CN106404601A - 一种润滑脂的机械剪切安定性检测方法 - Google Patents

一种润滑脂的机械剪切安定性检测方法 Download PDF

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纪红兵
麦嘉华
曾晖
晏金灿
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Abstract

本发明公开了一种润滑脂的机械剪切安定性检测方法。本发明的润滑脂机械剪切安定性测试方法，将润滑脂样品涂抹在流变仪测试区域上，测试样品的弹性模量及进行剪切，根据剪切前后的剪切应力τ、应力‑应变相位角ω及测试温度T评价润滑脂样品的机械剪切安定性。其最少需样量为0.2g，在30min内即可完成样品测试。本发明的测试结果更加简便、科学、评价结果更有说服力。同时该方法还具备准确度高、误差小等特点，该方法可推广到评价其他种类润滑脂机械安定性评价及测试使用后皂纤维结构受破坏情况。该方法更加简便、快捷、科学、耗样量少。

Description

一种润滑脂的机械剪切安定性检测方法
技术领域
本发明涉及润滑脂机械剪切安定性的评价领域，具体地说，涉及一种润滑脂的机械剪切安定性检测方法。
背景技术
润滑脂为半固体润滑材料，用于摩擦副表面，起到润滑、密封、防锈等作用。润滑脂的主要成分为基础油及稠化剂，通过适当的生产工艺处理，形成三维的皂纤维网络结构，吸附基础油。在使用过程中，皂纤维网络受剪切力破坏使得基础油吸附能力下降，造成分油，甚至导致润滑脂失效。
传统方法是通过测试润滑脂剪切前后的锥入度变化值来评价润滑脂机械剪切安定性，其需样量约为1kg，进行10万次剪切约需24h(详见《GB/T269‐91润滑脂和石油脂锥入度测定法》)。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种润滑脂用量少、快捷的机械剪切安定性评价方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种润滑脂的机械剪切安定性评价方法，其包括以下步骤：
a)将润滑脂涂抹在旋转式流变仪底板与平行板之间，除去润滑脂中的气泡后进行压样；
b)恒温静置；
c)对润滑脂进行低形变率振荡测试，测量剪切前平行板剪切应力τ0及应力-应变相位角ω0；
d)对润滑脂进行高形变率振荡剪切；
e)恒温静置；
f)再次对润滑脂进行低形变率振荡测试，测量剪切后剪切应力τ1及应力应变相位角ω1；
g)计算机械剪切安定性评价指数R。
上述方法中，测试温度为‐10℃‐40℃，作为优选，测试温度为25℃。在上述检测方法中，步骤a)润滑脂涂抹量为0.2g‐3g，平行板直径为20mm‐40mm，压样间隙为0.5mm‐1mm，作为优选，平行板直径及间隙分别选用20mm及0.5mm。
在上述检测方法中，步骤b)静置时间5min。
在上述检测方法中，步骤c)及步骤f)的低形变率振荡测试中，形变率γ需在样品的线性弹性范围内，可选取0.01％‐0.5％，作为优选，形变率为0.05％，频率选取1Hz，时间为2min。
在上述检测方法中，步骤d)高形变率振荡剪切形变率选用5％‐10％，作为优选，剪切形变率为5％，频率选取1Hz，时间为5min。
作为优选，在上述检测方法中，步骤e)恒温静置时间10min。
作为优选，在上述检测方法中，步骤g)所述根据机械剪切安定性评价指数R对润滑脂机械剪切安定性进行评价，将0‐100％分为3个区间(0‐30％、30％‐70％、70‐100％)，根据R落在的数值区间评价，评价结果依次分为差、中、优三个不同的机械剪切安定性等级。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的润滑脂机械剪切安定性测试方法，将润滑脂样品涂抹在流变仪测试区域上，测试样品的弹性模量及进行剪切，根据剪切前后的剪切应力τ、应力-应变相位角ω及测试温度T评价润滑脂样品的机械剪切安定性。其最少需样量为0.2g，在30min内即可完成样品测试。本发明的测试结果更加简便、科学、评价结果更有说服力。同时该方法还具备准确度高、误差小等特点，该方法可推广到评价其他种类润滑脂机械安定性评价及测试使用后皂纤维结构受破坏情况。该方法更加简便、快捷、科学、耗样量少。
具体实施方式
【实施例1-2】
表1中选择的润滑脂，将待测试的润滑脂涂抹到旋转流变仪上，通过测试获得剪切前后的剪切应力τ、应力-应变相位角ω及测试温度T。根据计算(各参数详见附录)，并根据R值所在的区间范围，评价该润滑脂机械安定度等级。测试的结果详见表1。其中，
R：润滑脂机械安定性评价指数，％；
β：温黏系数，可取2.81×10‐2；
T0：剪切前测试温度，℃；
T1：剪切后测试温度，℃；
τ0：剪切前测试剪切应力，Pa；
τ1：剪切后测试剪切应力，Pa；
γ：测试形变率，％；
ω0：剪切前测试相位角；
ω1：剪切后测试相位角；
t：测试时间。
表1
实施例 测试形变率γ/％ 温度T0/℃ 温度T1/℃ R/％ 评价等级
1 0.05 25 25 24.83 差
2 0.05 25 25 69.89 中
【对比例1-2】
根据《GB/T269‐91润滑脂和石油脂锥入度测定法》对实施例中1、2样品进行10万次剪切，测试剪切前后锥入度。测试的结果详见表2。
表2
对比例 剪切前锥入度/0.1mm 剪切后锥入度/0.1mm 锥入度差值/0.1mm
1 210 319 109
2 209 294 85

Claims (8)

1.一种润滑脂的机械剪切安定性检测方法，其特征在于包括以下步骤：
a）将润滑脂涂抹在旋转式流变仪底板与平行板之间，除去润滑脂中的气泡后进行压样；
b）恒温静置；
c）对润滑脂进行低形变率振荡测试，测量剪切前平行板剪切应力τ0及应力-应变相位角ω0；
d）对润滑脂进行高形变率振荡剪切；
e）恒温静置；
f）再次对润滑脂进行低形变率振荡测试，测量剪切后剪切应力τ1及应力应变相位角ω1；
g）计算机械剪切安定性评价指数R。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于步骤a）涂抹润滑脂量为0.2g-3g，平板直径为20mm-40mm，压样间隙为0.5mm-1mm。
3.根据权利要求去所述的检测方法，其特征在于步骤b）的静置时间5min。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于步骤c）及步骤f）的低形变率振荡测试中，形变率选取0.01%-0.5%，频率选取1Hz，时间为2min。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于步骤d）高形变率振荡剪切形变率选用5%-10%，频率选取1Hz，时间为5min。
6.根据权利要求去所述的检测方法，其特征在于步骤e）恒温静置时间10min。
7.根据权利要求去所述的检测方法，其特征在于步骤g）所述根据机械剪切安定性评价指数R对润滑脂机械剪切安定性进行评价，将0-100%分为3个区间，0-30%、30%-70%、70-100%，根据R落在的数值区间评价，评价结果分为差、中、优三个不同的机械剪切安定性等级。
8.根据权利要求去所述的检测方法，其特征在于，测试温度为-10℃-40℃。
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