摘要：为提高我公司润滑脂产品质量，提升产品竞争力，对2#通用锂通过改变急冷方式，减少相应添加剂进行工艺改进，将其的皂含量提高，降低分油，并达到预期的效果。
关键词：润滑脂、分油、皂含量
Abstract: In order to improve our company grease product quality, enhance the products competitiveness, we increase the soap content and reduce oil, to achieve the desired results, by the ways of changing the emergency cooling mode of the 2# universal lithium and reducing the corresponding additive and other process improvements.
Key words: grease, oil, soap content
中图分类号：U473.6 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2012)
1. 前言
润滑脂的用途甚广，从人们日常生活用的自行车，农业用的拖拉机，交通运输用的汽车、火车、船舶、飞机，迅速发展中的信息网络产业，直到宇宙飞行器等，凡是有转动、滑动的部位都常使用各种润滑脂，以供机械摩擦部位润滑。润滑脂还兼有防水、防尘、防锈和密封防护等作用，润滑脂生产与经营同工业、农业、交通运输业等密切相关，尤其是与汽车工业关系更为密切。随着这些相关行业的较大发展，将给我国润滑脂行业提供良好的发展机遇。为了抓住这一机遇，提高我公司润滑脂产品质量，提升产品竞争力，不断创新，努力突破是我们公司在前进的道路上必须要做的工作。
2. 存在的问题
中石化股份润滑油分公司在2007年2月份对润滑油各分公司进行工艺检查，发现个别分公生产的2#通用锂基脂皂含量相对较低，分油相对较大，于是中石化股份润滑油分公司以科技开发部牵头，对各分公司的2#通用锂进行工艺改进，将其的皂含量提高，降低分油。
3. 基本情况介绍
为了更好的改进我们的工艺流程我们要先了解润滑脂的定义，结构和胶体安定性的定义。
3.1 润滑脂简介
润滑脂是由基础油、稠化剂和添加剂组成，属于胶体分散体系。基础油是液体润滑剂，有矿物油和合成润滑油之分，是润滑脂的主要组分。稠化剂是一些有稠化作用的固体物质，常用的是脂肪金属皂，由稠化剂以胶团形态均匀地分散在液体介质之内。他们的共同作用是将基础油吸附在一起，将流体状的基础油稠化成半固体(半流体)状的胶体物质。添加剂的加入则是为了改善润滑脂的其他性能。
3.1.1 基础油在润滑脂中的存在状态
基础油在润滑脂中的存在状态膨化油是指处于皂纤维内部，即皂分子晶格内部的油。这部分油由于受皂分子羧基端离子力场的影响，被维系在晶格内很难被挤出，不过在高剪力作用下，皂纤维的羧基端断开，也可将膨化油释放出来。毛细管吸附油指处于皂分子胶束之间的基础油。游离油指处于皂纤维外部，所受维系力较小，容易从体系中分出[1]。
在重力作用下，游离油首先被析出，当施加足够外力时，毛细管吸附油也可被引出。
3.2 胶体安定性
润滑脂是基础油通过分子间作用力与皂纤维形成可塑性固体，本身结构具有不稳定性。在一定条件下，基础油就会脱离皂纤维，这种情况称为分油。润滑脂抵抗分油，保持胶体结构稳定的性能成为胶体安定性。分油是润滑脂这种胶体结构的必然表现，一定的分油率有助于基础油在摩擦面上的扩散，有利于润滑，但是如果润滑脂胶体安定性差，可导致润滑脂在运转过程中过度分油导致流失，从而缩短轴承运转寿命。
4. 我公司生产现状
4.1 茂名分公司的生产配方及工艺过程简介
茂名分公司生产2号通用锂基脂基础油为HVI 1b650 、HVI 1b750;急冷方式为用急冷混合器急冷，急冷温度为170℃
经统计， 我们的2号锂皂含量普遍在6~7%之间，分油在4~5%之间，并有一部分不合格，皂含量与润滑油公司质量控制指标8%相差很远，分油要求≤5%，我们产品不符合标准的要求，所以我们产品应该进行工艺改进，将皂份提高，降低分油。
5. 问题的分析和解决
5.1 问题的分析
5.1.1分析影响分油的主要因素
影响润滑脂胶体安定性的因素较多，结合我公司的生产实际，分析影响润滑脂分油的因素如下：
(1) 润滑脂的胶体安定性和润滑脂基础油的粘度有关，如同一种皂基、相同含皂量的润滑脂，基础油的粘度小，润滑脂的胶体安定性差，容易分油，分油量也多。因为我公司生产润滑脂的基础油基本固定，而且现有的罐容有限，所以并不是主要的影响因素，就不调整其粘度。
(2)在生产工艺相同的条件下，润滑脂中基础润滑油的百分比越大，析油量就越大。因此，对某种润滑脂，选择适宜粘度和比例的润滑油很重要。润滑脂中基础油越少分油就越小，但是一味的减少基础油的量会导致成本的增加，所以考虑应适当的降低基础油的量。
(3)分油的大小取决于润滑脂组成。稠化剂的种类有很大影响，不同金属皂对润滑脂稠化能力不同。有些脂虽然稠化剂用量很高，但成品脂的稠度也不一定很大，胶体安定性也不一定很好;而另一些金属皂稠化剂用量很少，但润滑脂的胶体安定性很好。在我们生产的配方中，有加入10kg的C剂。C剂对锂基脂结构有明显改善作用，尤其对改善润滑脂胶体安定性更优效果。这是由于生成的锂皂本身也有稠化作用，同时赋予基础油具有类似环烷基原油基础油那样的皂-油分散特性。[3]但由于其增强皂化物的稠化能力，使得脂的皂含量降低。
(4)稠化剂中脂肪酸不同，所制得的润滑脂胶体安定性也不一样。采用动、植物油制得的润滑脂与采用合成脂肪酸制得的润滑脂相比较，往往合成润滑脂的胶体安定性优于天然脂肪润滑脂。我公司生产的润滑脂都是用合成脂肪酸制成的，所以脂肪酸的种类也不是主要的影响因素。
(5)润滑脂组成中极性物质含量越多，胶体安定性就越差。过量游离碱的存在，或者加入了极性大的防锈添加剂(如极压添加剂以及无机盐类等)，都会使润滑脂的胶体安定性变差。在我公司生产的过程中间要测定润滑脂的游离酸的含量，然后通过加入添加剂来调整游离碱的含量，所以也不是这次工艺调整的任务。
(6)润滑脂的生产工艺也有明显影响。因为润滑脂结构的好坏取决于皂再结晶速度的快慢。急冷方式有很大的影响在混合器中急冷，其皂纤维是长、细，稠化能力强，分油偏小，皂含量低。[1]急冷是金属皂在高温下与基础油形成的溶胶态的溶液与常温基础油快速混合，使体系物料温度迅速降低，从而出现相变的过程冷却速度太快，皂稠化能力小，胶体安定性差。
由于润滑脂在生产过程中有太多的因素会影响脂的皂含量和分油，经过我们工艺组针对我们公司生产工艺过程的分析,认为生产工艺、稠化剂的种类这两种因素对造含量和分油影响最大。
5.2 问题的解决
(1)改变急冷方式：倒釜急冷，反应完成后物料在调合釜加1000kg底油急冷。这样的皂化物比较粗大，皂分提高。虽然这种急冷方式急冷速度较快，生产出来的产品胶体安定性差，但是通过后处理如循环过滤剪切45min左右，将粗短的皂化物纤维剪切成细长的纤维，使其与基础油充分混合接触，将基础油更好地固定在皂化物形成的网状骨架中，这样提高了产品的胶体安定性能。
我们先改变了急冷方式，得出的数据如表：
|
批号 |
锥入度 |
分油 |
皂份 |
|
0706077113 |
282 |
4.5 |
7.4% |
|
0706092113 |
286 |
5.3 |
6.9% |
|
0708119113 |
280 |
5.0 |
7.4% |
|
0708263113 |
281 |
4.7 |
7.1% |
|
0708264113 |
289 |
4.98 |
6.9% |
由上表可知，单纯的改变急冷方式对于分油和皂含量都没有特别好的效果。
(2)减少C剂的量。C剂的量调整为5KG，调合油量约比10kgB剂生产时少加100kg左右基础油。
表5-1 调整工艺条件后生产的2#锂部分分析数据
|
批号 |
锥入度 |
分油 |
皂份 |
|
0709183123 |
280 |
1.9 |
8.4% |
|
0709190123 |
272 |
1.4 |
8.5% |
|
0709198123 |
281 |
1.3 |
8.55% |
|
0709224113 |
282 |
1.9 |
8.1% |
|
0709239113 |
273 |
2.7 |
8.7% |
根据我们生产设备实际情况，调合釜容积是4m3，通过工艺调整后，由于无法充分利用釜容，建议将产量提高，经过科技开发部同意，我们将配方适当提高，工艺条件还是按以上改变后的操作，产出的产品皂含量8.0%以上，分油控制在3.0%左右。通过以上两种工艺条件调整，数据统计如表5-1，通过表5-1可以看出，分油控制在3.0%以下，皂份提高到7.8% 以上。
6 结论
经过工艺的调整，我公司通用锂基脂2号的分油由原来的4~5%之间降低到了3%左右，皂份由原来的6~7%之间增加到了8%，说明我们的工艺调整是成功的。
致谢：
[1] 孙全淑.《润滑脂性能及应用》.烃加工出版社 .1988年9月第1版
[2] 朱廷彬.《润滑脂生产技术大全》.中国石化出版社.2005年4月第1版P209
[3] 朱廷彬.《润滑脂生产技术大全》.中国石化出版社. 2005年4月第1版P208
[4] 朱廷彬.《润滑脂生产技术大全》.中国石化出版社. 2005年4月第1版P209
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文章名称：
降低2号锂基脂分油，提高润滑脂质量
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