考虑到食品级润滑脂的安全保障,所以选择添加剂时,首先要考虑的条件是无毒无害。食物级滑石粉是一种常用于食品助流脱模的食品添加剂,由于其良好的润滑性能,在摩擦学领域也有一些应用,例如在防护服上涂滑石粉,以减轻COVID-19时对医护人员的皮肤伤害;另外,滑石粉在润滑剂中有良好的减摩性,可有效减少铸铁设备的磨损。
通过白油和增稠剂制备了复合铝基脂,研究了食品级滑石粉质量分数对润滑脂摩擦学性能的影响,结果表明:
(1)滑石粉能提高复合铝基润滑脂的热稳定性,其外延分解温度比含滑石粉的低得多;
(2)滑石粉可改善铝基润滑脂的摩擦学性能,即改进摩擦过程的稳定性,减小摩擦系数和磨损量;随滑石粉质量分数的增加,当质量分数为1.0%时,摩擦因数和磨损量均有先减小后增大的变化,滑石粉摩擦系数和磨损量最小,在摩擦副表面可以形成致密的润滑膜。一部分滑石粉在磨痕修复和微抛光中起到有效的减摩抗磨作用;
(3)添加1.0%滑石粉末的润滑脂最有可能用于食品设备和其他领域。
(4)滑石粉是一种层状硅酸盐,在摩擦过程中,可吸附在摩擦副表面,等同于“滑动轴承”进行滑动,从而达到减少摩擦、降低磨损的作用。
(5)从食品级润滑脂的热稳定性来看,在达到终止降解温度时,含有滑石粉的润滑脂样品的剩余重量比基脂高,这是因为滑石粉的主要成分是MgO和SiO2,其中SiO2的热稳定性更好,可以提高其热稳定性。因为摩擦过程中容易产生大量的热,所以热稳定性好的SiO2很容易留在摩擦副间隙。由于圆盘体表面粗糙度使圆盘体与圆盘体的真实接触面积较小,在摩擦过程开始时承受较高的接触应力,容易产生较大的摩擦力并在磨痕表面形成凹槽,因此,有些滑石粉(主要是SiO2)能修补由磨痕表面产生的沟槽,从而提高摩擦副之间的接触面积,降低摩擦副之间的接触应力;SiO2是一种常用的抛光材料,微量的SiO2能对摩擦副产生微抛光效果,从而起到减少摩擦、减少磨损的作用。