润滑脂基础知识(新版)

润滑脂基础培训

目 录 润滑脂的定义 润滑脂的结构 脂润滑的组成 润滑脂的分类方法 润滑脂的重要特性 润滑脂的类型 润滑脂的选择准则 润滑脂市场与发展趋势

润滑脂定义国际上公认的定义是由美国润滑脂协会(NLGI)提出

的：润滑脂是由稠化剂分散于液体润滑剂中形成的 一种固 体或半流体的产品。

润滑脂是加入了稠化剂的润滑油，常用于轴承润滑。 通常，润滑脂含有70%~90%的基础油，5%~30%的稠化 剂，以及10%左右的添加剂。稠化剂往往决定了润滑脂的耐温性能和防水性能， 而 润滑脂的润滑性和耐磨性主要决定于基础油和添加剂。

润滑脂的结构稠化剂的分子或皂纤维在液体润滑剂中形成的 三维骨架，液体润滑剂被保持在骨架空隙处。 润滑脂实际上是一种被稠化了的润滑油，由稠化 剂以胶团或纤维的形式均匀分散在润滑油中，形成胶 体分散体系，纤维彼此相互吸引成网状结构，稠化剂 的这种结构通过范德华力和毛细管作用，吸附基础油 而形成脂。

润滑脂的结构通过显微镜观察，润滑脂呈网状的纤维，中间保存着润滑油。

纤维的长度，形状和扭曲程度取决于制造工艺，决定了润滑脂的主要性能。

润滑脂的组成

基础 油 (80 - 85%) 润滑脂

添加 剂 (5 - 10%)

稠化 剂 (10 - 15%)

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润滑脂的详细组成矿物油基础油 合成油 单一皂基(钠,钙,锂,铝,钡等等)

皂基混合皂基 增稠剂 非皂基 复合皂基 黏土,硅氧等等. 聚合物 碳黑 添加剂 抗氧化剂,防锈剂, 抗磨损剂,极压剂,胶黏剂, 填料,抗油皂分离剂

润滑脂的组成—基础油

润滑脂的润滑性能、低温流动性、高温时 蒸发性能、粘温性能等取决于基础油的类型和 组成。 润滑脂的基础油液的选择主要根据润滑脂 的用途和使用条件确定。 常用的基础油有矿物油和合成油两种。

润滑脂的组成—基础油 矿物油 环烷基润滑油—密度大，倾点低，粘度指数较低 石蜡基润滑油---密度小，硫含量低，粘度指数高 中间基润滑油----介于两者之间

矿物油的优缺点

优点：润滑性能好，粘度范围宽，不同粘度的油分别适用 于制造不同用途的润滑脂；来源广泛，价格低廉。 缺点：对高温、低温不能同时兼顾，或不能适应宽温度范 围，同时对一些极高温、极低温、高转速、长寿命、耐化 学介质、耐辐射等特种条件无法满足要求。要满足这些苛 刻条件下使用的润滑脂，还得需要各种合成油。

润滑脂的组成—基础油合成油：(聚烯烃、聚醚、聚硅氧烷、合成酯全氟油)等 利用一些化学单体在催化剂的存在下经化学反应而制成 与石油润滑油

相比都有优异的稳定性、低温性能和抗氧化 性 部分可生物降解 价格偏高

润滑脂的组成—稠化剂 作用： 通过对油的吸附和结构组成脂的骨架 组成网状纤维形成不同的结构----抗水性 耐高温 稠度 流 动性等. 润滑脂可视为一块海绵由增稠 剂形成的小孔充满基础油的颗 粒 施加外力使基础油从增稠 剂中释放出来提供润滑 外力消失后基础油被重新 吸收到增稠剂中

皂化机理皂分子在基础油中借羧基端的离子力和烃基端的范 德华力吸引聚结成皂纤 维； 羧基端相互吸引在纤维内部，烃基则指向纤维表面 因而使纤维表面亲油。 靠两种力互相吸引而形成交错的网格骨架，使油固 定在空隙中、吸附在纤维表面和膨化到纤维内部， 从而 形成润滑脂。

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电子显微镜中的皂纤维

钙基

钠基

锂基

X30,000

稠化剂的分类皂基： 目前最大的一类，有钠基、钙基、复合钙、 锂基、 复合锂、钡基、铝基、复合铝 有机： 脲类化合物、酰胺类化合物、有机染 料、氟碳化 合物等 无机： 膨润土、硅胶、硼化氮、石墨等 烃基： 如地蜡、石蜡、石油脂等

润滑脂的组成—添加剂1. 结构改善剂 改善皂油的结构，提高其机械安定性，胶体安定性常用 的有甘油 环烷酸 高级醇 乙二醇 水等 2. 功能改进剂 可赋予原来不具有的性质而不改变其结构的添加剂.如抗 氧剂 抗磨剂 极压剂 金属钝化剂 增粘拉丝剂等 3. 固体填料 有固体润滑特性的物质.对基础脂的油膜遭受重负荷，振 动，冲击负荷高温起补强作用如.石墨 二硫化钼 ZnO、 TiO2、PbO、BN、PbI2氮化硼 铜 铅 等金属粉末

润滑脂的分类方法-DIN 51502K 润滑脂的编号 特性编号 稠度等级 (NLGI-Class) 附加字母 附加编号 P 2 K -30

类型 KP:表示该产品含有基础油、增稠剂和添加剂且具有一定的极压性 稠度系数： 1 2 附加字母： K 附加编号： -30 锥入度 锥入度 最大操作温度 最低操作温度 310-340 265-295 +120C -30C

润滑脂的分类方法-GB/T 7361(ISO 6743/9)X 1,润滑脂的编号 2,最低使用温度 3,最高使用温度 4,抗水性、防锈性 5,极压性 B D H B

第2个字母，A为0℃,B为-20℃,C为-30℃,D为-40℃,E为小于-40℃ 第3个字母，A为60℃,B为90℃,C为120℃,D为140℃,E为160℃,F为180℃,G为大于180℃

第5个字母，A为非极压，B为极压环境条件 防锈性 字母4 环境条件 防锈性 字母4 环境条件 防锈性 字母4

干燥 干燥干燥

不防锈 淡水防锈盐水防锈

A BC

静态潮湿 静态潮湿静态潮湿

不防锈 淡水防锈盐水防锈

D EF

水洗 水洗水洗

不防锈 淡水防锈盐水防锈

G HI

润滑脂的分类方法-稠度分类NLGI – 美国润滑脂学会- 用针入度表示润滑脂

软硬程度 - 用标准圆锥体放于25 C润滑脂试样表面，经5秒钟后圆锥体所沉入的深度(单 位为1/10毫米),称为该润滑脂的针入度 - 针入度越大表示润滑脂越软，反之表示润滑脂越硬 - 工作针入度：将25 C的润滑脂试样立刻置于ASTM 标准油脂处理器中，在经受60次冲击后测得的针 入度 - 原始针入度：在25 C时，试样从试样瓶转到测试 器的过程中，仅受到最低限度的处理，在没有经受油脂处理器处理的情况下 测得的针入度锥入深度

ASTM D-217

NLGI润滑脂稠度等级锥入度(cm) NLGI 等级 应用

444 - 475400 - 430

00000

半流体润滑脂 中央润滑脂系统轴承润滑脂

355 - 385310 - 340 265 - 295 220 - 250

01 2 3

175 - 205130 - 160

45

极少使用

085 - 115

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润滑脂的重要特性润滑脂的结构决定了它同液体润滑油有不同的特性，既具有 流变特性(非牛顿性触边性)主要表现在： 1 不受外力作用时，保持一定的形状，不会自动流失，受到 微弱外力 作用产生弹性形变，移去外力又恢复原来的位置 和形态 2 外力增大到足以使脂发生形变和流动而不能恢复原来的位 置和形状 3 脂在流动过程中随剪切应力的增大 体系粘度随之减小易形成流体润滑. 4 在经受高剪切应力的环境下，润滑 脂的流动性似理想液体，既相似粘 度保持在一个恒定值. 5 当剪切停止润滑脂的稠度等到恢复.

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