毕业设计-汽车防冻液的配方以及制备方法设计

毕业设计-汽车防冻液的配方以及制备方法设计内容摘要：

冻液的发动机比用软化水冷却时防冻液温度要高出 6℃左右，使用防冻液后，温 度虽然高，却不易 开锅。 这有利于提高发动机热效率、节省燃料，所以不应把正常现象看作异常，人为地降低发动机温度。 2020 届应用化工技术专业毕业设计（论文） 14 综上所述，普及发动机防冻冷却液的相关知识，严格防冻液的使用管理，杜绝使用不合格产品，是确保发动机使用安全、延长发动机使用寿命的重 （一）世界润滑脂的发展趋势及我国润滑脂的现状与差距 近年来，我国在润滑脂的生产技术及应用技术上都取得了 很大进展，然而同发达国家相比，我们在产品构成尤其是在高档产品的发展上还存在着差距。 现将国内外润滑脂的应用现状及发展趋势做一简略论述。 国外润滑脂的应用现 状 对于世界发达国家，如美国、欧洲、加拿大，目前应用最多、生产量最大的是锂系列润滑脂，其次是钙基润滑脂，而复合铝基脂也占有相当的比例。 而在日本，聚脲润滑脂的应用却相当普遍，表 1 所示的是当今日本各行业中润滑脂的应用实例。 从机械装备、运载条件、密封机构等方面考虑，今后对润滑脂的性能要求大致有如下方面：⑴ 长寿命；⑵ 宽温性能；⑶ 良好的机械安定性及放漏性；⑷ 良好的高速及低转矩特性；⑸ 极压、抗磨、耐微振磨损、抗针性等；⑹ 尘埃、杂质较少，音响性能良好；⑺ 泵送性、可供性等输送性能良好；⑻ 良好的防护性能；与密封材料的适应性；⑼ 与其他脂类的混合安定性。 表 1 日本润滑脂应用实例 应用行业 发展趋势 性能要求 应用实例 （基础油 /稠化剂） 汽车 等速联轴节 FF 化 耐热、耐磨、耐振动及与橡胶材料适应性 矿油 /聚脲 矿油 /锂皂 轮毂轴承 整体布轮化 耐热、耐微振磨损 矿油 /聚脲 矿油 /锂皂 矿油 /复合锂皂 2020 届应用化工技术专业毕业设计（论文） 15 电气设备 高温、高速化 高温、高 速性、防振性宽、温度范围内的使用特性、防锈性 合成烃 /聚脲 酯类油 /聚脲 微型轴承 家用电器 小型、轻量化 低噪音、低转矩、低飞散性、耐热性、与树脂等的适应性 矿油 /锂皂 酯类油/锂皂 矿油 /复合钠皂 冶金 连铸机 高温化 耐热性、耐水性 矿油 /聚脲 矿油 /复合铝皂 轧机轴承 高 PV 化 极压、耐水、防锈及高速高载荷 矿油 /锂皂 矿油 /聚脲 矿油 /复合钙皂 铁道 车辆 高速化 矿油 /锂皂 矿油 /钙皂 牵引电机 高速化 矿油 /复合锂皂 润滑脂的发展趋势 润滑脂的发展 历史很长，它伴随着机械化的发展而成熟起来。 目前使用较为广泛的润滑脂，如锂基脂、复合锂基脂、钙基脂、复合钙基脂、复合铝基脂等是20世纪 40～ 50 年代发展起来的，这些润滑脂的用量占到年产量的 95%以上。 而聚脲润滑脂、磺酸盐复合钙基润滑脂、复合钛润滑脂则是润滑脂种类中的后起之秀。 现分述如下： 1954 年首次开发聚脲润滑脂 产品， Swaken 等人在考察硅油的热稳定性和氧化安定性稠化剂时，发现聚脲稠化剂具有许多优良性能，进一步研究合成了大批聚脲稠化剂和制备了系列聚脲润滑脂产品，作为一类高温润滑脂，聚脲润滑脂具有比其它 高温润滑脂更好的综合性性能。 美国最先开发了聚脲脂，雪佛隆（ Chevron）公司在聚脲润滑脂的研制和生产方面均占领先地位。 近年来，德国、英国、日本、前苏联、波兰和中国相继开展了聚脲润滑脂的研制和生产工作。 2020年美国润滑脂协会（ NLGI）发表的润滑脂生产调查统计报告显示，全世界聚脲润滑脂产量达到 万吨。 其中美国 /加拿大生产了 万吨，日本生产了 万吨，而中国聚脲润滑脂的产量仅有 500 吨左右。 表 2列出了 2020 年世界及国家和地区的聚脲润滑脂产量。 表 2 2020 年中国及世界聚脲润滑脂产量统计 地区 世界 中国 美国 /加拿大 欧洲 印度 日本 拉丁 美洲 大洋州/ 东南亚 非洲/ 中东 聚脲占润滑脂总产量， % 润滑脂总产量，万吨 2020 届应用化工技术专业毕业设计（论文） 16 我国润滑脂现状及差距 我国是润滑脂生产大国，润滑脂工业从 20 世纪 80 年代以来有了长足的发展。 近年来产量基本稳定在 65000～ 70000吨的范 围，其中 80%的润滑脂用于轴承润滑，品种结构向着世界先进水平方向发展。 2020 年锂基类润滑脂所占比例为 %，达到国际先进水平。 但在生产规模、高滴点品种发展方向与国外尚有较大差距。 适当扩大生产规模，保持锂基脂占主导地位的发展态势，努力开发高滴点、多效能润滑脂种类，重视环保产品，乃为新世纪我国润滑脂品种发展的努力方向。 （二）聚脲润滑脂的性能特点及应用 聚脲润滑脂的主要性能特点 聚脲基润滑脂也叫聚脲润滑脂、脲基润滑脂，是由脲类化合物稠化基础油制成的一种新型润滑脂，具有如下性能。 （ 1）优良的耐高温性能 其滴点可达到 270~300oC 以上，而老一代的润滑脂，如“黄油” (钙基脂 )滴点 60cI=，极压锂基脂滴点 180oC 左右。 显然，聚脲基润滑脂更适合高温润滑。 （ 2）优良的抗氧化性能 有关科研单位对几种常用润滑脂做的性能试验表明，聚脲基润滑脂的抗氧化性显好于锂基脂等常用脂。 在高温条件下，聚脲基润滑脂的性能更加稳定，锥入度等指标的变化很小。 （ 3）优良的抗水性能 质量较好的聚脲基脂产品在抗水试验中水淋流失量仅为 l％左右， 比锂基脂等常用润滑脂好很多。 国外通过轴承润滑对比试验也证明，在有水的条 件下，聚脲基润滑脂表现出了更好的性能。 （ 4）优良的润滑和抗磨性能 在使用聚脲基润滑脂的摩擦部位会形成一层较厚的化合物，防止摩擦面金属直接接触，减小磨损。 在国外进行的轴承运转试验中，使用聚脲基润滑脂的轴承寿命更长。 （ 5）优良的抗酸、碱能力 聚脲基润滑脂具有优良的抗酸、碱能力，能在酸、碱度大的环境中保持很好的润滑状态，特别适用于化工设备润滑。 聚脲润滑脂的各项应用 （ 1）脲基脂的性能及在连铸机上的应用 钢铁工业中连续铸造过程的工况是高温、水淋轧钢时的氧化铁鳞片常进入轴承。 使用聚脲润滑脂克服了原用脂的高温 流失硬化和水淋损失的缺点，有效地防2020 届应用化工技术专业毕业设计（论文） 17 止了氧化铁鳞片进入轴承造成的卡咬，从而减少了轴承损坏。 明显效果是： ① 轴承损坏由原来 1 套 /天降为 1套 /月； ② 用脂费用降低 3/4，轴承费用降低 6/7； ③ 由于润滑可靠，使铸造由不连续变为连续过程，从而节约能量 %； ④ 由于聚脲润滑脂的抗水性良好，能使脂与水分离，因而改善了废水处理。 从国内情况来看，马钢三厂炼钢厂三分厂从德国德马克公司先后引进 小方坯连铸机和超低头板坯连铸机。 以前使用极压锂基脂，因润滑不良，经常出现设备故障，主要表现在拉矫设备直 流电极电流上升至 30~40A（正常值10~4A）进而报警，严重时造成自控系统自动停车。 检查时发现在二冷段拉矫钢坯的辊道轴承内润滑脂被冲走；二冷段后的轴承内润滑脂干结，轴承损坏严重。 仅1992 年至 1993 年轴承损坏 178 套。 而且油脂本身有结块、分油现象，造成干油系统油嘴过滤阻塞。 仅 1992 年下半年，就因吸油嘴阻塞， BS330 干油站就拆修更换 3台泵。 自 1996 年 4月开始使用 XG/UI 脂 (其理化性能见表 3)至今，还从未发现过因润滑问题引起的报警或停车，整套系统运行良好，每年可节约轴承费用 35600 元左右。 表 3 XG/UI 连铸机脂的理化性能 项目 典型数据 试验方法 1 2 3 外观 光滑均匀 光滑均匀 光滑均匀 目测 锥入度 () 320 280 230 GB/T269 滴点 (℃ ) 大于 280 290 300 GB/T3498 钢网分油 (100℃ ,24h)(%) 小于 3 2 1 SH/T0324 腐蚀 (T2铜， 100℃ ,24h) (%) 合格 合格 合格 GB/T7326（乙） 蒸发量度 (150℃ ,1h) 小于 2 2 2 SH/T0337 水淋流失量 (38℃ ,1h) (%) 小于 3 2 1 SH/T0109 防腐蚀性 (52℃ ,48h)级 小于 1 1 1 GB/T5018 氧化安定性 (99℃ ,100h,758kPa)压力降 (kPa) 小于 30 30 30 SH/T0325 相似粘度 (10 ℃ ,70s1)() 小于 400 700 1500 SH/T0048 四球试验 PB(N) 不小于 1150 1150 1150 GB/T3142 2020 届应用化工技术专业毕业设计（论文） 18 PD(N) 不小于 3920 3920 3920 武钢二炼厂的连铸机设备也是由国外引进的，长期以来使用 1极压锂基脂。 现将武钢 4连铸机使用新港 XG/UI 连铸机脂和 1极压锂基脂的情况列入表 13中。 从表 4 可以看出，聚脲润滑脂不论在性能还是在外观均要优于锂基脂。 表 4 4连铸机使用极压锂与使用脲基脂的对照表 油 项目 1极压锂 新港牌 XG/UI 脲基脂（ 1） 泵送性 泵压高，线管路出口与终端压差达 6MPa；脂的清洁度差，每二周换一次过滤网。 泵压低，出 口与终端压差为4MPa；脂的清洁度好，每三个月换一次过滤网。 耐高温性 使用中，油路中有干结，结焦时有起火现象。 且拉矫机冒烟很大，切割枪时有卡枪现象。 使用中，管路无干结，无油脂结焦，无起火现象。 并且拉矫机冒烟很少，在切割枪上使用，消除了卡枪现象。 抗水性 扇形段辊子两端基本无油脂，水，渣子极易进入轴承，不能对轴承起保护作用，遇水易乳化变质，易被水冲走。 下机的格栅段，经常发现辊子卡壳，不能转动，难以验修。 扇形段辊子两端有完整的油封，避免了水和渣子对轴承的侵蚀，不变质，附着力好，不易被水冲走。 格栅段高温 、大水量冲刷的部位，在使用脲基脂后，下机检修。