低温型轴承润滑防锈油的研制

林漪齐

中国石化润滑油有限公司上海研究院

本文以普通轴承润滑防锈油的添加剂配方体系为基础，对基础油、降凝剂及油性剂进行了筛选，开发了一种具有良好的低温性、抗磨性、抗氧抗腐性和防锈性的低温型轴承润滑防锈油。

近年来，轴承市场需求总量增长较快，国内主机配套、机械设备维修和产品出口的飞速发展带动了我国汽车轴承、纺机轴承、铁路轴承、家电用轴承等轴承行业的快速发展。轴承广泛应用于各类机械的标准件中。为了延长轴承的使用寿命、降低损耗、减少噪音，必须使用合适的轴承润滑防锈油来有效降低摩擦、减少磨损并起到冷却、防锈的作用。在实际使用中发现，普通轴承润滑防锈油冬季在北方地区使用时，存在低温流动性不好、设备启动困难等问题。为解决这个问题，开展了低温型轴承润滑防锈油的研制工作，以满足低温环境下的轴承润滑防锈要求。

低温型轴承润滑防锈油质量指标

考虑到轴承润滑防锈油需要具备良好的抗磨性、抗氧抗腐性和防锈性能，同时基于客户对低温性能的要求，制定了低温型轴承润滑防锈油产品质量指标，见表1。

与普通轴承润滑防锈油相比，研制产品的倾点降低到不高于-25 ℃，降低倾点是为了使产品在低温环境下有更好的流动性，防止产生设备启动困难的问题。

研制过程

为满足客户在低温环境下使用的要求，需选择低温性能良好的基础油，并以普通轴承润滑防锈油的添加剂配方体系为基础，增加合适的降凝剂进行复配以降低产品的倾点，另外为提升产品的储存稳定性能，对油性剂进行了调整。

基础油的选择

按照研制产品的40 ℃运动黏度选择基础油A和倾点较低的基础油B进行调配。同时，考虑到基础油对降凝剂的感受性不同，还选择与基础油A黏度相近但对降凝剂感受性较好的基础油C来和基础油B进行调配，并进行2组性能比对。基础油A、B、C的典型数据见表2。

降凝剂的选择

降凝剂的作用机理是通过在油中蜡的表面吸附或共晶，对蜡晶的生长方向和形状产生作用，防止油品失去流动性，从而降低油品的倾点。它的品种有烷基萘、聚酯类和聚烯烃等。

由于该产品只要求降低倾点，其他指标不变，选择加入常用的聚酯类降凝剂D进行倾点的考察，以确定加剂量。由于添加降凝剂对产品其他性能影响较小，因此其他添加剂组成分不变。倾点试验结果见表3。

从表3可以看出：

☆对于使用基础油A和基础油B的配方1～配方4，当降凝剂D加剂量在0.1%～0.3%（质量分数）时，研制配方倾点虽能满足质量指标要求，但为了留有余量需增加降凝剂D的加剂量继续降低倾点；将降凝剂D加剂量增至0.5%～0.8%（质量分数）时，研制配方倾点满足质量指标要求。

☆对于使用基础油C与基础油B的配方5～配方8，降凝剂D加剂量仅为0.1%（质量分数）的配方5就可以满足质量指标要求，而配方6～配方8由于降凝剂D加剂量的增加也增加了产品的成本，虽能满足指标要求，但从降本增效的角度考虑选择配方5较为合适。

综合考虑，选择配方3和配方5，可以在控制成本的前提下，满足低温型轴承润滑防锈油倾点指标要求。

油性剂的选择

油性剂是通过极性基团吸附在摩擦面上，形成分子定向吸附膜，阻止金属互相间的接触，从而减少摩擦和磨损的。普通轴承润滑防锈油使用的油性剂是油性剂E，它可以有效降低油品的磨斑直径且成本较低，但在使用过程中发现它的油溶性较差。为此选择油溶性较好的油性剂1、2、3、4在不含降凝剂的配方中考察并进行了磨斑直径考察和摩擦系数试验，从中选出油性剂E的替代品。试验结果见表4。

表1 低温型轴承润滑防锈油质量指标

从表4可以看出，添加4种油性剂的配方的磨斑直径试验结果均满足质量指标要求，其中油性剂1的摩擦系数最小。因此，初步确定在配方中使用油性剂1，加剂量为a%（质量分数）。

表2 基础油典型数据

表3 研制配方倾点试验结果

表4 油性剂考察试验结果

为考察油性剂1对油品氧化安定性的影响，在配方3、配方5中加入a%（质量分数）油性剂1，进行了氧化安定性试验，结果见表5。

表5 改进配方氧化试验结果

从表5可以看出，改进配方的氧化安定性试验结果也满足产品质量指标要求。

经济性分析

由于配方5选用了成本较高的基础油C，使得产品成本高于配方3，因此选用配方3作为低温型轴承润滑防锈油的最终配方。

研制产品全性能分析

对研制产品进行了全性能分析，结果见表6。

表6 低温型轴承润滑防锈油全性能分析数据

从表6可以看出，研制配方完全满足产品质量指标要求。

结论

☆通过实验室考察，确定了低温型轴承润滑防锈油的产品配方。分析测试结果表明，研制产品满足质量指标要求；能有效降低摩擦、减少磨损、起到冷却、防锈的作用，并且有着良好的低温流动性能，可解决设备在低温环境下启动困难的问题。

☆生产过程无新增污染源，研制的产品符合HSE要求。