CN103189485A

CN103189485A - 用于含有油和/或润滑流体的体系中的装置以及形成该装置的方法

Info

Publication number: CN103189485A
Application number: CN2011800515962A
Authority: CN
Inventors: J.波恩加尔茨; A.德弗里斯; P.鲁格特; D.梅杰; D.穆勒; R.帕萨利布; A.桑兹; R.沙克
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2013-07-03
Also published as: WO2012055823A1; EP2633016A1; WO2012055882A1; WO2012055827A1; US20130274159A1; EP2633014A1; US9371498B2; US20130296206A1; CN103282472B; CN103180421B; EP2633106A1; WO2012055821A1; US20130256065A1; CN103180421A; EP2633015A1; US20130256064A1; US20130302609A1; CN103189552A; WO2012055825A1; EP2633013A1

Abstract

本发明披露了一种用于含有油和/或润滑流体中装置。所述装置包括在所述装置运行期间需要润滑的表面(1)；和置于所述表面上的亲油性纤维，其中所述亲油性纤维具有50nm～10μm的直径和为直径至少5倍的长度。此外，该亲油性纤维对所述油和/或润滑流体具有亲和性。

Description

用于含有油和/或润滑流体的体系中的装置以及形成该装置的方法

交叉引用

本申请要求2010年10月25日提交的美国临时申请61/406,416、2010年11月30日提交的美国临时申请61/418,081、2010年12月10日提交的美国临时申请61/421,985和2010年12月22日提交的美国临时申请61/426,083的优先权，将其中的所有内容通过参考引入，如同在本文中完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种用于含有油和/或润滑流体的体系中的装置以及形成该装置的方法。

背景技术

US 2005/0197260公开了一种环境友好的润滑脂组合物，其包含植物油和纤维素纤维、以及甘油、防锈剂和/或脂肪酸酯、卵磷脂和/或磷脂酰胆碱。

US 6,482,780公开了用于滚柱轴承的润滑脂组合物，其包含引入在基础油中的含有具有至少3微米主轴长度的长纤维状材料的基于金属皂的增稠剂，其中该基础油包含组合共混的在其分子结构中具有极性基团的润滑剂和非极性润滑剂。

US 5,874,391公开了聚合物增稠的润滑脂，其通过如下制备：将聚合物例如聚丙烯与基础油混合并加热所述混合物以使所述聚合物充分地溶解在所述基础油中。然后使经加热的混合物快速冷却或骤冷。

US 5,415,791公开了用于埋置有固体润滑剂的滑动部件的润滑组合物，其包含5-78重量%的固体润滑剂粉末材料、5-30重量%的在常温下为液体或糊形式的润滑油、1-15重量%的用于吸收和保持所述润滑油的载体、和15-50重量%的热固性合成树脂粘合剂。所述载体可为亲油性纤维，例如纤维素纤维和聚丙烯纤维。

发明概述

本教导的目的是提供一种改进的用于含有油和/或润滑流体的体系中的装置以及形成该装置的方法。

该目的分别通过权利要求1和34的发明实现。

本发明的进一步的改进描述在从属权利要求中。

根据本发明的第一方面，具有很高表面/体积比的亲油性微米纤维或纳米纤维在油或其它常规润滑液体中的分散体可以用来制备润滑剂，该润滑剂在一些实施方式中能够携带高达100倍其自身重量的油或其它润滑液体。这个方面是重要的，因为结构功能性和形成基本上独立于该材料。

增稠的润滑剂(lubricant)，如润滑脂(grease)或固体油，可以通过将该纤维(例如为松散状态)分散在油或其它基础润滑流体中而制备，使得所得润滑剂将具有结构化的三维结构，其能够保持并且也释放基础润滑流体如油。该结构体可以通过使用在形成润滑剂或润滑脂之前制备的纳米-和/或微米聚合物纤维生成。该聚合物纤维在接触油或其它基础润滑流体时大体上保持他们的形状，即，至少一部分聚合物纤维在运行或使用期间不溶解或熔融进入所述油或其它基础润滑流体。

另外或替代地，根据本教导的纤维可以设置在需要润滑的表面上。然后使油或其它基础润滑流体接触其上具有纤维的表面，由此通过与纤维的相互作用，润滑剂(例如半固体润滑剂，如润滑脂)自发形成。

另外或替代地，纤维可以织物材料如无纺垫、毡或布的形式提供。织物材料可以固定至需要润滑的表面，然后油或其它基础润滑流体可以接触表面/织物材料，由此自发地形成润滑剂，如在前述实施方式中那样。另外或替代地，织物材料可以类似于上述松散纤维的方式分散(例如，在分解成小块后)在油或其它基础润滑流体中。

因为纤维可以从范围广泛的材料制备，本教导有利地实现了在选择结构化(纤维或纤维状)材料方面的广泛灵活性和更多的选项。可以选择所述材料以满足非常特定的运行条件和/或赋予润滑剂或润滑脂以有利的性质，如温度稳定性、特定油渗析特性，等。因此，根据本教导的该方面，在物理和化学调节性能(润滑、渗析、纤维增强，等)方面以及在制备和传递该润滑剂进入需要润滑的体系的特定过程方面可以进行精制。

如在本教导中所利用的，术语“亲油性(的)”意指一片平坦的材料(即，用于形成亲油性纤维或纤维状材料的材料)的表面将容易地被油或另外的基础润滑流体覆盖(润湿)，因为那将降低体系的总的表面能。亲油性材料的多孔结构将通过毛细作用像海绵那样吸收油。材料越亲油，油滴在这样的材料的平坦光滑的表面上的“接触角”将越小，这使得接触角是根据本教导的亲油性程度的合适量度。大体上，如果当落到材料上时，一小滴油呈现小于90度的内部接触角，这样的材料可被认为是亲油性的。根据本教导的亲油性纤维状材料的较高的亲油性程度(即较小的接触角)在一些实施方式中可为更有利的。

附图的简要说明

图1显示了根据本教导的一个方面在弹性体密封唇中限定的贮油处。

图2显示了根据本发明教导的密封件，其具有置于密封唇上的多孔衬垫层。

图3为显示根据本发明教导的实验实施例的润滑脂稠度相对于纤维密度的变化的图。

具体实施方式

首先，注意，本教导可对于在运行温度下呈现润滑性质以用于各种应用的范围广泛的流体例如油或其它基础润滑流体使用。

特别合适的润滑剂(油)包括，但不限于，由原油获得的矿物油，I、II和III类润滑剂，IV类润滑剂(聚α-烯烃“PAO”)和V类润滑剂(所有其它的)。

润滑油的更特别的但非限制性的列表包括矿物油、合成酯、以及基于植物的油和它们的衍生物，例如得自油菜籽、低芥酸菜籽(canola)、向日葵、低芥酸菜籽和棕榈的油。基于动物的油、它们的衍生物和合成润滑剂也可合适地用在本教导的一些方面中，包括，但不限于，聚二醇(PG)、聚亚烷基二醇(PAG)、白油、硅油、很高粘度指数油(VHVI)、水、甘油和蜡。

根据本教导的特别优选的油为矿物油、合成酯、PAO和合成烃。

所述润滑流体(油)的粘度的范围可从非常低(在40℃下低于1cSt)到非常高(在40℃下几千cSt)。最合适的粘度取决于应用温度、运行(例如，旋转)速度等，且本教导提供多种可能的润滑性质。然而，特别优选的是在40℃下具有10-300cSt的粘度的以上油类型的任一者。

根据本教导可以用来增稠润滑流体或油的亲油性纤维可例如由可纺成纤维的任何类型的聚合物材料以及连同任选的添加剂制造。合适的聚合物包括，但不限于，聚酰胺(PA)、尼龙6,6、聚酰胺-6,6(PA-6,6)、聚酰胺-4,6(PA-4,6)、聚氨酯(PU)、聚苯并咪唑(PBI)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯腈(PAN)、丙烯腈橡胶(NBR)、聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯(PEVA)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、四氢全氟辛基丙烯酸酯(TAN)、聚环氧乙烷(PEO)、胶原-PEO、聚苯胺(PANI)、聚苯乙烯(PS)、具有纤连蛋白官能性的丝状聚合物、聚乙烯基咔唑、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯甲醇(PM)、聚乙烯基苯酚(PVP)、聚氯乙烯(PVC)、醋酸纤维素(CA)、聚丙烯酰胺(PAA)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、胶原、聚己内酯(PCL)、聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯)(HEMA)、聚(偏氟乙烯)(PVDF)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚乙二醇(PEG)、聚(二茂铁基二甲基硅烷)(PFDMS)、聚(乙烯-共-乙烯醇)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、

聚四氟乙烯(PTFE)、蜡、蜡状聚合物、聚烯烃、聚酯和聚砜。

PP和PA是特别优选的。

另外或替代地，得自天然或可生物降解来源的聚合物也适合用于制造可根据本教导利用的纤维，特别用于制备生物可降解润滑脂。这样的聚合物的代表性实例包括，但不限于，多糖例如纤维素、淀粉、甲壳质、壳聚糖、蛋白质、(多)肽和明胶。

当然，上述聚合物中的两种或更多种的混合物或共混物也是合适的。上述聚合物中的两种或更多种的所有可能的组合理解为被明确地列举以用于原始说明的目的。

在本教导的一个方面中，可将小分数(例如，0.1-5%)的一种类型的纤维添加到主要含有第二类型的纤维的润滑脂中以赋予所述润滑脂以特别的性质。例如，可将所述纤维设计成在升高的温度下熔化以形成润滑剂。另外或替代地，所述纤维可含有添加剂。另外或替代地，所述纤维可在润滑剂或润滑脂中提供结构功能。

可利用10:90-50:50的A:B比的两种类型的纤维A和B的混合物以赋予润滑油或润滑脂以独特的性质。

纤维可以为最终材料的0.1～100重量%。具有纤维的50～100重量%的材料还可以起到“干”润滑剂的作用，优选如果部分或全部的纤维在应用(使用)条件(例如压力、温度、剪切应力)下熔融并形成润滑剂的话。

在纤维密度增加时，稠度也会增加，这是重要的润滑脂组合物参数。最合适的纤维密度将取决于特定应用(用途)所需的润滑脂稠度。

在本教导的另一个方面中，微米/纳米纤维网络可以制备成天然地埋置、引入或吸收油或另外的合适的基础润滑流体，使得用于制造润滑剂的整个过程在很大程度上被简化。纤维可使用本质上固有地低成本的多种不同的现有方法由如上所述的多种不同的材料制造，且可如上所述调整或合适地选择所述纤维的长度/直径比、及其化学组成(本体或表面)。通过由本文中描述的纤维形成布、垫、织物、毡或海绵状网络或者通过将所述纤维适当地分散在合适的润滑剂中所得到的肥皂状或海绵状结构的构造也是可能的，导致具有一种或多种特殊性质的新润滑剂的产生，这些特殊性质在润滑脂/润滑剂领域被认为是新的。

因此，在本教导的另一方面中，布、垫、织物或毡材料可由多种不同的聚合物材料例如上述纤维材料制造。另外，所述布材料也可使用包括在纤维状网络例如无纺纤维状网络的表面内或中的合适的润滑添加剂制造。这提供了在制造独特的低重量的结构体方面的灵活性，其仅需要添加油或另外的基础润滑流体以形成润滑剂如润滑脂。可调整或合适地选择或处理所述纤维的性质以调节物理性质(例如，长度、直径、混合物等)和/或化学性质(表面处理，大块(bulk)材料、润湿行为等)，该选择和/或处理使得所述纤维能够合适地适应于任何类型的润滑流体。

在另外的实施方式中，可将所述纤维切割到特定长度且因此所述纤维可以松散或可分散的状态利用。在用于制备在过去已是可得到的较短长度的纤维的另一方法中，可将由纤维制造的织物或布冻结，然后在它们处于脆性状态的同时将聚合物纤维粉碎。

这样的无纺纤维织物毡可例如通过熔喷微米或亚微米直径纤维、或者通过电纺丝制造。另外，可根据本教导有利地利用的纤维材料毡/布也可由商业来源例如Hills Inc.，W.Melbourne，Florida，U.S.A获得。

微米/纳米纤维制成的肥皂状结构不要求加热和冷却过程以形成润滑脂，或仅要求最小限度的加热/冷却过程。所述纤维网络可为有机的和/或无机的。可使所述纤维制造方法与非常大量的生产相适应。

所述纤维的直径优选在微米或纳米范围内，而所述纤维的长度优选在几到几十微米、最优选小于30微米(μm)的范围内。优选地，可避免纳米颗粒材料(即，长径比低例如约为1的纳米尺寸的颗粒)，其可带来健康危害，这将限制其应用。

所述纤维直径为50nm～10μm，更优选100nm～1μm。此外，所述纤维具有为其直径至少5-10倍的长度。即，所述纤维优选具有至少5～10的长径比。可适当地调节所述纤维的长度以实现润滑脂的结构性质、机械稳定性和本体(bulk)流变学性质的期望的变化。因此，可优化所述纤维长度以用于特定的应用(使用)条件。

可制造和调整/调节用于所述纤维的基础材料以用于特定的应用。例如，所述基础材料也可作为布/织物材料或者预切割纤维的网络送至最终使用者。在这种情况中，最终使用者将仅需要添加油(以及实施简单的混合过程)来制造润滑剂或润滑脂。本教导的该方面提供大的灵活性程度，因为由于其低的重量(即，不同于相对重地油或润滑脂)，所述基础材料可相对便宜地全球性运输。

根据本教导的纤维、由纤维制造的任何织物或网络状材料、润滑流体/油和/或增稠的润滑剂(例如，润滑脂)可包括一种或多种在润滑剂领域通常使用的已知添加剂。可包括所述添加剂以在下列方面向润滑剂提供特别的功能性：润滑剂的老化(例如，抗氧化剂)、减阻剂、抗磨损性质、抗极端压力性质等。

也可添加添加剂以通过使用合适的聚合物、蜡等将纤维连结或连接(例如，结合)以向润滑剂或润滑脂提供更强的结构。也可使用具有不同的性质的纤维作为添加剂。

其它合适的添加剂包括陶瓷颗粒(二氧化硅、氧化铝、氧化锆等)和金属颗粒。

所述添加剂可在制造所述纤维之前添加到聚合物本体基础物，但也可添加到干纤维。也可将少量的载体流体(非常合适的是具有或不具有添加剂的润滑剂)添加到干聚合物基础材料。然后可随后添加油或润滑流体以制造经增稠的润滑剂如润滑脂的最终配方。

也可将所述添加剂添加到所述油，然后使其与所述纤维或纤维状材料(例如，由所述纤维制造的布/织物)混合并均匀化。

在本教导的另一方面中，所述纤维本身可用作添加剂。例如，可将本文中公开的纤维添加到已知的润滑剂(例如，油、润滑脂和乳液)以改善其润滑和摩擦性能。

在本教导的另一方面中，可在相同的纤维中混合或合并不同的材料或材料性质，由此实现相分离和多相纤维。因此，可在单一的纤维中实现分化的或双重性能。这样的多性质或多相纤维可仿照具有两个脸的希腊神称作“JANUS纤维”。这样的多性质或多相纤维对于机械稳定性(当需要时)和润滑剂/润滑脂的自愈能力的发展是高度有利的。即，在某种类型的破坏性机械作用(例如剪切)之后，纤维结构可优选再一次自愈(例如，重新自组装)成所需结构(网络)。

所述Janus纤维可根据多种方法制造。例如，可使所述纤维经历喷射处理、等离子体处理和/或沉积过程，其使一侧的纤维暴露。沉积材料可为金属，聚合物，小的陶瓷、金属或有机纳米颗粒，其在一侧例如经暴露的一侧埋置到所述纤维中或附着到所述纤维。这可在所述纤维的制造期间或者在其制造之后进行。所述沉积在经暴露的和未暴露的侧上产生具有不同性质的纤维。另一方式是平行制备两种不同类型的聚合物，然后使用现有的微米级挤出技术将它们成型为一种单一的纤维。这些有时被称作海中岛(Island-In-Sea)纤维，其中多个纳米或微米级(双组分)纤维在第三聚合物的基体中挤出。

本教导的另一方面涉及例如用于轴承、线性制动器、齿轮和任何其它机械座圈(滚道，raceway)、轨道或滑动表面的润滑体系。

例如，在该方面中，本发明教导的纤维可以摩擦(或以其他方式使用到或沉积到)至装置的滑动表面上，例如轴承的座圈或线性装置(发动机)，从而形成纤维的本地(local)沉积，该纤维将提供油溶胀的本地贮藏处。该纤维可以用作保存措施，以提供装置更好的“插入”和机械部件更好更长期的储存稳定性。本教导的该特征在油润滑的系统(例如工业齿轮箱)中提供了润滑脂状本地(local)润滑。因为该作用在原位实现，所以这将带来更长的表面寿命和局部消除缺油(oil starvation)现象。

即使没有机械预处理，也可应用本教导以在表面上提供层，该层通过混合纤维(占主导的)和润滑剂而制备。在后续循环期间所得动态涂层将会自发再生，并且保护该表面。由于该纤维可使用任何合适的添加剂(如减阻剂、抗磨损剂和/或抗氧化剂)进行预处理，它们可以用作长效的、缓释试剂，从而增强润滑功能并确保机械表面的更长的使用期限。

现在将在下文中更具体地描述本教导的各实施方式、特征和优点。

固体润滑剂或固体油

过去，已知的“固体油”产品是通过将聚合物基体用油饱和而制造的。这样的固体油具有最高达70%的油含量，但是比润滑用润滑脂的通常情况硬得多。由于相对刚性的机械结构，它们可提供比润滑脂多的支持，而相对高的油含量提供比通过纯的聚合物材料可实现的更好的润滑。

根据本教导的纤维增稠的润滑脂可以这样制备，使得其具有可与已知的固体油和类似材料相当的刚度且因此具有相同的功能性。然而，在本教导的该方面中，与已知的固体油相比，性能也会得到改善，因为所述纤维本身也可用作润滑剂，即，所述纤维补充所述基础油的润滑性质。例如，在这样的实施方式中，纤维状材料在运行期间可折断，由此增大官能表面和所述“润滑脂”之间的间隙，这使摩擦减小。如果润滑纤维开始接触，它们可提供另外的润滑。

另外，通过调整目前的纤维的亲油性质，例如，通过对所述纤维进行涂覆或处理，可调整所得润滑脂的油渗析(bleed)速率，例如，以用于各种轴承应用。通过使用根据本教导的非常粘稠的纤维增稠的润滑脂制造固体油，可容易地配制不同的固体油产品以用于不同的轴承类型/运行条件。

这样的固体油优选具有聚合物纤维的基础材料的硬度的1%～100%的硬度值。

增稠的润滑剂

在本教导的另一方面中，润滑剂以增稠的油和润滑脂的形式提供。更具体地，润滑流体或油使用根据本教导的纤维增稠。尽管最适当的稠度通常是通过增稠的润滑剂的应用或使用而测定的，但是NLGI等级或稠度(由National Lubricating Grease Institute设立或确定的标准)优选等于或大于00。更优选地，根据本教导的润滑剂具有1-3，例如为2的稠度或NLGI等级。这样的增稠的润滑脂特别适合用在轴承中。

该增稠的润滑剂的最佳纤维密度将取决于润滑剂用于特定应用的所需粘度和稠度、以及用于对润滑流体或油进行增稠的纤维的长度和直径。然而，注意，纤维增稠的润滑剂的优选的纤维重量密度(基于总的润滑剂重量)通常为约0.1-20%。纤维增稠的‘润滑脂’的优选纤维密度通常为约2-15%、更优选约5-12%。但是，在所述纤维连同其它增稠剂一起使用的情况中，纤维含量可相应降低。

油的控制释放

在本发明教导的一些方面中，根据本教导的亲油性纤维增稠的润滑剂和润滑脂的渗析性质可以多种方式控制，通过设计纤维状结构使得其响应外界刺激如温度、电信号等。

在一个示意性是实例中，pH可以用来控制油的释放。就此而言，注意到油的老化会导致油的总酸值(Total Acid Number)的增加，该性质可以用来增加油随时间的供应。例如，产品的结构完整性、亲油性和/或收缩会随pH值的变化或随时间释放出的化学物质而发生。在根据本教导的替代性方案中，结构变化并因此油释放可以通过添加剂的消耗而触发。

另外，一些聚合物显示出逆热膨胀行为，即，它们随温度增加收缩或缩小。由这些聚合物制备的纤维将会作为自调节的渗析泵，在温度增加时，从润滑脂中泵(海绵收缩)或渗析(释放)出更多的油。

因此，在本发明教导的一些方面中，可以使用在温度高时收缩或缩小的聚合物纤维，这将具有引起纤维网络挤压或收缩的效应，该纤维网络反过来会在温度升高时从润滑脂中释放(排出)油。尽管存在这种材料，但是收缩或缩小通常是不可逆的过程。但是，这种收缩性质在要求紧急释放油的应用中可以是有利的，这将在下文中描述。

另外或替代地，释放机制可以通过感应加热或通过使电活性聚合物形成润滑脂的肥皂或网络结构的一部分而电激活。

在本发明润滑剂(例如直升机齿轮箱)中，在运行期间它对于快速释放出陷在润滑脂纤维状网络中几乎全部量的油会变得必要。一般来说，在润滑剂体系中可获得的90%的油在正常运行时处于聚合物基体或润滑脂肥皂内部。

对于意外的油释放，逐渐释放机制和快速释放机制也是可行的。在逐渐释放中，可以有利地利用一些聚合物的逆热膨胀行为。如上所述的，聚合物材料在升高温度的收缩是不可逆的机制，但是在系统温度增加时，随着网络收缩，该机制促进了油释放的逐渐增加。该收缩作用将油从纤维状网络中泵出，并泵入可能迫切需要额外的油以防止机械断裂的接触处。

另一逐渐释放机制涉及使用包括至少两种不同类型的纤维的润滑脂，其中(至少)一种纤维具有不同于其它纤维的熔点，如所讨论的。低熔点纤维的初始熔化将会赋予双重的益处：更快的释放油并且将熔融纤维转移至将要被涂覆和保护的表面。

快速释放机制可以包括化学和电学触发剂(trigger)以选择性地溶解或熔融纤维以快速且不可逆地释放包含在润滑脂中的油缓冲剂，如已经讨论的。

改善的贮存期

当润滑脂长期存储在例如桶中时，油分离典型地发生。在这种情况中，油作为在润滑脂顶部的油层变得可见。通常，油比皂或其它增稠材料轻或不及皂或其它增稠材料致密，所以油漂浮在剩余的润滑脂上。该分离现象统治所述润滑脂的“贮存期”，即，在使用之前所述润滑脂可安全地存储的时间量。‘存储中(on the shelf)’的油的释放因此是不期望的，且这提出了挑战，因为润滑脂必须能够渗析充足的油以在运行期间用作良好的润滑剂。因此，需要适当地平衡贮存期和在使用期间的充足的渗析(bleeding)特性。

根据本教导的亲油性纤维增稠的润滑脂可以被制备成呈现较长的贮存期。特别地，可控制两个参数以影响贮存期。

首先，渐进性结构变化影响增稠剂(纤维)结构。这些受到所述结构保持油的能力的影响且因此受到油与所述结构之间的亲和性的影响。高度亲油性结构比疏油性结构更好地保持油。此外，如本说明书中的别处所描述的，所述结构的稳定性可优化。

其次，增稠材料在油中的浮力也影响贮存期。可设计增稠剂使得比质量(密度)几乎等于所述润滑脂中包含的油或润滑流体的比质量(密度)。在这种情况中，所述油或润滑流体不太能够漂浮在剩余的润滑脂的顶部，因为它们具有相等或基本上相等的比质量。

另外或替代地，可对纤维进行涂覆或处理或者因此以将所述基础油保持在所述纤维网络(亲油性质)内更长时间的方式进行选择。

所述纤维的亲油性可根据表面科学领域中已知的多种技术确定。例如，如上所述，油滴或润滑流体滴在与所述纤维相同的材料的光滑平坦的表面上的接触角可提供所述纤维的亲油性的一种指示。在这种情况中，内接触角越低或越浅，所述材料越亲油。当内接触角非常浅时，称所述油‘润湿’所述材料。用于指示亲油性的另一方法是测定由所述纤维制造的布或其它结构体(例如，织物)可吸收的油的体积。

纤维网络

如上所述，润滑剂或润滑脂的结构功能性和形成可以独立于材料。

可设计根据本教导的聚合物纤维网络使得其将固体添加剂颗粒保持在所述纤维网络中且不受对所述纤维本身进行的任何处理的影响。这些颗粒的尺寸可为纳米、微米或介观(meso)级。具有数十微米的数量级的尺寸的颗粒称作介颗粒(mesoparticle)。在本教导的该方面中，可提供在所述纤维网络中的粒状“添加剂贮存所(reservoir)”的保持。

在“结构形成”(即纤维网络制造)过程中，可添加具有抗磨损性质(例如，通过掺混不溶解的二烷基二硫代磷酸锌，ZDDP)、抗摩擦或摩擦减小性质(例如，通过掺混MoS₂、WS₂和/或PTFE的一种或多种)、抗氧化性质和/或抗腐蚀性质的纳米、微米和介观级颗粒作为成分。还可将抗腐蚀添加剂和防腐剂引入到所述纤维网络中。

另外或替代地，如果处理纤维使得一些添加剂附着到其上，将得到引入所需的添加剂/化学性质的纤维结构。即，在润滑体系中存在所需要的或所期望的一种或多种性质，只要在所述润滑体系中含有所述纤维例如作为网络或作为悬浮体/分散体(例如糊)。例如，在油类型不会/不能起作用并且不期望“油漆”类型的情况下，通过纤维结构可以提供防腐蚀表面。

本润滑剂的高温应用

上述在US 5,874,391中披露的已知的聚合物增稠的润滑脂技术基于将聚丙烯(PP)完全溶解在基础油中，并利用以下事实：如向加热的PP-油混合物施用较快地冷却速率，则产生三维的、相分离的聚合物结构。但是，该技术的应用有限，因为润滑脂对于聚合物PP和淬冷速率是有特别要求。因此，该结构将会在高于PP熔融温度的操作温度失去其结构，而显著的软化在远低于该温度时才开始，使得润滑脂仅适于低至中温的应用。

另一方面，本教导的一个方面区别于已知的聚合物增稠的润滑脂技术，因为结构基本上独立于材料且因此可以得到用于广泛范围聚合物纤维材料的润滑脂状结构。这避免了或消除了对于上述已知聚合物增稠的润滑脂技术存在的运行温度限制。

因此，在本教导的该应用中，流体状态的具有润滑性质的低至中熔融温度聚合物(如聚丙烯(PP))可以与在较高温稳定的纤维混合。在高温下，熔融温度较低的润滑聚合物将开始熔融，由此改进润滑脂的润滑性质。另外或替代地，可以使用本身润滑性好的纤维增稠剂，如PTFE，其还展示了高温稳定性。其它非常合适的候选者包括但不限于：聚磺酸酯(polysulfonates)和其它低熔融的PTFEs。

优选将PTFE或PES型聚合物整合进入纤维结构中，这将提供高温稳定性。由于PTFE的惰性，这些聚合物对需要润滑的表面存在很少的粘附。这种粘附问题将通过混合高温稳定的纤维与其它具有高粘附性质的聚合物纤维例如PP得以解决。因此，混合物，例如PP与PTFE和/或PES(和/或其它聚合物)的混合可以改进高温的润湿性和粘附性。

例如，如上所述，可以使用在预定温度将会熔融的聚合物，在该熔融温度该聚合物开始起聚合物作用。如果具有一定范围熔融温度的聚合物纤维的混合物混合进入润滑脂的结构中，那么它们将会随着温度的增加而依次熔融。这将提供有利的性质，即结合(捕捉)进入润滑脂基体中的纤维状聚合物将会不易渗漏出来直到他们开始熔融。

蜡以及由低分子量聚合物与高分子量油混合成的混合物所制成的纤维还对高温应用带来优点。实际上，可以使用的高分子量仍然局限于用来形成纤维的熔喷(或可替代)生产过程的限制。

例如，聚合物的低分子量组分可以用作高分子量材料束之间的交联剂。在这种情况中，通过向混合物中加入例如‘蜡状’聚合物(即，向纤维化学中加入低分子量变量)，润滑脂的机械稳定性将通过形成纤维松散束之间的物理连接而得以改进。

增稠剂在其本身进入例如滚柱主体与座圈(例如存在于轴承或其它机械装置中的滚柱主体与座圈)之间的摩擦接触时优选润滑例。在润滑脂渗析时增稠剂很有可能进入接触点，并且有利的是增稠剂本身具有润滑性质。

如果可以影响上述性质，低熔融聚合物可以与高熔点聚合物一起加工，由此前者可以贡献于润滑性质，并且后者可以保持润滑剂的必要稳定性，即使在高温下也可以。

本润滑剂的高速应用

本教导可以有利地应用于各种不同的具有合适变化的应用，包括但不限于在高速和/或高温应用中的使用。润滑剂的渗析性质或润滑脂可以通过调节如上所述的纤维混合物来调节。另外或替代地，导热性或导电性可以基于纤维网络的本性、密度和混合情况而进行调节。导热性是非常有利的，因为其帮助减少高速和高温应用的温度，并且降低达到由应用中所使用的材料(例如润滑油，聚合物材料、待润滑的表面如轴承壳体(bearing cage))所限定的温度极限的风险。

在本教导的该方面中，可以有利地使用由蜡制成的纤维，以及由低分子量聚合物与高分子量油的各组合制成的纤维。在推入接触点时，蜡是很好的天然润滑剂。

根据本教导该方面的材料(纤维状润滑脂或多孔网络)可以这样设计，使得他们将在高速时由于离心力开始渗析油。本教导的该特征在其中存在一个或多个保持架梁(cage bar)的轴承应用中是特别有利的，例如在圆柱型辊式轴承(CRB)中，在上面有润滑性润滑脂。在低速时，这些润滑脂优选不渗析油，并且仅在高速时释放油。

优选的润滑脂优选具有高屈服应力和平衡好或均匀(均一)的渗析特性。高的屈服应力可以通过根据本教导的纤维增强的润滑脂容易地得到，这是因为所有纤维本身显示出强的固体状流动性质。这部分涉及制造如上所述的固体油状润滑脂的可能性。

在高速时，离心力通常导致从轴承内环中过量地清除油。本润滑脂的润湿行为使得它们能够捕捉在高速应用器件存在于轴承内部的一部分油雾。如果位于内环中，则会将油平行再循环(吸收)回内环，由此防止过量的油消除以及增加轴承的使用寿命。

另一方面，渗析率会太低如果油保持性太强的话。在这种情况中，没有渗析会发生，这会导致没有有效的润滑。这种风险可以通过增加渗析率来减轻，其中通过调节纤维网络的油亲和性和机械稳定性来增加渗析。

对于纤维的备选聚合物制剂

至少一些上述聚合物基于使用具有不同分子量的同一聚合物。还可以使用两种不同的聚合物。一些实例包括：

o带电荷的和/或极性的纤维，例如PAA-PM或PTFE，可以与具有相反电荷或极性的(可能低MW的)油溶解的聚合物组合。

o无定型纤维可以与相容性半结晶性连接聚合物(例如，PEI纤维和PEEK)组合。

其他可能性包括结晶性聚合物，例如，不同聚酯，或其他具有相容表面能的聚合物，例如具有不同极性聚酰胺类，例如每重复单元具有不同碳链，以及酰胺终止的PE，其可以在概念上被认为是无穷的PA(PA infinite)。

进一步的可能性包括使用与纤维相容的嵌段共聚物，例如分别具有聚酰胺或聚酯纤维的共聚酰胺类或共聚酯类。

热熔聚酰胺类的流动性质确定了聚酰胺中玻璃相转变状态。其非常令人感兴趣的原因之一是该材料的行为不仅与润滑油有利的亲水/亲油平衡相关，还提供了独特的温度驱动的行为和流变学行为。该聚合物可以这样选择，使得玻璃相转变温度在60～280°C之间的任何温度。

进一步地，材料的柔性，例如拉伸强度、模量、伸长等，都可以得到调节。鉴于上述关于可能机械弱点的讨论，聚酰胺键的H-结合能力使得它们特别有利。另外，具有可以结合具有用于交联的官能性侧基的酰胺。

根据本教导的润滑剂的改进的机械稳定性

润滑脂的一个重要的性质是其机械稳定性，由此表示润滑脂在称为工作(working)或过度碾压(over-rolling)之后保持其流动性的能力。通常，润滑脂的稠度在机械‘工作’或搅拌之后降低。

复合流体如润滑脂的机械稳定性可以得到改进，如果该结构体能够在机械剪切作用后自组装成与破坏作用之前类似的结构体。为了这种再组装可以发生，该结构体的挤出构造块(在这种情况中为纳米或微米多孔性纤维)应当自组装成原始结构体。

有多重选择以实现这种自组装性质。

例如，整个纤维或其一部分对彼此具有择优的亲和性。这种自吸引亲和性可以大于纤维对润滑油的亲和性。在这种情况中，纤维将自组装并且形成提供海绵状/润滑脂结构体的渗滤网络。通过操控/调节/控制这些相对于彼此和相对于油的亲和性，广泛范围的结构体可以原则上形成为具有变化量的机械稳定性和屈服应力。

因此，在本教导的该方面中，机械稳定性可以通过在纤维中引入相对彼此和润滑流体具有设计的亲和性的面积(areas)而得到增加。

原则上可以许多不同的方式构造多相纤维。下面提供许多代表性非限制性实例：

A.该纤维可以使用化学或物理沉积方法无规地涂覆以更多极性的材料/组合物。例如，如果在被切割成更小的纤维长度之前，该纤维的基团被无规地喷涂以极性涂料/颗粒，那么可以得到纤维的无规集合，其中许多至少是部分极性的。以此方式，所谓Janus型纤维(如所述的)可以这样制备，在其中纤维一侧或一端(或其中的一部分)具有另一部分或另一端不同的表面化学。

B.多相纤维可以通过在制备纤维前于聚合物熔融体中混合两种聚合物来制备(例如通过融喷或其他技术)。在熔体或冷却流体中的相分离引起多相纤维。在两个非混合聚合物的领域中的已知实例数量众多，并且在本教导中不特别受限制。然而，可以提到一些具体实例，例如，但不限于：极性聚合物如聚环氧乙烷(PEO)和非极性聚合物如聚苯乙烯(PS)或聚丙烯(PP)。一个相对另一个相的相分离和附着可以通过包括所谓嵌段共聚物来增加，该嵌段共聚物通过将一部分聚合物A连接至另一部分的聚合物B来形成。在上述实例中，其可以为例如PEO-PS或PEO-PP。

对于润滑脂及其纤维的强度和稳定性而言，针对应用条件可以选择最佳的聚合物材料的性质。由于纤维将经历不同强度的剪切和压缩力，该纤维应当不会太脆弱，因为纤维的断裂会导致纤维结构的不可逆破坏。纤维材料优选具有较低的玻璃相转化温度(Tg)，因为聚合物在低于其玻璃相转化温度(Tg)时比在高于该温度时更脆弱。

另一个优点是聚合物在它们的玻璃相转化温度之上更为弹性且更为‘粘性’。弹性在本教导的一些应用中是有利的，因为纤维和整个纤维结构将能够比形成更脆结构的高刚性纤维更加耐受剪切力。

较粘的聚合物在两纤维相交处将提供更强的键。另一益处为，两纤维相对彼此滑动的摩擦力在Tg以上会更高，这也将增加交缠纤维的强度。

作为代表性实例，不规则的(atactic)PP具有-20°C的Tg。因此，PP纤维优选在高于-20°C、更优选在高于-10°C的温度使用。类似的考虑适用于其它聚合物和它们的玻璃转化温度Tg。

一般而言，对于低温应用，应当选择具有较低玻璃转化温度的聚合物，而具有较高玻璃转化温度的聚合物可以用于较高温度的应用。

包括根据本教导的纤维的密封件

在本教导的另一方面中，根据本教导的纤维(例如，具有通常为约50nm～10μm的长度的亲油性纤维)可附着到或者引入到例如轴承或轴封的密封件、密封唇(seal-lip)或密封唇双层中，从而降低在接触点或沿着接触线的摩擦。优选地，这些纤维可以由低摩擦型的材料制成(例如，PTFE、蜡或类似的材料)，这不会迁移或渗析出所得的润滑剂(在使密封剂接触基础润滑流体后)。可替代地，根据本教导的纤维的吸油性质将确保油充分保持在滑动接触点或区域内，由此降低摩擦和磨损。

特别地，蜡基或蜡状的纤维目前优选结合进入上述的二元密封件概念的密封件中。

例如，纳米或微米-纤维状网络可以整合进入橡胶/弹性体密封件中，从而供应油用于润滑密封件接触处。本教导的该方面可以用来解决以下问题。如果密封件在运行期间没有合适的润滑，那么摩擦的增加会典型地导致磨损和操作温度的相应增加，这反过来会降低密封件的使用寿命。

因此，在一个示例性实施方式中，纤维或纤维状网络可以简单地提供在密封件的光滑表面上(例如，在密封唇上)，例如通过将纤维摩擦至密封件表面上或通过将纤维或纤维状网络附着至密封件表面上。

在另一个示例性实施方式中，一个或多个贮油处，例如图1中所示出的，存在于或提供在接近移动部件的接触点或接触线的密封表面中。这种贮油处优选能够保持油且然后释放油至接触点或接触线，由此降低润滑不好的密封件的可能性。另外，可以降低摩擦，由此增加密封件寿命和密封能力，同时还降低了渗漏的风险。根据本教导的纤维优选置于(例如，附着)在这种贮油处中，从而改进贮油处的油保持/释放性质。

优选地，这种贮油处位于接触处的“内部”。另外或者可替代地，金属(钢)接触密封唇的表面还可以具有适于保持油的凹坑。该贮油处优选具有约10～200μm的最大内部尺寸(例如，内径)。

在本教导的该方面的一个优选实施方案中，可以利用油溶胀的密封唇或相对面。在这些实施方式中，减少的摩擦可以通过将油结合或吸收进入密封唇材料而实现。在这种情况中，油将更容易地存留或位于密封件(例如，弹性体)和金属(例如，钢轴封)的接触点处，由此促进向需要润滑的接触点或接触线供应润滑剂。摩擦减少具有许多优点，如低能量消耗、较低操作温度和更长的润滑剂寿命。

油溶胀可以通过合适地选择或匹配油(基础润滑流体)的亲和性与形成密封件的弹性体材料来实现，例如通过合适地调节NBR橡胶中的丙烯腈数量。通过使用二元材料概念，其中顶尖与块体材料不同，与过量溶胀相关的形状变形和其它缺点可以被减少。

在本教导该方面的另一实施方式中，弹性体的溶胀之外或可替代地，贮油处提供在密封唇中，通过产生能够吸收和/或保持油的多孔表面而不引起显著溶胀。本教导该方面的优势为多孔弹性体的性质可以调节(孔径、材料刚度等)以实现最佳的贮藏功能但是理想地还有好的耐磨性。公知溶胀弹性体材料更易于降解和磨损。

因此，在本教导的该方面中，一个或多个润滑剂贮藏所提供在密封件(例如密封唇)中或限定在密封件(例如密封唇)上和/或内部，该密封件在运行器件例如在密封唇相对金属表面(例如轴封)旋转期间接触金属表面。润滑剂贮藏处优选在旋转密封系统中减少摩擦，使得实现上述的减少摩擦的优点。根据本教导的纤维可以结合、附着、设置等在一个或多个贮油处中以改进油保持性质。

密封件可由多孔性橡胶和聚合物，例如，腈橡胶(NBR)和聚氨酯(PU)材料制造，并且可根据本领域中已知的任何合适的技术制造。原则上，也可使用其它材料。一个实例是在模塑之前向弹性体混合物中添加盐例如NaCl或CaCO3。在模塑该密封件之后，使用水溶液从密封唇中洗出所述盐，由此在能够于所述密封件的运行期间吸收、保持和/或存储油的表面中产生孔。

然后可以通过使根据本教导的亲油性纳孔或微孔纤维网络附着到所述密封件材料，例如，附着到上述孔而制造油溶胀的多孔网络。附着力优选足够强以提供充足的抗磨损性。这可通过使用本领域中公知的合适的附着化学方法实现。该多孔网络也可附着到密封件对立面(相反)表面。

在另一实施方式中，较厚的包括根据本教导的纤维的‘垫’状结构(例如，布、织物、垫、毡等，如上面所讨论的)可附着到所述密封件或附着到对立面表面上。

在另一实施方式中，可利用油溶胀的纤维状网络和通常使用的密封件材料的多相混合物以将油溶胀的结构的小口袋(pocket)引入到所述密封件(或对立面)结构中。

由于仅在密封唇附近需要(一个或多个)贮油处，因此表面层(衬里)可为多孔的且可与标准密封件材料(例如NBR)组合。如果所述两种材料是相同的(例如，NBR或PU两者)，它们在交联步骤期间可更容易地结合在一起。这在摩擦力向结合层施加应力时防止可能出现在该层中的粘附问题。

图2显示了代表性二元材料密封唇的示意性实例，该二元材料密封唇包括能够吸收/释放油的多孔衬垫层1和支撑该多空衬垫层1的主体密封件材料2。主体密封件材料2附着至钢载体3用于进一步支撑。多孔衬垫层1优选根据上述实施方式形成，即，优选将纤维置于在层中所限定的贮油器中。纤维可以埋置或结合入多孔衬垫层1的材料中，例如通过混合纤维与合适的弹性体材料然后模制。然而，纤维还可以在多孔衬垫层1已经形成之后附着至多孔衬垫层1，或者该纤维可以仅沉积在多孔衬垫层1的表面上，例如通过摩擦或喷涂或其他涂覆方式。

包括根据本教导的纤维的轴承壳体

在本教导的另一实施方式中，根据本教导的纤维可以结合入滚动元件轴承的壳体中。该壳体为置于轴承中的滚动元件的摩擦源，并因此减少摩擦在轴承应用中会是有利的。

在一些已知的轴承中，架梁或支柱(分开或隔开滚动元件的部分)含有向轴承供应油的润滑脂贮油处(如果轴承是润滑脂润滑的话)。因此，在本教导的该方面中，润滑脂状多孔纤维网络或结构上更刚性的网络(具有更长的互连的纤维)优选位于壳体中或上，例如在一个或多个贮油处中。优选地，该多孔网络位于临接滚动元件(如滚柱主体，如球轴承或圆柱/圆锥滚柱)架梁的表面上，从而可以离需要润滑的滚动元件足够近。

纤维状网络可以使用本领域中已知的粘附化学技术物理地或化学地粘附/附着至壳体表面(例如，棒或支柱)。在替代方案中，根据本教导的纤维可以在组装该轴承前摩擦或以其他方式沉积在壳体或支柱的表面上。壳体可以由金属(例如，金属片、钢、铜)制成或从硬聚合物制成。在壳体由聚合物材料制成的壳体中，在制造(例如注射成型)该壳体时，还可以将纤维结合或埋置进入壳体表面中。

摩擦可以通过将纤维状网络置于与滚动元件接触的架梁侧面(即，架梁相对该滚动元件滑动)上得到降低。纤维状网络的温度稳定性可以通过从纤维中合适地选择聚合物材料进行调节/调试/调整，如上文所述。

当将润滑脂用于钢壳体时，使用寿命降低的主要原因之一是壳体在运行时刮擦(摩擦性接触)滚动元件(主体)的事实。当然，聚合物材料壳体还将在运行时摩擦性接触滚动元件，但是聚合物壳体再分布粘附至滚动元件的油的薄层，而不是将其刮去。

因此，在本教导的另一方面中，由本纤维制成的软的织物状材料(如上文详述的)可以附着壳体(例如架梁)。在这种情况中，织物材料(纤维状网络)将在运行期间温和地擦扫过邻近的滚动元件，由此重新分布润滑剂层，并引起局部地薄层被“修复”和/或“补偿”。该性质将增强润滑脂寿命和轴承寿命。

例如，一个或多个润滑剂(油)贮藏处可以提供或限定在轴承壳体中。PA纤维毡可以置于润滑剂贮藏处或腔体中，并且然后包胶模制(overmolded)。PA纤维优选起保持和释放润滑流体或油的海绵的作用。

本教导的该方面优选以有利的方式使用超冷却现象。例如，聚合物的熔点比其结晶温度高。在这种情况中，可以对纤维毡包胶模制而不熔融所有的纤维毡。在纤维中发生最高熔点。

可以优选模制工艺参数，例如以提供与密封件材料和/或壳体的好的相容性。该性质可以通过在“溅湿表面”上提供“粘性”增稠剂用来增加轴承速度等级。还可以提供“骑地(land-riding)”的壳体表面的改进润滑。

任选可加入亲油性CoPA(PA共聚物)以改进PA壳体表面与亲油性增稠剂的亲和性，将在下文中进一步描述。

使用根据本教导的纤维的其它轴承类型

使用相同的原则，纤维结构可以设置于承受平面的衬垫上或垫圈上以改进摩擦功能性。通过将纤维锚固在聚合物基体中，压缩强度高的基体可以与低摩擦表面组合。

吸水功能性

可熔纺的纤维可以具有不同的化学性质。例如，它们的行为还可以调节成非常亲水的，并且在这种情况中，纤维将对水显示出非常高的亲和性。这种吸湿性纤维能够有利地消除(吸收)润滑体系中的所有游离水。如果置于密封件中或上，它们可用作工业润滑剂的主动水除去装置。

该体系一个特别有利的实例为密封轴承，其中密封件能够吸收水，而水对轴承体系非常有害。水会导致腐蚀和/或润滑剂的水解，例如，导致早期失效。

因此，在本教导的一些方面中，除了上述亲油性纤维之外，或者代替上述亲油性纤维，还可以将亲水性和/或吸湿性纤维可以设置在密封件的表面上。

利用熔体纺丝过程施加到轴承表面的纤维

可使用熔体纺丝过程将根据本教导的纤维直接施加到金属导体(例如，齿轮、轴承滚道、轴向螺杆等)的表面上，由此导致原位沉积和成本上非常有效的方式使用纤维作为工作中的润滑剂。所述纤维可直接喷射到生产线中的轴承/密封件或壳体表面，然后让其冷却。该制造步骤可以不同方式进行，例如，通过控制喷射速度和目标表面的旋转速度两者。该过程产生涂覆在将吸附油的轴承表面上的纤维。在一个实施方式中，使用将纤维直接施加到目标物体上的熔喷技术制造纤维。在替代性实施方式中，电纺丝过程可用于非常精确的纤维生产和至金属物体上的沉积控制。

在其一个实施方式中，所述纤维可起到轴承的防腐剂(防止腐蚀的物质)的作用。所述纤维(例如，根据上述的喷射(spray-on)方法施加的)可以与油一起形成防腐剂，即润滑脂状层，以防止金属轴承或类似物体的腐蚀。在存在合适的添加剂时，这种喷雾式纤维层还可以促进有利的插入(run in)。

这同样适用于根据在前的实施方式的导电密封件和壳体。

如果密封件或壳体聚合物不是导电性的，另一选择是使用过度冷却效应使得重叠模塑(overmolding)是可能的。

这种纤维海绵(网络)的应用还可以用于运输系统(例如传送带)中，以改进在多种情况中遭遇润滑不良并由此引起被运输物体磨损污染的问题的生产工艺。还可以利用纤维材料的亲油性以润滑并保持该油，这将阻止或预防不期望的过量油渗漏或污染至被运输的产品上。

可调节的共聚物纤维

如上所述，可以结合亲油性CoPA(PA共聚物)以改进PA壳体表面与亲油性增稠剂的亲和性。例如，嵌段共聚物可以用作增稠剂纤维材料，这将改善结构完整性。

聚酰胺烃技术是特别有利的，这是因为其允许利用更加疏水的基于聚酰胺的树脂，其与油和水的相容性不同于其与聚酰胺自身的相容性。该技术可以是特别有利的，如果使用酯油或其它极性油的话。

另外或替代地，为了改进润滑脂保持性，酰胺增粘剂可以用来连接在PA壳体中作为添加剂的无定形纤维。

可以使用多种改变以调节或调试亲油性和油相容性。例如，聚合物分子可以基于两种类型的化学基团进行合成，例如其中一种为更加亲油性(或非极性)，另一种为更加亲水(极性)。这可以多种方式完成，例如改变烃的链长从而改变聚合物的疏水性。如果纤维由聚合物制成，那么亲油性本质可以根据烃(HC)链的长度来调节。因此，本教导的该方面不仅实现了待调节的壳体的油相容性，也增加了纤维的油相容性。

因此，尽管用于壳体材料的聚酰胺是很大程度上结晶的材料，但是结合脂肪酸的聚酰胺在结构中很大程度上是无定形的。在这种情况中，增粘剂可以用来连接无定形纤维。

热熔聚酰胺的流动性质还可以用于本教导的该方面中。

在本教导的该方面中建议的润滑脂，例如使用聚酰胺纤维的润滑脂，优选能够：

o在增稠剂中在亲水性/疏水性平衡方面产生很大自由度，

o调节增稠剂的流动性质以匹配所需润滑脂的性质，

o调节温度依赖行为以匹配应用所需的润滑脂，或产生温度触发剂，和

o结合用于交联的官能性侧基，从而在增稠剂中固定网络结构。

在纤维的粘附性质中，它们的‘粘性(tackiness)’变成重要的性质。因此，调节该性质的方法在本教导的该方面中是重要的。润滑性润滑脂与油相比的一个重要特性是其‘待在原位(stays in place)’。因此，为了有效性，需要“稠”且必须“粘”的润滑脂。待在原位的能力不只是润滑脂粘性的问题，还是粘附(附着)至其他表面的能力的问题。该现象称为粘性，并且可以解释为物质内聚(粘至自身)和粘附(粘至其他表面)的能力。

形成润滑脂的增稠剂的聚合物可以用作“增粘剂”。传统的增粘剂是高分子量的聚合物，典型地在400,000至4,000,000的范围。根据本教导该方面的纤维增稠的润滑脂的一个独特性质，使用聚合物分子作为增稠剂材料并涂覆聚合物以提供粘附使得可以调节内聚力和粘附力两者，同时控制渗析(油损失)。

自生(self-generating)和自组装润滑脂

本教导的另一方面涉及使得油能够在润滑体系内泵送或除去，但是其中移动部件用润滑脂润滑的实施方式，例如在齿轮箱中。

在本教导的该方面的一个实施方式中，亲油性聚合物纤维增稠剂和油可单独地喷射在轴承内部以在轴承内部形成自生润滑脂。为了该目的，可将聚合物纤维加工成例如粒料或颗粒。随后可将油例如作为细的油雾单独地喷射到轴承中。所述油和聚合物纤维颗粒然后原位(再)组合以形成润滑脂。

在另一实施方式中，所述纤维可例如通过熔喷或电纺丝制造，然后沉积到齿轮、齿轮箱、轴承等的表面上。油单独地添加，或者刚好在施加到机械系统之前添加。

该实施方式的一个优点是油的泵送比稠润滑脂的泵送更容易(能量密集程度小)，因为油的粘性较小。因此，可降低能耗而不牺牲润滑性能。

该实施方式的另一优点是可充分地控制润滑脂在轴承内部例如在壳体上、或者在滚动接触中的分布。

另一优点是润滑脂配方取决于再润滑需要和运行条件的完全自由度和可变性。

另一优点是轴承可以用油润滑以确保滚动接触的补给，其中过量的油以润滑脂的形状和形式被吸附。

使用自生和自组装润滑脂的高级润滑体系

已知的自动润滑体系在当前用于轴承应用中的间断润滑和反复润滑。与油润滑相比，润滑脂润滑受到高粘度润滑脂流动和阻塞管线或导管的风险的限制。

另外，当将泵润滑脂泵过通常为狭窄的管线或管道时，可以影响润滑脂润滑性能和润滑脂稳定性，由此可以降低润滑性质。

此外，由于润滑脂的“稠”或粘稠本性，润滑脂的泵要求高压和大型泵。当然，在更高的压力运行更大的泵要求更多的能量以及更多的空间。

因此，本教导的该方面克服已知润滑脂泵体系的缺点，这是因为油可以代替润滑脂被泵至待润滑的表面。

此外，在本教导的该方面中，用于润滑脂增稠的聚合物纤维可以与新类型泵体系中的基础油组合。在该体系中，将基础油泵送经过泵管线朝向意欲反复润滑的点，在这里基础油与分开添加的根据本教导的纤维(例如聚合物纤维)混合。这些纤维可以喷雾、泵送或已经存在于接触面上。聚合物纤维可以由例如固体粉末颗粒构成。

因此，基础油和聚合物增稠剂纤维可以泵向再润滑点而不受限于泵、泵速或管线阻塞。此外，通过直接混合，对润滑脂稳定性、老化或润滑性能没有影响。

另外，可以配制润滑脂使得反复润滑制剂能够在线上(in line)。也即，当用于反复润滑的润滑脂在线配制时，其组成和性质可以改变以匹配变化的应用(用途)条件。作为非限制性实例，主要轴封轴承在风轮机中的再润滑典型地通在变化条件下实施，所述变化条件包括环境条件(冷天气、夏季天气)、运行阶段、风暴条件/振动条件等。对于冷天气，具有较低稠度或粘度的润滑脂典型地比具有高稠度或粘度的润滑脂更为有利。在炎热的夏季，是相反的情况。通过根据夏季或冬季条件改变润滑脂制剂，润滑可以得到优化。润滑脂制剂的变化可以整合进入再润滑控制系统。可以混合各复合流体如来自基础(base)的润滑脂。

轴承具体应用

在US 7,275,319中描述了在滚动轴承表面上制造凹坑的作用。凹坑改善了在贫乏(即润滑脂不充分)润滑的条件下润滑剂膜的结构。假设该凹坑将润滑剂携带至接触处并且将润滑剂释放至接触处的入口中，由此使得接触处不太贫乏，并且导致润滑膜的增加。优选在开始下一个接触循环之前再填充凹坑。‘319专利披露了用亲油性膜涂覆表面的选择，这将促进凹坑的补偿。

根据本教导，相应的涂层可以通过纤维增稠的润滑脂提供，在该纤维增稠的润滑脂中使用了根据本教导的亲油性纤维。纤维可以在凹坑之间的平地(在这里接触“严重度”非常强)上被切去。在凹坑本身中，接触应力较低，并且不发生金属对金属的接触。这表示这种材料将不容易从该点移除，并且因此，这种材料对于这些轴承应用是最佳的润滑剂。

还可以对具有澄清层(clear lay，例如变硬的表面或交叉磨出的表面)的轴承表面使用相同的构思。接触强度在粗糙沟槽的顶部较高，并且在混合润滑的情况中，金属-对-金属接触将在此发生。亲油性润滑脂材料将停留在表面形貌的较低部分中，但是不会通过润滑剂流动促进沟槽顶部的补偿。

金属接触处的摩擦减少

在本教导的另一实施方式中，根据本教导的纤维制备的纳米纤维状织物样材料可以用作抗磨损的溶液。该多孔性薄层将保持油，并且所加入的本地(local)润滑将减少磨损(fretting)。静电纤维纺丝可以用来将纤维沉积在轴承上，例如，在轴承的外环上以防止磨损。

通过静电喷雾多种聚合物，包括蜡类型，纤维结构化的材料(直接纺至表面上)打开了保存(防止腐蚀)大型轴承的可能性，避免了油渗漏和降低了过薄的保护膜引起的腐蚀风险。

另外，本教导可以有利地与上述关注微坑(dimple)的‘319专利组合，并且因此‘319专利的内容，特别是关于微坑的说明，全部引入本文作为参考。

另外，金属部件之间的减震表面的生成将减少震动和噪音水平。磨损将通过(经由补充)使表面变得平滑而减少，并且这将减少该接触区域中金属碎屑的量，因此进一步减少磨损和噪音。轴封、轴承环合其它部件适于该保护机制。

在本教导的另一方面中，可以放置一种芯(wick)使得实现内环和外环之间的滑动接触，例如类似纤维状网络或织物制成的密封件。在该实施方式中，该芯可以将油从内环运输到外环或将油从高油含量区域输送到低油含量区域。该布还可以粘附至密封件本身。

沉积在表面上的纤维

在上述纤维沉积到需要润滑的表面上(例如，摩擦或粘附到需润滑表面上、或者埋置或结合至需润滑表面中，等)以例如在接触润滑流体或其它油时形成自生增稠的润滑剂或本身提供润滑功能性(例如，如“干”润滑剂)的实施方式的任一个中，纤维的厚度可以为一个单层至数十层至最高达数百层的纤维(或纤维材料)。特别优选的范围在1～50层、更优选2～20层。

实验实施例

下列代表性实施例证实了形成根据本教导的具有润滑脂状性质的纤维增稠油的能力。在所有的实施例中，锥入度根据标准ASTM D217–10(于25°C在60次冲程后产生的穿透)来确定。在所有的实施例中均得到了NLGI分类0-3的常见稠度。

在下面的实施例1-6中，最初以成卷的布(cloth on a roll)的形式提供纤维，接着通过匀化器和三辊磨(3-roll mill)施加的应变两者进行破坏。三辊磨是在本领域中有时用来向润滑脂组合物中添加或在润滑脂上实施其他机械“加工”和均化的装置。

实施例1

将平均纤维直径为约400nm的聚丙烯(PP)纤维与基础油粘度在40°C为48cSt的聚α-烯烃(PAO)混合。纤维密度为5.6%。锥入度为37.3mm，并且NLGI等级或稠度为0。

实施例2

将平均纤维直径为约400nm的聚丙烯(PP)纤维与基础油粘度在40°C为48cSt的聚α-烯烃(PAO)混合。纤维密度为5.9%。锥入度为365mm，并且NLGI等级或稠度为0。

实施例3

将平均纤维直径为约400nm的聚丙烯(PP)纤维与基础油粘度在40°C为48cSt的聚α-烯烃(PAO)混合。纤维密度为6.6%。锥入度为347mm，并且NLGI等级或稠度为0/1。

实施例4

将平均纤维直径为约400nm的聚丙烯(PP)纤维与基础油粘度在40°C为48cSt的聚α-烯烃(PAO)混合。纤维密度为7.3%。锥入度为324mm，并且NLGI等级或稠度为1。

实施例5

将平均纤维直径为约400nm的聚丙烯(PP)纤维与基础油粘度在40°C为48cSt的聚α-烯烃(PAO)混合。纤维密度为7.9%。锥入度为313mm，并且NLGI等级或稠度为1。

实施例6

将平均纤维直径为约400nm的聚丙烯(PP)纤维与基础油粘度在40°C为48cSt的聚α-烯烃(PAO)混合。纤维密度为10%。锥入度为230mm，并且NLGI等级或稠度为3。

图3图示了润滑脂稠度随着纤维密度增加的变化。

本文中公开的本教导的另外的实施方式包括，但不限于：

1.润滑脂，其包含油和/或润滑流体和具有在微米范围内的长度和在微米或纳米范围内的直径或宽度的增稠纤维，所述纤维是亲油性的。

2.根据实施方式1的润滑脂，其中所述纤维包含至少两个具有不同物理和/或化学性质的部分(portions)。

3.根据实施方式2的润滑脂，其中所述部分中的至少一个对类似部分的亲和性高于对所述油和/或润滑流体的亲和性，由此赋予所述增稠纤维以自组装性质。

4.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述纤维具有100-500μm的长度。

5.根据实施方式4的润滑脂，进一步包含具有1-100μm的长度的亲油性增稠纤维。

6.根据前述实施方式1-3中任一项的润滑脂，其中所述纤维具有1-100μm的长度。

7.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述纤维具有为其直径的至少约5-10倍的长度。

8.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述增稠纤维为有机纤维例如聚丙烯和无机物例如陶瓷例如氧化铝和/或二氧化硅的混合物。

9.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述纤维也具有疏油和/或亲水性质。

10.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，进一步包含具有疏油和/或亲水和/或吸湿性质的非亲油性纤维。

11.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述纤维是可生物降解的。

12.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述增稠纤维包括纤维素和/或树胶。

13.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述增稠纤维用比所述增稠纤维更为极性的组合物涂覆，例如，无规涂覆。

14.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述增稠纤维包括Janus纤维。

15.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述增稠纤维由至少一种极性聚合物例如聚环氧乙烷(PEO)和至少一种非极性聚合物例如聚苯乙烯(PS)或聚丙烯(PP)构成。

16.根据实施方式15的润滑脂，其中所述纤维为嵌段共聚物。

17.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述纤维对钢和/或聚合物表面具有强的亲和性。

18.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述纤维形成海绵状网络，该海绵状网络吸收或保持所述润滑流体或油。

19.根据实施方式18的润滑脂，其中该海绵状网络具有随着温度升高收缩从而挤压出润滑流体或油的性质。

20.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述润滑脂包含至少两种类型的增稠纤维，其各自具有不同的熔融温度。

21.根据实施方式20的润滑脂，其中当使所述润滑脂达到高于所述增稠纤维的熔融温度的温度时，至少具有最低熔融温度的增稠纤维担当润滑剂。

22.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述增稠纤维由蜡形成和/或进一步包含蜡。

23.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，进一步包含低分子量聚合物例如蜡，其交联具有较高分子量的增稠纤维。

24.根据实施方式22或23的润滑脂，其中所述蜡为天然蜡或烃蜡。

25.根据实施方式24的润滑脂，其中所述蜡为蜂蜡或石蜡。

26.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中所述增稠纤维为增粘剂或进一步包含增粘剂。

27.根据前述实施方式中任一项的润滑脂，其中选择所述增稠纤维和所述润滑流体或油，使得当所述增稠纤维接触所述润滑流体或油时，所述增稠纤维能够自生纤维状海绵状网络。

28.根据前述实施方式中任一项的纤维(即不具有油或润滑流体)，其优选构成最终材料的约0.1-100重量%、更优选约50-100重量%。

29.涂覆有根据实施方式28的纤维或者具有根据实施方式28的纤维埋置或引入到其中的轴承表面，所述轴承表面优选包含钢。

30.涂覆有根据实施方式28的纤维或者具有根据实施方式28的纤维埋置或引入到其表面中的密封件，所述密封件任选地包含设置在所述密封件中的弹性体材料例如NBR或聚氨酯和/或蜡纤维。

31.涂覆有根据实施方式28的纤维或者具有根据实施方式28的纤维埋置或引入到其表面中的轴承壳体(cage)，所述壳体优选包含钢或聚酰胺。

32.分别根据实施方式29-31的轴承表面或密封件或轴承壳体，其分别具有在所述轴承表面或密封件表面或壳体表面中界定的多个贮油处，所述纤维和贮油处至少位于在运行期间相对于彼此移动的两个部件之间的初级(primary)接触点。

33.分别根据实施方式29-31的轴承表面或密封件或轴承壳体，其具有多孔表面结构和/或已被化学处理的表面结构以导致在规定的运行条件下润滑流体或油从所述润滑脂释放。

34.根据前述实施方式中任一项的润滑脂、纤维、密封件或轴承壳体，其中所述亲油性增稠纤维具有约50nm～10μm、和更优选约100nm～1μm的直径。

35.根据前述实施方式中任一项的润滑脂、纤维、密封件或轴承壳体，其中所述油和/或润滑流体包含如下的一种或多种：由原油获得的矿物油，I、II类和III类润滑剂，IV类润滑剂(聚α-烯烃“PAO”)和V类润滑剂(所有其它的)。

36.根据前述实施方式中任一项的润滑脂、纤维、密封件或轴承壳体，其中所述油和/或润滑流体包括如下的一种或多种：矿物油、合成酯、以及基于植物的油和它们的衍生物，例如得自油菜籽、低芥酸菜籽、向日葵、低芥酸菜籽和棕榈的油。

37.根据前述实施方式中任一项的润滑脂、纤维、密封件或轴承壳体，其中所述油和/或润滑流体包括如下的一种或多种：基于动物的油、它们的衍生物和合成润滑剂例如聚二醇(PG)、聚亚烷基二醇(PAG)、白油、硅油、很高粘度指数油(VHVI)、水、甘油和蜡。

38.根据前述实施方式中任一项的润滑脂、纤维、密封件或轴承壳体，其中所述油和/或润滑流体具有在40℃下约1～1000cSt的粘度。

39.根据前述实施方式中任一项的润滑脂、纤维、密封件或轴承壳体，其中所述纤维包括已被纺成纤维的聚合物材料。

40.根据前述实施方式中任一项的润滑脂、纤维、密封件或轴承壳体，其中所述纤维包括如下的一种或多种：聚酰胺(PA)、尼龙6,6、聚酰胺-6,6(PA-6,6)、聚酰胺-4,6(PA-4,6)、聚氨酯(PU)、聚苯并咪唑(PBI)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯腈(PAN)、丙烯腈橡胶(NBR)、聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯(PEVA)、PEVA、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、四氢全氟辛基丙烯酸酯(TAN)、聚环氧乙烷(PEO)、胶原-PEO、聚苯胺(PANI)、聚苯乙烯(PS)、具有纤连蛋白官能性的丝状聚合物、聚乙烯基咔唑、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯甲醇(PM)、聚乙烯基苯酚(PVP)、聚氯乙烯(PVC)、醋酸纤维素(CA)、聚丙烯酰胺(PAAm)、PLGA、胶原、聚己内酯(PCL)、聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯)(HEMA)、聚(偏氟乙烯)(PVDF)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚乙二醇(PEG)、聚(二茂铁基二甲基硅烷)(PFDMS)、聚(乙烯-共-乙烯醇)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、

聚四氟乙烯(PTFE)、蜡、蜡状聚合物、聚烯烃、聚酯和聚砜。

41.根据前述实施方式中任一项的润滑脂、纤维、密封件或轴承壳体，其中所述纤维包括得自天然或可生物降解来源的一种或多种聚合物，例如，多糖例如纤维素、淀粉、甲壳质、壳聚糖、蛋白质、(多)肽和明胶。

已经在最广泛的意义上结合对于实践本发明可能不是必需的特征和步骤在上面描述了优选实施方式和示例性实例，这样的详细组合仅出于具体描述本发明的代表性实例的目的进行描述。此外，以上描述的代表性实例的各种特征、以及各独立和从属权利要求可以不具体和明确列举的方式组合以提供本教导的另外的有用的实施方式。

说明书和/或权利要求中公开的所有特征、油、基础润滑流体、材料、聚合物、纤维、添加剂等意图彼此单独地和独立地公开以用于原始书面公开的目的、以及用于独立于实施方式和/或权利要求中的特征的组合而限制所要求保护的主题的目的。

另外，所有数值范围或实体组的指示意图公开每一个可能的中间数值或中间实体以用于原始的书面公开的目的、以及用于限制所要求保护的主题的目的。

Claims

1.一种用于含有油和/或润滑流体中的装置，所述装置包括：

在所述装置运行期间需要润滑的表面(1)；和

置于所述表面上的亲油性纤维，其中所述亲油性纤维具有50nm～10μm的直径和为直径至少5倍的长度，该亲油性纤维对所述油和/或润滑流体具有亲和性。

2.根据权利要求1的装置，其中所述亲油性纤维埋置或物理结合在所述表面(1)中。

3.根据权利要求1的装置，其中所述亲油性纤维粘附至所述表面(1)。

4.根据权利要求1的装置，其中所述亲油性纤维已经摩擦或以其他方式沉积在所述表面(1)上。

5.根据权利要求1～4中任一项的装置，其中所述需要润滑的表面(1)为密封件的表面，其任选由弹性体材料例如NBR或聚氨酯构成。

6.根据权利要求1～4中任一项的装置，其中所述表面为轴承壳体的表面，其任选由钢或聚酰胺构成。

7.根据前述权利要求中任一项的装置，其中多个贮油处被限定在所述需要润滑的表面(1)中，至少一些所述亲油性纤维沉积在贮油处中，并且该贮油处至少位于在装置运行期间相对于彼此移动的两个部件之间的初级接触点。

8.根据前述权利要求中任一项的装置，其中所述表面(1)包括多孔表面结构和/或已被化学处理的表面结构以导致在规定的运行条件下润滑流体或油从所述润滑脂释放。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述亲油性纤维具有100nm～1μm的直径。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述油和/或润滑流体包括以下的一种或多种：

从原油得到的矿物油，

I类、II类和III类润滑剂、IV类润滑剂，和

V类润滑剂。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述油和/或润滑流体包括以下的一种或多种：矿物油、合成酯和基于植物的油以及它们的衍生物，如衍生自油菜籽、低芥酸菜籽、向日葵、低芥酸菜籽和棕榈的油。

12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述油和/或润滑流体包括以下的一种或多种：基于动物的油、它们的衍生物和合成润滑剂，例如聚二醇(PG)、聚亚烷基二醇(PAG)、白油、硅油、很高粘度指数油(VHVI)、水、甘油和蜡。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述油和/或润滑流体具有在40°C为约1～1000cSt的粘度，更优选在40°C为10～300cSt的粘度。

14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置进一步包括油和/或润滑流体，优选一种或多种矿物油、合成酯、PAO和合成烃。

15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述亲油性纤维包括已经纺成纤维的聚合物材料。

16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述亲油性纤维包括以下的一种或多种：聚酰胺(PA)、尼龙6,6、聚酰胺-6,6(PA-6,6)、聚酰胺-4,6(PA-4,6)、聚氨酯(PU)、聚苯并咪唑(PBI)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯腈(PAN)、丙烯腈橡胶(NBR)、聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯(PEVA)、PEVA、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、四氢全氟辛基丙烯酸酯(TAN)、聚环氧乙烷(PEO)、胶原-PEO、聚苯胺(PANI)、聚苯乙烯(PS)、具有纤连蛋白官能性的丝状聚合物、聚乙烯基咔唑、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯甲醇(PM)、聚乙烯基苯酚(PVP)、聚氯乙烯(PVC)、醋酸纤维素(CA)、聚丙烯酰胺(PAAm)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、胶原、聚己内酯(PCL)、聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯)(HEMA)、聚(偏氟乙烯)(PVDF)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚乙二醇(PEG)、聚(二茂铁基二甲基硅烷)(PFDMS)、聚(乙烯-共-乙烯醇)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、

聚四氟乙烯(PTFE)、蜡、蜡状聚合物、聚烯烃、聚酯和聚砜。

17.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述亲油性纤维包括衍生自以下的一种或多种聚合物：天然或可降解的来源，例如多糖，如纤维素、淀粉、甲壳质、壳聚糖、蛋白质、(多)肽和明胶。

18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述亲油性纤维包括至少两个具有不同物理和/或化学性质的部分。

19.根据权利要求18的装置，其中至少一个所述部分对类似部分的亲和性大于对油和/或润滑流体的亲和性，由此向所述亲油性纤维赋予自组装性质。

20.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述亲油性纤维由至少一种极性聚合物例如聚环氧乙烷(PEO)和至少一种非极性聚合物例如聚苯乙烯(PS)或聚丙烯(PP)构成。

21.根据权利要求20所述的装置，其中所述亲油性纤维由嵌段共聚物制成。

22.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述亲油性纤维对钢和/或聚合物表面具有强的亲和性。

23.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述亲油性纤维和所述润滑流体或油如此选择，使得当所述亲油性纤维接触润滑流体或油时，该亲油性纤维能够自生成纤维状海绵样网络。

24.根据权利要求23所述的装置，其中所述海绵状网络具有随着温度升高收缩从而挤压出润滑流体或油的性质。

25.根据前述权利要求中任一项所述的装置，进一步包括置于所述表面上的具有不同熔融温度的另一种亲油性纤维。

26.根据权利要求25所述的装置，其中当使所述需要润滑的表面达到高于所述亲油性纤维的熔融温度的温度时，至少具有最低熔融温度的亲油性纤维担当润滑剂。

27.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述亲油性纤维由蜡形成和/或还包含蜡。

28.根据前述权利要求中任一项所述的装置，进一步包括低分子量聚合物例如蜡，其交联具有高分子量的亲油性纤维。

29.根据权利要求27或28的装置，其中所述蜡为天然蜡或烃蜡。

30.根据权利要求29所述的装置，其中所述蜡为蜂蜡或石蜡。

31.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述油为聚α-烯烃，所述亲油性纤维由平均纤维直径为350-450nm的聚丙烯(PP)纤维构成，并且所述纤维密度为5-10%。

32.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述亲油性纤维至少实质上由纺成纤维的聚丙烯(PP)和/或聚酰胺(PA)构成。

33.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述纤维在表面(1)上的厚度在一个单层至200层的纤维之间，更优选在1～50层、甚至更优选2～20层的纤维。

34.用于形成润滑体系的方法，该方法包括使前述权利要求中任一项的装置的需要润滑的表面接触对亲油性纤维具有亲和性的油和/或润滑流体。