聚脲潤滑脂由於具有高的滴點、優良的綜合性能,在鋼鐵工業、汽車工業、電器設備、軍事工業等領域獲得了廣泛的應用,已成為當今世界上高性能潤滑脂品種的一個發展方向,且已成為衡量一個國家潤滑脂工業水平的重複要標誌。
1、聚脲稠化劑的結構與聚脲潤滑脂的性能
聚脲稠化劑通常由異氰酸酯與胺類反應聚合而成,脲基潤滑脂稠化劑中含有官能團:—NH—CO—NH—,分子之間以較強的氫鍵相結合,使整個膠體體係處於非常穩定的狀態; 同時,氮原子孤電子對的存在,增強了整個分子的極性,使得脲基脂對金屬有非常強的親和力,氮原子的存在又使其具有一定的防锈、抗磨性,從而決定了脲基脂具有獨特的性能,且聚脲潤滑脂不同於金屬皂基稠化劑,不含金屬離子,避免了皂基稠化劑中金屬離子對潤滑脂基礎油的催化氧化作用。因此,聚脲潤滑脂具有一係列優良的使用性能:良好的熱穩定性和氧化安定性、良好的低溫性能、良好的抗腐蚀性和抗水性、良好的相容性、長的使用壽命、良好的膠體安定性及潤滑性。
2、聚脲潤滑脂的性能影響因素
基礎油
選擇合適的基礎油是製備優質聚脲潤滑脂的重複要條件,通常選用高溫性能較好的硅油、酯類油、礦物油和合成烃油等作為生產聚脲潤滑脂的基礎油。
(1)硅油
由硅油製備的聚脲潤滑脂產品的各個方麵的性能都比較突出,但是潤滑性很差,極壓抗磨性能 PB 值很低。其合成的脲基潤滑脂的極壓性不能達到要求,且硅油的價格比較高,不適合做連铸機脂的基礎油。另外,硅油是以硅氧烷為主链,在硅氧烷的側链上連接一些基團(苯基、甲基[6])或者元素(氯、氟[7])均可以提高潤滑脂的高溫性能。採用氨基聚硅氧烷、多異氰酸酯和多氨基的含有活性基團的硅烷,通過它們的共聚合反應獲得有機硅聚脲基礎聚合物。該有機硅聚脲基礎聚合物具有很好的耐高低溫、耐溶劑性能以及較好的力學性能且可以室溫固化,通過分子链端基和側链的烷氧基基團相互交聯,形成分子內和分子間的交聯網狀結構,由此生產黏合劑、密封膠、塗料及抗緩衝層,尤其是在汽車工業的密封膠領域有較好的用途。
(2)酯類油
由於各種酯類油的結構不同,所得聚脲潤滑脂的稠度、滴點、蒸發量差別也很大。其共同的特點就是對添加劑的感受性比較好,極壓性能都能滿足要求。但是由於酯類油的抗水解能力比較差和極性結構需要的稠化劑的量很大,給生產工藝帶來很大的麻煩,不利於生產的順利進行。
用多羟基酯類油作基礎油合成了聚脲脂,該脂具有很好的熱穩定性、電導性和生物降解性。將聚脲稠化劑與金屬皂基稠化劑加入到動力黏度 40 ℃時為 20~80 mm2/s 的酯類油中製備了復合聚脲潤滑脂,該脂在高溫下穩定,不易產生灰塵,而且具有很好的高溫性能。採用動力黏度 40 ℃時為 80~300 mm2/s 的酯類油作為基礎油合成了脲基脂,該脂能夠提高高溫工作下軸承的噪聲特性,而且在轉速改變較大範圍內保持這種性質。
聚脲基潤滑脂的應用
Seivio HitaLub H620合成長效高溫潤滑脂聚脲基潤滑脂作為一種性能全麵的新型潤滑脂,最突出的性能是使用壽命長,廣泛應用於冶金、汽車、軸承等苛刻的機械設備上。未來聚脲潤滑脂的發展趋勢將是發展復合聚脲潤滑脂,以滿足現代工業更高的使用要求。隨著現代工業和科學技術的快速發展,許多機械設備在高溫、高速、重複載等苛刻工況下運轉,因此要求潤滑脂除了具有最基本的潤滑、密封、防護性能外,最好還具有較長的使用壽命。相比復合锂基潤滑脂、復合磺酸钙基潤滑脂、復合鋁基潤滑脂和膨潤土潤滑脂等其他高性能潤滑脂,聚脲潤滑脂作為一種性能全麵的新型潤滑脂,其最突出的性能是使用壽命長。