高碱值石油磺酸钙在转化剂的作用下由液体转化为半固体脂状,就是磺酸钙润滑脂。 高碱值石油磺酸钙是由稀释油、磺酸钙、碳酸钙(无定型)组成,碳酸钙被磺酸钙包裹在里面形成稳定的胶束,外面分布稀释油,整个体系呈稳定透明的液体状态。转化剂通常是含有活泼氢的物质。
由于转化剂的极性强于碳酸钙,磺酸钙会从胶束中游离出来去包裹转化剂,原来稳定的稳定胶束体系失去平衡,其中无定型碳酸钙从胶束中游离出来,在转化剂(包括水)的综合作用下聚结成方解石状晶体。反应过程如下:
转化剂与碳酸钙反应生成钙盐(皂)、二氧化碳和水:
2RC00H + CaC03(无定型) → (RCOO)2Ca+CO2↑+H20
二氧化碳、水与碳酸钙生成碳酸氢钙:
CaC03(无定型)+ CO2 + H20→Ca(HC03)2
碳酸氢钙受热又分解为碳酸钙、二氧化碳、水:
Ca(HC03)2 (加热)→CaC03(晶型)+ CO2↑+H20
此过程二氧化碳和水重复利用,循环进行,最终几乎全部碳酸钙从稳定的胶束中游离出来,形成方解石状晶体。
碳酸钙晶体与磺酸钙相互吸附形成粒径更大的胶体粒子或胶团,胶体粒子或胶团靠分子力和离子力形成交错的网络骨架(即凝胶结构),使油被固定在结构骨架的空隙中。形成了以基础油为分散介质、以含油的凝胶粒子为分散相的二相结构分散体系,就形成了磺酸钙润滑脂。
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