Page 50 - 《摩擦学学报》2021年第6期

第 6 期 巩龙飞, 等: 食品级滑石粉对复合铝基润滑脂摩擦学性能的影响 835

酸、异丙醇铝与硬脂酸的摩尔比为1:1.7:2. 首先，在 润滑脂FM 222作为对比脂.
400 g基础油中加入23.5 g苯甲酸和66.9 g异丙醇铝，加 以上述制备好的复合铝基润滑脂作为基础脂，食
热使其融化. 接着，加入109.5 g硬脂酸搅拌30 min，使 品级滑石粉(F-Talc，浙江一诺生物科技有限公司)作
其充分反应，随后加入11.8 g水，并在110~115 ℃皂化 为添加剂，其物理化学性能列于表1中. 首先，将基础
30 min. 之后升温至160 ℃脱水，然后加入200 g基础 脂50 g和不同质量分数的F-Talc放入烧杯中，均匀搅
[8]
油，继续升温至200~210 ℃炼制20 min. 最后，加入200 g 拌10 min，然后在超声波清洗机中超声分散10 min ，
基础油，搅拌自然冷却 [6-7] . 冷却后，采用S65研磨机(常 经S65研磨机研磨3次后得到含不同质量分数F-Talc的
州市英智机械有限公司，中国)研磨3次，即得到所制 复合铝基润滑脂，其中F-Talc的质量分数分别为0.5%、
备的复合铝基润滑脂. 此外，还选用某品牌的食品级 1.0%、1.5%和2.0%.

表 1 F-Talc的物理化学参数
Table 1 Physical and chemical parameters of F-Talc
Items Appearance Mass (SiO 2 )/% Mass (MgO)/% Whiteness
Test value White powder 60.01 30.78 97
Test method Visual inspection GB/T 15343-2012 GB/T 15343-2012 GB/T 5950-2008

1.2 试验方法 (WLI，Rtec Instruments，美国)观察钢球和钢盘的磨痕
采用SYP4100-I润滑脂锥入度试验器(上海精析仪 表面形貌，并以此计算钢盘磨损体积. 并采用CHI660E
器制造有限公司，中国)和DW-168润滑脂宽温度范围 电化学工作站(上海辰华仪器有限公司，中国)对磨痕
滴点测定器(大连万晟石油分析仪器厂，中国)分别表 表面开展耐腐蚀性能表征，即根据钢盘磨痕表面润滑
征了制备的复合铝基润滑脂的锥入度和滴点. 采用S-4 800 膜的缓蚀性能判断其润滑膜的致密性. 最后，通过
扫描电子显微镜(SEM，Hitachi，日本)和ALPHA红外 250Xi X射线光电子能谱仪(XPS，Thermo，美国)表征
光谱仪(FTIR，Bruker，德国)分别表征F-Talc的微观形 钢盘的表面形态，以讨论F-Talc在复合铝基润滑脂中
貌 和 结 构 组 成 . 采 用 Q500热 重 分 析 仪 (TGA， TA 作用机制.
Instruments，美国)测定不同质量分数的F-Talc对复合

Applied load x
铝基润滑脂热稳定性的影响，即在流速为40 mL/min
Force sensor
氮气的保护下，温度以20 ℃/min的速率从30 ℃升至 y
Metal fixture z
600 ℃，并记录相应的质量损失曲线.
Steel ball
采用MFT-5 000摩擦磨损试验机(Rtec Instruments，
Grease
美国)在球盘摩擦副下开展复合铝基润滑脂的摩擦性
Steel plate
Rotary fixture
能测试，以考察不同质量分数的F-Talc对复合铝基润
滑脂摩擦性能的影响，测试的示意图如图1所示. 试验
时，选用钢球(GCr15，直径9.56 mm，洛氏硬度65 HRC，
Fig. 1 Schematic diagram of ball disc friction pair
上海钢球厂)和钢盘(45钢，直径50.80 mm，厚度6 mm， 图 1 球盘摩擦副示意图
洛氏硬度24 HRC)用于摩擦试验. 摩擦试验前，将钢球
和钢盘放入无水乙醇(AR，国药集团化学试剂有限公 此外，采用李斯特菌检测板(广州力测生物技术
司)中进行超声清洗10 min. 清洗完成后，将钢球和钢 有限公司，中国)检测复合铝基润滑脂中李斯特菌的
盘在DZF-6 050真空干燥箱(上海一恒科学仪器有限公 分布(含有李斯特菌时，检测版呈现红色菌落)，以此来
[9]
司，中国)内干燥后待用. 值得说明的是每次试验前均 评估复合铝基润滑脂的安全性 . 首先，取复合铝基润
更换新的钢球和钢盘. 滑脂25 g，置于225 mL生理盐水中，搅拌后浸泡12 h.
试验前，将含不同质量分数F-Talc的润滑脂样品 其次，将李斯特菌检测板放置在平板试验台上，采用
均匀地涂抹在钢盘表面，试验所选用的测试参数为负 无菌移液管将1 mL样品溶液均匀滴于检测板上，静置
载150 N、旋转线速度0.157 m/s、试验时间15 min和试 2 min，使检测板完全润湿，同时进行空白对照试验.
验温度75 ℃. 试验结束后，采用MFP-D白光干涉仪 接着，将检测板叠放在36 ℃恒温箱中培养15 h. 最后，