聚脲复合基润滑脂制备及性能研究
随着工业快速发展，在高温、高速、高载荷等严苛工况下运转的各类机械设备对润滑脂性能提出了更高要求。聚脲润滑脂具有高滴点、温度适用范围宽、热稳定性和氧化安定性好等特点，是一类可满足上述要求且具有广阔市场前景的高性能润滑脂，因此不少学者致力于研究新型聚脲润滑脂，目前多脲基润滑脂、聚脲复合基润滑脂的研究和应用是聚脲润滑脂领域新的研究方向。本文综合了聚脲脂和皂基脂的优点，通过两种途径制备聚脲复合基润滑脂，研究通过优势互补提升聚脲脂性能的方法。途径一:将四脲基稠化剂和锂基稠化剂复合制备聚脲复合基润滑脂，即物理复合法，包括预制法与直接法两种;途径二:直接将锂等金属原子引入脲基稠化剂分子骨架中制备聚脲复合润滑脂，即化学复合法。 首先，通过调研与开展实验，确定脲基脂和锂基脂制备原料与溶剂。采用正交实验得到预制脲基稠化剂的适宜合成条件为:加料温度35℃、最高反应温度70℃、反应时间35min。此外，还制备了锂基稠化剂。 其次，采用物理复合法之一的预制法将脲基稠化剂和锂基稠化剂复合制备聚脲-锂基润滑脂，并采用正交实验得到预制聚脲-锂基润滑脂的适宜合成条件:聚脲-锂基稠化剂含量22％,二者比例5∶1、炼制温度165℃、炼制时间2.5h。在该炼制条件下，采用基础油A制备的聚脲-锂基复合润滑脂滴点可达292℃。此外，与预制法所制备的聚脲润滑脂、锂基润滑脂相比，预制聚脲-锂基复合润滑脂的抗水淋性能分别提高89％、52％,极压性能分别提高27％、80％、抗磨性分别提高29％、7％,整体性能提升。 再次，采用物理复合法之二的直接法将脲基稠化剂和锂基稠化剂复合制备聚脲-锂基润滑脂，采用正交实验得到直接法制备聚脲-锂基润滑脂的适宜合成条件:聚脲-锂基稠化剂含量18％,二者比例5∶1、炼制温度190℃、炼制时间20min。在该炼制条件下，采用基础油A制备的聚脲-锂基复合润滑脂滴点可达281℃。此外，与直接法所制备的聚脲润滑脂、锂基润滑脂相比，直接法制备的聚脲-锂基复合润滑脂的抗水淋性能分别提高88％、56％,极压性能分别提高12％、78％、抗磨性分别提高12％、5％,整体性能提升。直接法制备的聚脲-锂基复合润滑脂的胶体安定性比聚脲润滑脂、锂基润滑脂显著增强，其氧化安定性稍逊于聚脲润滑脂但优于锂基润滑脂，与预制法结论一致。 最后，基于化学复合法并通过直接法制备了聚脲金属盐复合润滑脂。通过优化工艺条件，采用基础油A,在最高炼制温度为190℃的条件下分别制备了聚脲锂基、聚脲钠基、聚脲钙基、聚脲钡基润滑脂，滴点均在300℃以上，其中聚脲钡基复合润滑脂滴点高达312℃。制备的上述几种聚脲金属盐复合润滑脂中，聚脲钡基复合润滑脂综合性能最优。与直接法所制备的聚脲润滑脂、锂基润滑脂相比，聚脲钡基复合润滑脂的抗水淋性能分别提高1倍、1倍，极压性能分别提高26％、1倍、抗磨性分别提高20％、13％,整体性能提升。
聚脲润滑脂;物理复合法;抗磨性;抗水淋性能
西安石油大学
硕士
化学工程
黎小辉
2023
中文
TE626.4
2023-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）