锂基脂的制备

背景及概述^[1][2]

锂基脂作为多效脂已在汽车和其他工业领域获得广泛应用,但锂基脂在高温下使用时有局限性,特别从1970年开始美国大量采用盘式刹车,增加了轮轴承温度;还有在钢铁厂、搪瓷厂、印染厂、玻璃厂等许多设备上的使用温度超过了150℃,锂基脂已不能满足高温下的使用要求。复合锂基脂具有比锂基脂更高的滴点,更好的高温性能,能满足高温下的使用要求。

复合锂基脂的研究始于六十年代,1962年美国个复合锂基脂产品通过现场试验。七十年代以来复合锂基脂获得迅速发展,含二元酸、硼酸、水杨酸的复合锂基脂被称为“新一代”锂基脂,在美国复合锂基脂被作为工业多效脂、汽车多效脂、抗磨轴承脂而广泛应用,目前美国的复合锂基脂产量已占润滑脂总产量的2%以上。我国从七十年代开始了复合锂基脂的研究工作,并成功地在工业上应用,但我国的复合锂基脂产量所占比例还很低,目前我国的复合锂基脂产量仅占润滑脂总产量的2%。复合锂基脂由于具有良好的高温多效性能,必将在未来获得更加迅速的发展。

应用^[3]

锂基脂（锂基润滑脂）是一类极其重要的皂基润滑脂，是20世纪40年代至今发展最快、生产量、应用领域最广泛、最受润滑脂行业重视、而且仍然是21世纪最有发展前景的润滑脂品种之一。

制备^[2]

（1）取以下原料备用500SN矿物油；甲基苯基硅油；十二羟基硬脂酸；癸二酸；一水氢氧化锂；抗氧剂1010；所述热稳定剂为三盐和二盐；

（2）将约0.5的基础油和计算量的羟基硬脂酸加入四口烧瓶中，在90-105摄氏度下搅拌溶解；

（3）将水氢氧化锂溶于7倍蒸馏水中，放入四口烧瓶，在100-105℃下皂化1小时；加入计算量的癸二酸，继续皂化1小时；

（4）升温至110-120摄氏环境下脱水，加入1/4的基础油；升温稠化，缓慢加入剩余基础油，继续升温至最高炼制温度，保温20-30分钟，冷却至160摄氏度，加入抗氧化剂和热稳定剂，研磨成脂后即得锂基脂。

方法二：

配方如下：

工艺：

1.将有机酸、二元酸、单水氢氧化锂、1/3基础油以及自来水加入反应釜内外搅拌频率30～50rpm，并升温；

2.温度升至135～145℃，压力0.27～0.30±0.03MPa，并保持2～3h，内外搅拌频率30～50rpm；

3.缓慢泄压至0.05MPa，泄压过程中保持升温。内外搅拌频率30rpm；温度升至170℃时往反应釜中加入1/3基础油，并继续升温。

4.继续升温至220～230℃，保持5～10min，将反应釜中物料转移至调和釜中。此时将基础油打入反应釜中清洗剩余皂化物，循环搅拌20～30min，再转入调和釜。

5.调和釜中物料搅拌循环2～3h。冷却使温度缓慢降至140～160℃时，当温度降至100～110℃开启均质转入成品釜，均质压力20～25MPa，将剩余1/3基础油打入调和釜，循环搅拌20～30min，再均质转入成品釜。

6.成品釜开启冷却，温度降至80～100℃，加入增粘剂以及其它添加剂，循环搅拌2～3h，搅拌频率30～50rpm。

7.采样化验，合格后降温包装。

主要参考资料

[1] 蒋明俊, & 郭小川. (2000). 复合锂基脂的研究. 润滑与密封(5), 25-28.

[2] 曹智, 李小红, 张治军, 党鸿辛, 张明, & 王晓波等. (2005). 表面修饰sio_2纳米微粒对锂基脂抗磨性能影响的研究. 摩擦学学报, 25(5), 390-393.

[3] 杨亚杰, 刘魏辉, & 马利勇. (2017). 表面修饰纳米氟化镧在锂基脂中的摩擦学性能研究. 第十四届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集.