高碱值合成磺酸钙的制备工艺是一个包括多种反应物质， 固、 气、 液多相体系的胶体化学反应过程，反应较为复杂，一般分为两步：第 一步为重烷基苯磺酸和碱性组分(氢氧化钙和氧化钙)为主要原料， 经 中和反应生成中性磺酸钙；第二步对中性磺酸钙继续进行碳酸化反 应，氢氧化钙变成碳酸钙的同时被磺酸钙胶束分散到油中，生成超高 碱性合成磺酸钙。因而反应十分复杂，影响因素很多。

 1、中和反应：

2R SO3H+Ca(OH)2→ (R SO3)2Ca+2 H2O

2、碳酸化反应： 碳酸化反应是制备超高碱性合成磺酸钙的一个主要反应， 反应在 气、固、液三相内进行。在碳酸化过程中所使用的促进剂实际上是一 种相转移催化剂，在此过程中与二氧化碳形成中间络合物(碳酸化的 醇盐等)，这些产物远较金属材料及单纯的碱性组分微粒更易扩散到 有机油相中，再将碳酸钙释放出来，从而抑制了这些微粒遇水凝聚增 大。反应机理如下：

碳酸化反应过程中促进剂的相互配比、 二氧化碳的通人速率和反

应温度的差异，可能导致碳酸钙有三种不同的形态。

 3、关键技术内容及创新点 本研发产品与传统润滑油用高碱值烷基苯磺酸盐产品最本 质区别在于碳酸化过程所生成的碳酸钙形态的不同， 根据碳酸化工艺 的不同，所生成的碳酸钙分别有无定型、球霰石、方解石三种形态， 其中前者具有非晶体结构，后二者具有晶体结构，三种不同形态的碳 酸钙在红外光谱中吸收峰分别为863cm-1 （无定型） 873cm-1 、 （球霰石） 和883cm-1（方解石），可以据此判断产品胶团中的碳酸钙形态结构。 传统磺酸钙中碳酸钙为无定型结构。晶体碳酸钙结构示意如下：

图1

球霰石结构

图2

方解石结构

研究表明， 高碱值烷基苯磺酸钙摩擦学性能与其无机颗粒在摩擦 表面上发生物理沉积形成的保护膜有关， 这是因为高碱值磺酸盐胶体 的胶束结构会在润滑接触中发生变化，使磺酸钙胶团受到破坏，释放 出碳酸钙颗粒并在摩擦表面发生大量沉积。从上图可以看出，方解石 结构的碳酸钙晶体颗粒具有薄层片状结构， 这种结构具有低的剪切强 度和较高的纵向承载能力， 因此当该种晶型的碳酸钙颗粒沉积在摩擦 表面时， 相比无定形和球霰石结构的碳酸钙具有更好的润滑性能和极 压性能。   mamin1121