低噪音脲基润滑脂的研究
低噪音脲基润滑脂的研究白传航(中国石化润滑油分公司重庆分公司,重庆400039)且不稳定,原因是芳胺双脲的微粒损伤了轴承表面所致。氨基芳胺/脂肪胺双脲脂的轴承振动值低,具有良好的低噪音性能。
上◎制得了性能优异a的脲基低噪滑脂Publishingsf脂塍的研究工Id已髹费文十余篇滚动轴承虽然只有几个部件,即内外环、保持架、滚动件、密封件和润滑剂,但产生噪音的原因却非常多。根据频率,将轴承产生的声音分为噪音和振动。将频率大于1 000Hz的声音称为噪音,将频率小于1000Hz的声音称为振动,这两种声音都会影响到轴承的安静运行。
聚脲是指分子结构中含有NHCONH基团的化合物,可以用作润滑脂的稠化剂,常用的有双脲和四聚脲。聚脲化合物是一类热稳定性很好的稠化剂,它的分子结构中不含金属原子,在使用中对基础油没有催化和老化作用,因而聚脲润滑脂具有良好的耐高温性能、极长的轴承寿命、良好的抗水性。但是在20世纪90年代以前,润滑脂界认为脲基润滑脂不能作为低噪音润滑脂,因为脲基润滑脂在轴承运转中会产生刺耳的噪音。直到20世纪90年代初期,由于脲基润滑脂技术的发展,才开发出脲基型低噪音润滑脂并已获得广泛的应用。目前脲基低噪音润滑脂的技术主要掌握在世界著名的轴承公司和石油公司手中。
脲基低噪音润滑脂均为双脲润滑脂,在对脲基润滑脂的结构、制脂工艺进行研究的基础1脲基型低噪音脂的研究1双脲是指分子中含有2个NHCONH官能团的化合物,一般由1mol二异氰酸酯、1mol第1种胺和1mol第2种胺(这2种胺可相同或不同)在基础油中反应直接制成润滑脂,即常说的就地法(in-situ)。反应方程式如下:由于二异氰酸酯和胺可以有多种组合,为方便,按表1的组合研究双脲稠化剂。
表1双脲稠化剂的反应物编号二异氰酸酯第1种胺第2种胺固体脂肪胺液体脂肪胺液体芳香胺液体脂肪胺芳香胺液体氨基胺脂肪胺1.1固体二异氰酸酯为反应物的双脲脂以固体二异氰酸酯和脂肪胺按摩尔比1:2反应生成的双脲稠化剂制成的润滑脂,用6206Z3轴承测定振动值。观测到需要3min以上的时间,振动值才能达到相对稳定,同时还发出刺耳的声表2液体二异氰酸酯芳香胺的摩尔比序号液体二异氰酸酯芳香胺A芳香胺曰,振动值随时间的变化见。
从中可以看出,固体二异氰酸酯双脲脂是一种噪音性能很差的润滑脂,主要原因是固体二异氰酸酯易水解,造成计量不准,稠化剂微粒脲润滑脂振动值的测定结果见3和。Pub惑许会解决这1是一种很复杂的混合物,因此用固体二异氰酸酯很难制出低噪音脂,故以后的研究中不再考虑固体二异氰酸酯。
2液体二异氰酸酯/脂肪胺双脲月旨以液体二异氰酸酯I旨肪胺按摩尔比1:2反应所得的双脲脂,振动值的测定结果基本无延迟时间,见。
从可看出,液体二异氰酸酯/脂肪胺双脲脂具有稳定的振动值,但是此振动值偏高。
1.3液体二异氰酸酯/芳胺双脲脂以表2的配比制备液体二异氰酸酯和芳胺双从和可以看到,虽然这3种脂起动时的振动值很低,但是振动值升高很快,即噪音寿命极短,并且波形也不稳定,同时最明显的是测定脂后振动值(将轴承清洗干净再测定轴承的基础值),发现基础振动值大幅增加且波形呈规则的跳动,说明轴承的滚道等部位已产生缺陷。在清洗轴承的过程中,发现清洗出的这3种双脲脂呈现粉砂状的沉淀,手感硬度较大。这个事实说明这3种双脲稠化剂在轴承中实际上起到了磨料的作用,造成轴承损伤。
4液体二异氰酸目旨芳胺脂肪胺双脲脂芳胺双脲脂具有较低的振动值,但振动值会升高且波形不稳定;脂肪胺双脲脂波形稳定但振动值偏高,如果将这2种胺设计到同一分子中,构有密切的关系,氨基芳胺/脂肪胺双脲脂具有较好的噪音特性,振动值低,运转后不损伤轴承,是性能优异的低噪音润滑脂。
按液体二异氰酸酯:芳胺:脂肪胺=1:1:1的摩尔比制备了3种双脲润滑脂,测定了轴承的振动值,见。
这3种双脲脂的振动值基本相同,仅注脂振动值有1dB左右的差别,它们的共同特点是均脂振动值约有60s的延迟时间才达到相对稳定,也有一些跳动;注脂振动值在35dB左右,虽然没有延迟时间,但也存在波形跳动现象。清洗后的轴承测定基础振动值同样大幅升高,波形不稳定,清洗出的润滑脂也呈粉砂状的沉淀,说明使用这3种润滑脂后,轴承也受到了损伤。
从上面的考察中,基本上了解了芳胺双脲脂、脂肪胺双脲脂和芳胺/脂肪胺双脲脂的噪音特性。如果减少芳胺,增加脂肪胺,是不是可能对噪音特性有改善呢,考察了液体二异氰酸酯:脂肪胺:芳胺=1:1.5:0.5摩尔比的情形,用了3种不同的芳胺,实验结果与基本相同,这说明此摩尔比对润滑脂的噪音特没有改善。再降低芳胺的摩尔数,以液体二异氰酸酯:脂肪胺:芳胺=1:1.8:0.2的摩尔比考察了3种芳胺制成的脂的噪音特性,其中用2种芳胺制成的脂噪音特性仍没有改善,而第3种芳胺却有较明显的改善,振动值见。
从可以看出,这种芳胺脂肪胺双脲脂,其均脂振动值、注脂振动、基础振动值和测定脂后的轴承振动值几乎是重合的,所以这种双脲脂具有较好的低噪音性能。但是这种双脲脂放置一段时间后,却不能得到重复的结果,振动值增加,也有20s左右的延迟时间,这可能是润滑脂中的稠化剂再结晶的结果。
5液体二异氰酸目旨氨基芳胺脂肪胺双脲脂要从根本上解决脲基脂的低噪音性能,必须找到一种脲基稠化剂,这种稠化剂制成的润滑脂用于轴承后不会对轴承造成损伤。也就是要找到一种胺,这种胺类制成的双脲稠化剂不会成为硬的磨料。一般而言,芳基双脲脂的轴承寿命较短,而氨基脲脂的寿命较长。猜想氨基脲的寿命较长可能和它不会损伤轴承有关,这有可能改善润滑脂的噪音性能。
按液体二异氰酸酯:氨基芳胺:脂肪胺=1:1:1的摩尔比制得的润滑脂振动值见。
振动限值动值脂g振动值注脂振!动值/时间/s表8氨基芳胺/脂肪胺双脲脂振动值从可看出,此脂的延迟时间较长才能得到稳定的振动值,注脂振动值、基础振动值和测定后的基础振动值几乎是重合的,这说明此脂已根本解决了双脲脂对轴承的损伤问题。
对于延迟问题,可以通过降低基础油的粘度解决。氨基芳胺/脂肪胺双脲脂可以制备性能优异的低噪音润滑脂。
2结论脲基润滑脂的低噪音性能与脲类化合物的结半合成电脑横机针织油的研究张璐熠傅树琴肖剑朱明(中国石化润滑油分公司上海研发中心,上海200080)织油。实际应用表明,半合成电脑横机针织油的涂油周期可达12h以上,能够满足电脑横机的润滑要求。
电脑横机是一种由计算机技术控制的、用于编织棉、羊毛和羊绒等织物的主要机种。随着纺织业的蓬勃发展和人们对高档毛纺织物的需求增加,电脑横机得到日益广泛的应用。国家纺织机械信息中心统计的数字表明,2002年,全球生产的电脑横机总数为9581台,其中56%销往亚洲,而中国内地市场就占据了23%操作、编织工艺繁杂多变等特点,因此作为电脑横机重要的辅助介质,电脑横机针织油必须具备良好的热稳定性、粘温特性、润滑性、可清洗性、低挥发性和较长的油膜保留时间,传统的针织机油已不能满足高档电脑横机的使用要求,需要使用高档的针织油来取代传统的针织油。
国外高档电脑横机针织油的研究已有多年历硕士,工程师。现主要从事金属加工润滑剂的开发及应用研究工作。
摘自中国润滑油网- 上一篇: 机械杂质多少可被视为"无"
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