复合锂/钙基润滑脂是一种高滴点、多效能润滑脂。这种含有锂和钙盐的双金属复合皂稠化能力强，比复合锂基润滑脂具有更好的抗水性能和胶体安定性，近的来发展很快，成为当今高性能润滑脂研究的热点。

   长城复合锂/钙基润滑脂经过多年的市场推广，现在已广泛应用在冶金、汽车、铁路、军工等行业，主要用于汽车轮毂轴承、钢厂连铸机大型轴承、铁路轮对密封轴承等轴承的润滑与保护。由于目前设备工况条件越来越苛刻，复合锂/钙基润滑脂在应用过程中会出现设备润滑不良及突然卡死等情况，说明其极压抗磨性能已经不能适应设备运行的要求。针对这一问题，本文对复合锂/钙基润滑脂的极压抗磨性能进行了优化研究。

复合锂/钙基润滑脂极压抗磨机理

   早期的看法认为，润滑脂中的基础油起润滑作用，稠化剂起储油作用。但后来的试验表明，皂不仅具有储油作用，也有减摩作用；而具有储油作用，也有减摩作用；而且皂的摩擦因数低于基础油的摩擦因数。

   添加剂对复合锂/钙基润滑脂的极压抗磨性能有重要影响。在边界润滑条件下，金属摩擦界面会形成一层与介质性质不同的边界膜，能够有效地防止金属音质直接接触而减少摩擦和磨损。边界膜的生成通常是由加入润滑剂中的极压抗磨剂实现的。在低温和中等载荷条件下，具有长直链的极性分子油性添加剂能够在金属界面形成垂直取向、排列紧密和附着力强且减摩性能很好的吸附膜。抗磨剂中的中等温度和中等载荷条件下能与金属表面反应生成很薄的化学反应膜。这种膜的剪切强度低但其磨损速度缓慢，故可起到减摩作用。在高温、高速和重载条件下，极压剂可与金属表面迅速反应生成厚的无机膜。这种膜的熔点高、剪切强度低、与金属表面的结合牢固，可以保护金属表面不致发生粘着咬死。

复合锂/钙基润滑脂极压抗磨性能的优化

极压抗磨性能优化目标

复合锂/钙基润滑脂的原配方指标以及优化指标见表1

基础脂

   试验所用基础脂均为长城复合锂/钙基润滑脂半成品，基础脂采用氢氧化锂、氢氧化钙先与十二羟基硬脂酸进行皂化反应，升温反应到一定程度再加入低分子二元酸进行复合反应来制备，其典型数据见表2

测试仪器

   试验用到的仪器如下；

   四球EP摩擦磨损试验机，进行了四球摩擦磨损试验，测试润滑脂的最大无卡咬负荷PB。试验条件：主轴转速为（1760±40）r/min,温度在25℃左右。

   MRS-10A型四球试验机；进行四球摩擦试验，测试四球磨痕直径D。试验条件；主轴转速为全1200r/min,负荷为392N，运行时间为60 min,球槽温度为75℃。

   进口梯姆肯环志试验机；进行线性极压试验，测试梯姆肯OK值。试验条件；主轴转速为（800±5）r/min,加载负荷以134N为起始值，以22N的倍数增加负荷直到环块擦伤为止，运行时间为10min。

极压抗磨剂的筛选

   目前极压抗磨剂主要有含活性元素的没溶性有机化物、固体颗粒润滑剂以及现在新研发的有机盐等种类。复合锂/钙基润滑脂以前常用用的极压抗磨剂为含量硫系极压抗磨剂。本文选取硫-磷型极压抗磨剂A、有机钼盐类B以及一种新型极压抗磨剂硼酸酯类C等6种类型的极压抗磨剂加入基础脂中进行性能考察，结果见表3

   由表3可以看出：

   硼酸酯类C的极压抗磨性能最好，有机钼盐类B次之，硫-磷型极压抗磨剂A最差。加入硼酸酯后，在试验过程中会生成硼酸酯铁，而硼酸酯铁在摩擦表面有强的吸附作用和极压抗磨作用，能够延迟油膜的破裂，进而提高润滑脂的极压抗磨性能。

   硫-磷型极压抗磨剂A和硼酸酯类C无明显协同作用，而与采购钼盐类B有很好的协同作用。但硫-磷型剂与钼盐类复配时的量加太多时，会破坏润滑脂的结构，影响润滑脂的机械安定性。

   同时添加几种类型的极压抗磨剂时，不能明显提高产品的极压抗磨性能，其原因可能是极压抗磨剂之间会产生一定的对抗作用。

   加入固体添加剂A会提高基础脂的抗磨性能，但对极压性能有不处影响。综合考虑试验结果，最终选择样品3和样品4的配方进行其他复配试验。

极压抗磨剂与其他添加剂复配考察

   近年来，摩擦改进剂的应用越来越广泛，其与极压抗磨剂复配可以较大程度地减小边界润滑状态下的摩擦磨损和烧结问题。含有极性基团的摩擦改进剂对金属表面有很强的亲和力，其中的极性基因能强有力地吸附在金属表面，形成一种类似缓冲垫的保护膜把金属分开，防止金属直接接触，从而减少了摩擦和磨损。

   常用的摩擦改进剂有脂肪胺，脂肪酰胺等。本文选择了2种常用的摩擦改进剂与所选极压抗磨剂复配，在基础脂中进行极压抗磨性能考察，结果见表4。

   加入少量摩擦改进剂与极压抗磨剂复配，可以改善润滑脂的抗磨性能，且对极压性能影响较小；提高摩擦改进剂的加剂量，则润滑脂的极压性能有不同程度的降低。

   脂肪醇类的摩擦改进剂B自身活性较大，其极性强于极压抗磨剂，在摩擦过程中优先吸附在表面起抗磨作用，导致极压抗磨剂的极压作用受到抑制，因此对2个配方的极压性能影响较大。

   当摩擦改进剂A与硼酸酯类极压抗磨剂C以1：1质量比复配时，能有效提高润滑脂的抗磨性能，同进对极压性能影响较小。这主要是因为极压抗磨剂C在摩擦会产一种具有非常强的强附着作用的硼酸酯铁膜，在竞争吸附过程中，能在摩擦表面进行大面积吸附，从而发挥极压作用。