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本论文主要研究了以复合钛皂为稠化剂,稠化基础油制得复合钛基润滑脂的工艺过程,对复合钛基润滑脂的基本性质进行了分析,并对稠化剂的结构进行了表征。
研究了复合钛基润滑脂的直接皂化工艺。通过单因素实验分别考察了工艺流程、皂化反应温度、对苯二甲酸添加量、皂化反应时间、基础油种类等对复合钛基润滑脂的滴点、稠度、分油量和剪切安定性的影响。在此基础上,通过正交实验确定了制备复合钛基润滑脂的最佳工艺条件:基础油84%(wt),硬脂酸5.7%(wt),对苯二甲酸3.6%(wt),四异丙醇钛6.7%(wt),皂化反应温度85~90℃,皂化反应时间为1.25h,可制得性能较好的复合钛基润滑脂。
采用连续和震荡剪切的方法系统分析了复合钛基润滑脂的流动性和粘弹性。复合钛基润滑脂属于塑性非宾汉流体,它具有剪切致稀性、正触变性和屈服应力。复合钛基润滑脂在恒剪切力的作用下,粘度逐渐减小,作用停止后,体系有较强的恢复能力。
采用标准的评定方法和现代分析手段对复合钛基润滑脂的润滑性能及稠化剂的结构和分散状态进行了表征。红外光谱中1736cm-1、1566cm-1、1304cm-1、"58cm-1等处吸收峰的出现,表明了酯化反应的发生。扫描电镜图片显示复合钛基润滑脂的稠化剂形成三维凝胶网络分散于基础油中。DSC扫描表明复合钛基润滑脂具有较好的高温性能。SRV和光X-电子能谱结果表明复合钛基润滑脂本身的抗磨损和摩擦性能较好。
未加添加剂的复合钛基润滑脂可与同类的复合皂基润滑脂,如复合铝基润脂、复合锂基润滑脂相比。它具有较高的滴点,较好的剪切可逆性、胶体安定性、以及自身承受负荷的能力,是一种高性能的润滑脂。复合钛基润滑脂将会在铁路、矿山等工业应用方面具有广阔的发展前景。