２００５年５月　第３期（总第１６９期）　润滑与密封　

ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　Ｍａｙ　２００５　Ｎｏ．３（ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．１６９）　

合成高温链条油的研制　

王泽爱　宗　明　陈国需　李霞　向　晖　（１．后勤工程学院油料应用工程系　重庆４０００１６；２．中国石化总公司润滑油重庆一坪分公司　重庆４０００３９）　

摘要：根据国内薄膜拉伸拉幅设备工况及其链条用油要求，研制了高温链条油ＳＨＴ　６ＯＯ，并建立了与工况接近的评　价方法，对研制的ＳＨＴ　６ＯＯ号合成高温链条油的理化性能进行了评定及在生产线上进行了试验，试验表明该油满足薄膜　

拉伸拉幅设备链条润滑的苛刻要求。　关键词：高温；拉伸拉幅；链条；润滑油　中图分类号：ＴＥ６６６文献标识码：Ａ文章编号：０２５４一Ｏ１５０（２００５）３—１０８—３　

Ｔｈｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　Ｈｉｇｈ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｈａｉｎ　Ｏｉｌ　

Ｗａｎｇ　Ｚｅａｉ　＿　Ｚｏｎｇ　Ｍｉｎｇ　Ｃｈｅｎ　Ｇｕｏｘｕ　Ｌｉ　Ｘｉａ　Ｘｉａｎｇｈｕｉ　

（１．Ｌｏｇｉｓｔｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００１６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｙｉｐｉｎｇ　Ｓｕｐｅｒ　Ｌｕｂｅ　Ｃｏ．Ｓｉｎｏｐｅｃ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００３９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｆｉｌｍ　ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄｓ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　

ｃｈａｉｎ　ｏｉｌ．ｔｈｅ　ＳＨＴ　６００　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｈａｉｎ　ｏｉｌ　ｗａｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｔｅｓｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗｈｉｃｈ　ｉｍｉｔａｔｅｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉ—　

ｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｓｅｔ　ｕｐ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ａｎｄ　ｆｉｅｌｄ　ｔｅｓｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｈａｉｎ　ｏｉｌ　ＳＨＴ　６００　ｗａｓ　ｓｕｉｔ—　ａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ｆｉｌｍ　ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ；ｃｈａｉｎ；ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ｏｉｌ　

自１９世纪以来，链条在工业的各个领域中得以　应用，而在薄膜拉伸拉幅设备上的使用始于２０世纪　

５０年代。特别是２０世纪６０年代发展起来的双向拉　伸聚丙烯薄膜（ＢＯＰＰ薄膜）因其优异的性能，使它　

成为比双向拉伸聚酯薄膜（ＢＯＰＥＴ）、双向拉伸聚酰　胺薄膜（ＢＯＰＡ）使用更为普遍的包装材料　。国内　目前已引进这种薄膜生产线近１００条。因这些拉伸拉　幅设备的链条在高速（最高可达４００　ｍ／ｒａｉｎ）、高温　

（最高温度可达２５０　ｏＣ）的工况下运作，且拉伸拉幅　薄膜厚度可薄至３　ｍ，要求相应的高温链条油具有　优良的高温稳定性，长期在高温条件下仍具有流动　性；结焦少且形成的焦质可溶入新油中，从而延长清　

焦周期；低的挥发损失和冷却区油凝结，降低油耗且　

避免滴油引起薄膜破损；润滑性能优异，确保链条在　滑轨上平稳运行；良好的金属浸润性，易于扩散，确　

保油品能充分到达链条轴承的各润滑部位。　薄膜拉伸拉幅链条用油的苛刻要求，致使国内引　

进的生产线全都使用ＯＥＭ推荐的国外油，为实现油　品的国产化，本文作者研制了ＳＨＴ　６００号合成高温链　条油（以下简称ＳＨＴ　６００油），因国内外没有高温链　条油统一标准和评价方法，为此模拟工况建立了相关　的评价方法，并对研制的ＳＨＴ　６００油进行了评定，同　

收稿日期：２００４—０９—２８　作者简介：王泽爱（１９７１一），硕士研究生，工程师，长期从事　合成润滑剂产品的开发与研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｚａｌｇｍ＠１６３．ｃｏｒｎ．　时进行了试用试验，结果表明该油性能与国外同类油　品相当，满足薄膜拉伸拉幅设备链条润滑的苛刻要　求。　

１　ＳＨＴ　６００油的研制　１．１　基础油的确定　矿油基的链条油，在高于１５０　ｏＣ的工况使用时在　链条上形成大量的焦质和硬质残余物。聚醚型链条油　在高温下分解虽不易形成结焦和硬质残余物，但高温　

下分解或挥发形成的气体弥漫厂房，影响工人身心健　康，且气体冷凝物滴在膜上可能导致破膜，同时链条　￡残余油不能确保链条的充分润滑，缩短了链条的使　用寿命。因此，在高于２２０　ｏＣ的工况使用聚醚型高温　

链条油是不适宜的。合成酯具有优异的热和氧化稳定　性、良好的粘温特性、优异的润滑性能、极性强，与　

金属的浸润性好且对胶质有一定的溶解性，适宜用作　薄膜拉伸拉幅链条用高温链条油的基础油。Ｒａｎ—　ｄｉｅｓ　和Ｎｕｔｕｉ　已详细阐述了合成酯的结构和性能的　

关系，综合高温链条油的高温性、润滑性和粘度，确　定了合成酯的结构和配比。　

１．２添加剂的选择　１．２．１　高温抗氧剂的确定　

高温下的热、氧化稳定性是高温链条油的关键性　能，高温热、氧化稳定性好的链条油长期在高温下仍　

为流体，可溶解生成的胶质，确保润滑并延长换油周　期；蒸发损失少，降低油耗且结焦少，降低了能耗。　

胺类抗氧剂是合成酯常用的高温抗氧剂　。薄膜拉伸　２００５年第３期　王泽爱等：合成高温链条油的研制　１０９　

拉幅设备链条是集中润滑系统供油，每隔一定时间泵　送一定量的油品于链条上，属损耗用油且处于混合润　

滑状态。用与工况接近的ＳＨ／Ｔ　０３３７薄层蒸发损失评　定法对苯胺１、苯胺２、烷基化苯胺１和烷基化苯胺２　四个油样进行了评定，评定油样是将２％的上述抗氧　

剂分别加入确定的基础油中，结果见表１。　

表１　胺类抗氧剂的评价结果　

表１结果表明，加有４种胺类抗氧剂的合成酯高　温蒸发损失差别不明显，再次进行评定的再现性也较　

差。考虑到该方法的加油量少，温度稍有波动就会对　结果产生较大影响。于是模拟工况在实验室建：立ｒ链　

条油高温稳定性评定法，即将３　ｇ油置于一定规格的　器皿中（油膜厚度理论值１．８　ｍｍ），恒温一定时间　后测定蒸发损失量，并观察残余物状况　上述的４种　油样在２３０　ｏＣ，每隔８　ｈ测定的结果见图１。　

从图１可知，烷基化姜　苯胺１和２的蒸发损失较　

少。另外在实验中发现，　苯胺１和２在４８　ｈ左右已　３０：　，　’一ｂ　２Ｏ１０　Ｉ　一一一　｛｝嚣２ｔ：萎嫠　｝，ｆ（一一　主　匠．　３２　百；　：　时间，ｈ　

成糊状，而烷基化苯胺１注：ａ·成糊状物；ｂ·能流动　

在　，　２抗３０氧％剂ｑ评￣　

因此，烷基化苯胺１和２　～～　…一　。、　的抗热、稳定性较好，综合价格、货源等因素，确定　采用烷基化苯胺２为抗氧剂。其用量对蒸发的影响见　表２。　表２烷基化苯胺２用量对高温蒸发的影响　

项　目　１％　２％　３％４％　５％　试验方法　

薄层蒸发损失率　（２３０￣（２，０．１ｇ油）／％　

２　ｈ　１２．３　９．５　８．２　８．０　７．９　

４　ｈ　１６．９　１３．８　ｌ１．４　ｌ１．３　ｌ１．３　动态蒸发损失率　７Ｏ　５．８　４．４　４．３　４．１　ＧＢ／Ｔ　７３２５　（２０４　ｏＣ．６．５　ｈ）／％　

从表２可知选择烷基化苯胺２的加量为３％是较　适宜的。　

１．２．２抗磨极压剂的确定　链条是由链节支撑的轴承组成，链轮上的链条呈　多边形，如图２所示，链条的速度在最大和最小值之　

间持续波动，当链条在链轮上位于ａ位置时，速率最　大；相反位于ｂ位置时，速率最小。链条速度的变化　致使轴承产生微振动，且因通过集中润滑系统每隔一　

定时间泵送在链条上的油是少量的，冈而在这些摩擦　点　难以形成完全的弹性流体润滑膜，其润滑状态通　

常处于混合润滑状态，因此提高高温链条油的抗磨极　压性是又一技术关键　抗磨极压剂叮提高链条油在高　

温下的润滑性能，但会影响其高温性能，特别是影响　

ｆ１）ａ位置　ｆ２｝ｂ位置　

】　２链条在链轮ｌ　运行时的多边Ｊ髟效　意图　结焦性能　根据专利文献报道　，本文作者建立了斜　

板结焦试验器，将一定蹙的油以１　ｍＬ／ｍｉｎ的速度循　环滴加到规定温度的倾斜、抛光金　板　一定时间　后测定板上的结焦量。将２％的金属型、硫和磷型、　

磷　三大类抗磨极压剂分别加入到加钉烷基化苯胺２　抗氧剂的　础油中进行评定，结果列入表３。　表３抗磨、极压剂对高温结焦性的影响　

高温链条油用于敞开体系，使川时不应有浓的气　味。从表３中可以看出，加有磷型２的油品无气味且　

结焦量最小，因此确定采用磷型２为极压抗磨剂。　

在ＭＱ－８００型四球机上考察了高温下的极压抗磨　

性能，使用直径为６１２．７　ｍｍ的二级５２１００钢球．硬　

度为ＨＲＣ　５９～６１；依据ＧＢ／Ｔ　３１４２测定烧结负荷Ｐ　和工况１　２００　ｒ／ｍｉｎ，１５０℃，６０　ｍｉｎ，３９６　Ｎ下的磨　迹。在ＳＲＶ振动摩擦试验机上对微振动下的润滑性　能进行考察，对运行２　ｈ过程中的摩擦因数及试验结　束后的磨迹进行测定，试验条件为球．平面的点接触，　

滑动距离１　２００　ｌａ．ｍ，振动频率５０　Ｈｚ，负荷１００　Ｎ，　温度２００℃。当磷型２的加量为２．５％时，高温四球　

和高温ＳＲＶ的评定结果与国外油Ｍ相当。　

１．３增粘剂的确定　增粘剂可提高油品的粘度及粘温性能，增强油品　

对链条及滑轨的粘附性，杜绝链条油在链条高速运转　

下的飞溅。对乙烯／丙烯共聚物、氢化苯乙烯／ｇ２烯共　１１０　润滑与密封　总第１６９期　

聚物、聚甲基丙烯酸酯和聚（异）丁烯进行考察，　确定了与合成酯相容性、剪切性较好的增粘剂。实践　

表明，增粘剂加量为４．５％时，研制油品的粘度和粘　

度指数与国外油Ｍ相当。　２　ＳｌＩＴ　６００油的性能评定　通过对基础油和添加剂的协同效应研究，研制了　

以合成酯为基础油，添加抗氧、抗磨极压、增粘和抗　腐剂的ＳＩｌＴ　６００油。为了比较研制的ＳＨＴ　６００油的性　

能，同时列出国内薄膜拉伸拉幅链条广泛使用的国外　油Ｍ的评定结果，见表４和图３。　表４　ＳＨＴ　６００油与国外同类油性能比较　

果表磊　Ｖ３　试ＳＨ结Ｔ童；莲　果表明（图），　星　‘　

６００油同国外油Ｍ一鼍。　样，摩擦因数低且曲　１０　３０　Ｓ０　７０　９０　１ｌＯ　时间／ｒｏｌｅ　

线较平稳，没有出现　图３　ＳＨＴ　６００油和国外油　峰值。　Ｍ摩擦因数随运行时　３　ＳＨＴ　６００油的使用　间的变化曲线图　

试验　在试验室评定得出ＳＨＴ　６００的粘温性能、高温稳定性　

和高温润滑性同国外油Ｍ相当的结论的基础上，在　广东顺德某双轴拉伸薄膜有限公司引进的德国　

ＢＲＵＣＫＮＥＲ　ＳＵＮ１　１６９生产线上进行了试用，试用结　

果如下：　（１）试用期间观察到设备内烟雾少，说明试用油　

品ＳＨＴ　６００号链条油的高温蒸发量很小。　（２）未发现油品飞溅污染薄膜或因滴油破膜的　

情况。　

（３）设备负荷电流未见增大现象，说明ＳＨＴ　６００　号润滑性能良好，没有发生结焦增大的现象。　

（４）ＳＨＴ　６００号油与国外油Ｍ混合后没有发生　

沉淀和油路堵塞现象，说明两种油品完全互溶，换油　

时不必清洗油泵和油管，这为不中断生产换油提供了　极大的方便。　４结论　链轮上的链条速度周期性变化引起链条上轴承的　

振动，使其处于混合润滑状态。模拟工况自建的高温　稳定性评定法和结焦试验器，在一定程度上反映了油　

品使用时的工况条件，能够评价油品的使用性能。研　制的ＳＨＴ　６００油与国外油Ｍ都为合成酯基础油，两　

种油品在高温下的蒸发、结焦和润滑等性能相当，　

ＳＨＴ　６００油的使用试验表明该油满足薄膜拉伸拉幅链　条润滑的苛刻要求。　参考文献　【１】徐善明．茂名ＢＯＰＰ专用料的生产与应用［Ｊ］．合成树脂　及塑料，１９９９。１６（３）：２６～２９．　Ｘｕ　Ｓｈａｎｍｉｎｇ．Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＭＰＣＣ’Ｓ　ＢＯＰＰ　Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ　Ｓｙｒｎｔｈｅｔｉｃ　Ｒｅｓｉｎ　Ａｎｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ，１９９９，　ｌ６（３）。２６—２９．　【２】Ｓ　Ｊ　Ｒａｎｄｌｅｓ．Ｅｓｔｅｒｓ　ｉｎ　ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ　ａｎｄ　Ｈｉｇｈ　Ｐｅｒｆｏｒｍ．　ａｎｃｅ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｆｌｕｉｄｓ［Ｃ］．Ｒ　Ｌ　Ｓｈｕｂｋｉｎ　Ｅｄ．Ｎａｒｃｅｌ　Ｄｅｃｋ．　ｅｒ，Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ。１９９３．４１～６５．　【３】Ｒ　Ｎｕｔｕｉ，Ｍ　Ｍａｔｉｅｓ，Ｍ　Ｎｕｔｕｉ．Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃ．　ｔｕｒｅ，ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｌａｓｓ　ｏｆ　Ｎｅｏ—　ｐｅｎｔｙｌｐｏｌｙｏｌ　Ｅｓｔｅｒｓ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ｏｉｌｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｓ　Ｌ，１９９０。　７（２）：８９～１０３．　【４】颜志光，杨正宇．合成润滑剂［Ｍ］．北京：中国石化出　版社。１９９６．　【５】公开特许平１－２０４，９９５，１９８９．　

（上接第８３页）磁场分析．润滑与密封。２００２（４）：２４～　１９９９，２６（３）：１３６—１３９．　２７．　【５】钟文定．铁磁学：中册．北京：科学出版社。１９８７．　【３】许永兴，顾建明，乐黎洪．磁流密封装置最佳齿极参数计　【６】易敬曾．磁场计算与磁路设计．成都：成都电讯工程学院　算．上海交通大学学报，１９９９，３３（３）．　出版社，１９８７．　【４】霍丽萍，安琦，蔡仁良．磁极结构对磁流密封性能的影响．