【正文】 增加，等速萬向節(jié)（ CVJ）已成為前輪驅(qū)動(dòng)車和四輪驅(qū)動(dòng)車必不可少的重要 部件之一，輪轂軸承正向小型化與等速萬向節(jié)組合型方向發(fā)展，要求在 40℃低溫下使用，高溫可達(dá) 200℃。 由于以上的技術(shù)突破，使得 Brenco 公司開發(fā)的 2020 系列雙列圓錐滾子軸承使軸頸縮短，減少軸頸彎曲 58%、減少軸頸應(yīng)力 28%。 從軸承中取出的脲基脂，經(jīng)手觸摸，渣子很少，基本無鐵屑，軸承間隙變化不大。 抗水性 扇形段輥?zhàn)觾啥嘶緹o油脂，水，渣子極易進(jìn)入軸承，不能對軸承起保護(hù)作用，遇水易乳化變質(zhì)，易被水沖走?，F(xiàn)將武鋼 4連鑄機(jī)使用新港 XG/UI 連鑄機(jī)脂和 1極壓鋰基脂的情況列入表 13中。 從國內(nèi)情況來看，馬鋼三廠煉鋼廠三分廠從德國德馬克公司先后引進(jìn) 小方坯連鑄機(jī)和超低頭板坯連鑄機(jī)。 （ 3）優(yōu)良的抗水性能 質(zhì)量較好的聚脲基脂產(chǎn)品在抗水試驗(yàn)中水淋流失量僅為 l％左右， 比鋰基脂等常用潤滑脂好很多。 2020 年鋰基類潤滑脂所占比例為 %，達(dá)到國際先進(jìn)水平?，F(xiàn)分述如下： 1954 年首次開發(fā)聚脲潤滑脂 產(chǎn)品， Swaken 等人在考察硅油的熱穩(wěn)定性和氧化安定性稠化劑時(shí)，發(fā)現(xiàn)聚脲稠化劑具有許多優(yōu)良性能，進(jìn)一步研究合成了大批聚脲稠化劑和制備了系列聚脲潤滑脂產(chǎn)品，作為一類高溫潤滑脂，聚脲潤滑脂具有比其它 高溫潤滑脂更好的綜合性性能。 2020 屆應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 綜上所述，普及發(fā)動(dòng)機(jī)防凍冷卻液的相關(guān)知識(shí)，嚴(yán)格防凍液的使用管理，杜絕使用不合格產(chǎn)品，是確保發(fā)動(dòng)機(jī)使用安全、延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命的重 （一）世界潤滑脂的發(fā)展趨勢及我國潤滑脂的現(xiàn)狀與差距 近年來，我國在潤滑脂的生產(chǎn)技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)上都取得了 很大進(jìn)展，然而同發(fā)達(dá)國家相比，我們在產(chǎn)品構(gòu)成尤其是在高檔產(chǎn)品的發(fā)展上還存在著差距。那種只在冬季使用防凍液，而到開春需要補(bǔ)加時(shí)，則加入普通水，一直到入冬才更換防凍液的做法是錯(cuò)誤的，忽視了防凍液的防腐、防沸、防垢等作用，容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系機(jī)件損壞，金屬部件會(huì)產(chǎn)生氧化腐蝕。若無膨脹水箱，由于防凍液的膨脹率一般比水大，防凍液2020 屆應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 只能加到冷卻系容積的 95％，以免防凍液溢出。因?yàn)榉纼鲆褐屑佑谐竸┖颓逑磩?，使用前如果沒有對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真的清洗，而直接加入防凍液后 ，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中原有的水垢與防凍液接觸后脫落，使防凍液變濁、變稠，甚至變色、變味，嚴(yán)重時(shí)堵塞水管、水道、或沉淀在水箱下部彎管接頭部位，造成散熱不良。在正式投入市場前進(jìn)行一系列質(zhì)量評定，包括臺(tái)架試驗(yàn)、理化分析等，合格后才能投入市場。 （五） 選購防凍液的原則 。所以我們應(yīng)在更換防凍液之前首先將水箱中的水垢及銹點(diǎn)清理干凈。 防銹性能 當(dāng)然，上述兩個(gè)指標(biāo)只是衡量防凍液的一個(gè)方面，防腐防銹性能也是極為 重要的，因?yàn)殚L時(shí)間受到腐蝕的金屬部件生成了大量的鐵銹，嚴(yán)重的會(huì)逐漸穿蝕金屬板而導(dǎo)致滲漏，這直接關(guān)系到汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的使用壽命，大多數(shù)普通防凍液基本上是靠添加有機(jī)或無機(jī)鹽來解決這個(gè)問題，而高質(zhì)量的防凍液已采用低耗點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，含有穩(wěn)定的亞硅酸鹽（不含磷酸鹽），并通過了嚴(yán)格的熱表面鋁腐蝕 ASTMD 4340 測試，它可控制硬水中沉淀物的數(shù)量，并給冷卻系統(tǒng)提供卓越的抗腐蝕保護(hù)，它不同于現(xiàn)有市場上所銷售的乙二醇基型常規(guī)防凍液。優(yōu)質(zhì)的防凍液都加有多種緩釋劑能抑制金屬的腐蝕，從而大大延長水箱加缸體的使用壽命。水的沸點(diǎn)為 100℃，超過 100℃時(shí)就會(huì)沸騰，在高原地區(qū)低大氣壓下達(dá)不到 100℃時(shí)就沸騰。 表 1 乙二醇的物理化學(xué)性質(zhì) 以乙二醇 — 水類型防凍液的冰點(diǎn) ,乙二醇含量及溶液密度三者關(guān)系見表 2。乙二醇的含量超過68%時(shí)，其冰點(diǎn)反而上升。 2020 屆應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 （二）汽車防凍液的基本組成 防凍液是由多種的添加劑組成，防凍劑是防凍液的重要成分，約占防凍液的92%～ 98%，有效的防凍劑是各種有機(jī)醇。穴蝕嚴(yán)重時(shí)會(huì)將缸 套穿透 ,造成防凍液滲入燃燒室 ,這種情況大功率發(fā)動(dòng)機(jī)尤為突出。每當(dāng)冬季來臨時(shí) ,發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)加換防凍液已成為駕駛員必須考慮的問題。無論是乙二醇還是水，對金屬都有一定的腐蝕性，需要在防凍液中加人防腐劑尤為重要。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對發(fā)動(dòng)機(jī)的性能要求也越來越高，不僅要求防凍液具有較低的冰點(diǎn)和較高的沸點(diǎn)，還應(yīng)具有較好的金屬防腐性、防氣蝕性、防結(jié)垢性，以及對環(huán)境污染小或不污染環(huán)境，且有較長的使用壽命等等方面的綜合性能。 為了開發(fā)研制汽車防凍液，本文主要開展了以下研究工作： 介紹了汽車防凍液的性 能特點(diǎn)、組成； 分析脲基潤滑脂在制備過程中的關(guān)鍵問題，指出了原料選擇、工藝條件和工藝流程； 討論了基礎(chǔ)油、稠化劑、添加劑、制備工藝和后處理工藝等影響脲基潤滑脂性能的主要因素，并進(jìn)行了分析。 2020 屆應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 化學(xué)防凍液本身具有較低的冰點(diǎn)，可作為水的冰點(diǎn)調(diào)節(jié)劑。 研究試驗(yàn)表明，能改變冰晶結(jié)構(gòu)和降低冰點(diǎn)的化學(xué)物質(zhì)很多。穴蝕是冷卻系統(tǒng)的大敵 ,優(yōu)質(zhì)的防凍液必須具有優(yōu)良的防穴蝕能力 ,以延長發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。圖 1 表示溶液中醇類體積分?jǐn)?shù)和冰點(diǎn)的關(guān)系。目前普遍使用的防凍液是乙二醇型防凍液。 表 2 乙二醇 水類型防凍液物理化學(xué)性質(zhì)關(guān)系 2020 屆應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 表 3 多功能汽車防凍液性能比較 從表 2 可以看出 ,乙二醇型防凍液 ,其冰點(diǎn)隨著乙二醇在水溶液中的濃度變化而變化 ,濃度在 59%以下時(shí) ,水溶液中乙二醇濃度升高 ,冰點(diǎn)降低 ,但濃度超過 59%時(shí) ,隨著乙二醇濃度的升高 ,其冰點(diǎn)呈上升趨勢 ,當(dāng)濃度為 100%時(shí) ,其冰點(diǎn)上升至13℃。而防凍液的沸點(diǎn)可達(dá) 111℃以上。 防止生成水垢，提高散熱冷卻效率?？梢哉f已經(jīng)完全脫離了傳統(tǒng)防凍液的生產(chǎn)工藝，是一種全新的防凍技術(shù)，并達(dá)到了美國最新的 6580 標(biāo)準(zhǔn)。水箱清理劑要選擇雙效合一的除垢除銹清理劑比較好，現(xiàn)市場上有兩種產(chǎn)品，一種是早期的產(chǎn)品，除了清除水垢之外無任何其它功能，而另一種則是比較先進(jìn)的中高檔產(chǎn)品，當(dāng)然，這里所指的并 不是價(jià)格上的高檔，現(xiàn)在也有很多極為不錯(cuò)的新型產(chǎn)品在價(jià)格上十分合理，是性價(jià)比較高的多功能產(chǎn)品，除具備清理水垢、鐵銹的功能外，還可潤滑和保護(hù)冷卻系統(tǒng)，因?yàn)樵诜纼鲆貉h(huán)于冷卻系統(tǒng)的過程中，這些潤滑保護(hù)劑會(huì)附著在金屬表面，形成一層保護(hù)膜，將水與外界物質(zhì)完全隔離，以防止冷卻系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)生水垢及再次腐蝕冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的金屬部件。根據(jù)當(dāng)?shù)囟咀畹蜌鉁剡x用適當(dāng)冰點(diǎn)牌號(hào)的防凍液，冰點(diǎn)至少應(yīng)低于最低氣溫 10℃。 （包括假冒偽劣產(chǎn)品）。 ，要對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系進(jìn)行全面徹底檢查，如有滲漏現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)排除后才能加注防凍液。當(dāng)防凍液不足時(shí)，要用同一品牌、同一型號(hào)的防凍液補(bǔ)充。 凍液的技術(shù)指標(biāo)。現(xiàn)將國內(nèi)外潤滑脂的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢做一簡略論述。美國最先開發(fā)了聚脲脂，雪佛?。?Chevron）公司在聚脲潤滑脂的研制和生產(chǎn)方面均占領(lǐng)先地位。但在生產(chǎn)規(guī)模、高滴點(diǎn)品種發(fā)展方向與國外尚有較大差距。國外通過軸承潤滑對比試驗(yàn)也證明，在有水的條 件下，聚脲基潤滑脂表現(xiàn)出了更好的性能。以前使用極壓鋰基脂，因潤滑不良，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備故障，主要表現(xiàn)在拉矯設(shè)備直 流電極電流上升至 30~40A（正常值10~4A）進(jìn)而報(bào)警，嚴(yán)重時(shí)造成自控系統(tǒng)自動(dòng)停車。從表 4 可以看出，聚脲潤滑脂不論在性能還是在外觀均要優(yōu)于鋰基脂。下機(jī)的格柵段，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)輥?zhàn)涌?，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，難以驗(yàn)修。 人工勞動(dòng)量 每 天拖入一桶油。 （ 3）聚脲潤滑脂在汽車行業(yè)中的應(yīng)用 我國汽車行業(yè) 50 年代使用的油脂主要是鈣基潤滑脂（俗稱黃油）。此外，為增強(qiáng)制動(dòng)功效，大量采用盤式制動(dòng)并要求 3年以上的維修期。 （三）聚脲潤滑脂的毒性分析及對策 脲基潤滑脂的組成 脲基潤滑脂主要由基礎(chǔ)油、脲化合物稠化劑和添加劑組成。 表 6和表 7是脲基中常用的胺類和異氰酸酯的毒性數(shù)據(jù)。 第二章 聚脲潤滑脂的研制 （一）選擇制備聚脲潤滑脂的原料 為工業(yè)化需要，試驗(yàn)原料全部采用工業(yè)產(chǎn)品。 有機(jī)胺的選擇 為考察胺對基礎(chǔ)脂性能的影響，在相同工藝條件下用不同的有機(jī)胺與異氰酸酯 (MDI)反應(yīng)制備脲基潤滑脂，稠化劑用量為 15 ，有機(jī)胺對脲基潤滑脂的影響見表 9。因此采用較低的反應(yīng)溫度，可獲得各項(xiàng)性能優(yōu)良的潤滑脂。 表 11 研磨條件對脲基潤滑脂性能的影響 2020 屆應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 由表 11可見，不論哪一種研磨均化方式，都能得到外觀均勻細(xì)膩的脲基潤滑脂，但采用循環(huán)剪切對稠化能力、膠體安定性有不利影響。 （二）稠化劑的影響 脲基化合物是異氰酸酯和有機(jī)胺的加成反應(yīng)產(chǎn)物，選擇不同的有機(jī)胺和異氰酸酯反應(yīng)可以制得性能不同的脲基潤滑脂。 一般規(guī)律是芳香胺／ MDI制備的脲基潤滑脂滴點(diǎn)較高，但是外觀粗糙；脂肪胺／ MDI制備的脲基潤滑脂滴點(diǎn)較低。常用的防銹劑如 T40石油磺酸鈣、二壬基萘硫酸鋇對脲基潤滑脂氧化安定性的影響不大；磷酸胺類、噻二唑多硫化合物、 T301等極壓劑會(huì)使脲基潤滑脂的氧化安定性變壞。 脲基潤滑脂的制備溫度是影響脲基潤滑脂結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的重要因素，其纖維結(jié)構(gòu)隨著制備溫度的升高，從開始生成到長大、鉸鏈直至完全形成實(shí)心棒狀結(jié)構(gòu)。 試驗(yàn)結(jié)果表明，后處理工藝對聚脲潤滑脂的外觀、稠度、分油、滴點(diǎn)等理化性能有明顯的影響，因此必須針對配方體系選擇適宜的后處理工藝條件。相信隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，聚脲潤滑脂一定會(huì)在我國 潤滑材料中所占份量越來越大。今后我們會(huì)對脲基潤滑脂技術(shù)進(jìn)行更深入的探討和研究，采用不同的方法和途徑，提高脲基潤滑脂的各項(xiàng)性能，以滿足現(xiàn)代工業(yè)各種不同的使用要求，同時(shí)還會(huì)加緊對產(chǎn)品的宣傳和推廣，使聚脲潤滑脂在我國得到更加廣泛的應(yīng)用。 聚脲潤滑脂產(chǎn)品必須經(jīng)過研磨分散處理，其方式以采用循環(huán)剪切一均化器組合研磨的分散方式為好。同時(shí)基礎(chǔ)油在高溫下被活化，并被充分地吸入空間螺旋管內(nèi)，最終形成結(jié)合緊密、熱穩(wěn)定性好的脲基潤滑脂。在該系列添加劑中，其抗氧化功能以鉬鹽最強(qiáng)，銅鹽最弱。芳香胺／ MDI制備的稠化劑呈短纖維結(jié)構(gòu)，其稠 化能力弱，制備的潤滑脂稠度小，但滴點(diǎn)較高；脂肪胺／ MDI制備的稠化劑呈條狀或棒狀結(jié)構(gòu)，其稠化能力較強(qiáng)，滴點(diǎn)較低。不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的異氰酸酯是影響脲基潤滑脂性能的重要因素，異氰酸酯對潤滑脂的滴點(diǎn)、錐人度和機(jī)械安定性的影響較 大，但對鋼網(wǎng)分油、水淋流失量和腐蝕性影響較小。 表 12 復(fù)合添加劑的評選 2020 屆應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31