作為添加劑,少量的專用聚合物可顯著增強潤滑脂的性能,同時,這也是應(yīng)用和客戶區(qū)分潤滑脂最直接有效的方式。
類型與好處
有利于潤滑脂的專用聚合物類型包括:復(fù)合鋁、磺酸鈣基、聚脲、有機物,還有最受歡迎的鋰和復(fù)合鋰。
聚合物添加劑的潛在的好處包括:
◎ 增強內(nèi)聚力。聚合物在高溫或機械加工等不利條件下有助于強化油脂的纖維結(jié)構(gòu),減少油脂變質(zhì)的情況。
◎ 增強防水性。更好的粘合效果帶來更好的防水性,可承受水的沖洗和噴灑。這也是聚合物添加到潤滑脂的主要原因。
◎ 增強粘附力。專用聚合物有助于提高潤滑脂附著設(shè)備表面的粘附力,潤滑脂的附著時間會因此更加持久。
◎ 增強抗剪切力。某些潤滑脂的橫向動穩(wěn)性可以提高60%。
◎ 減緩油脂分離。聚合物有助于鎖住潤滑脂中的油,延長油脂分離的時間。
◎ 增加產(chǎn)量。聚合物使?jié)櫥兊谜吵?,從而使改良增稠劑中油含量增加,這有利于增加產(chǎn)量,降低成本。
不錯的選擇
聚合物與潤滑脂內(nèi)潤滑油之間的兼容性是決定最終產(chǎn)品中聚合物添加劑性能的關(guān)鍵因素。
一般的原則是“相似相溶”(但是也有例外)——有雙鍵的基礎(chǔ)油(不飽和)與不飽和聚合物相容;沒有雙鍵的基礎(chǔ)油(飽和)與飽和聚合物相容。
潤滑脂中的基礎(chǔ)油可能提取自石油(包括聚α-烯烴),也可能是合成的(酯、醚、有機硅、其他),也可能是從植物或動物身上提取的。傳統(tǒng)礦物油——具有單鍵的碳?xì)浠衔?mdash;—分為α-烷烴基石蠟油、環(huán)烷烴基環(huán)烷油或芳香烴基芳烴油。
建立網(wǎng)絡(luò)
聚合物添加劑與潤滑脂稠化劑會構(gòu)成一個三維網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成有以下幾個機制:通過結(jié)晶相物理交聯(lián);通過不溶性硬質(zhì)相;通過建立氫鍵、化學(xué)反應(yīng);或者更簡單:通過長鏈纏結(jié)。不同的聚合物會通過其中一個或多個過程在潤滑脂的網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)造自己。
另一種建立網(wǎng)絡(luò)的方法是通過聚烯烴結(jié)構(gòu)。烯烴共聚物的單鏈中含有乙烯、丙烯和/或丁烯單位混合物。根據(jù)對石蠟的觀察,某種單位含量過多,聚合物會在油中會部分結(jié)晶。分散在整個油中的結(jié)晶區(qū)域?qū)⒕酆衔镦溸B結(jié)起來,在皂基周圍形成一個強大的網(wǎng)絡(luò)。
通過測試
為了確定每種聚合物在提高潤滑油性能方面的表現(xiàn),F(xiàn)unctional Products研究和測試了一系列的聚合物。調(diào)查中分別采用了錐入度測試(ASTM d217)、水噴灑試驗(ASTM D4049)和低溫流動性試驗。研究數(shù)據(jù)給出了成功案例和失敗案例。但是,把聚合物優(yōu)化了之后,添加劑會為潤滑脂帶來物質(zhì)利益(只有少數(shù)例外,如二氧化硅潤滑脂)。
錐入度測試驗結(jié)果表明,聚合物網(wǎng)絡(luò)可以增加潤滑脂的粘稠度,還有利于提高剪切力穩(wěn)定性。這些聚合物增強了潤滑脂皂基質(zhì),減少了潤滑脂工作時的故障。此外,某些聚合物會將潤滑脂內(nèi)的基礎(chǔ)油保留一段時間,從而減慢了油脂分離速度。
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