Производство пластичных смазок

Состав, структура и классификация пластичных смазок

Пластичные и твердые смазки

Пластичные (консистентные) смазки представляют собой дисперсные микронеоднородные смеси жидких масел с твердыми загустителями, ограничивающими их текучесть. Они занимают промежуточное положение между твердыми телами и жидкостями, потому что не растекаются под действием собственного веса и обычных инерционных сил, а при больших нагрузках текут подобно вязким жидкостям. Это придает им особенные эксплуатационные свойства и позволяет использовать в таких узлах трения, где жидкая смазка не удерживается или куда ее трудно подвести (например, в узлах трения шасси, управления ВС и др.). Пластичные смазки применяют также для герметизации резьбовых, фланцевых соединений в трубопроводах и зазоров в механизмах, для защиты открытых поверхностей деталей от загрязнения и предохранения их от коррозии.

Пластичные смазки состоят из структурного каркаса, образованного твердыми частицами загустителя (дисперсная фаза), и масла, включенного в ячейки этого каркаса (дисперсионная среда). Именно наличие структурного каркаса придает смазке свойства твердого тела.

В качестве загустителей смазок обычно применяют твердые, но достаточно пластичные вещества, главным образом, мыла (натриевые, литиевые, кальциевые, цинковые, бариевые, алюминиевые. свинцовые и комплексные), а также твердые углеводороды (парафин, церезин). Некоторые смазки загущаются специально обработанным силикагелем, органическими и фторуглеродными полимерами, твердыми смазочными веществами – графитом, дисульфидом молибдена. В пластичных смазках загуститель содержится в небольшом количестве (как правило, не более 10...25% от массы смазки).

В пластичных смазках сросшиеся кристаллики загустителя образуют непрерывный, но рыхлый структурный каркас смазки, в ячейках которого находится жидкое масло. Обычно кристаллы загустителя, имеющие нитевидную форму длиной от сотых до десятых долей миллиметра и диаметром порядка десятой доли микрометра, обеспечивают микроволокнистую структуру образуемого

Ми пространственного каркаса смазки с большой поверхностью его контакта с маслом (до тысяч квадратных метров в грамме вещества) и, как следствие этого, большую величину адсорбционных сил, связывающих загуститель с маслом. Эти силы обеспечивают устойчивость, нераздельность смазки, которую принято определять как ее коллоидную стабильность.

Свойства пластичных смазок определяются главным образом загустителем и в меньшей мере – маслом. Так, натриевое мыло обеспечивает смазке прочность и тугоплавкость, но растворяется в воде, вследствие чего натриевые смазки разрушаются во влажной среде. Литиевое мыло по тугоплавкости немного уступает натриевому, но оно менее растворимо в воде. Высокой влагостойкостью обладают смазки, приготовленные на кальциевом мыле, структурный каркас которого стабилизируется водой; однако они неработоспособны при температуре выше 80... 100°С: из-за потерн воды мыльный каркас распадается и масло отделяется от него. Наибольшую влагостойкость придают смазке твердые углеводородные загустители (парафин, церезин), но они плавятся при низкой температуре.

Помимо пластичных существуют жидкие и полужидкие смазки. Они в ряде случаев удобнее пластичных, например, для внутренней консервации двигателей, в технологических процессах.

В соответствии с назначением пластичные смазки обычно разделяют на три основные группы: антифрикционные, уплотнительные и защитные. Однако функции смазок часто переплетаются, особенно антифрикционных, которые в некоторых случаях можно использовать и как консервационные, и как уплотнительные.

Пластичные смазки изготовляют путем загущения нефтяных или синтетических масел мылами, твердыми углеводородами или другими загустителями. Наиболее распространенные смазки на литиевых, натриевых и кальциевых мылах получают в варочных аппаратах путем прямого омыления жирных кислот или жиров соответствующей щелочью – растворами гидроокиси лития LiOН, едкого натра NaOH, известковым молоком Са(ОН)₂. Для лучшего дисиергирования мыла в варочный аппарат сразу добавляют часть масла. Омыление ведется при температуре 80... 90°С несколько часов. Затем добавляют остальное количество масла; в случае изготовления литиевых и натриевых смазок температуру повышают примерно до 200°С. Подогрев производится до тех пор, пока мыло Полностью не разойдется в масле. Смазки охлаждают по определенному режиму, от которого зависят структура мыльного скелета и качество смазки.

Цинковые, алюминиевые и ряд других смазок изготовляют на готовых мылах: в масло, разогретое до температуры 150...210°С (в зависимости от типа смазки), загружают заранее приготовленное мыло. В результате перемешивания мельчайшие частицы мыла расходятся в масле, а при охлаждении образуют структурный скелет, в ячейках которого удерживается масло.

Углеводородные смазки, используемые как защитные от коррозии (консервационные), непосредственно получают из мазута при производстве масел или приготовляют путем растворения в масле твердых углеводородов (парафина, церезина). Такие смазки обладают очень высокой влагоустойчивостью и надежно защищают металлические детали от коррозии.

Помимо основы и загустителя в состав многих пластичных смазок входят стабилизатор, повышающий их коллоидную стабильность, а также различные присадки и наполнители. Наиболее распространенным стабилизатором является вода. Кроме того, роль стабилизатора могут выполнять жирные кислоты, высокомолекулярные спирты, глицерин и некоторые другие ПАВ. Стабилизатор вводится в состав смазки при ее изготовлении или содержится в компонентах, из которых изготавливается смазка, причем количество его может быть небольшим и измеряться десятыми и сотыми долями процента. Концентрируясь на границе твердой и жидком фазы, стабилизатор препятствует уплотнению пористой структуры смазки и выделению жидкого масла.

Для улучшения качества к смазкам добавляют различные i;pn-садки: антнокислительные и антикоррозионные, депрессаторы и др.

Дата добавления: 2013-12-13