當下的技術型社會有各種各樣的標準測試和先進技術可以用來分析潤滑脂。但是,人們還是習慣用感官來鑒別潤滑脂的質量,他們看色、觸摸、嗅味,甚至品嘗。有些潤滑脂還沒有得到實際應用,就因為感官測試不過關而被否決了。
有人指出:“潤滑脂是有感覺的。”從另一個角度看,制造潤滑脂可以說是一門藝術。潤滑脂的制備很容易受時間、溫度、混合方式、壓力、真空環(huán)境等參數(shù)影響。有時候,更換一個反應釜,甚至更換一個操作員都能影響潤滑脂產(chǎn)品。
每個反應釜生產(chǎn)出來的潤滑脂都有一點不一樣。這就是為什么把這些反應釜分別用來生產(chǎn)磺酸鈣基潤滑脂、復合鋁基潤滑脂、聚脲脂等特殊潤滑脂的原因所在。另外,分配固定的操作員來加熱同種潤滑脂,這樣效果更好。所有操作員都必須像帶孩子一樣精心對待加熱和加工步驟,如此才能持續(xù)生產(chǎn)高質量的潤滑脂。如此一說,你是否也覺得潤滑脂其實是有感覺的呢?
考慮到以上原因,我們通常在潤滑脂的推廣和使用中還會針對潤滑脂的顏色、觸覺和味道制定策略。市場上有琥珀、白、黑、紅、藍、綠、金、銀等各色潤滑脂。漸漸地,人們開始形成一種思維,某種顏色的潤滑脂具有某種特別的功能。比如,白色的潤滑脂是食品級的;紅色的耐高溫;藍色的耐低溫,是人工合成的;綠色的很環(huán)保;銀色的和銅色的是防卡潤滑脂。然而,并非全世界所有國家都能接受帶顏色的潤滑脂。相比于亞洲和其他發(fā)展中國家,本色潤滑脂在北美更受歡迎。
消費者認為,如果潤滑脂不含染料,那么它們的原料是新鮮基礎油的可能性比較大。除了顏色,實際質量測試、錘擊實驗、鐵姆肯便攜式機器測試都可以作為賣點,但是它們的科學價值仍舊存疑。根據(jù)客戶投訴數(shù)據(jù)來看,大部分的投訴都與顏色、味道、觸覺、稠度等感官可知因素有關,只有小部分是關于產(chǎn)品的實際效果不佳。為了弄清染料和增粘劑對潤滑脂性質的影響,我們?yōu)闈櫥砑觿┳隽讼到y(tǒng)的研究。
二氧化鈦和氧化鋅可以用來制備食品級的白潤滑脂。這兩種材料的濃度取決于潤滑脂的白色深度、生產(chǎn)工藝參數(shù)、稠化劑和基礎油種類。與采用水白APIⅡ類基礎油、Ⅲ類基礎油以及聚α-烯烴生產(chǎn)的潤滑脂不同,APIⅠ類基礎油和環(huán)烷基礎油制成的潤滑脂需要更多的增白劑。增白劑濃度在2%以下時對潤滑脂的性質沒有明顯的影響。但是,研究發(fā)現(xiàn),對復合鋰基潤滑脂和復合鋁基潤滑脂而言,增白劑的濃度越高,潤滑脂的析油與存放硬化現(xiàn)象就越嚴重。
黑色潤滑脂的添加劑有瀝青、二硫化鉬、石墨、碳黑。瀝青一直都是制備黑色潤滑脂的材料。人們認為瀝青在金屬表面上具有良好的粘附能力。但是,瀝青給人體健康和環(huán)境帶來隱患。瀝青制成的潤滑脂在水中或者低溫環(huán)境下容易脫離接觸面,它在開式齒輪裝置中也容易吸入灰塵。采用其他添加劑制成的潤滑脂則不會出現(xiàn)這些情況。二硫化鉬和石墨具有層狀結構,在高溫和高壓環(huán)境下具有較強的穩(wěn)定性,因此它們能夠改善潤滑脂的性質,尤其是在彈性流體動力潤滑狀態(tài)和邊界潤滑狀態(tài)下的性質。
有色潤滑脂中的染料濃度很低。染料通常由偶氮醌或者蒽醌化合物制成,這兩種化合物具有毒性。一般來說,低濃度的染料對潤滑脂的性質沒有影響。可是,如果濃度高于0.2%,那么染料就會弱化潤滑脂對銅的緩蝕性能。
潤滑脂的外觀對客戶如此重要。如果潤滑脂在鋼鐵廠和金屬加工廠的儲存和應用過程中遭遇日照、高溫、潮濕環(huán)境,那將會發(fā)生什么呢?人們發(fā)現(xiàn),日照下的潤滑脂會失去光澤,并且慢慢褪色。而在燈光下,鈣基潤滑脂等產(chǎn)品會從半透明琥珀色變成棕色。
人們曾經(jīng)試過把一筒綠色的生物潤滑脂開封后放置幾個月,后來他們驚奇地發(fā)現(xiàn)筒內的潤滑脂褪色了。與此相似的是,把藍色、綠色和紅色潤滑脂在250℃的爐中放置48個小時后,大部分的潤滑脂顏色都變黯淡了。這三種顏色的潤滑脂與水接觸后開始乳化,并且嚴重褪色。
人們常常在潤滑脂中加入高分子聚合物來提高潤滑脂的粘著性、內聚性和防水能力。粘著性可以理解為潤滑脂傾向于附著在金屬表面的程度;內聚性可以理解為潤滑脂內部分子間的相互吸引程度。聚異丁烯、乙丙共聚物、聚丙烯酸甲脂、聚合物膠乳是常用的潤滑脂增粘劑。研究發(fā)現(xiàn),少量的特殊聚合物可以改善潤滑脂的防水性和稠化性。過多的劑量反而會弱化潤滑脂的防水性和穩(wěn)定性。
造成這種現(xiàn)象的原因可能是聚合物的數(shù)量增加后,潤滑脂在金屬表面上的粘著力下降,潤滑脂內部的內聚力開始起作用。
一個有趣的實地實驗出現(xiàn)了這種現(xiàn)象。一種具有0.5%乙丙共聚物和0.5%聚合物膠乳的潤滑脂用于帶金剛石鉆頭的鉆桿設備上。比起無聚合物磺酸復合鈣基潤滑脂,這種潤滑脂能夠達到更好的效果。但是,當這兩種聚合物的濃度分別提高到1%以后,潤滑脂的效果反而有所下降:潤滑脂較難附著在鉆桿上,當鉆桿濕潤時情況更甚。研究還發(fā)現(xiàn),加入聚合物之后潤滑脂在低溫下的可泵送性減弱。
綜上所述,潤滑脂也是有感覺的——它們對成分很敏感,可是,客戶也很敏感,他們十分重視潤滑脂的顏色、觸感和味道。