锂基润滑脂的特点及背景技术的可行性研究报告

第一节 锂基润滑脂的定义

锂基润滑脂是由天然脂肪酸（硬脂酸或12-羟基硬脂酸）锂皂，稠化中等粘度的矿物润滑油或合成润滑油制成，而合成锂基润滑脂是由合成脂肪酸锂皂，稠化中等粘度的矿物润滑油制成。（可行性研究报告）

第二节 锂基润滑脂的特点

(1)锂基润滑脂，特别是12一羟基硬脂酸锂基脂。只有两个相变温度。第一个相变温度(即从伪凝胶态到凝胶态)一般在170℃以上。第二个相变温l度(即从凝胶态到溶胶态)一般在200℃以上，因此基脂有较高的滴点(一般大干180℃)，当选用适宜的基础油时，可以在120℃长期使用。短期可使用到150℃。

(2)锂基润滑脂，特别是12-羟基硬脂酸锂基脂，通过电子显微镜可见其他纤维成双股的、缠结在一起的纽带状，因此具有良好机械安定性。

(3)通过气相色谱法测定12一羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂对烷烃的吸附热，发现12一羟基硬脂酸锂和硬脂i酸锂对皂纤维表面液相的结合强度及对晶体内液相结合强度都是较大的。因此。锂基脂具有较好的胶体安定性。

(4)锂皂在水中的溶解度小。因此锂基润滑脂具有较好的抗水性，可以使用于潮湿和与水接触的机械部位。

(5)锂皂。特别是12一羟基硬脂酸锂，对矿物油或合成油的稠化能力都比较强，锂基脂与钙基。钠基脂相比，稠化剂量可以降低约1/3，而在较高温度下使用寿命可以延长一倍以上。

(6)锂基润滑脂具有较小的摩擦系数。摩擦系敷为O。040基础油用锂皂稠化成脂,摩擦系数变为O。008。而钠皂制成的脂是0。012。

第三节 锂基润滑脂的背景技术

锂基(包括复合锂基)润滑脂自问世以来，以其优良的性能在世界各国得到广泛的应用，其产量为各类润滑脂之首。它具有良好的抗水性、耐热性、机械安定性和氧化安定性，使用周期长，范围宽，是一种较理想的多用途、长寿命润滑脂。

锂基润滑脂制备方法可根据使用制脂设备分为常压法、压力法和接触器法，其中常压法由于对设备要求不高是简单易实现的工艺方法，在各个润滑脂工厂广泛使用。普遍的制备方法是将部分基础油和12-羟基硬脂酸或硬脂酸或它们的混合物(复合锂基脂还含有二元酸或多元酸)一起升温至80 120°C，然后加入的单水氢氧化锂饱和溶液，溶解度为 2。 3g/100g水(10°C )，工业一般用4 5倍的热水溶解单水氢氧化锂晶体，如US3，988，248实例I。 5kg单水氢氧化锂用IOL沸水溶解；如果是冷水需用量更多，如CN101481637提出水量最多是氢氧化锂总量的8倍水。然后待酸碱皂化反应后再升温脱水，直至升温200 220°C，加入急冷油，后处理成脂出釜罐装。如US4597881公开了一种锂基润滑脂的制备工艺，该工艺制备润滑脂在反应釜中加入基础油(I)和脂肪酸和二元酸，然后100°C以下加入氢氧化锂饱和溶液，反应完全后脱水升温至195 210°C，加入急冷油降温160°C以上，最后用基础油(II)调合。再如CN101705141公开了一种复合锂基润滑脂的制备方法，将部分基础油与脂肪酸和二元酸混合加热80 115°C时加入单水氢氧化锂水溶液，进行皂化反应，然后脱水，提高温度至130 180°C进行恒温炼制，再升温到200 220°C进行最高温度炼制，加入余量基础油及添加剂降温，研磨成脂。上述专利均需要使用大量的水以达到饱和或全溶解单水氢氧化锂晶体，而这些水要在后续的脱水过程中全部蒸发，这必然使脱水时间和能耗上大大增加，造成浪费。

第四节 锂基润滑脂的生产原料

锂基润滑脂生产用的基本原料包括动植物脂肪和脂肪酸。氢氧化锂、基础油和为改善润滑脂某些性质所加入的各种添加剂。

我国具有丰富的生产锂基润滑脂的原料，我国锂储藏量占世界第一位，占世界储藏量的47%；我国蓖麻油的产量占世界第二位，仅次于巴西，与印度相当，因此我国发展锂基润滑脂生产具有非常有利的条件。

脂肪材料：锂基润滑脂所用脂肪材料的质量好坏，对锂基润滑脂的质量有着直接的影响。许多不同的脂肪和脂肪酸都可用来制造锂基润滑脂，但脂肪和脂肪酸的碳链长短与成品锂基润滑脂的性质有密切关系，对于正构碳氢链脂肪酸来说，用短链脂肪酸所制备的产品析油量大；用长链脂肪酸所制备的产品析油量虽小，但稠化能力很低。一般认为用十八碳和十六碳的混合酸以及十八碳为主的12-羟基硬脂酸作为生产锂基润滑脂的脂肪原料最为适宜。

氢氧化锂：制备锂基润滑脂工艺过程中，氢氧化锂和脂肪酸反应时，可以使用氢氧化锂的水溶液，在配制氢氧化锂水溶液时，一般用6。7份水溶解1份氢氧化锂，然后加热至70~80℃，并搅拌直到氢氧化锂完全溶解为止。

常用的添加剂：锂基润滑脂常用的添加剂和其他润滑脂相类似，但锂基润滑脂使用的添加剂更广泛，它对于许多添加剂有着良好的配伍性。常用的添加剂主要有抗氧剂、金属表面钝化剂、防腐剂、结构改善剂、极压抗磨剂、色泽稳定剂、拉丝性增强剂。

基础油：锂基润滑脂与基础油的配伍性好，可使用的基础油种类比较多，有矿物基础油、合成烃基础油、硅油、酯类油等。这是因为锂皂较其他皂基对基础油中芳烃、烷烃和环烷烃含量的变化具有较大的宽容性，并且能够形成润滑脂的结构。

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