脲基潤(rùn)滑脂是由含脲基的有機(jī)化合物稠化礦物油或合成油制備的。在脲基潤(rùn)滑脂的生產(chǎn)過程中，因原材料的種類繁多，使得脲基潤(rùn)滑脂的生產(chǎn)技術(shù)呈現(xiàn)多樣化的形式，使用不同的原料和工藝生產(chǎn)的脲基潤(rùn)滑脂的性能也不盡相同。從基礎(chǔ)油、稠化劑、添加劑和制備工藝方面對(duì)聚尿脂性能的影響進(jìn)行了概括。

1、基礎(chǔ)油的影響

生產(chǎn)脲基潤(rùn)滑脂的目的是制備應(yīng)用于較高溫度環(huán)境下的高溫潤(rùn)滑脂，要求脲基潤(rùn)滑脂具有較好的熱穩(wěn)定性和抗氧化安定性，因此選擇合適的基礎(chǔ)油是制備脲基潤(rùn)滑脂的重要條件。

通常選用高溫性能較好的硅油、酯類油、聚醚、合成烴、精制礦物油等作為生產(chǎn)脲基潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油。由于硅油和酯類油的凝點(diǎn)低，選用硅油和酯類油可以制備高低溫性能優(yōu)良的脲基潤(rùn)滑脂。

2、稠化劑的影響

脲基化合物是異氰酸酯和有機(jī)胺的加成反應(yīng)產(chǎn)物，選擇不同的有機(jī)胺和異氰酸酯反應(yīng)可以制得性能不同的脲基潤(rùn)滑脂。

①異氰酸酯的影響

根據(jù)異氰酸酯中含-NOC-基團(tuán)的數(shù)目，可以分為單異氰酸酯、二異氰酸酯、三異氰酸酯和多異氰酸酯。不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的異氰酸酯是影響脲基潤(rùn)滑脂性能的重要因素，異氰酸酯對(duì)潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)、錐入度和機(jī)械安定性的影響較大，但對(duì)鋼網(wǎng)分油、水淋流失量和腐蝕性影響較小。

在胺相同的情況下，MDI(4，4'-亞甲基二苯二異氰酸酯)脲基潤(rùn)滑脂的性能好于TDI(甲苯二異氰酸酯)。在MDI分子中，2個(gè)NCO位于MDI分子的兩端，這樣的結(jié)構(gòu)與有機(jī)胺反應(yīng)易于形成線性分子結(jié)構(gòu)，而線性分子結(jié)構(gòu)中的分子間作用力較強(qiáng)，有利于潤(rùn)滑脂滴點(diǎn)等性能的提高；但是在TDI分子中，1個(gè)苯環(huán)上同時(shí)有3個(gè)取代基，形成空間位阻，不利于TDI與有機(jī)胺的反應(yīng)，而且影響反應(yīng)生成的脲分子間的作用力，不利于分子的疊加，因此對(duì)制備的脲基潤(rùn)滑脂性能會(huì)產(chǎn)生不利影響。

②有機(jī)胺的影響

各種伯胺、仲胺和二胺都可以用于制備脲基稠化劑，有機(jī)胺的類型對(duì)潤(rùn)滑脂的性能影響較大。在制備脲基潤(rùn)滑脂時(shí)，采用單一脂肪胺制備的脲基潤(rùn)滑脂滴點(diǎn)不穩(wěn)定，而采用單一芳香胺制備的潤(rùn)滑脂外觀比較粗糙，稠化劑用量也較高。因此常采用脂肪胺和芳香胺混合，制備的潤(rùn)滑脂性能穩(wěn)定而且稠化能力強(qiáng)，滴點(diǎn)高，稠度大和抗氧化性能好。

一般規(guī)律是芳香胺/MDI制備的脲基潤(rùn)滑脂滴點(diǎn)較高，但是外觀粗糙；脂肪胺/MDI制備的脲基潤(rùn)滑脂滴點(diǎn)較低。造成這種差異的原因在于脲基稠化劑的纖維結(jié)構(gòu)上的差異。芳香胺/MDI制備的稠化劑呈短纖維結(jié)構(gòu)，其稠化能力弱，制備的潤(rùn)滑脂稠度小，但滴點(diǎn)較高；脂肪胺/MDI制備的稠化劑呈條狀或棒狀結(jié)構(gòu)，其稠化能力較強(qiáng)，滴點(diǎn)較低。

長(zhǎng)鏈脂肪胺制備的脲基潤(rùn)滑脂滴點(diǎn)低于短鏈脂肪胺制備的脲基潤(rùn)滑脂，不同比例的混合胺對(duì)制備的潤(rùn)滑脂的性能也有一定影響。在制備脲基潤(rùn)滑脂時(shí)，應(yīng)注意選擇脂肪胺和芳香胺的合適比例。脲基潤(rùn)滑脂的氧化安定性好壞與脲基稠化劑中芳環(huán)碳數(shù)的相對(duì)含量有關(guān)，芳環(huán)碳數(shù)相對(duì)含量越大，制備的脲基潤(rùn)滑脂的氧化安定性越好。一般來說，芳香胺或環(huán)烷胺制備的潤(rùn)滑脂的抗氧化能力優(yōu)于脂肪胺制備的潤(rùn)滑脂；對(duì)于脂肪胺制備的脲基潤(rùn)滑脂來說，胺的碳鏈越長(zhǎng)，制備的脲基潤(rùn)滑脂的氧化安定性越差。

3、添加劑的影響

一般來說，適用于皂基潤(rùn)滑脂的添加劑，都可以用于脲基潤(rùn)滑脂。常用的防銹劑如T406、石油磺酸鈣、二壬基萘硫酸鋇對(duì)脲基潤(rùn)滑脂氧化安定性的影響不大；磷酸胺類、噻二唑多硫化合物、T301等極壓劑會(huì)使脲基潤(rùn)滑脂的氧化安定性變壞。而多數(shù)常用極壓抗磨劑有利于改善潤(rùn)滑脂的氧化安定性，尤其是二正丁基硫代氨基甲酸鹽，由于本身兼有抗氧功能，加入后會(huì)使脲基潤(rùn)滑脂氧化性明顯提高。在該系列添加劑中，其抗氧化功能以鉬鹽最強(qiáng)，銅鹽最弱。

為改善脲基潤(rùn)滑脂的剪切安定性，人們開發(fā)了用于改善脲基潤(rùn)滑脂剪切安定性的添加劑，如聚酯、聚酰胺、酰化烯基多胺和多羥基化合物，這些化合物與脲分子之間形成氫鍵，改變了凝膠粒子的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提高了剪切安定性。

苯酚(或烷基酚)、甲醛和有機(jī)胺按不同比例發(fā)生反應(yīng)，可以得到Marrich堿，在脲基潤(rùn)滑脂中添加0.1%~10%的Marrich堿，可使防銹性能達(dá)到0級(jí)(ASTMD1743)。

4、制備工藝的影響

脲基潤(rùn)滑脂的制備工藝按照生產(chǎn)特點(diǎn)可分為預(yù)制法、溶劑法和直接法3種。

預(yù)制法制備的脲基潤(rùn)滑脂稠化能力較低，同時(shí)生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜；溶劑法制備的脲基稠化劑稠化能力強(qiáng)，但為了得到良好儲(chǔ)存安定性和使用性能的脲基潤(rùn)滑脂，必須控制條件和選擇適當(dāng)溶劑。目前國(guó)外脲基潤(rùn)滑脂多采用直接法制備，但是熔點(diǎn)較高的有機(jī)胺(如連苯胺)即使在140℃下反應(yīng)仍難成脂，反應(yīng)溫度過高，將導(dǎo)致異氰酸酯大量揮發(fā)，對(duì)反應(yīng)不利。

脲基潤(rùn)滑脂的制備溫度是影響脲基潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的重要因素，其纖維結(jié)構(gòu)隨著制備溫度的升高，從開始生成到長(zhǎng)大、鉸鏈直至完全形成實(shí)心棒狀結(jié)構(gòu)。在高溫下脲基稠化劑分子形成氫鍵的能力明顯增強(qiáng)，隨著煉制溫度的升高，脲分子間的氫鍵數(shù)目隨之增加，脲分子從雜亂無序的結(jié)構(gòu)排列向有序結(jié)構(gòu)排列轉(zhuǎn)變，并通過氫鍵形成穩(wěn)定的空間骨架網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。同時(shí)基礎(chǔ)油在高溫下被活化，并被充分地吸入空間螺旋管內(nèi)，最終形成結(jié)合緊密、熱穩(wěn)定性好的脲基潤(rùn)滑脂。另外，脲基潤(rùn)滑脂的結(jié)構(gòu)是影響滴點(diǎn)的根本原因。經(jīng)過高溫制備與膨化，潤(rùn)滑脂形成穩(wěn)定的纖維晶體結(jié)構(gòu)，改善了潤(rùn)滑脂的理化指標(biāo)，從而提高了脲基潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)。

后處理工藝對(duì)脲基潤(rùn)滑脂的外觀、稠度、分油、滴點(diǎn)等理化性能有明顯影響，要制備結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、性能良好的脲基潤(rùn)滑脂，必須針對(duì)配方體系選擇適宜的后處理工藝。

5、結(jié)束語

脲基潤(rùn)滑脂以其性能全面、制作簡(jiǎn)便、價(jià)格適中而被列為最有開發(fā)應(yīng)用前景的潤(rùn)滑脂，推廣運(yùn)用脲基潤(rùn)滑脂是企業(yè)減摩節(jié)能、增收節(jié)支的有效途徑。采用不同的方法和途徑提高脲基潤(rùn)滑脂的各項(xiàng)性能，可以滿足現(xiàn)代工業(yè)不同的使用要求。由于脲基潤(rùn)滑脂的稠化劑無毒，稠化體系易于生物降解，無污染，是一種具有發(fā)展前景的可生物降解潤(rùn)滑脂。