全氟聚醚油的润滑性能

发布时间：2011-05-05 18:11:50 来源：文档文库

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全氟聚醚油的润滑性能

在正常、苛刻及缺油操作条件下。全氟烃基聚醚油都是优越的润滑剂，它们在重载荷下、高速下及在高温下也表现良好。一般，当的确发生损坏时，也要经过一段时间才会发生，会给操作者警告。下列润滑性试验中所得数据，得自不含添加剂的全氟烃基聚醚一K 油。
1．四球磨损及极压试脸
全氟烃基聚醚-K在75 ℃ 及316℃，载荷l – 40kg下，用不同合金做的球，进行了四球磨损试验。
    图8-7给出了620 及1280r/min下的典型结果。表8 - 12 表示了全氟烃基聚醚油在四球极压试验中的载荷能力,及其如何随粘度增加。

2．法列克斯极压试验
    用法列克斯销及V 型块试验机作的极压试验（表8 一13 ) ，用M 一10 或52100 钢和全氟炸基聚醚油，超过了试验设备的极限。’. 1 使用标准袖和V 一块金属时，全氟烃基聚醚油的损坏载荷远远超过非全氟烃基聚醚试验油。
    3. 轴承疲劳试脸
    表8 - 14为在一个滚动接触轴承架上的疲劳试脸结果，表明在室温、218℃及316℃下，全氟烃基聚醚油有优越的疲劳寿命。试验块用M - 50 钢制，应力为4826MPa(700000psig)最高赫兹，速度为每min25000应力周期。油以20 滴/min 的速度加入。

4.对比性能数据
    全氟烃基聚醚润滑剂（润滑油及润滑酯）在空间计划的许多应用中广泛使用。在那里对燃料及氧化剂的完全惰性是主要的。因而，润滑油及润滑酯都被用于润滑阿波罗及其他空间项目许多用途用的O形环。一般，如O形环预计在组装后操作，则用较轻油；如果O形环是固定的，而且仅仅在组装时需要用润滑剂帮忙，则宁可用出一种重油制作的润滑酯，因为它
的挥发度较低。油和酯都已用作空间飞船中螺纹管件装配的润滑剂和抗扯裂化合物。
主要由于其不燃性，全氟烃基聚醚用于宇航员压力服装的固定件及运动部件。同样的油曾成功地用于航天飞机上天线系统的轴承。此种油也被证实满意地用于在其他空间飞船上支撑太阳能电池的转臂、允许其延伸的轴承的润滑。全氟烃基聚醚也用于空间飞船上装设的电位计的滑线。此油使磨损减至最小，并且不会移动到系统的其他部件上。
    在核电站中，全氟烃基聚醚用作在暴露于辐射的区域内操作的泵的轴承润滑油。在这种情况下，辐射使常用石油润滑油迅速分解，而全氟烃基聚醚油能长周期无明显分解地操作。有一次，900h运行后,粘度仅变化2 % ，未形成油泥或胶质。
    因其优越的氧化安定性及不生成胶质，全氟烃基聚醚油用作不同种类仪表轴承、宝石轴承及枢轴的润滑油。全氟烃基聚醚油的架上寿命接近无限期。
    在一台办公室机器中，一种轻载荷型轴承靠近一台电热元件放置。常常达到大于260℃ 的温度，这一轴承在500r/min下运行，用所有MIL - G - 250l3 （染料稠化，基于硅氧烷）润滑脂作试验，不到500h就损坏，认为这一操作寿命不适用于此目的；当用全氟烃基聚醚润滑酯作润滑剂时，操作时间超过5000h 。
    在一套生产合成纤维装置的同步电机上，当使用染料稠化、基于硅氧烷的润滑脂时，发生轴承早期损坏。在3200h / min ，约152℃下操作的210 号受保护子弹夹宽度滚珠轴承，在2 - 6 个月内损坏。平均寿命2.5个月。当用全氟烃基聚醚润滑酯替代硅氧烷润滑酯时，轴承寿命增长到超过l 年。
    在一台设计用来在150℃温度下调整聚丙烯薄膜的机器上，薄膜靠双头螺栓安装的0.5in 内径密封滚柱轴承定位。当这些轴承用高质量二酯型润滑脂润滑时，轴承损坏事故达到一种不可容忍的地步，生产停工时间过多。采用一种染料稠化的硅氧烷润滑脂后有改善但未解决问题。最后采用了全氟烃基聚醚润滑脂时，性能有显著改善，多年来该工厂一育用它。
    在另一家生产聚酯工厂的一台轨道链条传送带上，密封的滚动元件轴承在一座260 ℃ 炉内操作。用以碳黑稠化的硅氧烷润滑脂，因为脂通过密封流出轴承，导致了许多早期轴承损坏。用全氟烃基聚醚润滑脂后解决了间题，多年来它在这家工厂使用满意。
    一台5.6kw电动机电池组，在一套化工干燥工艺装置中，用来驱动离心鼓风机循环热空气，在电动机轴承附近的空气温度约为250 ℃。最接近鼓风机的轴承是310好的受保护滚珠轴承，在其对侧的是一个35mm(6207号）内径滚柱轴承。当这些轴承用一种优质高温轴承润滑脂润滑时，轴承损坏使电动机寿命预期值降至不到12 周。看来轴承损坏是出于润滑脂熔化及流出轴承，以及在轴承内生成润滑脂变质产品导致润滑不足。当采用全氟烃基聚醚润滑脂后，电动机寿命延长至超过36 周，而且任何损坏都是出于机械部件，而不是润滑脂。
    5. 全氟烃基聚醚润滑脂
    全氟烃基聚醚油可直接用作润滑剂，也可以用作制备润滑脂的基础油。润滑脂超过润滑油的主要优点是，脂可以停留在表面上，而油则可能迅速流走或放掉。大量固体适于用作从全氟烃基聚醚油制备的润滑脂的稠化剂。许多用作全氟烃基聚醚润滑脂的稠化剂，和用作烃润滑脂的稠化剂是一样的。烃皂因其热及化学安定性不好而不用。通常用作稠化剂的是硅的细粉、Attapulgus土、蒙特土、三聚氢酸二酰胺、一氮化硼、氟化乙烯-丙烯共聚物及氧化锌。
    某些稠化剂或填充剂被描述为传递导热系数给润滑脂。例如，一种用全氟烃基聚醚 - Y 和一氮化硼制备的润滑脂，传热系数为0.68，并具有好的耐热及耐酸性[31]。某些全氟烃基聚醚润滑脂用氟化乙烯-丙烯共聚物，或含有像三（氟烷氧基苯基）亚磷酸盐之类抗氧剂[32]的聚四氟乙烯稠化，或像苯并咪锉衍生物，全氟烃基-或全氟烃基醚-取代苯并恶锉、苯并塞锉、双苯并塞锉、双苯并恶锉之类的防腐剂的聚四氟乙烯稠化[33]。某些全氟烃基聚醚润滑脂，用在全氟烃基聚醚中的四氟乙烯聚合来制备 [34]。
    聚四氟乙烯稠化的全氟烃基聚醚-K润滑脂，用FTMS-791 , 333 法做滚珠轴承试验，表明聚四氟乙烯稠化的全氟烃基聚醚润滑脂有优越的高温性能。表8 - 15的结果接损坏前小时报告（由大量增加锭子输入功率造成的极度运行扭矩，极度轴承噪声或刺耳声，或轴承升温超过-5.3 ℃ 证实）。