Page 114 - 《摩擦学学报》2020年第3期

380 摩 擦 学 学 报 第 40 卷

1.2.2 润滑脂微观形貌和流变学性能测试 表 2 聚脲润滑脂的基本性能

采用日本电子株式会社的扫描显微镜(JSM-7610F) Table 2 Typical properties of polyurea greases

观察制备聚脲润滑脂稠化剂的微观形貌. 取少量润滑 Properties OA CA AN
Worked penetration /mm 306 296 370
脂样品粘附在铜网上，然后浸入正庚烷中洗脱基础油 Dropping point /℃ 203 299 301
数次，直到润滑脂中的基础油洗脱干净，放置室温下 Oil separation/% (100 ℃，24 h) 0.1 0.9 0.5
Roll stability/mm −5 +23 +29
干燥后，再将样品喷金处理后进行观察.
采用Anton Parr的流变仪(MCR 302)测试制备聚
2.2 聚脲润滑脂稠化剂的微观形貌
脲润滑脂的流变学性能. 触变性能测试采用平板旋转
图2为十八胺聚脲润滑脂(OA)、环己胺聚脲润滑
模式，平板间距为1 mm，测试方法如下：剪切速率由
脂(CA)和苯胺聚脲润滑脂(AN)稠化剂形貌的SEM照
−1
−1
0.01 s 逐渐增大到500 s ，恒定剪切后，剪切速率由
片. 从图2中可以看出，十八胺聚脲润滑脂的稠化剂为
500 s 逐渐降低到0.01 s ；储能模量(G’)和损耗模量
−1
−1
纤维状，且呈现一定的缠绕结构；环己胺聚脲润滑脂
(G’’)测试采用平板振荡模式，测试间距为1 mm，剪切
和苯胺聚脲润滑脂的稠化剂为均匀堆积的棒状结构，
形变量为0.01%~150%；表观黏度测试采用锥板模式，
环己胺聚脲润滑脂稠化剂的粒子长约为0.5 μm，苯胺
为保证样品温度的均匀性，测试前进行1 min的预剪切
聚脲润滑脂稠化剂的粒子长约为1.0 μm. 即不同分子
−1
处理，预剪切速率为100 s ，测试间距为0.1 mm，测试 结构单胺制备的聚脲润滑脂的稠化剂形貌和大小不
−1
剪切速率为1 000 s ，测试时间为5 min. 同. 聚脲润滑脂稠化剂的分子之间主要是通过氢键和
2 结果与讨论 范德华力连接形成稠化剂的空间结构，三种胺分子连
接不同的基团，使其制备的聚脲稠化剂分子之间的氢
2.1 聚脲润滑脂的基本性能 键和范德华力作用的强度不同，所以形成的稠化剂的
表2为制备的十八胺聚脲润滑脂(OA)、环己胺聚 微观形貌和粒子大小差异较大 [7, 19] .
脲润滑脂(CA)和苯胺聚脲润滑脂(AN)的基本性能. 从 2.3 聚脲润滑脂的流变学性能
表2中数据可以看出，十八胺和环己胺制备的聚脲润 触变性能是由于流体内部微结构在剪切作用力
滑脂的锥入度较小，即稠化能力较强；苯胺聚脲润滑 下被逐渐破坏，体系内流动阻力下降，从而表观黏度
脂锥入度较大，即稠化能力较弱. 十八胺聚脲润滑脂 降低，当剪切应力去除后，其表观黏度又逐渐恢复的
的胶体安定性和滚筒安定性较好. 特性. 润滑脂在相同剪切应力作用下，结构破坏程度

(a1) (b1) (c1)

1 μm 1 μm 1 μm

(a2) (b2) (c2)

1 μm 1 μm 1 μm

Fig. 2 SEM micrographs of polyurea grease thickener：(a 1 ，a 2 )OA，(b 1 ，b 2 )CA，(c 1 ，c 2 )AN
图 2 聚脲润滑脂稠化剂形貌的SEM照片：(a 1 ，a 2 )OA，(b 1 ，b 2 )CA，(c 1 ，c 2 )AN