脂的种类与发展

众所周知，脂是一种呈油膏状的半固态剂。这种半固态结构可以在摩擦部件上有着更好的粘附性和保持能力，因而在某些场合下比油有着更佳性能。

脂半固态的胶体结构依赖于稠化剂。尽管稠化剂在脂中的含量不高，但所形成的网状固态骨架则可将流动的液体油增稠成不流动的油膏状胶体。从某种意义来讲，脂的胶体结构性质，包括耐温性、耐水性、受工作剪切以及长期存放后的稳定性等，都与稠化剂直接相关。脂的研究与发展，绝大多数是围绕着稠化剂而开展。从某种意义来讲，脂技术和品种的发展实质也是稠化剂的发展。

一、钙基脂

钙基脂俗名“黄油”，是最早问世的脂产品。在人类社会科学技术发展中人们发现单一的动植物油脂很容易从摩擦表面流失掉，而在动植物油脂中加入石灰即可使之稠化，这种由钙皂稠化动植物油脂的产品，就是最早的、最原始的钙基脂。

钙基脂具有光滑的外观，良好的耐水性和性，贮存过程中不易析油。可用于工业、交通运输各部门一般温度、负荷和转速下运转的摩擦部位。尤其适合于潮湿或易与水接触而温度又不高的摩擦部位，如汽车轮毂、底盘，起重机等。其不足主要是滴点不高，耐温性不好，一般只适用于工作温度不超过60℃的摩擦部位上。

钙基脂生产成本低，在工业中一度成为脂的最主要品种。我国上世纪80年代钙基脂产量基本上占到脂总量的65%以上。但随着高性能锂基脂的发展，到90年代中期，钙基脂逐渐被锂基脂所取代，目前的产量基本上不足10%。

二、钠基脂

钠基脂也是应用较早的品种。上世纪90年我国钠基脂约占滑脂总量的6．7％，目前已不到百分之一。

钠基脂具有较高的滴点，滴点一般在160℃之上，可用于工作温度较高，以及转速较高产生热量多的摩擦部件。其最大的缺点是抗水性很差，由于脂肪酸钠皂易溶于水，皂分子的羧基端发生水解，使皂纤维丧失稠化能力，稠度下降。因此不适于潮湿和与水接触的工况条件。另外在贮存时也应密闭桶盖，以避免钠基脂吸收空气中的水分引起乳化变质。

三、锂基脂

锂基脂是继钙基脂、钠基脂之后发展的高性能脂，也是目前应用最广泛的滑脂品种。其生产量之大，应用领域之广，受到了各国脂行业的高度重视，而且依然是21世纪最有发展前景的脂品种之一。我国锂基脂70年代后期达滑脂总量5％，92年达45%，超过钙基脂。01年产量即提高到70.3%。

锂基脂具有着优良的耐温性、抗水性、机械安定性等综合性能。是一种多用途、长寿命、宽温度范围脂。它的使用寿命大约是钙基脂的3～4倍。适用于-20～160℃温度范围摩擦部位的。尤其是复合锂基脂，既具备了锂基脂优良的机械安定性、胶体安定性和氧化安定性，还具有滴点高(大于260℃)等高温使用性能，同时具有良好的泵送性能、较长的轴承寿命和低的噪音。锂基脂品种发展迅速，品种繁多，有高温、低温、极压、防锈、抗磨等诸多品种。应用领域广泛，如飞机、汽车、铁道机车、舰船、建筑、冶金、化工机械设备等。

四、聚脲脂

聚脲脂(简称聚脲脂)是上世纪后期出现和发展的一类高性能脂。

聚脲脂的稠化剂是有机脲化合物。这类稠化剂不同于金属皂，它不含金属离子，因此不存在皂基稠化剂中金属离子对脂基础油的氧化催化作用。脂具有突出的氧化安定性和热稳定性，滴点可达到300℃以上，高温下不易软化；胶体结构稳定，分油少，同时有着优良的抗水性能和性能。试验表明，脲基脂的分油量和水淋损失量远低于复合锂基、复合铝基和膨润土脂。此外，脲基脂还具有良好的抗酸性介质的能力。在化工机械设备的使用接触到酸性物时，不会出现皂基脂结构破坏变稀流失的现象。聚脲脂突出的高温性能获得了高温设备的广泛的应用。被誉为21世纪最有发展前景的脂品种之一。

脲基脂的缺点是所用的原料异氰酸脂毒性大，生产中的防护设施投资较大，原料的运输、贮存都有许多特殊要求。目前，我国聚脲脂产量约占脂总产量的1.5左右％。

五、复合铝基脂

复合铝基脂是上世纪未迅速发展的高性能脂。它是在普通铝基脂的基础上，加入苯甲酸铝复合而成。它的滴点达到250℃以上，远高于普通铝基脂（70℃左右）。

复合铝基脂有着优良的综合性能。它的滴点高，胶体安定性好。并有着优良的机械安定性、抗水性和化学安定性。复合铝基脂还有着良好的可逆性，将复合铝基脂加热至滴点以上液化后再冷却，发生相转变的复合铝基脂仍能恢复到原有的脂结构，可继续使用。而其它皂基脂在高温液化后再冷却，则往往形成肥皂样状硬块而失去作用。

复合铝基脂的缺点是制作工艺较复杂，生产成本相对较高。同时复合铝皂稠化剂对合成油，如硅油、酯类油、聚醚等稠化能力差，轴承寿命不如复合锂基脂、脲基脂。我国目前复合铝基脂约占脂总量的3.5%。

六、膨润土脂

膨润土脂是一类非皂基脂。是目前脂中滴点最高，耐温性最好的品种。膨润土脂与聚脲脂、复合锂基脂和复合铝基脂一起被公认为21世纪最有发展前景的四大品种。

用于生产膨润土脂的稠化剂，是经阳离子表面活性剂改性的蒙脱石，一般称为有机蒙脱石或有机膨润土。蒙脱石晶体的相转变温度在700℃以上，相转变温度远高于皂基稠化剂。膨润土脂不但有极好的耐热性，同时具备优良的的机械安定性和胶体安定性。膨润土脂已广泛应用于冶金设备、铸造及轧钢设备、水泥生产设备、高温隧道窑车、飞机机轮轴承等设备的。由于其优异的耐热性，使之在航空脂产品中占有重要的地位，如Shell公司生产的7个航空脂产品，有5个就是膨润土基脂。

膨润土脂主要缺点是防抗护性能不好，稠化剂存在的很细的天然砂粒在生产中难以完全除去，对轴承噪声的影响较大，产品质量较难控制。我国膨润土脂研究开发始于20世纪60年代，已开发生产了极压膨润土脂、耐热脂、航空机轮脂、高炉煤气柜脂等产品。目前我国膨润土脂产量约占脂总量的0.5%。