對于潤滑脂,特別是皂基潤滑脂潤滑的作用機理,不少學(xué)者進行了大量的研究工作,但是,至今還沒有統(tǒng)一的認識,有待今后進一步的研究來解決。
一般說來,多數(shù)學(xué)者認為,皂基潤滑脂是金屬皂和吸留在皂里面的基礎(chǔ)油構(gòu)成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體系。按皂-油凝膠粒子分散體概念可以認為,皂基潤滑脂是一個以油為分散介質(zhì)和以皂-油凝膠粒子為分散相的結(jié)構(gòu)分散體系。因此,對潤滑脂潤滑的作用機理就有了如下觀點。
通常認為,由于金屬皂的作用或者說是稠化劑的作用把基礎(chǔ)油帶到摩擦副的接觸面上,基礎(chǔ)油在此面上受外力作用而釋放出來而進行潤滑。這種觀點只看到基礎(chǔ)油起著真正的潤滑作用,僅只是根據(jù)下述試驗結(jié)果提出來的,即用不同的碗化劑稠化相同的基礎(chǔ)油所制得的潤滑脂,其摩擦系數(shù)相同。另一種觀點認為,基礎(chǔ)油與稠化劑都能起潤滑作用。這是根據(jù)潤滑脂與單獨的基礎(chǔ)油的對比試驗結(jié)果,以及潤滑脂的潤滑性能與碉化劑的剪切強度之間的關(guān)系提出來的。比較全面的觀點則認為,潤滑脂的潤滑作用,部分是由于基礎(chǔ)油的作用,而更重要的是取決于糊化劑和基礎(chǔ)油的特殊結(jié)合后所帶來的既不同丁基礎(chǔ)油又不同于稠化劑的潤滑性能。
1)觸變性
潤滑脂所具有的基本的特性,就是觸變性。當施加一個外力時,潤滑脂的流動在逐漸變軟,表現(xiàn)粘度降低,但是一旦處于靜止,經(jīng)過一段時間(很短)后,稠度再次增加(恢復(fù)),這種特性稱為觸變性。潤滑脂的這種特性,決定了其可以在不適于潤滑油潤滑的部位潤滑,而顯示它優(yōu)良的性能。
2)粘度
潤滑脂通常用表觀粘度或相似粘度來表示,在說明潤滑脂的粘度時,必須指明溫度和剪切速度??刹捎孟嗨普扯戎笜藖砜刂破涞蜏亓鲃有院捅盟托?。
3)強度極限
潤滑脂的強度極限是指引起試樣開始流動的所需小切應(yīng)力,又稱極限切應(yīng)力。潤滑脂強度極限是溫度的函數(shù),溫度越高脂的強度極限越小,溫度降低,脂的強度極限變大,它的大小取決于稠化劑的種類與含量,和制脂工藝條件也有一定的關(guān)系。
4)低溫流動性
衡量潤滑脂低溫性能的重要指標之一是低溫轉(zhuǎn)矩,即在低溫下(-20°c以下)潤滑脂阻滯低速流動軸承轉(zhuǎn)動的程度,潤滑脂的低溫轉(zhuǎn)矩由起動轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動60mm后轉(zhuǎn)矩的平均值表示。
5)滴點潤滑脂在規(guī)定條件下達到一定流動性時的低溫度稱為滴點。潤滑脂的滴點有助于鑒別潤滑脂類型和粗略估計潤滑脂的高使用溫度,一般說來,對于皂基脂,其使用溫度應(yīng)低于滴點20~30°c滴點越高,其耐熱性越好。
6)蒸發(fā)性
潤滑脂的蒸發(fā)性(度)表示潤滑脂在高溫條件下長期使用時,潤滑脂油分揮發(fā)的程度,蒸發(fā)性越小越好。脂的蒸發(fā)性主要取決于潤滑油的性質(zhì)和餾分組成。
7)膠體安定性
潤滑脂的膠體安定性是指潤滑脂在一定溫度和壓力下保持膠體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止?jié)櫥蛷臐櫥形龀龅男阅?,也就是潤滑脂抵抗分油的能力。通常把潤滑脂析出油的?shù)量換算為質(zhì)量分數(shù)來表示。潤滑脂的膠體安定性反應(yīng)出潤滑脂在長期儲存中與實際應(yīng)用時分油趨勢,如果潤滑脂的膠體安定性差,則在受熱、壓力、離心力等作用下易下發(fā)生嚴重分油,導(dǎo)致壽命迅速降低,并使?jié)櫥兂碜兏?,失去潤滑作用?br />
8)氧化安定性
氧化安定性是指潤滑脂在長期儲存或長期高溫下使用時抵抗熱和氧的作用,保持其性質(zhì)不發(fā)生永久變化的能力。由于氧化,往往發(fā)生游離堿含量降低或游離有機酸含量增大,滴點下降,外觀顏色變深,出現(xiàn)異臭味,稠度、強度極限,相似粘度下降,生成腐蝕性產(chǎn)物和破壞潤滑脂結(jié)構(gòu)的物質(zhì),造成皂油分離。因此,在潤滑脂長期儲存中,應(yīng)存放在干燥通風(fēng)的環(huán)境中,防止陽光曝曬,并應(yīng)定期檢查游離堿或游離有機酸、腐蝕性等項目的變化,以保證其質(zhì)量和使用性能