摘要：為提高我公司潤(rùn)滑脂產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)2#通用鋰通過(guò)改變急冷方式，減少相應(yīng)添加劑進(jìn)行工藝改進(jìn)，將其的皂含量提高，降低分油，并達(dá)到預(yù)期的效果。
　　關(guān)鍵詞：潤(rùn)滑脂、分油、皂含量
　　Abstract: In order to improve our company grease product quality, enhance the products competitiveness, we increase the soap content and reduce oil, to achieve the desired results, by the ways of changing the emergency cooling mode of the 2# universal lithium and reducing the corresponding additive and other process improvements.
　　Key words: grease, oil, soap content
　　中圖分類號(hào)：U473.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104(2012)
　　1. 前言
　　潤(rùn)滑脂的用途甚廣，從人們?nèi)粘Ｉ钣玫淖孕熊?，農(nóng)業(yè)用的拖拉機(jī)，交通運(yùn)輸用的汽車、火車、船舶、飛機(jī)，迅速發(fā)展中的信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)，直到宇宙飛行器等，凡是有轉(zhuǎn)動(dòng)、滑動(dòng)的部位都常使用各種潤(rùn)滑脂，以供機(jī)械摩擦部位潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂還兼有防水、防塵、防銹和密封防護(hù)等作用，潤(rùn)滑脂生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)同工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等密切相關(guān)，尤其是與汽車工業(yè)關(guān)系更為密切。隨著這些相關(guān)行業(yè)的較大發(fā)展，將給我國(guó)潤(rùn)滑脂行業(yè)提供良好的發(fā)展機(jī)遇。為了抓住這一機(jī)遇，提高我公司潤(rùn)滑脂產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，不斷創(chuàng)新，努力突破是我們公司在前進(jìn)的道路上必須要做的工作。
　　2. 存在的問(wèn)題
　　中石化股份潤(rùn)滑油分公司在2007年2月份對(duì)潤(rùn)滑油各分公司進(jìn)行工藝檢查，發(fā)現(xiàn)個(gè)別分公生產(chǎn)的2#通用鋰基脂皂含量相對(duì)較低，分油相對(duì)較大，于是中石化股份潤(rùn)滑油分公司以科技開(kāi)發(fā)部牽頭，對(duì)各分公司的2#通用鋰進(jìn)行工藝改進(jìn)，將其的皂含量提高，降低分油。
　　3. 基本情況介紹
　　為了更好的改進(jìn)我們的工藝流程我們要先了解潤(rùn)滑脂的定義，結(jié)構(gòu)和膠體安定性的定義。
　　3.1 潤(rùn)滑脂簡(jiǎn)介
　　潤(rùn)滑脂是由基礎(chǔ)油、稠化劑和添加劑組成，屬于膠體分散體系。基礎(chǔ)油是液體潤(rùn)滑劑，有礦物油和合成潤(rùn)滑油之分，是潤(rùn)滑脂的主要組分。稠化劑是一些有稠化作用的固體物質(zhì)，常用的是脂肪金屬皂，由稠化劑以膠團(tuán)形態(tài)均勻地分散在液體介質(zhì)之內(nèi)。他們的共同作用是將基礎(chǔ)油吸附在一起，將流體狀的基礎(chǔ)油稠化成半固體(半流體)狀的膠體物質(zhì)。添加劑的加入則是為了改善潤(rùn)滑脂的其他性能。
　　3.1.1 基礎(chǔ)油在潤(rùn)滑脂中的存在狀態(tài)
　　基礎(chǔ)油在潤(rùn)滑脂中的存在狀態(tài)膨化油是指處于皂纖維內(nèi)部，即皂分子晶格內(nèi)部的油。這部分油由于受皂分子羧基端離子力場(chǎng)的影響，被維系在晶格內(nèi)很難被擠出，不過(guò)在高剪力作用下，皂纖維的羧基端斷開(kāi)，也可將膨化油釋放出來(lái)。毛細(xì)管吸附油指處于皂分子膠束之間的基礎(chǔ)油。游離油指處于皂纖維外部，所受維系力較小，容易從體系中分出[1]。
　　在重力作用下，游離油首先被析出，當(dāng)施加足夠外力時(shí)，毛細(xì)管吸附油也可被引出。
　　3.2 膠體安定性
　　潤(rùn)滑脂是基礎(chǔ)油通過(guò)分子間作用力與皂纖維形成可塑性固體，本身結(jié)構(gòu)具有不穩(wěn)定性。在一定條件下，基礎(chǔ)油就會(huì)脫離皂纖維，這種情況稱為分油。潤(rùn)滑脂抵抗分油，保持膠體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的性能成為膠體安定性。分油是潤(rùn)滑脂這種膠體結(jié)構(gòu)的必然表現(xiàn)，一定的分油率有助于基礎(chǔ)油在摩擦面上的擴(kuò)散，有利于潤(rùn)滑，但是如果潤(rùn)滑脂膠體安定性差，可導(dǎo)致潤(rùn)滑脂在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中過(guò)度分油導(dǎo)致流失，從而縮短軸承運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。
　　4. 我公司生產(chǎn)現(xiàn)狀
　　4.1 茂名分公司的生產(chǎn)配方及工藝過(guò)程簡(jiǎn)介
　　茂名分公司生產(chǎn)2號(hào)通用鋰基脂基礎(chǔ)油為HVI 1b650 、HVI 1b750;急冷方式為用急冷混合器急冷，急冷溫度為170℃
　　經(jīng)統(tǒng)計(jì)， 我們的2號(hào)鋰皂含量普遍在6~7%之間，分油在4~5%之間，并有一部分不合格，皂含量與潤(rùn)滑油公司質(zhì)量控制指標(biāo)8%相差很遠(yuǎn)，分油要求≤5%，我們產(chǎn)品不符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，所以我們產(chǎn)品應(yīng)該進(jìn)行工藝改進(jìn)，將皂份提高，降低分油。
　　5. 問(wèn)題的分析和解決
　　5.1 問(wèn)題的分析
　　5.1.1分析影響分油的主要因素
　　影響潤(rùn)滑脂膠體安定性的因素較多，結(jié)合我公司的生產(chǎn)實(shí)際，分析影響潤(rùn)滑脂分油的因素如下：
　　(1) 潤(rùn)滑脂的膠體安定性和潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油的粘度有關(guān)，如同一種皂基、相同含皂量的潤(rùn)滑脂，基礎(chǔ)油的粘度小，潤(rùn)滑脂的膠體安定性差，容易分油，分油量也多。因?yàn)槲夜旧a(chǎn)潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油基本固定，而且現(xiàn)有的罐容有限，所以并不是主要的影響因素，就不調(diào)整其粘度。
　　(2)在生產(chǎn)工藝相同的條件下，潤(rùn)滑脂中基礎(chǔ)潤(rùn)滑油的百分比越大，析油量就越大。因此，對(duì)某種潤(rùn)滑脂，選擇適宜粘度和比例的潤(rùn)滑油很重要。潤(rùn)滑脂中基礎(chǔ)油越少分油就越小，但是一味的減少基礎(chǔ)油的量會(huì)導(dǎo)致成本的增加，所以考慮應(yīng)適當(dāng)?shù)慕档突A(chǔ)油的量。
　　(3)分油的大小取決于潤(rùn)滑脂組成。稠化劑的種類有很大影響，不同金屬皂對(duì)潤(rùn)滑脂稠化能力不同。有些脂雖然稠化劑用量很高，但成品脂的稠度也不一定很大，膠體安定性也不一定很好;而另一些金屬皂稠化劑用量很少，但潤(rùn)滑脂的膠體安定性很好。在我們生產(chǎn)的配方中，有加入10kg的C劑。C劑對(duì)鋰基脂結(jié)構(gòu)有明顯改善作用，尤其對(duì)改善潤(rùn)滑脂膠體安定性更優(yōu)效果。這是由于生成的鋰皂本身也有稠化作用，同時(shí)賦予基礎(chǔ)油具有類似環(huán)烷基原油基礎(chǔ)油那樣的皂-油分散特性。[3]但由于其增強(qiáng)皂化物的稠化能力，使得脂的皂含量降低。
　　(4)稠化劑中脂肪酸不同，所制得的潤(rùn)滑脂膠體安定性也不一樣。采用動(dòng)、植物油制得的潤(rùn)滑脂與采用合成脂肪酸制得的潤(rùn)滑脂相比較，往往合成潤(rùn)滑脂的膠體安定性優(yōu)于天然脂肪潤(rùn)滑脂。我公司生產(chǎn)的潤(rùn)滑脂都是用合成脂肪酸制成的，所以脂肪酸的種類也不是主要的影響因素。
　　(5)潤(rùn)滑脂組成中極性物質(zhì)含量越多，膠體安定性就越差。過(guò)量游離堿的存在，或者加入了極性大的防銹添加劑(如極壓添加劑以及無(wú)機(jī)鹽類等)，都會(huì)使?jié)櫥哪z體安定性變差。在我公司生產(chǎn)的過(guò)程中間要測(cè)定潤(rùn)滑脂的游離酸的含量，然后通過(guò)加入添加劑來(lái)調(diào)整游離堿的含量，所以也不是這次工藝調(diào)整的任務(wù)。
　　(6)潤(rùn)滑脂的生產(chǎn)工藝也有明顯影響。因?yàn)闈?rùn)滑脂結(jié)構(gòu)的好壞取決于皂再結(jié)晶速度的快慢。急冷方式有很大的影響在混合器中急冷，其皂纖維是長(zhǎng)、細(xì)，稠化能力強(qiáng)，分油偏小，皂含量低。[1]急冷是金屬皂在高溫下與基礎(chǔ)油形成的溶膠態(tài)的溶液與常溫基礎(chǔ)油快速混合，使體系物料溫度迅速降低，從而出現(xiàn)相變的過(guò)程冷卻速度太快，皂稠化能力小，膠體安定性差。
　　由于潤(rùn)滑脂在生產(chǎn)過(guò)程中有太多的因素會(huì)影響脂的皂含量和分油，經(jīng)過(guò)我們工藝組針對(duì)我們公司生產(chǎn)工藝過(guò)程的分析,認(rèn)為生產(chǎn)工藝、稠化劑的種類這兩種因素對(duì)造含量和分油影響最大。
　　5.2 問(wèn)題的解決
　　(1)改變急冷方式：倒釜急冷，反應(yīng)完成后物料在調(diào)合釜加1000kg底油急冷。這樣的皂化物比較粗大，皂分提高。雖然這種急冷方式急冷速度較快，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品膠體安定性差，但是通過(guò)后處理如循環(huán)過(guò)濾剪切45min左右，將粗短的皂化物纖維剪切成細(xì)長(zhǎng)的纖維，使其與基礎(chǔ)油充分混合接觸，將基礎(chǔ)油更好地固定在皂化物形成的網(wǎng)狀骨架中，這樣提高了產(chǎn)品的膠體安定性能。
　　我們先改變了急冷方式，得出的數(shù)據(jù)如表：

批號(hào)	錐入度	分油	皂份
0706077113	282	4.5	7.4%
0706092113	286	5.3	6.9%
0708119113	280	5.0	7.4%
0708263113	281	4.7	7.1%
0708264113	289	4.98	6.9%

　　由上表可知，單純的改變急冷方式對(duì)于分油和皂含量都沒(méi)有特別好的效果。
　　(2)減少C劑的量。C劑的量調(diào)整為5KG，調(diào)合油量約比10kgB劑生產(chǎn)時(shí)少加100kg左右基礎(chǔ)油。
　　表5-1 調(diào)整工藝條件后生產(chǎn)的2#鋰部分分析數(shù)據(jù)

批號(hào)	錐入度	分油	皂份
0709183123	280	1.9	8.4%
0709190123	272	1.4	8.5%
0709198123	281	1.3	8.55%
0709224113	282	1.9	8.1%
0709239113	273	2.7	8.7%

　　根據(jù)我們生產(chǎn)設(shè)備實(shí)際情況，調(diào)合釜容積是4m3，通過(guò)工藝調(diào)整后，由于無(wú)法充分利用釜容，建議將產(chǎn)量提高，經(jīng)過(guò)科技開(kāi)發(fā)部同意，我們將配方適當(dāng)提高，工藝條件還是按以上改變后的操作，產(chǎn)出的產(chǎn)品皂含量8.0%以上，分油控制在3.0%左右。通過(guò)以上兩種工藝條件調(diào)整，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表5-1，通過(guò)表5-1可以看出，分油控制在3.0%以下，皂份提高到7.8% 以上。
　　6 結(jié)論
　　經(jīng)過(guò)工藝的調(diào)整，我公司通用鋰基脂2號(hào)的分油由原來(lái)的4~5%之間降低到了3%左右，皂份由原來(lái)的6~7%之間增加到了8%，說(shuō)明我們的工藝調(diào)整是成功的。
　　致謝：
　　[1] 孫全淑.《潤(rùn)滑脂性能及應(yīng)用》.烴加工出版社 .1988年9月第1版
　　[2] 朱廷彬.《潤(rùn)滑脂生產(chǎn)技術(shù)大全》.中國(guó)石化出版社.2005年4月第1版P209
　　[3] 朱廷彬.《潤(rùn)滑脂生產(chǎn)技術(shù)大全》.中國(guó)石化出版社. 2005年4月第1版P208
　　[4] 朱廷彬.《潤(rùn)滑脂生產(chǎn)技術(shù)大全》.中國(guó)石化出版社. 2005年4月第1版P209