复合磺酸钙基润滑脂的制备与研究【字数：9619】
摘 要 影响复合磺酸钙基润滑脂性能的因素主要有基础油、添加剂、加工工艺等。本实验主要通过对比合成油PAO40和矿物油150BS所制成润滑脂的性能不同、不同基础油150BS质量比例下润滑脂性能的差别，恒温反应2h和3h对润滑脂性能的影响，十二羟基硬脂酸，氢氧化钙,硼酸三种药品的添加方式和反应时间对润滑脂性能的影响，脱水1h及2h对润滑脂性能的影响。以此来探究复合磺酸钙基润滑脂的最优制备方案。当基础油为150BS，质量比为48.83%，恒温反应2h，分分步加入十二羟基硬脂酸，氢氧化钙，硼酸后各步反应40min，脱水1h所制得的润滑脂性能最优。
目录
1.复合磺酸钙基润滑脂脂概述 5
1.1复合磺酸钙概述 5
1.2复合磺酸钙基润滑脂的反应机理 5
1.3复合磺酸钙基润滑脂的发展 7
1.3.1 润滑脂工业发展现状 7
1.3.2 国外复合磺酸钙基润滑脂研究现状 7
1.3.3 国内复合磺酸钙基润滑脂研究现状 8
1.4复合磺酸钙基润滑脂存在的问题 8
1.5复合磺酸钙基润滑脂的应用 9
1.6市场调研 10
1.7开题思路 11
2.实验内容 13
2.1实验原料 13
2.2实验仪器 13
2.3实验过程 14
2.3.1实验流程图 14
2.3.2具体步骤（ 最优方案） 14
2.4润滑脂性能检测方法 15
2.4.1锥入度测试 15
2.4.2滴点测试 15
2.4.3钢网分油实验 15
3.结果与讨论 16
3.1 不同配方对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响 16
3.1.1不同基础油对对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响 16
3.1.2基础油比例对复合磺酸钙润滑脂性能的影响 17
3.2 不同工艺对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响 18
3.2.1恒温反应时间对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响 18
3.2.2药品的加入方式和反应时间对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响 20
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
/> 3.2.3脱水时间对复合磺酸钙润滑脂性能的影响 22
4.结论 24
参考文献 25
致 谢 26
1.复合磺酸钙基润滑脂脂概述
1.1复合磺酸钙概述
在现代工业中，机械设备应生产需求而不断进化发展，升级换代。而有些重要设备的重要部件的工作环境非常严苛，需要在高温，高腐蚀，高承载等条件下运行。这就需要我们的润滑脂需要有良好的耐高温，耐喷淋及耐腐蚀性能，同时也要有良好的机械安定性和胶体安定性。这些严苛复杂的要求使得现有的普通钙基，锂基等润滑脂无法同时满足这么多要求。而复合磺酸钙基润滑脂恰能满足诸多严苛要求，并且复合磺酸钙基润滑脂能够凭借主体少维护、长周期运行等优点以实现利益最大化。
从上个世纪开始，科学家们开始对磺酸钙进行研究，他们发现磺酸钙作为增稠剂稠化的复合磺酸钙基润滑脂性能十分优良。在这项研究被公诸于世后，在生产润滑脂工业中，人们开始将磺酸钙当作稠化剂来使用。但由于在当时磺酸钙的高碱值化水平较低，人们无法完全掌握与运用该技术。因此他们制成的也只是普通的钙基润滑脂，综合性能较差，无法规模化应用于生产。同时在当时因为工业水平发展较低，磺酸钙的生产提炼水平受到了当时工业水平的限制，因此磺酸钙作为润滑脂增稠剂的效果没有预想中的那样好，所生产出来的润滑脂性能质量不佳，稠化水平不高，降低了润滑脂的低温泵送性能。综上因为这些原因导致了复合磺酸钙基润滑脂的发展不顺利。
上世纪末期，科学家们通过不断地研究实验成功制备出了能够满足复合磺酸钙基润滑脂生产需求的高碱值磺酸钙。人们凭借着这项发现，通过高碱值磺酸钙在生产工业中的运用，所制出来的润滑脂性能质量都得到了进一步的提升，低温泵送性能随着这些技术水平的提高而得到了改善。在这之后，随着科技的不断发展，科学家与生产厂家也开始了对复合磺酸钙基润滑脂的进一步探索研究，以此来最大化自己的生产效益。
1.2复合磺酸钙基润滑脂的反应机理
在润滑脂转化剂的作用下，高碱值石油磺酸钙由牛顿体流体转变为非牛顿体的半固体脂状，再复合脂肪酸盐及低分子有机酸盐形成的一种复合钙皂润滑脂，这种脂就是复合磺酸钙基润滑脂。
高碱值石油磺酸钙是由稀释油、磺酸钙及无定型碳酸钙组成，无定型碳酸钙被磺酸钙包裹在里面形成稳定的胶束，外面分布稀释油，在含有活泼氢转化剂的作用下，被磺酸钙包覆的无定型碳酸钙从胶束中游离出来，在转化剂的作用下聚结成方解石晶型碳酸钙。
二氧化碳和水可以重复利用，循环进行，最终几乎全部碳酸钙从稳定的胶束中游离出来，形成方解石状晶体，完成第一步的转化反应。此阶段的转化完全与否决定了产品最终的极压性能、表面硬化性能以及抗水乳化性能。
从肉眼观察，牛顿体高碱值磺酸钙是一种略呈棕色的光亮透明液体。由烷基苯磺酸钙的碱式盐和正盐在体系中所共同组成的牛顿体高碱值磺酸钙，可用［R—Ph—SO3］2Ca(CaCO3)n来表示。其中R为C12～C30烷基,n可达40。其分子结构如下图所示：
/
图11 高碱值磺酸钙的结构
脂状的非牛顿体高碱性磺酸钙必需要有较大比例的高碱性磺酸钙来作为稠化剂，加入大量稠化剂还使得该脂的低温泵送性极差，运输受到限制，在这种情况下，国外有人通过在非牛顿体高碱性磺中加入脂肪酸皂及无机酸盐的方式来使润滑脂的性能得到改善，目前工业生产中，常用的药品是：12羟基硬脂酸钙和硼酸钙。此法反应生成的脂不但有效改良了低温泵送性，其热稳定性和机械安定性也得到了提高。此外，以此制得的脂还具备了极佳的润滑性能及防水抗腐蚀性。其反应方程式如下：
目录
1.复合磺酸钙基润滑脂脂概述 5
1.1复合磺酸钙概述 5
1.2复合磺酸钙基润滑脂的反应机理 5
1.3复合磺酸钙基润滑脂的发展 7
1.3.1 润滑脂工业发展现状 7
1.3.2 国外复合磺酸钙基润滑脂研究现状 7
1.3.3 国内复合磺酸钙基润滑脂研究现状 8
1.4复合磺酸钙基润滑脂存在的问题 8
1.5复合磺酸钙基润滑脂的应用 9
1.6市场调研 10
1.7开题思路 11
2.实验内容 13
2.1实验原料 13
2.2实验仪器 13
2.3实验过程 14
2.3.1实验流程图 14
2.3.2具体步骤（ 最优方案） 14
2.4润滑脂性能检测方法 15
2.4.1锥入度测试 15
2.4.2滴点测试 15
2.4.3钢网分油实验 15
3.结果与讨论 16
3.1 不同配方对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响 16
3.1.1不同基础油对对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响 16
3.1.2基础油比例对复合磺酸钙润滑脂性能的影响 17
3.2 不同工艺对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响 18
3.2.1恒温反应时间对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响 18
3.2.2药品的加入方式和反应时间对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响 20
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
/> 3.2.3脱水时间对复合磺酸钙润滑脂性能的影响 22
4.结论 24
参考文献 25
致 谢 26
1.复合磺酸钙基润滑脂脂概述
1.1复合磺酸钙概述
在现代工业中，机械设备应生产需求而不断进化发展，升级换代。而有些重要设备的重要部件的工作环境非常严苛，需要在高温，高腐蚀，高承载等条件下运行。这就需要我们的润滑脂需要有良好的耐高温，耐喷淋及耐腐蚀性能，同时也要有良好的机械安定性和胶体安定性。这些严苛复杂的要求使得现有的普通钙基，锂基等润滑脂无法同时满足这么多要求。而复合磺酸钙基润滑脂恰能满足诸多严苛要求，并且复合磺酸钙基润滑脂能够凭借主体少维护、长周期运行等优点以实现利益最大化。
从上个世纪开始，科学家们开始对磺酸钙进行研究，他们发现磺酸钙作为增稠剂稠化的复合磺酸钙基润滑脂性能十分优良。在这项研究被公诸于世后，在生产润滑脂工业中，人们开始将磺酸钙当作稠化剂来使用。但由于在当时磺酸钙的高碱值化水平较低，人们无法完全掌握与运用该技术。因此他们制成的也只是普通的钙基润滑脂，综合性能较差，无法规模化应用于生产。同时在当时因为工业水平发展较低，磺酸钙的生产提炼水平受到了当时工业水平的限制，因此磺酸钙作为润滑脂增稠剂的效果没有预想中的那样好，所生产出来的润滑脂性能质量不佳，稠化水平不高，降低了润滑脂的低温泵送性能。综上因为这些原因导致了复合磺酸钙基润滑脂的发展不顺利。
上世纪末期，科学家们通过不断地研究实验成功制备出了能够满足复合磺酸钙基润滑脂生产需求的高碱值磺酸钙。人们凭借着这项发现，通过高碱值磺酸钙在生产工业中的运用，所制出来的润滑脂性能质量都得到了进一步的提升，低温泵送性能随着这些技术水平的提高而得到了改善。在这之后，随着科技的不断发展，科学家与生产厂家也开始了对复合磺酸钙基润滑脂的进一步探索研究，以此来最大化自己的生产效益。
1.2复合磺酸钙基润滑脂的反应机理
在润滑脂转化剂的作用下，高碱值石油磺酸钙由牛顿体流体转变为非牛顿体的半固体脂状，再复合脂肪酸盐及低分子有机酸盐形成的一种复合钙皂润滑脂，这种脂就是复合磺酸钙基润滑脂。
高碱值石油磺酸钙是由稀释油、磺酸钙及无定型碳酸钙组成，无定型碳酸钙被磺酸钙包裹在里面形成稳定的胶束，外面分布稀释油，在含有活泼氢转化剂的作用下，被磺酸钙包覆的无定型碳酸钙从胶束中游离出来，在转化剂的作用下聚结成方解石晶型碳酸钙。
二氧化碳和水可以重复利用，循环进行，最终几乎全部碳酸钙从稳定的胶束中游离出来，形成方解石状晶体，完成第一步的转化反应。此阶段的转化完全与否决定了产品最终的极压性能、表面硬化性能以及抗水乳化性能。
从肉眼观察，牛顿体高碱值磺酸钙是一种略呈棕色的光亮透明液体。由烷基苯磺酸钙的碱式盐和正盐在体系中所共同组成的牛顿体高碱值磺酸钙，可用［R—Ph—SO3］2Ca(CaCO3)n来表示。其中R为C12～C30烷基,n可达40。其分子结构如下图所示：
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图11 高碱值磺酸钙的结构
脂状的非牛顿体高碱性磺酸钙必需要有较大比例的高碱性磺酸钙来作为稠化剂，加入大量稠化剂还使得该脂的低温泵送性极差，运输受到限制，在这种情况下，国外有人通过在非牛顿体高碱性磺中加入脂肪酸皂及无机酸盐的方式来使润滑脂的性能得到改善，目前工业生产中，常用的药品是：12羟基硬脂酸钙和硼酸钙。此法反应生成的脂不但有效改良了低温泵送性，其热稳定性和机械安定性也得到了提高。此外，以此制得的脂还具备了极佳的润滑性能及防水抗腐蚀性。其反应方程式如下：
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