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武汉 430074 ; 2. 武汉轻工大学
发布时间:2019-09-12 11:16

  合 成 润 滑 材 料 2016 年第 43 卷第 3 期 SYNTHETIC LUBRICANTS 3 DOI : 10.3969/j.issn.1672-4364.2016.03.002 多用途航空复合锂基润滑脂的研制 赵 军 ,张 亮 ,席 瀛 ,李晓涛 ( 空军油料研究所 , 北京 100076 ) 摘要 : 用聚 α- 烯烃和复合锂研制了一种多用途航空润滑脂 。 该润滑脂具有良好的低温性能 , 抗磨性能和粘附能力 , 能满足飞机多个部位的润滑要求 。 关键词 : 聚 α- 烯烃 复合锂 航空 多用途润滑脂 中图分类号 :TE 626.4 文献标识码 :A 文章编号 :1672-4364 (2016 )03-0003-02 符合 MIL-PRF-81322F 《 宽温度通用航空润滑 脂 》 规范的润滑脂在 “ 北约 ” 应用广泛 , 也是世界航 空界广泛使用的航空润滑脂 , 主要是膨润土稠化聚 α-烯烃 (PAOs )基础油制得 [1]。 多年来 ,符合 MIL-PRF-81322F《宽温度通用航 空润滑脂 》规范的膨润土聚 α-烯烃 (PAOs)润滑脂能 很好地满足航 空装备的使 用需要。 但随着对润滑脂 认识的深入 ,以及在使用过程中出现的问题 ,陆续发 现在苛刻的条件下 ,膨润土聚 α-烯烃 (PAOs)润滑脂 在防锈性 、抗磨性和防水性等方面存在不足 ,其直接 原因同膨润土稠化剂有关。为此,美国汽车工程师学 会 (Society of Automotive Engineers,SAE)组织包括波 音公司 、空客 、壳牌 、飞马和尼科等单位 ,共同研究了 机轮轴承锂基润滑脂 SAE AMS 3058 标准 , 拟替代 MIL-PRF-81322F《宽温度通用航空润滑脂 》规范。相 对于 MIL-PRF-81322 G《宽温度通用航空润滑脂 》规 范 ,符合 SAE AMS 3058《宽温度复合锂机轮润滑脂 》 标准的润滑脂在防护性能 、 加水安定性 、 水淋性 、 抗 磨性和极压性等方面有更严格的要求 。 要满足 SAE AMS 3058 《 宽温 度 复 合 锂 机 轮 润 滑脂 》 标准 , 润滑脂的基础油黏度有所提高 , 其启动 力矩和运转力矩有明显的放宽 ,启动转矩从 1.0 N · m 放宽到 2.0 N · · · m,运转转矩从 0.1 N m 放宽到 0.5 N m。 英国出台了 DEF STD 91-106 《 高温多用途润滑脂 》 规范用于替代 MIL-PRF-81322F 《 宽温度通用航空 润滑脂 》 规范 , 也明确规定了使用复合锂基稠化剂 , 但其高 温 轴 承 寿 命 指 标 由 不 小 于 400 h 降 低 为 不 小于 200 h 。 为了改进膨润土稠化剂的缺陷 , 拟研制一种符 合 MIL-PRF-81322F 《 宽 温 度 通 用 航 空 润 滑 脂 》 规 范的多用途航空复合锂基润滑脂 。 1 多用途航空复合锂基润滑脂的研制 1.1 基础油的选择 一般满足 MIL-PRF-81322F 《 宽温度通用航空 润滑脂》规范的润滑脂的基础油是 PAOs,拟研制的多 用途航空复合锂基润滑脂的基础油仍然使用 PAOs。 几种不同黏度的 PAOs 的典型理化性能见表 1。 表1 项目 几种不同黏度等级的 PAOs 的典型理化性能 PAO4 2 -1 PAO6 5.98 30.9 7 830 143 -64 235 6.1 PAO8 7.74 46.3 18 200 136 -57 258 3.1 100 ℃ 运动黏度 / (mm · s ) · 40 ℃ 运动黏度 / (mm2 s-1) 1.80 5.54 2 390 124 -72 213 11.8 -40 ℃ 运动黏度 / (mm · s ) 2 -1 黏度指数 倾点 /℃ 闪点 /℃ Noack 蒸发 (250 ℃ ),% 从表 1 中可以看到 ,PAO4 基础油 的高温蒸发 性较差 , 用 PAO4 基础油制备的润滑脂的蒸发损失 较大 , 难以满足多用途航空复合锂基润滑脂的高温 要求 , 所以不适宜作为拟研制的多用途航空复合锂 基润滑脂的基础油 ; 而用 PAO8 基础油制备的润滑 脂 , 其 -54 ℃ 低 温 启 动 转 矩 为 0.74 N· m, 低 温 运 转 转矩为 0.060 N · m, 均接近 MIL-PRF-81322F 《 宽温 度 通 用 航 空 润 滑 脂 》 规范要求的上限值 0.98 N · m 和 0.098 N· m, 从 质 量 控 制 方 面 考 虑 , 也 不 适 宜 作 为拟研制的多用途航空复合锂基润滑脂的基础油 ; PAO6 基 础 油 的 蒸 发 性 能 适 中 , -54 ℃ 低 温 启 动 转 矩 (0.27 N· m) 和 运 转 转 矩 (0.025 N· m) 较 低 , 能 够 满足拟研制的多用途航空复合锂基润 滑脂的高低 温要求 , 所以选用 PAO6 作为拟研制的多用途航空 复合锂基润滑脂的基础油 。 1.2 稠化剂的选择 以前符合 MIL-PRF-81322F 《 宽温度通用航空 润滑脂 》 规范的航空润 滑 脂 多 是 膨 润土润滑脂 。 但 膨 润 土 润 滑 脂 固 有 的 吸 水 特 性 ,对 添 加 剂 感 受 性 收稿日期 :2016-04-26 著 者 简 介 : 赵 军 (1975 ~) , 男 ( 汉 族 ) , 吉 林 集 安 人 , 硕 士 , 工 程 师 。 2000 年毕业于石油大学 ( 北京 ), 现就职于北京空军油料研究所 , 长 期从事润滑油脂的研发工作 。 已发表论文 10 余篇 。 合 成 润 滑 材 料 4 SYNTHETIC LUBRICANTS 2016 年第 43 卷第 3 期 较 差 ,难 以 通 过 添 加 剂 技 术 来 改 善 润 滑 脂 性 能 的 缺 陷 , 以及不能满足在苛刻条件下的使用要求等 , 表2 项目 滴点 /℃ 微锥入度 ( 以 0.1 mm 为单位 )/ 单位 滚筒后微锥入度 ( 以 0.1 mm 为单位 )/ 单位 锥入度变化值 ( 以 0.1 mm 为单位 )/ 单位 复合锂 A 正逐渐被复合锂基润滑脂所取代。 为此考察了几种复 合锂基稠化剂对润滑脂机械安定性的影响 ,见表2。 复合锂 C 复合锂 D 复合锂 E 复合锂 F 几种复合锂基稠化剂对润滑脂机械安定性的影响 复合锂 B >280 65 79 14 295 65 75 10 278 72 81 9 270 69 75 7 270 85 97 12 272 66 84 18 从表 2 的考察 结果中可以 看到 ,用 复 合 锂 D 制备的润滑脂具有较好的机械安定性 。 1.3 添加剂的选择 多用途航空 复 合 锂 基 润 滑 脂 要 求 在 177 ℃ 的 高温条件下轴承寿命要 >400 h , 这是一项十分苛刻 的性能要求 。 通过大量的实验 , 选择了以胺 - 酚型复 合抗氧剂 、 硫 - 氮 型 防 锈 剂 、 硫 - 氮 - 磷 型 抗 磨 剂 以 表3 项目 蒸发损失 (177 ℃ ,22 h ),% 低丙烯腈丁腈胶体积变化 (70 ℃ ,168 h ),% · m) -54 ℃ 低温启动转矩 / (N · -54 ℃ 低温运转转矩 / (N m) · 轴承寿命试验 (177 ℃ ,10 000 r min-1)/h 振动摩擦磨损宽度 (35 000 次循环 )/mm 四球磨损直径 /mm 四球磨损负荷指数 及增黏剂的复合添加剂配方 , 制备了性能优异的 , 符合 MIL-PRF-81322F 《 宽 温 度 通 用 航 空 润 滑 脂 》 规范的多用途航空复合锂基润滑脂 。 2 多用途航空复合锂基润滑脂的性能 对研制的多 用途航空复 合锂基润滑 脂的性能 进行了评价 ,并与进口的膨润土航空润滑脂的性能 进行了对比 , 结果见表 3 。 进口膨润土润滑脂 B 多用途航空复合锂基润滑脂 多用途航空复合锂基润滑脂的典型性能及与进口润滑脂的比较 进口膨润土润滑脂 A 6.2 4.3 0.62 0.048 200 3.15 0.59 45 6.7 5.6 0.55 0.045 256 4.26 0.64 40 5.9 7.5 0.45 0.045 460 3.63 0.48 64 从表 3 的评价和对比中可以看出 , 研制的多用 途航空复合锂基润滑脂在高温轴承寿 命和抗磨性 能方面要优于国外润滑脂 , 说明采用复合锂皂制备 的多用途航空润滑脂达到了国外同类航 空润滑脂 的技术水平 。 表4 项目 锥入度 ( 以 0.1 mm 为单位 )/ 单位 试验后润滑脂保留量 ,% 进口膨润土润滑脂 A 多用途航空复合锂基润滑脂要用于飞机机轮 , 润滑脂容易被甩出 , 因此要求润滑脂具有良好的粘 附能力 。 用自建的试验方法考察了研制的多用途航 空复合锂基润滑脂的粘附能力 , 并与进口的膨润土 航空润滑脂进行对比 ,见表 4 。 进口膨润土润滑脂 B 多用途航空复合锂基润滑脂 多用途航空复合锂基润滑脂的粘附性能及与进口润滑脂的比较 286 15.9 290 16.3 272 19.6 润滑脂粘附能力考察的试验条件 : 润滑脂注满 C 型飞机上进行了使用 。 在 B 型飞机上进行外场维 护的润滑部位包括机轮轴承 、 起落架注油点 、 操控 系统连接钢索及传动系统连接点 等共 200 多个润 滑点使用 ; 在 C 型飞机上进行外场维护的润滑部位 包括机轮轴承 、 起落架注油点 、 操控系统连接钢索 及传动系统连接点等共 40 多个部位使用 。 经一年的使用表明 , 研制的多用途航空复合锂 基 润 滑 脂 在 使 用 部 位 上 工 作 正 常 ,具 有 良 好 的 润 滑 、 防护性能以及高 、 低温性能 , 使用过程中没有发 生异常磨损 、 干涸和结块等影响润滑的现象 , 满足 了飞机外场使用要求 。 7508 轴承 ,在 70 ℃的温度下 ,轴承以 3 000 r/min 的 转速旋转 30 min 后 , 测量试验后润滑脂的保留量 , 以质量百分数表示 。 从表 4 的考察 及对比中可 以看出 ,研制 的多 用途航空复合锂基润滑脂试验后的保留 量高于进 口的膨润土航空润滑脂 , 说明研制的多用途航空复 合 锂 基 润 滑 脂 的 粘附 能 力 更 好 , 抗 被 甩 出 的 能 力 更强 。 3 多用途航空复合锂基润滑脂的应用 研制的多用途航空复合锂基润滑脂在 B 型和 合 成 润 滑 材 料 2016 年第 43 卷第 3 期 SYNTHETIC LUBRICANTS 5 DOI : 10.3969/j.issn.1672-4364.2016.03.003 聚醚酯冷冻机油的研究 赵 云 1,郑立辉 2 (1. 武汉杰生润滑科技有限公司 , 武汉 430074 ; 2. 武汉轻工大学 , 武汉 430023 ) 摘要 : 环氧丙烷聚合反应生成聚醚 , 聚醚再与乙酸酐反应合成聚醚酯冷冻机油 。 聚醚酯冷冻机油具有良好的黏温性 能 , 低温性能和化学稳定性 , 与环保型制冷剂 R134a 的相容性好 。 台架试验表明 , 聚 醚 酯 冷 冻 机油具有良好的抗酸化能力 和润滑性能 。 关键词 : 聚醚 聚醚酯 合成冷冻机油 性能 中图分类号 :TE 626.3+7 文献标识码 :A 文章编号 :1672-4364 (2016 )03-0005-03 随着对环境保护的日益 重视 ,环保型 制冷剂 逐 渐 替 代 氟 利 昂 型 制 冷 剂 。 环 保 型 制 冷 剂 R134a (1 ,1 ,1 ,2- 四氟乙烷 ) 不破坏臭氧层 , 同时具有温室 效应小的特点 , 在众多环保型制冷剂中逐渐成为主 流 ,并广泛应用于汽车空调系统中 [1-2] 时 易 与 制 冷 剂 分 离 。 为了将两者的优点结合起来 , 在聚醚冷冻机油的基础上 , 合成了一种聚醚酯冷冻 机油 , 并研究了其性能 , 以满足汽车空调压缩 机冷 冻机油的需求 。 。 1 1.1 聚醚酯冷冻机油的合成 聚醚的合成 向三口烧瓶 中加入一定 量的环氧丙 烷和催化 与 传 统 制 冷 剂 相 比 , 环 保 型 制 冷 剂 R134a 的 极 性较强 ,导致其与传统制冷剂配套使用的矿物油型 冷冻机油不相容 。 目前与 R134a 制冷剂相匹配的冷 [3] 剂 ,在 5 ℃温 度 条 件 下 聚 合 反 应 8 h。 待 反 应 结 束 后 ,减压蒸馏 , 中和 ,过滤得到聚醚基础油 。 聚醚基础油的红外光谱见图 1 ( 见下页 )。 收稿日期 :2016-05-13 著 者 简 介 : 赵 云 (1974 ~ ), 男 ( 汉 族 ), 河 南 人 , 学 士 , 工 程 师 。 1995 年毕业于华中科技大学院校 , 现就职于武汉杰生润滑科技有 限公司 , 任总工程师 , 主要从事润滑油的研究 。 冻机油主要有聚醚(PAGs)冷冻机油和多元醇酯(POEs) 冷冻机油两种类型 。 聚醚分子结构中含有羟 基 , 吸水性强 , 导致其 润 滑 性 变 差 , 且 聚 醚 对 丁 腈 橡 胶 (NBR ) 有 渗 透 作 用 , 在汽车空调系统中容易造成制冷剂泄漏 ; 多元 醇酯的润滑性好 ,但与 R134a 的相容性欠佳 , 在-20 ℃ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 4 结论 以 PAOs 为基础油 , 复合锂为稠化剂研制的多 用途航空润滑脂克服了膨润土航空润滑脂的缺陷 , 具有良好的低温性能 , 抗磨性能和粘附能力 , 能满 足飞机多个部位的润滑要求 。 参考文献 [1 ] 赵 升 红 , 徐 敏 . 航 空 发 动 机 与 航 空 润 滑 油 [M ]. 北 京 : 中 国石化出版社 ,1997 :98-99. Development of Multipurpose Lithium Complex Grease for Aviation Zhao Jun,Zhang Liang ,Xi Ying ,Li Xiaotao (POL Research Institute of Air Force ,Beijing 100076 ,China ) Abstract: A multipurpose aviation grease was developed with poly - α -olefins and lithium complex. This grease with excellent low temperature properties ,anti-wear performance and adhesive capacity could meet the lu bricating requirements of the multiple parts of the aircrafts. Key words: poly-α-olefins;lithium complex ;aviation ;multipurpose grease

  复合锂基润滑脂_能源/化工_工程科技_专业资料。复合锂基润滑脂 本产品以复合锂皂稠化精制的中高粘度矿物油,并加入多种添加剂而制成的润滑脂。 性 能 特 点 良好的机械安定性、氧化安定性及高温润滑性能,并具有多效通用、寿命长等 良好氧化安定性及高

  复合锂基润滑脂 本产品以复合锂皂稠化精制的中高粘度矿物油,并加入多种添加剂而制成的润滑脂。 性 能 特 点 良好的机械安定性、氧化安定性及高温润滑性能,并具有多效通用、寿命长等 良好氧化安定性及高温润滑性能。 具有多效通用、寿命长等特点。 技 术 规 格 符合标准 Q/SY RH2151—2008(2009) 应 用 范 围 适用于轧钢厂、汽车、重型机械等各种高温抗磨轴承以及齿轮蜗轮蜗杆等的润滑。 使用温度为:-20℃~180℃ 典 型 数 据 质 量 指 标 项 工作锥入度,0.1mm 滴点,℃ 腐蚀(T2 铜片,100℃,24h) 水淋流失量(38℃,1h) ,%(质量分数)不大于 延长工作锥入度 0.1mm(10 万次)变化率,% 不大于 漏失量(104℃,6h) ,g 项 目 1号 防腐蚀性(52℃,48h) 蒸发度(180℃,1h) ,%(质量分数) 氧化安定性(99℃,100h,0.770MPa) 压力降,MPa 相似粘度(-10℃,10s ) ,Pa·s 轴承寿命(149℃) ,h -1 目 1号 310~340 不低于 2号 265~295 260 铜片无绿色或黑色变化 5 3号 220~250 试验方法 GB/T 269 GB/T 3498 GB/T 7326 乙法 SH/T 0109 GB/T 269 15 2.5 质 量 指 标 2号 合格 不大于 5 0.070 500 800 400 1200 3号 GB/T 5018 SH/T 0337 SH/T 0325 SH/T 0048 SH/T 0428 SH/T 0326 试验方法 不大于 不大于 不大于 不小于 注 意 事 项 储运过程中防止混入水和杂质