萬書曉
（特科多（duō）添加劑（jì）（深圳）有限（xiàn）公司）

　　1　前言
　　複合鋰基（jī）潤滑脂的稠化劑體係是由脂肪酸（suān）鋰皂和低分子酸鋰鹽共同結晶形成（chéng）的（de），使（shǐ）得製備的潤（rùn）滑（huá）脂滴點在260℃以（yǐ）上。根據所用低（dī）分子酸的不同（tóng），複合鋰基（jī）潤滑（huá）脂的稠化劑主要有12-羥基（jī）硬（yìng）脂酸一壬二酸體係、12-羥基硬脂酸一癸二酸體係、12-羥基硬（yìng）脂酸一硼酸（suān）體係、12-羥基硬脂酸一磷酸體係、12-羥基硬脂酸一水楊酸體係、12-羥基（jī）硬（yìng）脂酸一癸二酸一硼酸體係等。稠化劑體係（xì）不同，生產工藝各異。國內生產複合鋰基潤滑脂主要采用12-羥基（jī）硬脂（zhī）酸一癸二酸體係（xì），也有（yǒu）少部（bù）分采用12-羥基硬脂酸一硼酸體係。對於12一羥基硬脂酸一癸（guǐ）二酸複合鋰（lǐ）基潤滑脂的生產，主要采用（yòng）常壓反應釜一混合釜法和（hé）壓力（lì）反應（yīng）釜一混合釜法生產工藝。生產工藝與鋰基潤滑脂的生產工藝相近，所不同的是皂化（huà）升溫有一個複合過程。因（yīn）此，在生產工藝上有一（yī）步法（fǎ）和兩步法之分。

　　市場上，壬（rén）二酸（suān）主要有三（sān）家大（dà）的公司供應，產能Z大的是（shì）意大利Matrica Spa公司，工廠（chǎng）位於撒丁島，總部位於米蘭，是由意大利（lì）ENI Versalis和Novamont兩（liǎng）大化學公司合資，采用葵花（huā）籽油為原料，年產量12000噸。由於壬二（èr）酸用於複合鋰基潤滑脂（zhī）的性能優勢，在（zài）歐美地區使用廣泛。國內市場壬二酸的供應缺乏，而且小（xiǎo）規模工廠的生產成本高，一般用於醫藥和化妝品（pǐn），很少用於複合鋰基潤（rùn）滑脂。而癸二酸由於國內價格優勢，使用很多。隨著環保和減排的壓力加大，國內癸二酸（suān）工廠生產受到很（hěn）大限值，加上癸二酸的原（yuán）料蓖麻油主要（yào）原料來（lái）源國印（yìn）度受天氣原因大量減產，癸二酸在國內的市場價（jià）格不斷攀升，癸二（èr）酸的成本優勢（shì）減弱。同樣成本下，壬二（èr）酸（suān）製備的複合（hé）鋰基潤滑脂的性能優勢愈加凸顯。

　　下麵就（jiù）壬二酸和癸二（èr）酸在製備複合鋰基潤滑脂的性能做一比較。

　　2　試（shì）驗原料（liào）
　　為了比（bǐ）較壬二酸（suān）和癸二酸製備的複合鋰基潤滑脂的性能異同，我們在實（shí）驗室裏（lǐ）使用下麵配方製備鋰基脂，使用純度（dù）大於99.5%的癸二酸和純度（dù）為>92%Matrilox 001T壬二酸和（hé）純>98%Matrilox 001M壬二酸做（zuò）複合鋰基潤滑脂做了性能比較。製備鋰基脂和複合鋰基脂的配方為：

　　基礎油:：PAO ISO46

　　稠化劑：LiOH+12-羥基硬脂酸，+壬二酸（或癸二酸）（<5%）

　　添加劑：抗氧劑，腐蝕抑（yì）製劑，抗磨劑，聚（jù）合物稠化劑
　　這裏選用（yòng）PAO目的在於（yú）獲（huò）得可比較（jiào）的機械穩定性（xìng），添加劑為製備鋰基脂常規添加劑（jì）。

　　3　使用癸二酸和壬二酸製備的複合鋰基潤（rùn）滑脂的滴點和機械穩定性
　　3.1使用癸二酸和壬二酸製備的複合鋰（lǐ）基潤滑脂的滴點和機械穩定性的原理

　　使用壬二酸和（hé）癸（guǐ）二酸提高複合鋰基潤滑脂的滴點（diǎn）和機械穩定性的原理在於：

　　圖1，鋰基酯中，鋰皂（12-羥基硬（yìng）脂酸鋰）形成網格固定潤滑油，呈現半（bàn）固（gù）態。

　　圖2，鋰基酯中加入壬二（èr）酸或者癸二酸後，提高了潤滑脂的網（wǎng）格骨架結構，從（cóng）而提高了（le）複合鋰基（jī）潤滑脂的滴點和機械穩定性。

　　3.2壬二酸製（zhì）備的複合鋰基潤滑脂比癸二酸的滴點更高

　　潤滑（huá）脂（zhī）的滴點是指潤滑脂從半固態（tài）變為液（yè）態的溫度，測定（dìng）方法為ASTM D566:流過標準開口容（róng）器的溫度。滴點表（biǎo）征（zhēng）了潤滑（huá）脂的耐溫性能（néng），滴點（diǎn）提高，表（biǎo）明潤滑（huá）脂的耐（nài）溫性能改善。

　　使用壬二（èr）酸和癸二酸製備的複合鋰基潤滑（huá）脂與鋰基脂的滴點（diǎn）如圖（tú）3。

　　從圖3中可（kě）以明顯看出，使用壬二（èr）酸和癸（guǐ）二酸（suān），都能明顯提高鋰基脂的滴點，而使（shǐ）用不同純度的壬二酸，要比癸二酸更能提高（gāo）潤滑脂滴點（diǎn）。

　　3.3壬（rén）二酸製備的複合鋰基潤滑脂的機（jī）械（xiè）穩定性高過癸（guǐ）二酸（suān）的

　　錐入度測定潤滑脂的硬（yìng）度和穩定性。采用ASTM D217方法測定，即在（zài）標準條件下，標準圓錐落入潤滑脂樣品的深度。美國潤滑脂學會（huì）NLGI根據60次衝程剪切後錐入度數值，對潤滑脂的（de）硬度和穩定性做了分級（jí），如（rú）表3。

　　本文（wén）試驗采用的鋰基脂和複（fù）合鋰基脂為NLGI 2^#硬度。10000次衝程剪切和100000次衝程剪切後，測定潤滑脂的錐入度，可以比較潤滑脂在工作中的硬度和（hé）結構的穩（wěn）定（dìng）性。

　　圖4中可以看出，使用（yòng）壬二酸製備的複合鋰基潤滑脂，在0和60次衝程剪切後，錐入度都小於癸二酸的，表明使用壬二酸（suān）製備的複合（hé）鋰基脂硬度好於（yú）癸（guǐ）二酸的。經過10000次（cì）衝程剪切後，壬二酸製備的複合鋰基脂的錐入度（dù）變化很（hěn）小，而（ér）癸二酸（suān）複合鋰基脂的錐入（rù）度就增加了很多，表明（míng）壬二酸製備的複合鋰基潤滑脂的機械穩定性遠好於癸二酸的（de）。100000次衝程剪切後，純度較高的壬二酸Martilox 001M製備的複合鋰基潤（rùn）滑脂的錐入度依舊變化很小，純度略（luè）低的壬二酸Matrilox 001T製（zhì）備的複合鋰基潤滑脂的錐入度（dù）增加依舊小（xiǎo）於10000次衝程剪切後癸（guǐ）二酸製備的複合鋰基脂的錐入度變（biàn）化。可見壬二酸製備的複合鋰（lǐ）基脂的機（jī）械穩定性遠遠（yuǎn）好於（yú）癸二酸的。

　　圖（tú）5給（gěi）出（chū）了壬二酸和癸二酸製備的複（fù）合鋰基潤滑脂隨著衝程剪切次數增加，錐（zhuī）入度的增加趨（qū）勢，可以明顯看出（chū），壬二酸製備的複（fù）合鋰基脂的隨（suí）著衝程剪（jiǎn）切次數（shù）增加，錐入度變化小。而100000次（cì）衝程剪切後，癸二酸複合鋰（lǐ）基脂（zhī）的錐入度大幅度增加，表明複合鋰基脂的皂結構破壞，機械穩定性快速（sù）降低。

　　圖6用10000次衝程剪切後錐入度與（yǔ）60次衝（chōng）程剪切後錐入度的差值，比較了實際工作中複合鋰基脂的（de）機械穩定性和結構保持性（xìng）的差異。可以看出癸二酸複合鋰基脂的錐入度差值是（shì）壬二酸複合鋰基脂的2-3倍。

　　3.4滾筒剪切機械安定性比較

　　ASTM D1831方法測定潤滑脂的機械安定性，即在帶旋轉滾筒的氣缸中轉動（dòng）72-100小時後，測定潤滑脂的錐入（rù）度變化。滾筒法機械（xiè）安定性（xìng）測（cè）定結果，表征（zhēng）了潤滑脂在使用壽命期限內潤滑脂的穩定性。

　　圖7給（gěi）出了壬（rén）二（èr）酸和癸二酸製備的複合鋰基脂的機械安定性（xìng）差異（yì），途中可（kě）以明顯看出壬二酸製備的複合鋰（lǐ）基（jī）潤滑脂的機械安定性好於（yú）癸（guǐ）二酸的，滾筒剪切（qiē）後，壬二酸製備的複合鋰基潤滑脂的錐入度變化隻有癸（guǐ）二酸（suān）的一半。

　　4　壬二酸和癸（guǐ）二酸製備複合鋰基潤滑脂的綜合比較

　　通過前麵試驗數據匯總，以及製備（bèi）工藝的比較，我們可以用圖8給出使用壬二酸（suān）製備複合鋰基潤滑脂與癸二酸製備複合鋰基脂的綜合比較。

　　使用壬二酸和癸二酸製備複合鋰基潤滑脂，其（qí）它原料相同時，可以得到相同滴點（diǎn）的複合鋰基脂。但是由於癸二酸的熔（róng）點130℃，高於壬二酸（110℃），為了保證癸二酸的熔解和充分反應，用癸二酸製備複合鋰基潤滑脂時，大多采用兩步法工藝：步皂化反應製備12-羥（qiǎng）基硬（yìng）脂酸鋰（lǐ），升溫到110-130℃，由癸二酸發生第二步皂化反（fǎn）應。而使用壬二酸時，由於壬二酸的熔點與硬脂酸鋰（lǐ）皂化（huà）反應溫度接近，就不（bú）需要升溫熔解，可以一步（bù）法製成，這樣裝置工效會顯著提高，工人的工作強度也會明顯降低（dī）。

　　癸二酸製備的複合潤滑脂通常比壬（rén）二酸的軟一點，在實際使用中，遭受連續和強力機械應力剪切時，機械安定性和穩定性遠不如壬二酸製備（bèi）的（de）複合鋰（lǐ）基潤滑脂。這就是在歐美地區，盡管（guǎn）壬二酸價格遠高於癸二酸，壬（rén）二酸依舊大（dà）量用於複合鋰（lǐ）基潤滑脂的主要原（yuán）因。

　　萬書曉，特科多（duō）添加劑（深圳）有限公司市場經理，1999年（nián）畢業於（yú）中國石油化工科學研究院（yuàn）。長期從事車用潤滑劑、冷卻（què）液、製（zhì）動液和工業潤（rùn）滑油脂添加劑和配方（fāng）研發和市場推廣工作，曾經服務於多家知名潤滑劑功能化學品和添加劑公司，具有豐富的潤滑油脂和冷卻液、製動液現場技（jì）術服務和故障診斷經驗。發表多（duō）篇技術論（lùn）文（wén），著有《機動車發動機冷卻（què）液》一書。