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润滑脂基础油的分类及其质量标准

在润滑脂中,稠化剂含量约为2%~30%,基础油含量约为70%~98%,添加剂的含量小于5%。不同的基础油、稠化剂和添加剂组成,决定了润滑脂具有的性能。稠化剂能在液体基础油中分散并形成空间网状结构,对液体润滑剂起有效吸附和固体作用。它决定润滑脂的机械安定性、耐高温性、胶体安定性、抗水性等。基础油是润滑脂中稠化剂的分散介质,润滑脂的润滑性质主要取决于基础油。它决定润滑脂的润滑性,以及蒸发性、低温性与密封材料的相容性等。根据所需润滑脂的性能,可加入结构改善剂、抗氧剂、金属钝化剂、防锈剂、极压剂、油性剂、抗磨剂、黏附剂等。

习惯上把从天然石油中提炼出的基础油称为矿物基础油。在原油提炼过程中,在分馏出常压馏分后,塔底油经减压蒸馏提炼而成基础油。生产以物理过程为主,不改变烃类结构。减压馏分还要经过两个主要步骤进行精制处理:一是使用溶剂精制去除芳烃等非理想组分,二是溶剂脱蜡以保证基础油的低温流动性。基础油的质量取决于原料中理想的组分的含量与性质。在提炼过程中,矿物油因无法将所含的杂质清除干净,因此流动点较高,不适合寒带作业使用。因此,矿物油类基础油受到一定限制。矿物油是应用最广泛的润滑脂基础油,包括石蜡基油、中间基油和环烷基油。环烷基油是普通皂基脂最好的基础油,稠化剂用量少。也可以使用石蜡基油和芳香基油作普通皂基脂的基础油。

加氢基础油是通过加氢工艺(加氢处理、加氢裂化、加氢异构化、加氢精制、催化脱蜡),改变了基础油的化学组成。这样带来很多优点,如基础油的颜色、安定性和气味得到改善,黏温性能得到提高,对抗氧剂的感受性显著提高,挥发性低、毒性低,热稳定性和氧化安定性好。

与矿物油相比,合成油的价格较高。因此,只有用矿物基础油不能满足使用要求时,才使用合成基础油。合成油主要用于高温、低温及真空等特殊条件下使用的润滑脂。用作润滑脂基础油的合成油主要有聚α—烯烃(PAO)、酯类油、硅油、聚苯醚以及全氟烷基聚醚(PFPE)等。与矿物油相比,合成油的性能根据其类型和化学结构的不同而各异,因而可利用合成油生产出各种具有特殊性能的润滑脂。通常合成油基础润滑脂比矿物油基润滑脂具有更好的耐热和耐氧化性能、更好的黏温性能、更宽的使用温度范围和更好的低温性能。但是,有些合成油也存在某些缺点,使用时应予以注意。

由于蒸馏、脱蜡、吸附这三个过程仅把原油中不适合做基础油的少量有机组分分离出来,并不能改变原料的性质,也不能除去对润滑油性质有不良影响的硫、氮等物,因此不是所有的原油都能做润滑油基础油,基础油的性质主要取决于原油的主要组成。


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