热达到一定流动性的最低温度。①测定意义滴点是评价润滑脂耐温性的指标。可据此估计润滑脂最高使用温度。滴点高低与稠化剂种类和数量有关。第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析②测定方法GB/T4929－1985（1991）《润滑脂滴点测定法》，可测250℃以下的滴点，适合大多数润滑脂；GB/T3498－1983（1991）《润滑脂宽温度范围滴点测定法》，可测330℃以下各种类型润滑脂的滴点。GB/T4929所用仪器如下：润滑脂滴点测定器及脂杯（单位：mm）BF-21润滑脂滴点测定器1－温度计；2－软木塞上的透气槽口；3－软木导环，适用标准：GB/T4929－1985（1991）环与试管之间总间隙1.5mm；4－试管；5－脂杯；功能及特点：双层浴缸，内热式6－3个脂杯支撑凹槽。第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析测定时，将润滑脂装入滴点计的脂杯中，在规定加热条件下，记录从标准仪器脂杯中滴下第一滴液体或流出液柱25mm长时的温度，即为该润滑脂的滴点。GB/T3498润滑脂宽温度范围滴点测定法与GB/T4929类似，加热设备使用温度可以调节并能维持的铝块炉。滴点用下式计算，结果以最接近的整数表示。式中：t——试样的滴点，℃；t0——从脂杯中滴落第1滴试样时温度计的读数；t1——炉温，℃。1003tttt第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析③测定注意事项仪器规格和安装要符合要求脂杯大小和下端孔口的直径直接影响到装样量的多少及脂流出的快慢，温度计位置、试管在液浴中插入的深度等对结果也会有一定影响。要严格控制加热速度预期滴点前20℃时，升温速度控制在1℃/min。升温速度过快时，滴点结果偏低；反之升温速度过慢时，滴点偏高。润滑脂中不能有气泡脂杯中若有1～2mm的气泡，对高熔点脂由于气泡膨胀，使结果偏低，而对低熔点的脂，因脂杯内样品相对减少，反而使滴点偏高。（2）锥入度锥入度是在规定负荷、时间和温度条件下，试验锥体刺入润滑脂试料的深度，以0.1mm为单位表示。有四种表示方法：第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析不工作锥入度指试样在尽可能少搅动的情况下，从样品容器中转移至工作器脂杯中测定的锥入度。工作锥入度指试样在润滑脂工作器中经过60次全程往复工作后，在规定温度下测定的锥入度。延长工作锥入度指试样在工作器中经过多于60次全程往复工作后测定的锥入度。许多脂要求测定工作10万或1万次后的锥入度值。块锥入度指试样在没有容器情况下，具有保持其形状的足够硬度时所测定的锥入度。①测定意义锥入度是反映润滑脂稠度的指标。稠度是表示润滑脂在规定条件下变形程度和流动性能的指标。反映润滑脂在所润滑部位上的保持能力和密封性能，以及润滑脂的输送和加注方式有关的重要指标。第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析从锥入度值能间接了解润滑脂中稠化剂含量的变化。比较不工作锥入度或工作锥入度与延长工作锥入度的差值，在一定程度上反映润滑脂工作稳定性和寿命。差值小，说明脂的机械稳定性好。②测定方法GB/T269-1991《润滑脂和石油脂锥入度测定法》规定在(25±0.5)℃下、将规定负荷[(150±0.05)g]的锥体组合体（锥体和锥杆）下落5s，锥体的钝角形尖刺入脂的深度作为润滑脂的锥入度。润滑脂锥入度测定仪器包括锥入度计（见链接）和工作器等（见链接）。第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析锥入度测定计HZR-2型锥（针）入度计1―调节螺丝；2―旋转工作台；3－圆椎体；适用标准：GB269、GB5017、GB4509、GB49854－筒状砝码；5－按钮；6－枢轴；7－齿杆；适用范围：润滑脂锥入度；沥青、石腊针入度8－刻度盘；9－指针技术指标：锥(针)入度范围0-55mm,示值分辨率0.1mm,计时范围0-99s(可预置),计时精度10-3s,电源电压220V第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析全尺寸润滑脂工作器示意图全尺寸润滑脂工作器1－把手；2－温度计；3－密封螺帽；4－温度计衬套；5－排气阀；6－接头；7－盖；8－切开的橡皮管；9－溢流环第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析测定过程：试料准备润滑脂工作器的脂杯中装样，在(25±0.5)℃下恒温，工作或不工作，除去脂杯多余的试样和气泡。清洗锥体和锥杆每次试验前仔细清洗，除去油脂。锥入度测定脂杯在锥入度计上固定，调节水平，调节“零位”，迅速释放锥杆，使其落下(5.0±0.1)s，再夹住锥杆。轻轻地压下指示器杆直至被锥杆挡住为止，从指示器刻度盘上读出锥入度值。对试料共进行3次测定，取平均值。结果修约到最接近整数单位（0.1mm）。③测定注意事项锥入度计使用前应仔细检查、调整，通过调节水平仪使锥杆处于垂直位置，释放时能自由落下，精确调节锥尖，使其位于润滑脂平面上时指示器读数指零。第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析锥体组合体的总质量符合标准要求。测定时锥体组合体自由下落的时间应准确控制恰好为5s；试样内不应存有气泡。锥入度的大小与温度有关温度升高，锥入度值增大，因此要准确控制试验温度为(25±0.5)℃，并在测定过程中保持稳定。锥入度计的锥体和锥杆在试验前必须仔细清洗。第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析（二）安定性1．质量要求要求润滑脂在贮存和使用中不易变质、分油。安定性包括胶体安定性、氧化安定性和机械安定性。胶体安定性指润滑脂在贮存和使用时避免胶体分解，防止润滑油析出的能力。氧化安定性指润滑脂在储存与使用时抵抗大气的作用而保持其性质不发生永久变化的能力。机械安定性指润滑脂在机械工作条件下抵抗稠度变化的能力。2．评定指标的分析检验（1）胶体安定性胶体安定性常用钢网分油量或压力分油第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析作为指标来表示。SH/T0324－1992（2004）《润滑脂钢网分油测定法（静态法）》，适于测定润滑脂在提高温度下的分油倾向。润滑脂钢网分油试验器（静态法）适用标准：SH/T0324－1992（2004）主要技术指标：锥网60目，烧杯200mL第六章润滑油、润滑脂分析帮助返回下页上页§6–2润滑脂分析测定时，将约10g试样装在金属丝钢网中，在静止状态下于(100±1)℃，经30h后，测定经过钢网流出油的质量即为分油量，以质量分数表示。取重复测定两个结果的平均值，作为试验结果。润滑脂压力分油按GB/T392－1977(1990)《润滑脂压力分油测定法》进行。测定时，利用规定的加压分油器在一定温度（15~25℃）和一定荷重（1000±10）g下，30min内从润滑脂内压出油的重量，以质量分数表示。（2）氧化安定性按SH/T0325－1992（2004）《润滑脂氧化安定性测定法》进行。测定时，将试样放在一个加热至