Пластичные смазки и синтетические масла

7. Пластичные смазки и синтетические масла.

Пластичные смазки отличаются от нефтяных масел наличием твердого загустителя, образующего структурный каркас, т.е. пластичные масла сочетают свойства твердого тела и жидкости. При отсутствии нагрузок пластичные смазки ведут себя как твердые тела, но при воздействии даже малых нагрузок, структурный каркас разрушается и смазки приобретают вязко-текучее состояние. После прекращения воздействия нагрузок структурный каркас восстанавливается, и смазки приобретают первоначальные свойства. Это явления называют тиксотропия (не характерной для масел).

По составу пластичные смазки включают три основные составляющие:

- дисперсионная среда;

- дисперсная фаза(т.е. твердый загуститель)- 10-13%;

- всевозможные добавки от 1 до 15%, они представляют собой присадки, наполнители, модификаторы структуры. Выбор и количество этих добавок выбираются по назначению смазок.

Дисперсионная среда представляет собой нефтяные или синтетические масла. Чаще всего из нефтяных масел используют индустриальные масла с V₅₀= 40-60 мм²/с(легкие и средние дистилляты).

При использовании синтетических масел получают смазки, имеющие высокие индексы вязкости - более 140.

Дисперсная фаза, которую образует твердый загуститель, преимущественно образуется при введении в состав масел солей жирных высокомолекулярных кислот (или их называют металлические мыла). Могут также использоваться неорганические добавки (на основе силигагеля). Также могут использоваться органические загустители (кристаллические полимеры).

Добавки – антиокислительные присадки, антифрикционные.

Наполнители и модификаторы это структуры – твердые дисперсные(дисперсность – это характеристика размера частиц(степени раздробленности)) вещества, практически нерастворимые в дисперсной среде (в масляной основе), образуют самостоятельную основу. Это преимущественно слоистые материалы: графит, сульфид молибдена MoS₂.

 Пластичных смазок производится 45-50 тыс. тонн. Из них 8% приходится на антифрикционные, 14% на консервационные смазки, 2% уплотнительные.

Основные свойства пластичных смазок.

Наиболее важное значение, придают их реологическим свойствам (объемно-механические).

Предел прочности на сдвиг, определяет способность смазок удерживаться на поверхностях трения. Этот показатель должен быть не менее 100-200 Па при максимальной температуре использования. Вязкость влияет на пусковые характеристики механизмов и на потери энергии при работе различных узлов трения. Принято определять динамическую вязкость при минимальной температуре. Механическая стабильность пластической смазки могут в процессе деформирования изменять свои реологические свойства. Термоупрочнение - это характеристика только пластичных смазок, связанная с тем, что при изменении температуры все показатели меняются. Для некоторых смазок после термообработки, повышается предел прочности на сдвиг. ( на сажевых, на основе солей синтетических жирных кислот). Испаряемость дисперсной среды смазки. Этот показатель характеризует срок службы смазки. При производстве вакуумных смазок – отдают предпочтение синтетическим маслам. Химическая стабильность – используется при температуре 100⁰С. Только для смазок на основе нефтяных масел.

Пластические смазки подразделяются по типу загустителя на:

Мыльные; Немыльные; Углеводородные; Полужидкие.

Мыльные смазки называют в зависимости от металла( литиевые, натриевые, кальциевые, алюминиевые, комплексные смазки).

Литиевые смазки позволяют расширить температурные пределы использования смазок.

В России доля литиевых смазок 23%, в США 60%.

Литол-24 – эта смазка позволяет использовать её в широком температурном интервале от –40 до +130⁰С.

Солидол – предел использования 60-70⁰С.

Термостойкие смазки ВНИИНП-207, ВНИИНП-210, униол-1. Температурный предел до 250⁰С, удовлетворит антифрикционные свойства.

Немыльные смазки на неорганических загустителях (силикагель, сажа, бентонит). Доля производства 0,02% или около 10 тонн в год. Обладает повышенной химической устойчивостью к воздействию агрессивных сред.

На органических загустителях – полиуретановые – готовят на основе полимеров.

Углеводородные смазки( в России производят 3 тыс. тонн в год) готовят на основе у/в смесей.

Полужидкие смазки – используют для герметизации малых зазоров в механизмах. (150 наименований, использование до 150⁰С).

Основа для производства синтетических масел:

O  O-R’

R-C + R’OH → R-C

OH OH