氯化石蜡和聚合脂哪个润滑性好
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发布时间：2023-05-18 01:57
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时间：2023-09-19 20:34
润滑添加剂是切削、成型加工介质中的重要组分，根据其作用机理、作用阶段等特点，可将其分为三类：
（1）油性剂Oiliness additive（摩擦改进剂friction modifiers）
基本定义：能增加油膜强度，减小摩擦系数，提高抗磨损能力的添加剂。又称为减摩润滑剂、摩擦改进剂。
作用目的：在接近边界润滑条件下减轻摩擦
作用阶段：流体润滑
作用机理：物理吸附
典型物质：天然油和脂肪，长链脂肪酸，有机胺等。
（2）抗磨添加剂Antiwear additives
基本定义：能在混合摩擦区域有效减小磨损和摩擦的添加剂。
作用目的：在低至中载荷条件下减轻磨损
作用阶段：混合摩擦
作用机理：化学反应→一般是金属皂
典型物质：ZDDP、ZDP、TCP等磷化合物
（3）极压添加剂Extreme-pressure additives（极端温度添加剂）
基本定义：在边界润滑过程中能有效减轻/阻止磨损（和增加卡咬负荷）的添加剂。由于抗磨添加剂与极压添加剂之间不能清晰的区分开来，极压添加剂已经被描述成为能够减轻或阻止苛刻磨损的添加剂。
作用目的：在重负荷条件下增加发生擦伤、刻痕和卡咬时的承受负荷能力
作用阶段：边界润滑
作用机理：化学反应→卤化物/硫化物等
典型物质：硫化合物，氯化合物
考虑到很多抗磨添加剂也有微弱的极压添加剂功能，因此为简便起见，很多场合往往不将两者做区分。
2 活性温度范围：润滑效应与温度的关系（酯氯磷硫）
以常规润滑剂为例，每一种润滑添加剂都具有一个活性温度范围，如下图所示。

上图中描述了矿物基础油和不同类别润滑添加剂的作用温度段，虽然是大致示意图，但对配方研发仍有一定的指导意义。
温度强烈影响添加剂的活性，随着接触区域温度上升，摩擦副表面反应活性也会增加，润滑能力得到显现。而当温度上升至吸附作用失效、或达到反应生成物的熔点温度之上（FeCl2熔点为672℃，FeS熔点为1193℃），则该反应物将失去润滑能力，接触面的摩擦系数会急剧上升。
（1）脂肪酸和酯类添加剂
在相当低的温度下就会吸附、或反应生成金属皂，这种效应是相对微弱的，一般当温度超过200℃时就基本上起不到什么作用了。
（2）含氯添加剂
代表性物质是氯化石蜡，在150℃左右开始反应生成氯化铁，温度高于300℃时，减摩效率开始下降，当温度为400℃时摩擦系数已经是最优值的一倍，甚至失去润滑效果。
氯化铁的摩擦系数仅为0.1（参照物铁=1.0），远远低于硫化铁（0.5），因此氯化石蜡是很有效的极压润滑添加剂，且价格低廉。在大多数加工中，增加氯化石蜡用量是可以取得很好的性能和成本效益的。
此外，氯化脂肪酸也可以作为极压剂使用，但成本较高，故少有实绩。
（3）含磷添加剂
该类添加剂如亚磷酸酯、磷酸酯等，其作用温度区间是很宽的。
酸性越强的含磷添加剂，其反应活性越高，开始起作用的温度也就越低。含磷添加剂极压性能大小排序是：磷酸酯铵盐>磷酸酰胺>亚磷酸酯>酸性磷酸酯>磷酸酯>膦酸酯>次膦酸酯。
（4）硫化添加剂
活性硫化添加剂在200℃左右开始反应，惰性硫化添加剂要到600℃以上才会起到作用，直到900℃左右润滑效果开始大幅下降。
惰性硫化剂，如硫化酯的好处在于，既有油性剂的吸附能力，又有极压剂的反应能力，这是硫化烯烃所不具备的。
此外，一些“复合元素”添加剂，如二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）分子内同时含有磷、硫两种极压元素，因而具有其独特性和多效性；硫氯化添加剂分子内同时含有氯、硫两种极压元素，在加工镍铬合金等高难度工况时非常有效。
3 非常规润滑剂简介
除了上面提到的添加剂类别，有些物质并未纳入或未明确分类，但也是非常有效的润滑剂：
添加剂
简要说明
高分子聚合酯
润滑作用优于普通脂肪酸酯，在很多场合用于替代氯化石蜡，与硫化添加剂、ZDDP等复配使用，有不错的效果。需要着重考虑与配方体系的相容性。
石油磺酸盐
主要是石油磺酸钙和石油磺酸钠，被称之为无源EP或惰性EP.两者与硫剂复配效果都不错。
硼化合物
常用的有偏硼酸钠、三硼酸钾、硼酸酯等，润滑性能尚可，耐温性好，但缺点是抗水解性很差。
含氮化合物
典型的物质为磷氮化合物、二硫代氨基甲酸盐等。这类添加剂抗磨能力很好，但目前应用尚不多。
有机钼化合物
如二烷基二硫代磷酸氧钼。新型抗磨添加剂，具有较好的抗磨能力，目前多用在发动机油中，切削成型油中也可使用。
固体润滑剂
典型的物质是二硫化钼、石墨。这类添加剂难以应用在流体润滑剂中，在半流体润滑剂中应用广泛。
4 以下几种添加剂在金属加工行业应用广泛
因为润滑剂起作用的活化温度在很大程度上依赖于加工负荷，所以在高负荷下有效的添加剂有可能在低负荷条件下完全没有效果，反之亦然;低负荷下还得使用油性添加剂，否则在极压添加剂起作用以前就有可能发生强烈的磨损。
举例：磨削加工钢件时，摩擦区域的温度高达750℃以上，显然已超过氯化添加剂的起效温度区间上限，因此在磨削油中即使加入氯化石蜡也无法起到很好的润滑作用，故主流的磨削油中均不采用含氯添加剂。
润滑添加剂的复配，正是缘于各添加剂分别适应不同的工况条件，因而可取长补短得到性能全面的产品。添加剂复配解决方案要根据加工对象、加工工况等条件科学设计配方，尽可能挖掘配方潜力，从而进一步扩展复配添加剂的温度和负荷适应范围。
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