复合磺酸钙基脂

复合磺酸钙基脂
20世纪60年代，这些早期磺酸钙基脂，制配过程中，引入了高碱化技术，制成了高碱性磺钙，当时非常粘稠，低温泵送性差，再加上生产成本高，影响广泛应用。

80年代中期人们又将脂肪酸和硼酸盐放进去，制成高碱性磺酸盐复合钙，不但克服了低温泵送性差，而且有优良的高低温性能，机械安定性，胶体安定性，氧化安定性，抗水抗腐、防锈、抗压抗磨，被称为“新一代高效润滑脂”。

改进后的复合磺酸钙在很多方面超过了其他高温脂如复合锂基脂，复合铝基脂和聚脲脂的性能。

20世纪80年代已在钢铁、冶炼、造纸、海洋运输、铁路、发电、汽车、建筑、食品、特别是高温、潮湿、水流（包括海水），腐蚀、重载冲击负荷下都表现优秀性能，更好地是本品，不含重金属，和有害环境的其他添加剂，复合磺酸钙及占润滑脂总量百分比逐年上升，在4年里共上升178.10%，特别是北美，欧洲几乎囊括了复合磺酸钙基脂全部生产量。

美国和加拿大他们的产量占到约95%，中国目前还属起步阶段，2002年前中国还没有这种脂，现在产量只占脂总量0.08%，占全球0.99%。

（一）高温性能
复合磺酸钙基润滑脂的滴点大于300℃，甚至可达到340℃；在烘箱中经受100℃烘烤24h后不变色、无裂纹、不软化；具有良好的温度—稠度关系和热可逆性，稠度随温度变化较小，加热至318℃也不变成流体，冷至室温仍能恢复原来的润滑脂结构(而普通复合钙、复合锂、聚脲润滑脂不具有热可逆性)。

在163℃轮轴承漏失量试验(ASTM D1263)中，复合磺酸钙基润滑脂无漏失、硬化或失效的迹象。

在寿命试验(ASTM D 3336)中，复合磺酸钙基润滑脂的性能远超过其他高温润滑脂的性能。

几种高温润滑脂的高温性能测试结果见下表。

表复合磺酸钙基润滑脂与其他高温润滑脂的高温性能比较
用的优质高温润滑脂一复合锂基润滑脂、复合铝丛润滑脂和聚脲润滑脂，在非常苛刻的高温环境中也能发挥出色的润滑作用，这已被工业应用所证实。

（二）低温特性
用来测定润滑脂低温性能的方法是美钢流动性（US Steel mobility）试验和低温转矩试验（ASTM D 178）。

美钢流动性试验是测试润滑脂在指定温度和压力下的流动阻力，在这一试验中，磺酸钙基润滑脂在17.8℃下的泵送能力为0.12g/s；低温转矩试验中，磺酸钙基润滑脂在4.4℃下的启动转矩小于10000kgf·cm。

根据低温试验和寿命试验结果，复合磺酸钙基润滑脂的使用范围可定为-7.8~176℃。

对比试验数据见下表。

能可以适应大多数低温流动和转矩的要求，但仍然还是不能与复合锂基脂相媲美，这归因于复合碘酸钙基润滑脂含有比其他类型润滑脂较高比例的皂含量。

三、机械安定性
为了检测润滑脂的机械安定性，采用了工作后的稳定性试验（ASTM D 217）和滚筒稳定性试验（ASTM D 1931）从表中数据可看出磺酸钙基润滑脂的机械安定性很好，经10万次剪切后锥入度基本不变；滚筒稳定性测试中脂膜不破损，在高温滚筒稳定性试验中也能运行较长时间。

四、抗水性
市场上大部分润滑脂产品的密度小于950kg ／m
3
，而调整高碱性磺酸钙(密度大于1000kg ／m 3
，在润滑脂中的含量并且选择适当的基础油，可以使复合磺酸钙基润滑脂的密度大于水的密度，抑制由于密度小而浮于水分子表面、脱离润滑点的趋势，因此，该类脂用在潮湿、浸水和有水流的场合具有无与伦比的优势。

由表可知，加水50％的磺酸钙基经10万次剪切后的锥入度基本无变化。

润滑脂的抗水淋试验和加水50％后的2h 滚筒稳定性试验都表明，磺酸钙基脂有良好的抗水性。

表 复合磺酸钙基脂的抗水性
从慨述中已经了解到磺酸钙本身就是一种防锈剂，含有磺酸钙稠化剂的复合磺酸钙基脂 的基础脂就有防锈和抗腐蚀性能，因此在防锈性能上没有其他润滑脂可与之相比。

不加防腐剂的该类润滑脂基础脂在轴承防锈试验中可达一级，铜片、钢片腐蚀试验均合格。

因此很容易通过去离子水和合成海水的防锈试验(ASTM D 1743)，而其他多效润滑脂要通过试验必须额外添加防腐剂。

另外，从几种多效润滑脂的盐雾试验（ASTM B 11773）结果比中可以明显的看出复合磺酸钙基脂优异的防锈抗腐蚀性，见下表。

六、极压抗磨性
评定润滑脂极压性能的台架试验是梯姆肯试验OK 负荷试验（ASTM D 2509）和四球机极
压特性试验(ASTM D 2596)。

复合磺酸钙丛脂的梯姆肯试验OK值为289N；四球负荷—磨损指数LWI为638N；四球烧结负荷为4905N，甚至可以达到7840N，这说明复合磺酸钙基脂具有优异的极压性能。

润滑脂的抗磨性用四球机法(ASTM D 2266)以一定负荷和时间下的磨迹直径来评定。

复合磺酸钙基脂的平均磨迹直径为0.39mm，体现了该脂优异的抗磨性能。

相应的评定结果以及同其他几种极压润滑脂的极压抗磨评定数据对比见下表。

需要指出的是，复合磺酸钙基润滑脂的极压抗磨性能数据是在不加有任何极压抗磨添加剂的基础上得到的，而其他几种极压润滑脂的极压抗磨性能需要加相应的添加剂才能达到。

表复合磺酸钙基润滑脂和其他高温润滑脂极压抗磨性对比数据
七、氧化安定性
在氧弹法测定润滑脂的氧化安定性试验(ASTMD 942)中，复合磺酸钙基润滑脂试验500h 后的压力降为13795Pa；1000h后的压力降仅为62077Pa。

这说明复合磺酸钙基润滑脂具有良好的氧化安定性，其性能远超过其他高级润滑脂。

在改进的CM9075P试验中，涂有薄层润滑脂的铁片放在148．9℃的烘箱中保持100h。

在试验中，其他多效脂炭化、变硬或变成胶质状物质，而复合磺酸钙基润滑脂仍保持柔软的油脂状结构。

这说明此润滑脂具有良好的抗氧化能力。

相应的评定结果以及同其他几种润滑脂的评定数据对比下表。

表复合磺酸钙基润滑脂和其他高温润滑脂氧化安定性对比数据
八、集中润滑系统的稳定性
在各种润滑系统中，润滑脂集中润滑是供给大量润滑点润滑的最有效、最经济的方法。

润滑脂的低析油性、老化倾向小和良好的泵送性是判断润滑脂能够集中润滑的重要依据。

复合磺酸钙基润滑脂在贮存期间具有低析油性（ASTM D 1742）、低温流动性和抗老化能力，这证明该类润滑脂适合于润滑脂集中润滑系统。

综上所述，复合磺酸钙基润滑脂的内在性能非常好，尤其是应用于高温、潮湿、水流（包括海水）、腐蚀、重载、冲击负荷存在时表现出优秀脂的性能。

下表给出了复合磺酸钙基润滑脂同其他复合润滑脂、皂基润滑脂的大致性能对比，显而易见磺酸钙基润滑脂的综合性能非常好。

表复合磺酸钙基润滑脂和其他高温润滑脂性能对比。