高性能鋼絲繩防護脂的研制

　　凌偉紅 姜和基

　　(蘭州石油化工公司潤滑脂廠 730060)

　　摘 要： 介紹鋼絲繩防護脂的性能要求,從基礎油及稠化劑的選擇等方面說明高性能鋼絲繩防護脂(LG80)的研制過程,通過涂油實驗、疲勞壽命實驗及現場使用證明:高性能鋼絲繩防護脂(LG80)具有較強的附著力,使用溫度范圍寬,滴點高,且不改變現有鋼絲繩廠的涂油工藝。

　　關鍵詞： 鋼絲繩防護脂;研制;滴點;滑落

　　中圖分類號： TG356. 16

　　1 概述

　　鋼絲繩廣泛應用于礦山、漁業、機械、游覽、交通等行業,隨著我國經濟建設的發展和產業結構的調整,鋼絲繩用戶對鋼絲繩脂的要求越來越高,不僅要求鋼絲繩脂具有良好的防護性能,還要求滴點高(不小于80℃)、附著力強(滑落試驗合格),對周圍環境不會造成不良影響。

　　鋼絲繩脂是烴基潤滑脂非常重要的品種之一,分為鋼絲繩表面脂和鋼絲繩麻芯脂。鋼絲繩表面脂主要用于鋼絲繩的表面,在鋼絲繩長期存放和使用過程中起防護和潤滑等作用;鋼絲繩麻芯脂用于浸漬鋼絲繩中的麻繩芯,在鋼絲繩使用過程中,不斷地擠壓、滲出油脂對鋼絲繩起防腐和潤滑作用,同時也保護麻芯不被腐蝕,使麻芯柔軟不易發硬發脆。鋼絲繩廠家一般采用鋼絲繩表面脂涂覆鋼絲繩表面,鋼絲繩麻芯脂浸漬麻芯,以達到鋼絲繩在使用和儲存時的防銹、封存和潤滑的目的[1 -2]。

　　鋼絲繩表面脂現行標準為SH /T0387-2005,滴點不小于58℃,滑落試驗為實測,產品質量標準

　　與用戶的實際需要存在差距。

　　2 高性能鋼絲繩防護脂

　　2. 1 高性能鋼絲繩防護脂的性能要求

　　(1)耐高低溫。使用鋼絲繩的場所多為露天或地下,溫度變化大,環境條件苛刻。鋼絲繩防護脂不僅要求滴點高,而且低溫性能要好,可滿足溫度變化大的地區及行業或季節使用。

　　(2)良好的防銹性。鋼絲繩防護脂的重要作用是在儲存和使用過程中保護鋼絲繩不發生銹蝕,延長其使用壽命。

　　(3)良好的抗水性。鋼絲繩使用環境通常潮濕或有淋水,鋼絲繩防護脂應遇水不乳化,能有效防止水分的侵蝕。

　　(4)延長鋼絲繩使用壽命。鋼絲繩防護脂覆在鋼絲繩表面的油膜有耐磨性,可有效延長鋼絲繩的使用壽命。

　　2. 2 高性能鋼絲繩防護脂的研制

　　高性能鋼絲繩防護脂(簡稱LG80)由基礎油(高黏度礦物油)、稠化劑、添加劑和結構穩定劑等制成。

　　通常鋼絲繩脂中基礎油(含蠟膏)的比例在95%左右,好的基礎油(包括蠟膏)具有良好的氧化穩定性、抗水性和耐腐蝕性,可保證固體烴類等稠化劑形成晶核在基礎油中成長并彌散[3],從而與結構穩定劑、添加劑等結合形成軟膏狀物質,使產品具有良好的黏附性和耐高低溫性能。稠化劑的性能決定鋼絲繩脂的滴點,而且對黏度、抗水性能、黏附性和低溫性能均有影響。鋼絲繩脂的防銹性能與添加劑性能、配伍性、加入量有關。結構穩定劑不僅可以提高鋼絲繩脂的附著能力,還對低溫性能有影響。故原料的選擇和優劣是影響產品性能的關鍵因素。

　　2. 2. 1 基礎油的選擇

　　由于該產品對黏度和黏附性要求高,基礎油的選擇以高黏度或含蠟量高的油品為主,對混合后的基礎油分析黏度、滴點和低溫性,結果見表1。

　　由于基礎油的性質是決定鋼絲繩脂低溫性能的關鍵,所以選擇時首先考慮低溫性合格的基礎油配比。實驗結果表明: 2#樣低溫性能合格,黏度較大,滴點低; 4#和6#樣低溫性能合格,但黏度小,滴點太低無法測定,所以基礎油選擇溶劑油和中含蠟油的混合物。

　　2. 2. 2 稠化劑的選擇

　　稠化劑的種類很多,常見的有固體烴類地蠟、石蠟等,但稠化后的滴點普遍低于70℃,達不到指標要求。由于許多高分子聚合物具有軟化點高、油溶性好的特點,如聚乙烯蠟、酚醛樹脂、石油樹脂等,稠化后基礎油的滴點多在80℃以上,使用高分子聚合物作為稠化劑成為一種趨勢。在基礎油的混合物中加入不同高分子聚合物稠化劑,結果見表2。

　　試驗結果表明, 3種稠化劑均可提高滴點,但稠化劑C在提高滴點、改善滑落方面效果最好。

　　2. 2. 3 技術指標和性能測試

　　將基礎油混合物加入稠化劑C、結構穩定劑和防銹劑制成LG80,質量分析見表3。

　　分析結果符合技術指標要求。按照該工藝組織生產,產品檢驗合格后,在鋼絲繩生產廠家和用戶進行了使用試驗。

　　2. 3 使用試驗

　　2. 3. 1 涂油試驗

　　生產出的LG80在2大鋼絲繩生產廠家分別進行了股淋油和繩淋油試驗,結果表明只需將加熱溫度提高到120℃,無需調整生產步驟和增加設備,廠家現有工況條件就可滿足生產要求,油脂在鋼絲繩表面的附著性能較普通鋼絲繩表面脂有顯著提高。

　　2. 3. 2 疲勞壽命試驗

　　涂有LG80的鋼絲繩經過鋼絲繩廠家研發的鋼絲繩疲勞壽命試驗機,試驗表明鋼絲繩疲勞壽命在10 000次左右,最高可達13 000多次。(試驗機剛投入使用無其他鋼絲繩脂的對比數據)。

　　2. 3. 3 現場使用試驗

　　涂有LG80的鋼絲繩發往油田鉆井機和煤礦使用,經歷了低溫(最低氣溫-18℃)、高溫(最高氣溫

　　34℃)的考驗,使用壽命符合用戶技術指標要求。

　　2. 4 LG80與普通鋼絲繩表面脂的技術指標對比LG80與普通鋼絲繩表面脂(SH /T 0387-2005)具體技術指標對比見表4。

　　由表4可見,高性能鋼絲繩防護脂(LG80)的技術指標比普通鋼絲繩表面脂有明顯提高:

　　(1)LG80運動黏度比普通鋼絲繩表面脂有較大提高(國外同類產品普遍大于80mm²/s);

　　(2)LG80滴點比普通鋼絲繩表面脂提高22℃。

　　(3)LG80產品滑落試驗比鋼絲繩表面脂要求高,指標由實測改為合格。

　　(4)LG80產品鹽霧試驗比普通鋼絲繩表面脂要求高,指標由實測改為合格。

　　3 結論

　　研制出的高性能鋼絲繩防護脂(LG80)通過鋼絲繩廠家的涂油試驗、疲勞試驗,并經油田鉆井機使用,表明: LG80具有較強的附著力,滴點大于80℃,適應溫度范圍寬,能在條件較為惡劣的環境使用,并且對周圍環境不會造成不良影響。

　　參考文獻

　　[1] 張澄清.潤滑脂生產[M ].北京:中國石化出版社,2003: 240 -241.

　　[2] 孫淑全.潤滑脂性能及應用[M ].重慶:烴加工出版社, 1986: 305 -307.

　　[3] 劉金林.工業潤滑劑[M ].武漢:武漢出版社, 1989: 251-253.

　　(收稿日期: 2007 -08 -24)

　　作者簡介

　　凌偉紅 1968年生,工程師,蘭州石油化工公司潤滑脂廠研究所(質檢中心)主任。

　　姜和基 1955年生,蘭州石油化工公司潤滑脂廠研究所(質檢中心)助理工程師。

　　以上資料來源《金屬制品》2007年12月第33卷第6期，由深圳優寶惠 www.chianeubo.com整理提供！EUBO，提供全球領先潤滑解決方案！