Компоненты и их влияние на свойства пластичных смазок

Пластичные смазки представляют собой твердые или полутвердые продукты – дисперсии загустителя в жидком смазочном материале.

Простые мыла

На долю пластичных смазок, загущенных простыми мылами, приходится большая часть всех пластичных смазок, выпускаемых в промышленных масштабах. Эти смазки состоят из трех групп компонентов:4 – 20 % (масс.) мыла, 75 – 96 % (масс.) масла и 0 – 5 % (масс.) присадок.

Содержание мыла в специальных пластичных смазках может достигать 40 % (масс.). Мыла получают из карбоновых кислот или их глицеридов (жиров и масел) и гидроксидов и алкоголятов щелочных или щелочноземельных металлов. Они содержатся в пластичных смазках в виде характерных волокнистых структур.

Алюминиевые мыла. Алюминиевые пластичные смазки обычно получают с помощью предварительно приготовленных алюминиевых мыл, оказывающих сильное загущающее действие. Жирные кислоты могут быть получены из гидрированного рыбьего жира, этилгексановой кислоты, стеариновой кислоты или смесей других жирных кислот. В парафиновых базовых маслах загущающий эффект алюминиевых мыл выше, чем в маслах нафтенового основания. Алюминиевые мыла прозрачны и однородны, имеют хорошую адгезию и водостойкость.

Бариевые мыла. Бариевые мыла получают в результате реакции гидроксида бария с различными жирными кислотами или жирами в минеральном масле. Для повышения стойкости к окислению, антикоррозионных свойств и несущей способности в них иногда вводят присадки. Бариевые смазки имеют хорошую стойкость к воде и к напряжению сдвига.

Кальциевые мыла. Их получают в результате реакции гидроксида кальция с жирными кислотами или жирами в минеральном масле. Для производства кальциевых смазок предпочтительными являются нафтеновые и ароматические минеральные масла.

Кальциевые смазки, приготовленные из 12-гидроксистеариновой кислоты (технической, содержащей около 15 % масс, стеариновой кислоты) вместо смесей таких жирных кислот животного происхождения, как кислоты из говяжьего сала и растительных жирных кислот, могут применяться при температурах до 120 °С и при более высоких скоростях вращения подшипников.

Литиевые мыла. Их получают в результате реакции гидроксида лития с жирными кислотами или жирами в минеральных или синтетических маслах, не вступающих в реакцию с гидроксидами щелочных металлов даже при высоких температурах. Эти смазки могут быть также приготовлены с синтетическими маслами (эфирными или силоксановыми маслами).

Натриевые мыла. Их получают в результате реакции жирных кислот или жиров с избыточным количеством гидроксида натрия в масле при температуре выше 150 – 260 °С. Натриевые смазки имеют относительно высокие температуры каплепадения (около 165 °С). Они могут быть использованы для смазывания антифрикционных подшипников при температурах до 120°С, а пластичные смазки с коротковолокнистыми мылами могут применяться для смазывания антифрикционных подшипников даже при высоких скоростях.

Пластичные смазки, загущенные смешанными мылами. Смазки, загущенные смесями простых мыл с различными катионами, например натрием/кальцием, литием/кальцием и натрием/литием/ кальцием, известны как смешанные мыльные смазки.

Комплексные мыла

Мыла металлов на основе высших жирных кислот (например, стеарат металла) могут образовывать комплексные мыла с солями металлов, короткоцепочечных органических кислот (например, уксусной кислоты) или с неорганическими солями (например, карбонатами). В результате этой реакции изменяются типичные параметры смазки, что обычно проявляется в повышении температуры каплепадения.

Алюминиевые комплексные мыла. Пластичные смазки на алюминиевом комплексном мыле имеют высокие температуры каплепадения (иногда выше 230 °С), хорошие механические свойства и водостойкость, а также слабую склонность к выделению масла из смазки. В настоящее время алюминиевые комплексные мыла получают реакцией карбоновых кислот в минеральном масле с изопропилатом алюминия или его тримером—триизопропилоксидом триоксиалюминия.

Бариевые комплексные мыла. В них содержится больше загустителя, чем в нормальных мыльных пластичных смазках; они обладают хорошими противозадирными свойствами, водостойкостью и имеют высокие температуры каплепадения.

Натриевые комплексные мыла. Натриевые комплексные смазки с высоким содержанием мыла — около 25 % (масс.) — имеют особое значение. Наряду с высокой температурой каплепадения (около 240 °С) эти смазки имеют слабую склонность к синерезису и обладают хорошими адгезионными свойствами. По этим показателям они превосходят литиевые смазки для смазывания подшипников качения, несмотря на их чувствительность к воде. Натриевые комплексные смазки с содержанием 35 % (масс.) мыла и пенетрацией перемешанной смазки 210/0,1 мм особенно пригодны для смазывания высокоскоростных внешних колец подшипников (например, шпинделей, частота вращения которых превышает 25000 об/мин).

Кальциевые комплексные мыла. Кальциевые комплексные мыла обеспечивают получение смазок с высокими противозадирными свойствами. Смазки получают в результате реакции высших жирных кислот (например, стеариновой кислоты) и низкомолекулярной жирной кислоты (в большинстве случаев — уксусной кислоты) с избыточным количеством гидроксида кальция в минеральном масле. Увеличение доли уксусной кислоты приводит к повышению структурной стабильности смазки, но увеличивается склонность смазки к затвердеванию.

Литиевые комплексные мыла. Пластичные смазки, загущенные литиевыми комплексными мылами, приобрели значение только благодаря новейшим достижениям в технологии. В последнее время широкое применение получили смазки, приготовленные из бората лития и литиевых мыл гидроксижирных кислот с и без салицилата лития, а также пластичные смазки, полученные из смесей гидроксижирных кислот и алифатических жирных кислот.

Прочие загустители. В настоящее время особенно большое внимание уделяется органофильным бентонитом и полимочевинам. Пластичные смазки на базе этих продуктов и минеральных или синтетических масел особеннопригодны к применению при высоких температурах, где они превосходят нормальные смазки. Пластичные смазки, приготовленные с применением технического углерода или коллоидного диоксида кремния, служат для смазывания горячих пыленезащищенных трансмиссий (например, вращающихся трубчатых печей). Органические загустители применяют в силоксановых маслах для производства высокотемпературных смазок, но они легко могут вызвать загрязнение деталей машин.

Дата добавления: 2017-01-14