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高粘性齿轮润滑脂是由锂皂稠化剂稠化特高粘度合成油，并加有抗氧化、抗腐蚀等添加剂精制而成的润滑膏。优异的损消音、润滑、抗磨损及耐久性能，设计用于对降噪音、抗磨要求较高的塑胶及金属齿轮箱的消音和润滑。特别适合10000转/分钟以上的高速小齿轮的消音润滑。

高粘性齿轮润滑脂是由复合稠化剂稠化高粘度半合成油，并加有抗磨、防锈蚀、抗氧化、增粘剂等多种添加剂精制而成长纤维抗磨润滑脂。此高粘附性润滑脂能设计用于高转速的齿轮、蜗轮的润滑及降低噪音，可克服高转速离心力，在高速时不易被甩掉，并满足齿轮装置的降噪音、防泄漏的润滑要求。适用温度范围：-25～+150℃。

一、概述

润滑脂是由稠化剂稠化基础油所形成的一种具有可塑性的润滑剂，在机械设备摩擦副上主要起到减摩、防护、密封三大作用。为了满足苛刻条件的使用要求，润滑脂中也常添加功能性添加剂，以改善其使用性能。

润滑脂具有可塑性，兼有液体和固体润滑剂的特点，是常用的润滑材料。在常温或静止状态下，能粘附在被润滑的表面，当温度升高或受到机械剪切作用(摩擦副的运动)时，润滑脂就会变软甚至成为半流体状态，温度降低和机械作用消失后，又可恢复到可塑状态，这就是润滑脂独特的流变性。

润滑脂独特的流变性使其可以应用到一些液体或固体润滑剂无法应用的领域，其应用之广泛几乎涵盖了工业、农业、交通运输业、航空航天业、电子信息业和军事装备等领域。

二、润滑脂的组成

基础油、稠化剂和添加剂是润滑脂的三大主要组分。其中稠化剂可以是一种，也可以是多种；基础油也可以是一种或由多种基础油调和而成。润滑脂与润滑油的最根本的区别在于它的组成中含有稠化剂。稠化剂的存在，使润滑脂具有不同于润滑油的很多性能特点和用途。一般基础油占80%~95%、稠化剂占4%~ 20%、添加剂占0~5%。

2.1 基础油

润滑脂的润滑性能主要取决于基础油，基础油的类型还决定了润滑脂的高温蒸发特性、低温泵送性和相似粘度，大致决定了润滑脂高温、低温的使用范围。

基础油可分为矿物油和合成油两大类。一般工业用润滑脂(包括汽车用润滑脂)多采用中高粘度矿物油作为基础油，但国防工业、精密仪器和苛刻条件下工作的机械设备等对润滑脂性能有更高的要求，多采用合成基础油。常用的合成油包括聚α-烯烃油(PAO)、酯类油(包括双酯，三元羧酸酯和多元羧酸酯等)、硅油(包括甲基硅油、乙基硅油、甲苯基硅油和含卤素硅油等)，以及聚二乙二醇醚、聚苯醛及含氟基础油等。

选择基础油的类别主要依据设备的工况条件，一般而言，用于高速、轻负荷、低温条件下的润滑脂，宜选择较低粘度(200 ~350N)和倾点(如-10℃)基础油；用于中速、中负荷和温度不太高条件下的润滑脂，宜选择中等粘度基础油(350~500N)，用于低速、高负荷和较高温度条件下的润滑脂，宜选择较高粘度基础油(500N或BS)。

2.2 稠化剂

稠化剂是被相对均匀地分散在基础油中而形成润滑脂结构的固体颗粒，是润滑脂的重要组分，一般分为皂基、非皂基和烃基三大类。稠化剂在润滑脂中形成如海绵状或蜂窝状的结构骨架，将基础油包起来，使其失去流动性。稠化剂对润滑脂的性质有很大影响，它决定着润滑脂的粘稠程度、耐水和耐热等使用性能，其含量越高，稠化能力越强，润滑脂越稠；它的耐热性和耐水性好，则润滑脂的耐高温和耐水性就好。

1)皂基稠化剂

皂基稠化剂是一些特定金属的有机酸皂，因其金属组成的不同又可分为单皂基、混合皂基和复合皂基稠化剂。

(1)单皂基：以单一金属皂作为稠化剂，一般就以这种金属皂的名称来命名润滑脂，如钙基润滑脂、锂基润滑脂、铝基润滑脂等。

(2)混合皂基：以两种或两种以上金属皂作为稠化剂，兼有两种基型润滑脂的特性，如钙-钠基润滑脂，兼有钙基润滑脂的抗水性和钠基润滑脂耐高温的性能。

(3)复合皂基：金属皂与其金属盐共结晶而形成复合皂基稠化剂，一般具有较高的耐温性、良好的机械安定性和胶体安定性，如高级脂肪酸钙和醋酸钙制成复合钙基润滑脂等。此外，也可使用一种脂肪酸和另一种非脂肪酸来形成复合皂稠化剂。

一般采用脂肪原料与碱反应制备脂肪酸金属皂。其中，脂肪原料来源较广，有动植物油、硬化油、脂肪酸等。碱类也是必不可少的原料，其大多数是碱金属、碱土金属的氧化物或氢氧化物，如氢氧化钠、氢氧化锂和氢氧化钙等；也有铝钛等金属的有机化合物，如三异丙氧基铝、四异丙氧基钛等。

2)非皂基稠化剂

非皂基稠化剂有无机和有机两大类，其中无机稠化剂包括表面改性的有机膨润土和硅胶(包括表面改质的和未改质的硅胶)；有机稠化剂有阴丹士林染料、酞菁铜颜料、N-十八烷基对苯二甲酸单酰胺金属盐、有机脉、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物和氟化苯等。

无机和有机稠化剂各具特点，所制成的润滑脂能分别满足不同的苛刻条件，如高温、低温、高真空、抗辐射、抗强介质等。

3)烃基稠化剂

烃基稠化剂主要是石蜡和地蜡，其所制成的烃基润滑脂具有良好的防护性和抗水性。

2.3 添加剂

为了满足机械设备对润滑脂的特殊性能要求，需要添加功能性添加剂，以改善或增加润滑脂的某些性能。需要注意的是，大多数添加剂，特别是极性较强的添加剂对润滑脂胶体结构具有不同程度的破坏作用，会导致润滑脂稠度和滴点下降、分油量增加。因此，筛选既能改善润滑脂性能，又对润滑脂结构影响较小的添加剂十分重要。

1)抗氧剂

润滑脂的氧化主要是基础油的氧化，会生成腐蚀性产物，导致润滑脂结构破坏、油皂分离，滴点和稠度等理化性质变差，使用寿命缩短。在润滑脂体系中，脂肪酸皂的金属离子是基础油氧化的催化剂，金属种类不同、催化效果也有所差别，钠和锂的催化作用比钙和铝更大，这种促进作用使得皂基润滑脂比润滑油更容易氧化，加上润滑脂使用温度范围较宽、工作环境复杂、有害物质侵人、使用时间较长，都对润滑脂的氧化具有促进作用。

为了提高润滑脂的抗氧化性，需要添加抗氧剂，应该根据不同的皂基润滑脂和工况选择不同种类的抗氧剂和剂量。常用的抗氧剂有胺类抗氧剂，如二苯胺、苯二胺和苯基-α-萘胺等；酚类抗氧剂，如2，6-二叔丁基对甲酚和2-萘酚等；另外还有有机硫化物抗氧剂，如吩嘘嗉和有机硒化物抗氧剂、十二烷基硒和二芳基硒等。其中，胺类添加量为0.3%~2.0%，酚类添加量为0.2%-1.0%，有机硫化物添加量0.3%-1.0%，有机硒化物为0.05%0.5%。根据润滑脂要求的抗氧性，来选择抗氧剂及其剂量。

2)极压抗磨剂

为了改善润滑脂的耐负荷能力和抗磨性，防止或减少金属表面的磨损，在高负荷条件下发生烧结、卡咬、刮伤，需要添加极压抗磨剂。常用的极压抗磨剂是一些含硫、磷、氯、铅、铝的化合物。其中，氯类和硫类可提高润滑脂的耐负荷能力，而磷类和有机金属盐类具有较高的抗磨能力。因此，通常将不同种类的极压抗磨剂按一定比例混合，其抗磨性能会更好。其中，硫化物有硫化烯烃、硫化鲸油、硫苄和硫化脂肪等；磷化物有磷酸三甲酚酯、磷酸三乙酯和亚磷酸二正丁醇等，此外，还有氯化石蜡、环烷酸铅和二烷基硫代氨基甲酸盐(铅、铝、锦等)等极压抗磨剂。

3)防锈剂和抗腐剂

金属在酸性环境介质条件下易发生腐蚀或生锈。一般情况下，润滑脂本身可形成较厚的覆盖油膜，具有一定的防锈性，但专用防锈润滑脂或强化防锈能力的润滑脂还需要添加防锈剂。防锈剂多是一些表面活性大的极性化合物，大多数防锈剂具有极性基团和较长的烃基。常用的防锈剂有中性和碱性石油磺酸钡和磺酸钙、二壬基萘磺酸钡、山梨糖醇单油酸酯、脂肪酸胺等，此外还有亚硝酸钠等。有色金属(如铜及其合金)容易发生腐蚀，需要在润滑脂中添加抗腐剂，常用的抗腐剂有苯并三氯唑、苯并噻唑、咪唑琳类等。

4)防水剂

润滑脂的抗水性主要与基本组分有关。抗水性较差的润滑脂(如钠基或硅胶润滑脂)，通过添加多聚戊基、辛基、十二烷基、十六烷基丁烯酸等高聚物，也可以改善其抗水性。

5)结构改善剂(又称胶溶剂)

结构改善剂多是一些极性较强的有机化合物，如有机酸、醇及多元醇、醒和胺等化合物，水是唯一的例外。由于这些胶溶剂含有极性基团，如羧基、羟基和胺基等，趋向于吸附在皂分子的极性端之间，使皂分子的排列距离相应增大，表现在皂对油的膨化度也增大。常用的胶溶剂有油酸和硬脂酸、甘油和聚乙烯醇、三乙醇胺和聚丙烯酰胺等，如在一些皂基润滑脂中，作为胶溶剂的甘油含量可以调节润滑脂稠度、分油量和纤维结构。

6)粘附剂

开式齿轮、链条等机械装置，长期受到离心力、惯性和振动的影响，润滑脂极易脱落而失去润滑作用。为了防止润滑脂飞溅、脱落，需要添加一定量的粘附剂，以改善润滑脂对金属的附着力，使润滑脂容易保留在摩擦表面上。常见的粘附剂是聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯等高分子聚合物。

除上述添加剂以外，为了达到改善润滑脂在高温下的润滑性和极压性，增强密封性和防护性，提高润滑脂的强度，降低摩擦系数等目的，还在润滑脂中添加非油溶性的填充剂，实际上是一种不溶于分散介质，却能被分散介质很好润湿的高度分散的固体物质。润滑脂在高温条件下，经受冲击负荷、振动负荷或高负荷时，填充剂具有补强功能。常用的填充剂有石墨和二硫化铝微粒，纯度为98.5%~99.5%，颗粒大小一般在1~ 7μm。

三、润滑脂的特点

润滑脂是具有一定稠度和触变性的结构分散体系，只有在足够外力(机械力或热力)作用下，才能产生塑性变形和流动，兼有流体动压润滑和边界润滑的特点。其润滑作用不仅取决于基础油，而且更重要的是取决于稠化剂和基础油特殊结合后所带来的复合作用。当机械启动，润滑脂受到一定外来机械力的作用，处于稠化剂分子晶格表面的游离油首先分出来，进而稠化剂纤维结构遭受破坏，析出更多的游离油。游离油除了来自稠化剂分子表面，还有因机械力作用而解放出来的毛细管吸附油，以及在更高的机械剪切下拆开皂分子的羧基端而释放出来的膨化油。

从机械润滑的观点出发，在低剪切力作用下，润滑脂结构部分破坏，但润滑脂仍呈现非牛顿流体的性质，而在某个临界剪切力作用下，润滑脂结构基本破坏，这时润滑脂呈现牛顿流体的性质，撤销外加剪切力后，润滑脂的结构又可以部分恢复或基本恢复，这时润滑脂呈现非牛顿流体的性质。这就是润滑脂所具有的触变性或流变性。

从使用温度考虑，在室温(或低温)时，润滑脂以一定的稠度粘附在机械摩擦部件的表面且不流失，呈固体状态，当温度逐步升高到一定温度时，润滑脂转为流动态，对机械摩擦部件进行润滑；当温度逐步下降到室温(或低温)时，润滑脂又恢复为不流动状态。

从胶体化学的角度来看，皂基润滑脂是一种固-液分散体系，其固态稠化剂以皂纤维(或皂胶体)状结构形成分散相，分散到基础油的分散介质内，形成两相结构分散体系，非皂基和烃基润滑脂，一般是一种悬浮体的分散体系，稠化剂借助化学力或机械力分散到基础油中，形成悬浮体的分散体系。

润滑脂在常温或低负荷下类似固体，能很好地粘附在机械摩擦部件的表面上，不流失、不滑落，既能起到润滑作用，又能隔离空气、水分和尘土，起到一定的防护作用；当机械启动时，摩擦部件进行相对运动，摩擦而产生热量，使摩擦部件表面温度逐步升高，到一定温度，润滑脂开始塑性变形，类似液体流动，或从润滑脂中析出基础油，润滑摩擦部件的表面。润滑脂的这种流变性使得润滑脂与润滑油相比，具有以下特点：

(1)不需要经常添加，可大大降低润滑剂的消耗和机器的保养维修费用，特别对不易换油、供油的设备更为有利。

(2)即使没有添加防锈添加剂和腐蚀抑制剂，润滑脂也具有相当的防锈性和抗腐蚀性，兼有润滑与防护的双重功能。添加防锈剂和腐蚀抑制剂的润滑脂保护效果更好。

(3)润滑脂具有一定的结构稳定性，在润滑部位不易流失、飞溅，可以避免滴油和溅油现象，可以简化润滑系统设计，省去油箱装置的费用，同时也不会因为溅油导致产品污染。

(4)润滑脂中的稠化剂和拉丝增粘剂对机械摩擦部件表面粘附能力强，可防止或减少长期不用的摩擦部件的锈蚀，添加了防锈添加剂的润滑脂可以保证金属部件遇水浸湿后保持一定时间内不锈蚀。

(5)优质的基础油和稠化剂可以制备出性能优异的消滑脂，用于苛刻的操作条件，如高温或低温、极压、高速或低速、冲击负荷或经常间歇或往复运动下工作。

(6)润滑脂作为一种塑性物质，在一些机械摩擦部件上可以降低噪声和减轻振动。

当然，使用润滑脂润滑也存在一些不足，如润滑脂粘滞性强，特别是在低温下，使机械摩擦部件的启动负荷大；润滑脂流动性差，对所润滑的机械摩擦部件的冷却作用差以及更换困难等。所以，润滑脂和润滑油往往各有其最合适的应用领域和场合，也有些情况下两者不分伯仲，均可使用。

四、润滑脂的分类

润滑脂的品种很多，技术上可以按照它的组分、性能等区分不同的类型，而在实际应用中常根据应用场合进行分类。

4.1 按稠化剂类型分类

GB 501-65《润滑脂的分组、命名和代号》按稠化剂类型可分为皂基润滑脂、非皂基润滑脂(无机和有机润滑脂)、烃基润滑脂三大类。这种分类是以矿物润滑油为基础油的皂基润滑脂为主体。这类产品无论从产量上、还是品种上都占润滑脂的绝大部分。

1)皂基润滑脂

以各种高分子脂肪酸金属皂稠化基础油制成的润滑脂称为皂基润滑脂，是消费量和适用面最大的润滑脂。常见的单皂基润滑脂有钙基润滑脂、钠基润滑脂、锂基润滑脂、钡基润滑脂和铝基润滑脂等。此外，还有混合皂基润滑脂，如钙一钠基润滑脂和复合皂基润滑脂，如复合钙基润滑脂、复合铝基润滑脂以及近期出现的复合锂基润滑脂。

2)非皂基润滑脂

非皂基润滑脂主要包括无机和有机润滑脂。常用的无机稠化剂有膨润土和硅胶，具有滴点高、较宽的使用温度范围和粘温性能较好等优点；缺点是稠化能力低、胶体安定性和防护性较差。

常用的有机化合物稠化剂有酞菁铜、阴丹士林、有机脲及有机氧化物等，具有高熔点、化学安定性和热安定性好、抗水性好、胶体安定性和机械安定性好等优点，并可得到微细分散极好的产品，缺点是边界润滑性较差，特别是以硅油为基础油的产品更为显著。

3)烃基润滑脂

以纯烃类化合物，如石蜡、地蜡稠化基础油制成的润滑脂称为烃基润滑脂，凡士林就是一种典型的烃基润滑脂。烃基润滑脂几乎不溶于水，也不乳化，具有较好的化学安定性；缺点是熔点低，使用温度比皂基润滑脂低得多，因而主要用于防水及防护方面。

4.2 按主要使用性能和用途分类

GB/T 7631.8《润滑剂、工业用油和有关产品(L类)的分类 第8部分 X组 润滑脂》等效采用ISO 6743-9，代替GB 501-65《润滑脂的分组、命名和代号》。根据润滑脂的使用性能和用途对润滑脂进行分类，润滑脂主要是用于润滑机械摩擦部位，故减摩润滑脂占润滑脂的绝大部分。这种分类方法比较笼统，每一种润滑脂几乎同时兼备几种用途，常常区分不清。如以减摩为主，防护和密封等为次，一般以它的主要用途为依据命名。

4.3 按润滑脂的使用部门和应用部位分类

按使用部门可将润滑脂分为航空、军械、冶金、化工、铁路、汽车、船舶、仪表、机电、纺织、食品、矿山等专用润滑脂，按应用部位可分为阀门脂、坦克脂、高炉用脂、低温轴承脂、专用螺纹脂等。这种分类方法的优点是某一行业或设备可专门供用一套润滑脂，针对性比较强，缺点是各行各业各种设备都互相联系和互相渗透，造成许多品种相互重叠、重复，品种复杂化，在产、供、销上易引起混乱，也不利于润滑脂生产的连续化、大型化。

上述三种分类方法各有特点，我国长期习惯以某一种分类法为主，其他分类法加以补充。例如，专用润滑脂常常以其专用的装置和部位加上主要特性来命名，国家标准中对于通用脂命名主要采用第一种方法，对于专用脂常用第二、第三种方法。

更多分类标准请参考润滑油分类标准汇总表。

五、润滑脂的性能指标

润滑脂的性能指标是润滑脂组成及制备工艺的综合体现，与使用效果密切相关，了解和认识润滑脂的性能指标及评价方法，对于正确选用润滑脂具有很重要的意义和作用。润滑脂性能包括理化性能、机械安定性和胶体安定性、氧化安定性和热安定性、抗水性和防锈防腐性、低温性和流动性及极压抗磨性等。

5.1 理化性能

1)外观

外观是通过目测和感观来检验润滑脂质量的一种简便的方法。它主要是来判断润滑脂的颜色、光泽、软硬度、粘附性、均匀性、纤维状况和拉丝性等。虽然润滑脂的外观检验是一个较为简单的方法，但可以通过外观初步确定润滑脂的种类牌号，推断产品档次高低、质量优劣。

2)稠度

稠度表示润滑脂的软硬程度，并无明确的物理意义，一般用锥入度(1/10mm)表示，用锥入度计测定。锥入度值越大，表示润滑脂稠度越小，润滑脂越软；反之，锥入度越小，表示润滑脂稠度越大，润滑脂越硬。

润滑脂稠度对实际使用具有很大的影响，按照美国国家润滑脂协会(NLGI)规定，润滑脂稠度按锥入度高低可分为000，00、0、1、2、3、4、5、6共9个牌号。

3)含皂量

对未知组成的润滑脂，有必要测定其含皂量(包括含油量)。测定润滑脂含皂量，可以了解该润滑脂的其他物理性能是否与含皂量相对应。只要增大含皂量，就可以使得低分散度的体系增大稠度，改善机械安定性。如果润滑脂中含皂量超过所要求的数量，尽管在常温下的锥入度合适，但是低温性、启动力矩、分油等性能就会有很大差异。

4)含水量

润滑脂中的水分有两种：一种是游离水，除了钙基润滑脂外，水分的存在影响润滑脂的使用性能；另一种就是结合水，作为润滑脂结构胶溶剂。对于游离水，它的存在会加速润滑脂酸化导致金属部件锈蚀，更严重的就会破坏润滑脂的体系的结构，降低胶体安定性和机械安定性，导致润滑脂无法起到润滑的作用。特别是钠基润滑脂，对于游离水特别的敏感，在生产和使用以及储存过程中要特别地注意。

5)灰分

润滑脂的组分中稠化剂和添加剂在经过高温燃烧后都会产生灰分，灰分来源于金属氧化物、矿物油中的无机物和原料中的杂质。灰分的多少可以粗略地估计出润滑脂的含皂量和游离碱含量。灰分多的润滑脂，在使用中过程容易增加金属部件的磨损、腐蚀和积炭的产生，因而灰分对润滑脂的质量好坏有很重要的影响，是决定润滑脂性能的一个重要质量指标。

6)机械杂质

润滑脂中的机械杂质是指除稠化剂和固体添加剂或填充物以外的固体物质。一般来源有未反应的无机盐类、从制脂设备上磨损下来的金属微粒和在制脂及储存过程中从外界混人的杂质(如尘土、沙粒等)等。这些杂质会造成部件的擦伤和磨损，尤其对于精密的轴承、仪表和机床等设备使用的润滑脂，应该严格控制机械杂质的含量。

7)游离酸和游离碱

润滑脂中的游离酸，特别是低分子有机酸或者过多的游离碱都会引起金属部件的腐蚀以及润滑脂的分油量增大、稠度变软、滴点下降，影响实际使用性能。游离酸多数是矿物油和金属皂的氧化分解产物。少量游离碱的存在对抑制皂的水解和延长润滑脂的使用寿命是有利的，但过多则易引起皂的凝聚。因此，应严格控制游离酸和游离碱的含量。

8)金属腐蚀性

组成润滑脂的稠化剂和基础油本身是不会腐蚀金属的。使润滑脂产生金属腐蚀的原因很多，主要是由于润滑脂氧化产生的酸性物质所致。一般来说，过多的游离酸、游离碱，特别是低分子酸的存在会引起金属的腐蚀。

9)密封材料相容性

密封材料(多数是各类橡胶)是防止外界污物进入设备元件的重要屏障，润滑脂与密封材料的相容性(也称橡胶配伍性)直接影响到密封的寿命。因此，要求润滑脂应该与密封材料的相容性要好。相容性一般采用润滑脂对标准橡胶的溶胀性来表征，即润滑脂与标准橡胶在规定条件下接触后，标准橡胶体积和硬度发生变化的程度。

5.2 机械安定性和胶体安定性

润滑脂的机械安定性是指润滑脂在机械剪切力的作用下，其骨架结构体系抵抗从变形到流动的能力。机械安定性取决于稠化剂纤维本身的强度、纤维间接触点的吸附力和稠化剂量，而与基础油粘度无直接关系。触变安定性和机械安定性是润滑脂的重要使用性能，是影响润滑脂使用寿命的重要因素。但润滑脂在机械作用下，稠化剂纤维的剪断是在所难免的，故润滑脂的稠度必因使用时间延长而降低。

润滑脂的胶体安定性是指润滑脂在受热和受压力条件下保持胶体结构稳定，基础油不被析出的能力。基础油析出是润滑脂的一种特征，微量的分油可以保持设备润滑，对润滑有利，但过度的分油量会使胶体结构破坏、润滑脂变稠变硬、失去润滑作用，不能满足设备润滑的要求。胶体安定性取决于制备润滑脂的稠化剂含量、基础油的粘度以及稠化剂、基础油、添加剂之间的配伍性和制备工艺。

5.3 氧化安定性和热安定性

润滑脂氧化安定性是指润滑脂在储存和使用中抗氧化的能力。润滑脂的氧化安定性主要与基础油、稠化剂和添加剂有关。润滑脂的使用温度范围较宽、工作环境复杂、有害物质侵入、使用时间较长等，都对润滑脂的氧化具有促进作用。特别是皂基润滑脂中的金属离子是润滑脂氧化反应的催化剂，这种促进作用使得皂基润滑脂比润滑油更容易氧化。氧化的结果将会产生腐蚀性的产物、胶质和破坏润滑脂结构的物质，这些物质容易引起金属部件的腐蚀和降低润滑脂的使用寿命。

热安定性是指润滑脂在受热环境下的胶体安定性和使用寿命，与润滑脂组成中的基础油和稠化剂有关。润滑脂的主要特征之一就是具有很强的附着力，润滑脂在温度高的条件下使用时不仅会加速润滑脂基础油的蒸发，而且还会加速润滑脂的氧化和大量分油，导致润滑脂的胶体结构破坏而使润滑失效，一般用滴点作为润滑脂热安定性的指标。滴点是指润滑脂从不流动态转变为流动态的温度。它可预测润滑脂的最高使用温度界限，滴点越高，表明该润滑脂的热安定性越好。一般情况下应该选择滴点高于使用部位温度15℃以上的润滑脂产品，才能起到润滑和防护的作用。

5.4 抗水性和防锈防腐性

润滑脂的抗水性是指润滑脂与水或水蒸气接触时抗水冲洗和抗乳化的能力，主要与润滑脂的稠化剂类型有关。一些设备在水或水蒸气存在的条件下运转，因此采用润滑脂润滑必须要具有良好的抗水性，否则润滑脂会在潮湿的环境中因吸水而逐渐乳化变质，导致其结构被破坏而流失、润滑失效、设备腐蚀损坏。

润滑脂的防锈蚀性主要是指润滑脂可以保护金属免于锈蚀的能力。设备处于空气、水及其一些腐蚀性气体或液体环境中，如果润滑脂的防锈防腐蚀性较差，设备容易被锈蚀。润滑脂的防锈腐蚀性指标主要是用来评价润滑脂保护轴承、钢及铜等金属不被锈蚀的能力，已成为润滑脂理化性质的主要指标。

5.5 低温性和流变性

润滑脂的低温性是指润滑脂在低温环境下，其稠度和粘度增大的程度和趋势，主要与基础油有关。设备避免不了处于低温环境下，润滑脂必须要具有良好的低温性，否则润滑脂的稠度和粘度增加过大，会使机械设备难于启动，并且增大了摩擦和力矩，以及用于集中润滑的润滑脂难于泵送到润滑部位，导致润滑失效、设备损坏。

润滑脂的流变性是指润滑脂在受到外力作用时所表现出来的流动和变形性质。润滑脂是一个胶体结构，具有非牛顿流体的性质，其流变性与润滑脂的组成结构和测定时的剪速、温度有关。低温流变性一般用润滑脂的相似粘度、表观粘度、强度极限来表示，其中相似粘度是指非牛顿流体流动时的剪应力与剪速的比值，按泊肃叶方程式求得，单位是Pa·s。表观粘度是指用液压系统带动的浮动活塞迫使润滑脂样品通过毛细管，由预先测定的流速和系统中所施加的力，根据泊肃叶方程得出。强度极限是指润滑脂在产生流动时所需的剪应力。

5.6 极压抗磨性

润滑脂涂在相互接触的金属表面形成脂膜，能承载轴向和径向的负荷的特性，称为润滑脂的极压抗磨性。一般来说，在基础油中添加皂基稠化剂之后，就会增强润滑脂的极压抗磨性，如果要求更高的极压性则必须添加极压抗磨剂，以此来提高极压抗磨性。

金属表面的相对运动时，由于摩擦副表面金属自本体分离，而使运动部件失去部分重量或体积尺寸发生一定的变化称为磨损。在相互接触的金属表面加入润滑脂，可以减轻金属表面的磨损。

六、各类润滑脂及其特点

详见《各类润滑脂及其特点》一文。

七、润滑脂技术的发展趋势

技术创新和技术进步，仍然是润滑脂工业发展的主题。进入21世纪，被公认为最具有发展前景的润滑脂品种，仍然首推聚尿润滑脂、锂基(复合锂)润滑脂、复合铝基润滑脂和膨润土-复合铝基润滑脂。它们分别以其独特的性能而受到使用者的青睐。在20世纪末和21世纪初研究开发的复合钛基润滑脂和复合磺酸钙基润滑脂得到了人们的关注和较快的发展，打破了润滑脂品种只是在现有产品的基础上改进和提高的传统观念；生物降解(或称环境友好)润滑脂产品的研究开发，也一直是热点课题之一，使用纳米材料同润滑脂结合，也许可使润滑脂的极压性能得到进一步的改善。

八、润滑脂的生产

现代润滑脂的生产包括稠化剂制备和成脂两个过程，稠化剂的制备主要是化学过程，成脂是一个物理化学和胶体的复杂过程。例如，金属皂稠化剂是通过脂肪或脂肪酸与碱进行皂化反应制得，而非皂基润滑脂中的聚脲润滑脂的稠化剂是通过异氧酸酯与胺类化合物的化学合成制得；膨润土脂的稠化剂是由天然膨润土经提纯、变型，再采用季按盐等表面覆盖剂改性而成的有机膨润土。成脂过程是使稠化剂均匀地分散在基础油中，形成各种润滑脂特殊的胶体结构，并根据要求将添加剂加人，均匀分散制成成品润滑脂。为了使成品具有优良的储存安定性和光亮细腻的外观，有时还增加脱气工序。均化、过滤、脱气等工序一般称为润滑脂生产中的后处理工序。

不同种类的润滑脂其制脂工艺都不一样，即使对于同一种类的润滑脂，由于各润滑脂生产企业的生产装置不一样，原料的来源及质量不同，制脂工艺技术也各异。

8.1 通用锂基润滑脂生产过程

(1)主要原料包括高级脂肪酸：12-羟基硬脂酸、硬脂酸；氢氧化锂，中等粘度矿油基础油，添加剂包括抗氧剂、防锈剂、金属钝化剂。

(2)典型生产工艺包括以下几个步骤：

①皂化-将基础油、氢氧化锂及脂肪酸投入皂化釜中，在105~110℃进行皂化反应，并脱水。

②升温-皂化结束后升温至最高炼制温度200~220℃。

③急冷、稠化-加基础油进行急冷至180~190℃左右，冷却降温后加入基础油进行稠化。

④均化、加添加剂，搅拌及循环剪切。

⑤过滤、脱气、成品包装。

九、润滑脂的选用

润滑脂的使用范围很广，其品种和牌号很多，性能相差也很大，不同的机械摩擦部位对润滑脂的要求各不相何，因此针对不同机械设备的工况选择合适的润滑脂就显得十分重要。具体来说，应该从以下几个方面来考虑。

9.1 工作温度

机械摩擦部位的工作温度是选择润滑脂的重要依据，并对润滑脂的润滑作用和使用寿命有很大的影响。一般认为工作温度超过润滑脂温度上限后，由于润滑脂基础油的蒸发损失、氧化变质和胶体萎缩分油现象加速，温度每升高10~ 15℃，润滑脂的寿命降低1/2。工作温度随周围环境介质温度变化而变化。除此之外，负荷、速度、运转时间、润滑脂装填量等因素也对工作温度产生很大的影响。依据工作温度选择润滑脂时，不仅看润滑脂滴点的高低，而且还应该考虑基础油的类型、抗氧化性能、蒸发性能等，一般工作温度与润滑脂类型有近似的对应关系。

9.2 负荷

负荷是指工作轴承上单位面积承受的压力，用MPa表示。超过5000MPa时，称为重负荷；在3000 ~ 5000MPa称为中负荷；3000MPa以下的为轻负荷。无论负荷轻重，首先考虑润滑脂的极压性能，其次再考虑其他性能。

9.3 速度

由于润滑脂属于流变体系，它的相似粘度随着温度和剪切速度变化而变化，因此润滑脂对部件的运转速度特别的敏感。这与润滑油相比明显不同，运动速度越快，润滑脂所受到剪切力就越大，相似粘度下降越明显。在高剪切力下，稠化剂形成的纤维骨架受到的破坏作用越大，使用寿命越短，甚至使润滑脂脱离部件。

润滑脂所能适应的转速是有限的，这种限制通常用dn值表示，dn等于转速与轴承内径的乘积。一般而言，当dn值小于3×10^5mm·r/min时，采用润滑脂；dn值大于3×10^5mm·r/min时，一般不宜采用润滑脂润滑，而采用润滑油润滑。在相同温度、负荷下，高转速时，则要求选用低粘度基础油和锥人度大的润滑脂。反之，则需要较高粘度基础油和稠度较大的润滑脂，以保证润滑脂有足够的粘附性。

9.4 环境和接触介质

环境和接触介质是指润滑脂所处的工作环境和周围介质，如空气湿度、尘埃和是否有腐蚀性介质等，它们对润滑脂的性能影响极大。依据环境和接触介质选用润滑脂可参见下表：

环境与接触介质润滑脂类型

潮湿或水钙基、锂-钙基和脲基润滑脂

酸和酸性气体不宜选取锂基、复合钙、铝和膨润土，选用聚豚脂、全氟润滑脂

海水或食盐水复合铝基脂

天然橡胶或油漆避免酯类基础油的润滑脂

石油基润滑油类特种耐油密封润滑脂

甲醇专用脂

环境和接触介质与润滑脂类型的关系

9.5 加注方法

润滑脂的加注方法一般有人工加注和泵集中加注两种方法。涂抹或填充、脂枪充注、脂杯加注等属于人工加注。根据不同的加注方法来近似确定润滑脂的稠度。一般人工加注，选用1~3号稠度的润滑脂，最好选用2号稠度的脂，加注比较容易，使用寿命也较长，如汽车一般都采用人工加注方法；泵集中加注，则选用0~1号稠度的润滑脂，最好选用0号稠度的脂，该加注方法的缺点是润滑脂通过的管道长，为了不致使泵压过大，稠度相应较低，一般用于工业集中加注润滑脂。

9.6 经济性从经济方面考虑选择合适的润滑脂，是每一个润滑脂的使用者十分关心的事情。但选用润滑脂不能只关心价格，首先要关心润滑脂的性能，从经济方面选择润滑脂应综合考察某种润滑脂使用后是否延长了润滑周期、减少了加注次数和消耗量等。

轧机传统上使用钙基润滑脂，虽然价格便宜，但性能差，每月检修一次，每次检修需16h，并更换全部润滑脂。选用2号复合锂基脂，单从价格上看是钙基脂的3倍，但性能优良，检修期延长到四个月，每次检修仅用12h，只需稍做补加。更为重要的是，采用钙基脂润滑时，每年需换丝杆和蜗轮一次，采用2号复合锂基脂润滑后，每两年更换一次。润滑脂的消耗量仅为钙基脂的1/5，加上检修时间缩短带来的效益，则其经济效益非常可观。总之，只有综合考虑，才能选择出较为合适的润滑脂。

十、润滑脂的报废及保管

10.1 润滑脂的报废指标

润滑脂与润滑油一样，同样面临报废和更换的问题，如果该问题解决不好，不仅造成润滑脂的浪费，更为严重的是影响设备的正常润滑和使用。但到目前为止，国内外仍然没有一个关于润滑脂报废指标的正式标准，但可以通过结合实际使用经验和对润滑脂使用前后的性能指标分析对比来确定是否报废旧润滑脂及更换新润滑脂，见下表:

项目润滑脂报废参考指标

滴点(1)钙基润滑脂降至50℃；

(2)复合钙基润滑脂降至180℃

(3)钠基润滑脂降至120℃；

(4)锂基润滑脂降至140℃。

(5)复合锂基润滑脂降至200℃。

稠度润滑脂锥入度变化达±20%以上

分油润滑脂使用后与使用前含油量之比小于0.7

灰分使用前后，灰分变化率大于50%

腐蚀不能通过铜片腐蚀试验

氧化酸值大于0.3mgKOH/g

乳化乳化变软

机械杂质流失混人杂质大于125μm

润滑脂报废参考指标

10.2 润滑脂混合

从正确使用润滑脂角度来看，应该避免润滑脂包装和使用的混合，混合会使润滑脂性能发生变化，影响使用效果。

1)不同种类的混合

不同种类的润滑脂，由于润滑脂的稠化剂、基础油及添加剂都不同，如果混合在一起，产生稠化剂分散不均匀、不能形成稳定的结构、润滑脂变软以及机械安定性、氧化安定性等变差的结果，必定会影响润滑脂的使用。因此，不同种类的润滑脂不能混合。

2)同种类的混合

同一厂家同一类型但不同牌号的润滑脂可以混合，但不同厂家的润滑脂不能混合。

3)新润滑脂与旧润滑脂混合

新润滑脂与旧润滑脂，无论是否属于同一种类，都不允许混合。因为旧润滑脂含有有机酸和杂质，会加速润滑脂的氧化，所以更换润滑脂时候，应该把旧润滑脂清除干净，才能填加新润滑脂，否则会引起新润滑脂性能变差，影响使用。

4)润滑脂与润滑油的混合

一般情况下，润滑脂不能同润滑油混合。但是在特殊的情况下，为了提高润滑脂的流动性可以向润滑脂中添加少量的润滑油，但必须与润滑脂的基础油相同；另外为了增大润滑油的粘度可以向润滑油中添加少量的润滑脂，在60~ 70℃搅拌30~ 40min即可。