合成潤滑劑(油、脂)與礦物潤滑油不同,它們是用化工原料通過化學(xué)合成的方法制備的。國內(nèi)自改革開放以來,各行業(yè)引進(jìn)許多國外機(jī)械的同時,也帶進(jìn)了各種各樣合成潤滑劑。佛山凱頓潤滑技術(shù)有限公司等合成油脂研制生產(chǎn)單位,為社會提供了上百種合成油脂產(chǎn)品。不少企業(yè)在解決潤滑疑難問題或進(jìn)口油品國產(chǎn)化的工作中,運(yùn)用這些產(chǎn)品取得顯著成效。
1.現(xiàn)代機(jī)械必不可少的新型材料
現(xiàn)代機(jī)械的發(fā)展,要求潤滑材料必需滿足低溫、高溫、高負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速、高真空、高能輻射、強(qiáng)氧化介質(zhì)、長壽命等多種苛刻工況下的潤滑要求。礦物油潤滑劑不能說沒有改進(jìn)性能的余地,但在許多場合已無能為力了。合成油脂具有優(yōu)良的粘溫性和低溫性,良好的高溫性和熱氧化穩(wěn)定性,良好的潤滑性和低揮發(fā)性,有的還有極好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐輻射性。
例如,采用合成潤滑脂潤滑的軸承,速度因素(D N值)可達(dá)1×106mm.r/min。高速鐵路車輪軸承因列車的高速化,軸承轉(zhuǎn)速大幅度增加。鋰基脂很難適應(yīng)增高的轉(zhuǎn)速與軸溫,而聚尿型的Caidon合成潤滑脂已在220km/h的機(jī)車上運(yùn)行了30萬km,效果良好。
2.減摩節(jié)能的得力手段
合成油多有良好的潤滑性和摩擦特性。有人用ASTM D4172方法評價(jià)礦油、雙酯和聚α-烯烴,結(jié)果表明兩種合成潤滑劑抗摩性比礦物油好得多,摩擦因數(shù)低20%~35%。對7個制造廠生產(chǎn)的21臺往復(fù)式壓縮機(jī)和11臺螺桿壓縮機(jī)用相同粘度等級的Caidon雙酯壓縮機(jī)油替代礦油基壓縮機(jī)油進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果節(jié)省功率4.4%~13.5%。
聚醚類合成油的摩擦因數(shù)為0.01~0.02(同粘度的礦油為0.02~0.06),且在高負(fù)荷下仍保持較低的摩擦因數(shù)。這種類型的蝸輪蝸桿油與礦油型相比,既減少摩擦熱(油溫下降5~8℃)又能提高傳動效率25%~30%。天津、重慶、西安的印染廠在熱定型機(jī)上采用Caidon合成熱定型機(jī)油代替礦物油,電機(jī)電耗降低30%~80%。
世界各大石油公司進(jìn)行了大量的汽車發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)和行車試驗(yàn),證明使用合成油能直接節(jié)約燃料3%~5%。利用合成油優(yōu)良的低溫性能和粘溫性能,可以用粘度較低的合成油調(diào)配成多種發(fā)動機(jī)油。低粘度意味著低的內(nèi)摩擦力。一般認(rèn)為,摩擦因數(shù)減小一半,相應(yīng)的燃料耗量也減少一半。
3.簡化品種降低耗量的簡便途徑
多種多樣的潤滑劑品種會給采購、保管和使用帶來諸多不便,甚至造成誤用。簡化潤滑劑品種和降低潤滑劑耗量是潤滑管理人員所希望的,采用合成潤滑劑是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的簡便途徑?! ∏貛X電工廠原用潤滑脂有20余種,大多為礦油皂基脂。儲存期間因基礎(chǔ)油蒸發(fā)而變干和高速運(yùn)轉(zhuǎn)時軸承甩油現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。他們選取膠體安定性、蒸發(fā)度、高空高溫蒸發(fā)度三個項(xiàng)目,對15種脂進(jìn)行了比較試驗(yàn),證明所試的幾種合成潤滑脂優(yōu)于其他脂。后,確定用5種Caidon合成潤滑脂替代原來的20余種潤滑脂。生產(chǎn)微型車的長安機(jī)器制造廠烤漆生產(chǎn)線SSJ懸掛輸送機(jī)軸承有3196個,選用Caidon密封軸承脂(合成潤滑脂)在酸、堿、磷化液噴淋水、噴淋霧、高溫烘干等惡劣環(huán)境下未發(fā)生軸承卡死或其他事故。
合成油脂有粘度指數(shù)高、傾點(diǎn)低,在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)保持液態(tài)的特點(diǎn),因而減少了隨季節(jié)變化更換不同粘度等級油的品種,這從另一個方面減少了油的品種和用量。
4.延長潤滑周期和設(shè)備壽命的有效措施
合成油脂本身有很強(qiáng)的抗熱氧化能力,壽命很長;良好的潤滑性大大減少磨損,相應(yīng)延長了運(yùn)轉(zhuǎn)件的更換期,延長設(shè)備壽命,提高了可靠性水平。潤滑材料由礦油改為合成潤滑劑,??墒箵Q油期延長8~10倍。
天津石化公司滌綸廠第三縮聚釜驅(qū)動齒輪箱原用進(jìn)口礦油型的重負(fù)荷工業(yè)齒輪油,不到8000h便出現(xiàn)振動、噪聲增大,箱內(nèi)壁油泥、膠質(zhì)增多,并且結(jié)焦。改用全合成的Caidon半流體潤滑脂,已連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)16000h。噪聲、振動均正常,基本上沒有結(jié)焦和油泥。上海柴油機(jī)廠熱處理車間井式熱處理爐頂攪拌風(fēng)葉電機(jī)軸承,長期在180℃高溫下運(yùn)轉(zhuǎn),用MoS2脂流失嚴(yán)重,幾乎每月?lián)屝抟淮?。改用高溫性能好的合成潤滑?Caidon高溫脂,一年才修一次,軸承運(yùn)行平穩(wěn),噪聲消除。
5. 減少污染的“綠色”產(chǎn)品
普通礦油型壓縮機(jī)油極易氧化變質(zhì),終生成殘?zhí)?。?jù)統(tǒng)計(jì),空氣壓縮機(jī)的著火爆炸事故中,有40%是殘?zhí)恳鸬?。因而提高壓縮機(jī)油的氧化安定性以減少殘?zhí)?,對保證壓縮機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)是至關(guān)重要的。氟硅油、聚烷基乙二醇、合成烴、雙酯等合成壓縮機(jī)油均可實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。其中雙酯壓縮機(jī)油的綜合性能 。
近年來人們對地球環(huán)境保護(hù)的呼聲日益高漲,一些發(fā)達(dá)國家已立法制定標(biāo)準(zhǔn),要求使用對環(huán)境無害的“綠色”潤滑劑。按歐洲評價(jià)潤滑劑生物降解的標(biāo)準(zhǔn)方法對幾類基礎(chǔ)油所做的測定表明,生物降解性植物油70%~100%,合成酯類油10%~100%,礦物油10%~40%,聚乙二醇10%~90%。以前兩種為 。
6.提高經(jīng)濟(jì)效益的重要技術(shù)
潤滑劑品種的更新?lián)Q代是合理潤滑技術(shù)內(nèi)容之一。國家標(biāo)準(zhǔn)《合理潤滑技術(shù)通則》(GB/T13608-92)規(guī)定,運(yùn)用合理潤滑技術(shù)獲得的總經(jīng)濟(jì)效益等于減小摩擦功耗、減少設(shè)備漏油、更換配件費(fèi)用、停工時間、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用、潤滑劑耗量等六項(xiàng)所獲效益之和。與設(shè)備原用礦油型潤滑劑相比,如果合成油脂消耗量的減少不足以抵銷其價(jià)格的增加,則總效益為負(fù)值。但負(fù)值的可能性很?。幌喾?,可得到一個相當(dāng)大的效益(且不說還有無法計(jì)入的 、環(huán)保效益)。例如長城鋼廠四分廠引進(jìn)的輥底式高溫退火爐,原用28號軋鋼機(jī)油潤滑,問題多,改用Caidon合成窯車軸承脂,雖然當(dāng)時價(jià)格前者每公斤3元,而后者80元,但每年可節(jié)約油脂費(fèi)1800元、配件費(fèi)41100元、維修人工、材料費(fèi)2萬元,減少停工、降低能耗、產(chǎn)量增加多創(chuàng)造的利潤約7萬元,年總效益13.2萬元