锂基润滑脂低温性能影响因素探究

1、    锂基润滑脂低温性能影响因素探究    张俊杰+陈炳耀+杨善杰+潘津炼+薛飞摘 要： 目前人们对润滑脂的应用不断延伸，但对其低温性能研究不足。本论文主要通过对组成锂基润滑脂的不同vi值基础油，低凝和通用基础油及润滑脂的稠化度试验分析验证，确定影响低温性能的主要因素。最终得出基础油的vi值是主要因素，vi值越大，低温性能越佳。低凝基础油对润滑脂低温性能有改善作用。关键词： 锂基润滑脂；vi值；低凝基础油；稠化度随着我国工业的蓬勃发展，润滑脂的应用领域也在不断扩展，数据表明，润滑脂的年产量在高速增长，但是人们对于润滑脂的研究比起对润滑油的研究还是有所欠

2、缺，主要体现在对于其低温性能研究不足，该低温性能主要针对其低温启动时和启动后最初的润滑性能。润滑脂是将稠化剂分散在液体润滑剂中的固体或半流体产品，同时还可以加入其他添加剂，使之赋予特殊的性质。而锂基润滑脂更是润滑脂一个重要的分支，研究其低温性能影響因素对于机械在特殊作业环境下的润滑有着重要的意义，同时亦为锂基润滑脂的使用提供一定的理论基础。一、试验内容1试验药品及仪器：hvi150基础油调制的锂基1#，2#mp和hp，mvi150基础油调制的锂基1#，2#mp和hp，低温恒温槽，润滑脂锥入度试验器。2试验方法试验标准实验改变润滑脂锥入度的测定温度，其余测定采用gb/t269。通用锂基润滑脂和高

3、温锂基润滑脂的性能参数选取hvi150基础油调制的锂基1#mp和hp，测定其在标准温度25下的工作锥入度，以及在冷温恒温槽中降温到15，5，-5，-15的工作锥入度。不同粘度指数的基础油对锂基脂低温性能影响实验分别选取hvi150和mvi150基础油调制的锂基2#hp，测定其在25和各低温环境下的工作锥入度。通用和低凝基础油对锂基脂低温性能影响实验分别选取mvi150，hvi150和mviw150基础油调制的锂基2#mp，测定其在25和低温环境下的工作锥入度。不同稠化度对润滑脂低温性能的影响实验选取mvi150基础油调制的锂基1#和2#hp，测定其在25和各低温环境下的工作锥入度。二、结果讨论

4、1.mp和hp性质测定结果分析通用锂基脂mp和高温锂基脂hp主要区别：耐高温性能不同，hp因合成工艺不同，耐高温性能更佳。由表1可知，hvi150基础油调制的1#mp和1#hp在低温条件下的工作锥入度彼此接近。两者随温度降低工作锥入度在不断减小，在-25时已经小于3#锂基脂的工作锥入度范围220-250，下降幅度较大。可知低温环境对锂基润滑脂性能有明显的降低，研究锂基润滑脂低温性能的影响因素可有效改善低温环境对其性能影响。2不同粘度指数的基础油对锂基脂低温性能影响工作锥入度是测量润滑脂稠度大小的质量指标。它是指在规定的质量、时间和温度条件下，标准锥体垂直刺入固体或半固体产品的深度，单位以0.1

5、mm表示。本实验改变其测定温度，作为其低温性能的表征量。稠度增加量越大，则其低温性能越差。基础油的粘度指数vi是粘温性能的重要指标。对于矿物基础油，vi越大，则基础油低温和高温粘温性能更佳，并具有良好的低温流动性。由图1可知，随着温度降低，mvi150、hvi150和vhvi150基础油调制的锂基酯工作锥入度在不断减小，表明其稠度在不断增大，低温性能下降快。mvi150下降最快，在-15时小于3#锂基脂的工作锥入度下限值220，远远小于其他两种基础油调制的锂基脂。而vhvi150下降趋势较小，-25时工作锥入度是245.3。主要因为mvi150的vi最小，基础油低温粘温性能和低温流动性最小，而

6、基础油占锂基脂的比例在75%以上，导致锂基酯的低温性能越差。而hvi150和vhvi150的vi值大于mvi150，所以其低温性能更佳。3通用和低凝基础油对锂基脂低温性能影响低凝基础油低温性能优良，对锂基润滑脂的低温性能有良好的改善作用。由图2看出，随着试验温度的降低，锂基脂低温下的锥入度减小。mvi150和低凝mviw150基础油调制2#锂基脂相比，在5以上，两者变化趋势整体接近。说明低凝特性并不会改善锂基脂常温下的性能。在5以下时，mviw150的低温工作锥入度相比较mvi150，锥入度下降趋势明显减缓，低温性能得到较大提高。在-15时，mviw150的低温锥入度241.5，略大于hvi1

7、50的锥入度，在-25时，低凝中粘度指数基础油mviw150调制的2#锂基脂的低温锥入度大于高粘度指数基础油hvi150。分析看出，mviw150调制的2#锂基脂的常温性能不及hvi150调制的2#锂基脂，但低温性能更加优良。同时对比相同粘度指数mvi150调制的2#锂基脂，低温性能大幅度提高。4不同稠化度对润滑脂低温性能的影响由图3可知，随着试验温度的不断降低，不同稠化度的锂基脂锥入度降低幅度不同。在-25时，hvi150基础油调制的1#锂基润滑脂比2#锂基润滑脂的锥入度大14.1，两者递减趋势在接近。1#锂基润滑脂相比2#下降幅度更大，主要由于随着温度降低，基础油不断接近自身的倾点，导致低温性能彼此接近。可以得出，稠化剂加入量不同，导致稠化度不同，但对低温性能没有决定性的影响效果。分析mvi150基础油调制的1#锂基脂和hvi150基础油调制的2#锂基脂可得，在-25时，2#锂基脂的锥入度为192.2，大于1#锂基脂的锥入度，说明决定锂基脂低温性能的影响因素是基础油的粘度指数，稠化度并不是主要影响因素。结论综上所述可知，不同粘度指数的基础油及低凝基础油对锂基润滑脂的低温性能有良好的改善功能。 科学与财富2017年24期科学与财富