二硫化钼在润滑脂中的应用

２００２年第２９卷第１期

ＳＹＮＴＨＥ耵Ｃ１３

ＬＵＢ砒ＣＡＮＴＳ

合成润滑材料

二硫化钼在润滑脂中的应用

陈惠卿

（长城润滑油集团公司北京长发包装材料厂，北京１０００９４）

摘要：本文主要论述二硫化钼添加剂与锂皂基脂、聚脲基脂、复合锂皂脂、膨润土脂中极压添加剂

的配伍性。

ｐ

关键词：二硫化钼；润滑脂；添加剂

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

ｏｆｉｎＧｒｅａｓｅ

Ｍｏｌｙｂｄｅｎ砌Ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ

Ｃｈｅｎ

Ｈｕｉｑｉｎｇ

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＭｏＳ２

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Ｋｅｙｄｉｓｕｌｆｉｄｅ；

ｗｏｒｄｓ：

ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ

ｇｒｅａｓｅ；

ａｄｄｉｔｉｖｅ

二硫化钼润滑脂广泛应用于轧钢机械、矿山

机械、重型起重机械等重负荷齿轮和轴承的润滑，

并使用于有冲击负荷的部件。二硫化钼加入润滑

能，它的润滑性能是由它的晶体结构决定的。二

硫化钼的一般特性见表ｌ。表２为上海某化工厂

生产的二硫化钼粉剂企业标准。

表１二硫化钼的一般特性

项特性

莫氏硬度

相对密度／ｇ・ｃｍ。

摩擦系数

耐压性／ＭＰａ

熔点／℃

低温特性一１８０℃润滑良好

开始氧化温度／℃

可溶性不溶于水，有机溶剂

与水接触角

磁性无

目

脂中可提高润滑脂的润滑能力，在润滑脂的润滑

膜遭受短暂的冲击负荷或高热的情况下，可起补

强作用，起到极压添加剂的作用，此外，二硫化

ｌ

钼可使润滑脂增稠，提高对流失的抵抗力、增强

密封性和防护性并提高热安定性。然而，象其它

脂内的添加剂一样，二硫化钼的最佳效果受脂内

４．８

Ｏ．０３～Ｏ．１５

２７５０

＞１８００

＞４００

存在的其它添加剂所影响，本文论述了在四种普

通润滑脂中二硫化钼和不同的极压／抗磨添加剂之

间的配伍性。

６００

１二硫化钼的特性

二硫化钼是一种固体润滑剂，具有较低的摩

擦系数（一般为Ｏ．０３～Ｏ．１５）和良好的润滑性

万方数据

收稿日期：２００１—１０一２０

作者简介：陈惠卿，１９９０年毕业于华东理工大学，工程师

现从事润滑油脂研究工作，已发表论文数篇。

合成润滑材料

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ＳＹＮＴＨＥ７ｎＣＬＵＢＲＩＣＡＮＴＳ

２００２年第２９卷

表２上海某化工厂生产的二硫化钼粉剂企业标准

（沪Ｑ／ＨＧ）栅５

２测试方法

■

用四种测试设备评估属兔男和属龙女相配吗 四种类型脂的承载能力

和抗磨性能。四种设备是：四球极压测试机、

Ｆａｌｅｘ销和Ｖ一块测试机、环块测试机（振动运

动）和四球抗磨测试机。

２．１四球极压测试

测试按ＡｓＴＭ

Ｄ２５９６方法进行，标准测试球

是由ＡＩＳＩＥ５２１００钢制成。

２・２

Ｆａｌｅｘ销一Ｖ块测试

测试方法用ＡＳＴＭＤ３２３３Ａ法，标准Ｖ型块，

在１３３４．７６Ｎ（标准规格）的负荷下运行５

ｍｉｎ，

记录最大负荷及最大负荷时的扭矩。

２・３

四球抗磨测试

测试方法为ＡＳＴＭ

Ｄ２２６６法，条件３９２Ｎ负

荷，１２００ｈ，报告磨痕直径及平

ｒ／ｍｉｎ，７５℃，ｌ

均摩擦系数。

２．４

Ｆａｌｅｘ环块试验

ＡＳＴＭＤ

３７０４方法。所需条件是：１６０１．７Ｎ

负荷，９０度角旋转，以８７．５

ｒ／ｍｉｎ的转速转５０００膨润土脂的四球极压测试结果见表３。

圈。测试环是ＳＡＥ４６２０钢，表面粗糙度在６～

１２斗之间，测试块为ｓＡＥＯｌ工具钢，表面粗糙度

在４—８斗之间，硬度为ＨＲｃ３０。测定磨痕直径与

平均摩擦系数。

万 方数据

３测试用添加剂、ＭｏＳ：及润滑脂

３．１

添加剂

测试５种添加剂，即：添加剂Ａ一复合有机

钼，不含Ｓ、Ｐ，加入量３％；添加剂Ｂ一有机钼

二烷基二硫代氨基甲基酯，加入量３％；添加剂

Ｃ一无灰的烷基二硫代氨基甲酸盐，加入量３％；

添加剂止痒草 Ｄ一液体胺类磷酸盐，加入量１％；添加

量Ｅ一有机ｚｎ—Ｓ—Ｐ化合物，加入量５％。

３．２二硫化钼

ＭｏＳ：的颗粒度是一项关键指标，对润滑特性

影响很大，颗粒的分散度高，粒度范围窄是有利

的，但是颗粒也并非越细越好。当ＭｏＳ：的细度

提高到一定程度（Ｏ．１—０．３肛ｍ）时，添加到润

滑脂中反而会使临界负荷明显降低，一般情况下，

粒度在１～８斗ｍ较合适。测试采用平均直径为

５．５斗ｍ的Ｍｏｓ２，添加量为３％。

３・３润滑脂

测试的四种润滑脂都是ＮＬ眦’非极压类型。

稠化剂类型包括：１２一羟基锂皂、聚脲、复合锂

皂、膨润土。

３．４试样的调合

除了单独测试添加剂的性能外，还测试什么重生成语 ＭｏＳ：

与添加剂的混合物，以确定它们之间的相互作用。

混合加人添加剂的量为单独加入剂量的一半。

４测试结果

４．１四球极压测试

４．１．１膨润土脂

４．１．２聚脲润滑脂

聚脲润滑脂的四球极压测试结果见表３．１。

第１期

陈惠卿．二硫化钼在润滑脂中的应用

１５

表３测试结果

样

品

抗磨指数烧结负荷／Ｎ样品质

复合锂基润滑脂的四球极压测试结果见表

表３．２测试结果

四字母网名 球极压测试表明：在４种基础脂中添加

测试加有ＭｏＳｚ及极压添加剂（１．５％ＭｏＳ：＋

万 方数据

表３．１测试结果

抗磨指数烧结负荷／Ｎ

１２一羟基锂润滑脂

１２一羟基锂润滑脂的四球极压测试结果见表

表拿铁做法 ３．３测试结果

４．１．３复合锂基脂

４．１．４

３．２。

３．３。

Ｍｏｓ：都有助于提高烧结负荷和极压抗磨能力，添

加剂Ｄ和Ｅ对提高烧结负荷及ＬｗＩ也有效果。

ｏ．５单独加剂时的量）的脂时，结果同基础脂

相比普遍提高了烧结负荷及ＬｗＩ；而在膨润土脂

中加添加剂ｃ／ＭｏＳ：及在复合锂基脂中加添加剂

Ｅ／ＭｏＳ：，与单独加剂的脂相比，效果变差。

合成润滑材料

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ＳＹＮｌＨＥ，ｎＣ

ＬｕＢ砌ＣＡＮ髑

２００２年第２９卷

４．２

Ｆａｌｅｘ销和Ｖ型块测试

４．２．１膨润土脂

膨润土脂的Ｆａｌｅｘ销和Ｖ型块测试见表４。

表４测试结果

复合锂基润滑脂的Ｆａｌｅｘ销和Ｖ型块测试结

表４．２测试结果

样品

最大负最大负荷

荷／Ｎ的扭矩／Ｎ

复合锂基脂

３００３８０

复合锂基脂＋３％ＭｏＳ２

４４４９５３

复合锂基脂＋３％Ａ

３３３７

７１

复合锂基脂＋１．５％ＭｏＳ２＋１．５％Ａ

４００４５３

复合锂基脂＋３％Ｂ

４４４９７１

复合锂基脂＋１．５％Ｍｏｓ２＋１．５％Ｂ

６６７４８９

复合锂基脂＋３％ｃ

６６７４９８

复合锂基脂＋１．５％Ｍｏｓ２＋１．５％ｃ

６６７４１０２

复合锂基脂＋１％Ｄ

３３３７５３

复合锂基脂＋１．５％Ｍｏｓ２＋Ｏ．５％Ｄ

５５６２６８

复合锂基脂＋５％Ｅ

４４４９１０２

复合锂基脂＋１．５％ＭｏＳ２＋２．５％Ｅ

４４４９９３

从表４，表４．１，表４．２和表４．３中可以看

万 方数据

４．２．２聚脲润滑脂

聚脲润滑脂的Ｆａｌｅｘ销和Ｖ型块测试结果见

表４．１。

表４．１测试结果

４．２．４

１２一羟基锂基润滑脂

１２一羟基锂润滑脂的Ｆａｌｅｘ销和Ｖ型块测试

结果见表４．３。

表４．３测试结果

样品

最大负最大负荷

荷／Ｎ的扭矩／Ｎ

与单独加入ＭｏＳ：一样，膨润土脂在加入Ｅ

４．２．３复合锂基脂

果见表４．２。

出：基础脂的承载能力在添加ＭｏＳ：后有所提高，

这个结果是未曾预料到的，并且与以前的研究相

矛盾。

但１２一羟基硬脂酸锂基脂的承载能力却没有变化，

第１期

陈惠卿．二硫化钼在润滑脂中的应用

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剂／ＭｏＳ：后，承载能力有较大的提高。

对于聚脲润滑脂，最好的添加剂是Ａ剂／

ＭｏＳ２，承载能力达到６２２９Ｎ。

至于复合锂基润滑脂，单独加入ＭｏＳ：就可４．３．１膨润土脂

以提高承载能力，但加入Ｍｏｓ２消防车简笔画 ／Ｂ剂或ＭｏＳ：／Ｃ剂

的效果更好。而１２一羟基硬脂酸锂润滑脂不论是

单独加入Ｅ剂或Ｅ剂／Ｍｏｓ：，都可以极大地提高

表５测试结果

４．３．３复合锂基脂

复合锂基润滑脂的四球抗磨测试结果见表

５．２。

表５．２测试结果

样

品

霪蹇熹摩擦系数

万 方数据

承载能力，达７５６４Ｎ左右，其它添加剂对承载能

力也有不同程度的提高。

４．３四球抗磨测试

膨润土脂的四球抗磨测试结果见表５。

４．３．２聚脲润滑脂

聚脲润滑脂的四球抗磨测试结果见表５．１。

表５．１测试结果

样品

霪杰熹摩擦系数

１２一羟基锂润滑脂

１２一羟基锂润滑脂的四球抗磨测试结果见表

表５．３测试结果

４．３．４

５．３。

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ＳＹＮＴＨ脚Ｃ

合成润滑材料

ＬＵＢＲＩＣＡＮＴＳ

２００２年第２９卷

四球抗磨测试结果表明：含Ｍｏｓ：的膨润土

脂可降低磨痕直径和摩擦系数，但Ａ剂和Ｅ剂／

Ｍｏｓ：的效果更好，均可显著降低膨润土脂的摩擦

系数。

除Ｃ剂外，在聚脲脂中加入ＭｏＳ：及添加剂４．４．１膨润土脂

后，均有良好的抗磨减摩效果。

在复合锂基脂中加入Ｍｏｓ：后，磨痕直径有

增加的趋势，这是在其它脂中未曾有过的，但加

入Ｅ剂／Ｍｏｓ：可以降低磨痕直径和摩擦系数。

表６测试结果

复合锂基脂的Ｆａｌｅｘ振动环块测试结果见表

表６．２测试结果

万 方数据

除ｃ剂外，在１２一羟基硬脂酸锂润滑脂中加

入ＭｏＳ：及添加剂后，润滑脂的抗磨减摩性能有

所提高，并且表现出极好的一致性。

４．４

Ｆａｌｅｘ振动环块测试

膨润土脂的Ｆａｌｅｘ振动环块测试结果见表６。

４．４．２聚脲润滑脂

聚脲润滑脂的Ｆａｌｅｘ振动环块测试结果见表

６．１。

表６．１测试结果

１２・羟基锂润滑脂

１２一羟基锂润滑脂的Ｆａｌｅｘ振动环块测试结果

表６．３测试结果

４．４．３复合锂基脂

６．２。

４．４．４

见表６．３。

第１期陈惠卿．二硫化钼在润滑脂中的应用

１９

从Ｆａｌｅｘ振动环块测试中可以看出：不加添如下结论：

加剂的膨润土脂具有较小的磨痕；而其它脂在加（ａ）在基础脂中加入Ｍｏｓ：后，可提高脂的

入了添加剂和添加剂／ＭｏＳ：后，均比基础脂有更承载能力，且能降低磨损和摩擦系数。

小的摩擦系数，其中以Ｅ／Ｍｏｓ：的组合为最佳。

（ｂ）大多数添加剂能改善润滑脂的抗磨减摩

性能。

（ｃ）某Ｍｏｓ：／添加剂配伍，同单剂相比，具独添加ＭｏＳ：时，聚脲脂有最小的磨痕和摩擦系

有协同作用，可提高润滑脂的抗磨减摩性能，如：数10寸蛋糕有多大 ，同样加入Ｅ剂／Ｍｏｓ：后，聚脲脂的磨痕和摩

聚脲基对添加剂和Ｍｏｓ：的感受性好，当单

擦系数有所降低。

膨润土脂＋ＭｏＳ２／Ａ剂、膨润土脂＋Ｍｏｓ２／Ｅ剂、

复合锂基脂＋ＭｏＳ２／Ｂ剂、复合锂基脂＋ＭｏＳ２／ｃ复合锂基脂本身表现出良好的抗磨减摩性能，

剂。但在１２一羟基硬脂酸锂基脂和聚脲脂中，协

同作用不明显，仅ＭＯＳ：／Ｅ配伍可改善润滑脂的

性能。低。

加人Ｍｏｓ：和添加剂Ｅ、Ｂ后，其抗磨减摩性能得

到进一步的改善，尤以Ｂ剂／ＭｏＳ：的摩擦系数最

不加添加剂的１２一羟基硬脂酸锂润滑脂与复参考文献

合锂基脂的摩擦磨损性能相当，加人Ｍｏｓ：后，

其抗摩擦磨损性能大大改善，加入Ｅ剂也具有同

Ｒｉｓｄｏｎ，Ｔｈｏｍａｓ

Ｊ．／／ＮＬＧＩ

１０～１９

Ｓｐｋｏｅｓｍ明一１９９９，６３（８）：

样效果，但Ｂ剂／ＭｏＳ：的摩擦系数最低。

５结束语

应用多种测试方法对不同稠化剂的润滑脂进

颜志光．润滑材料与润滑技术．中国石化出版社

孙全淑．润滑性能及应用．烃加工出版社

胡性禄．润滑脂应用基础．中石化出版社

王先会．润滑脂原料手册．天津科学技术出版社

行了研究，尽管测试结果有差异，但仍可以得出

（上接第９页）

电子俘获，使Ｂ渗透到摩擦金属的表面和亚表

面，表面层的硼与摩擦金属反应生成反应膜，亚

表面层的硼则以元素形式存在，二者的共同作用

使表面的化学反应膜强度变得更加牢固。另一方

面由于氮元素的电负性高，原子半径小，在摩擦

过程中，当硼氮型改性蓖麻油添加剂吸附于摩擦

面时，分子之间比较容易形成氢键而导致横向引

力的增强和油膜厚度的提高，也即协同增强了表

（ｂ）硼氮型改性蓖麻油添加剂是一种既能溶

解于菜籽油，又能较好溶解于水的油、水两用型

添加剂。

（ｃ）硼氮型改性蓖麻油添加剂是一种理想的

环境友好添加剂。

参考文献

１曹月平．磷酸三甲酚酯和业磷酸十正丁酯添加剂对菜

籽油摩擦学性能的影响摩擦学学报２０００，２０（２）：

１１９—１２２

面膜的强度。氮的高反应活性、蓖麻任泽松 油分子的载

体作用和硼的缺电子性及三者的协同作用所形成

２胡志孟．硼化植物油的摩擦化学研究．润滑与密封

１９９９，（２）：５７～５８

３荆煦瑛编著．红外光谱实用指南．天津：天津科学技

的吸附膜和摩擦化学反应膜是硼氮蓖麻油具有抗

磨极压性的根本原因。

３结论

术出版社，１９９２

４姚俊兵，董俊修．硼酸酯和油溶性钼化合物的协同抗

磨作用机理．润滑与密封，１９９３，（５）：１０—１４

（ａ）以蓖麻油为原料，采用硼氮化技术合成

万方数据

了一种新型无毒的极压抗磨、减摩添加剂。