Tìm Hiểu Về Chất Làm Đặc Trong Mỡ Bôi Trơn

Mỡ bôi trơn được sử dụng để vận hành nhiều loại máy móc và ổ trục. Hơn 80% vòng bi trên thế giới được bôi trơn. Mỡ bôi trơn dùng để bôi trơn khi dầu bôi trơn lỏng không dùng được. Mỡ được làm từ ba thành phần chính: dầu gốc (70-95%), chất làm đặc (3-30%) và phụ gia (lên đến 10%). Chúng ta sẽ xem xét thành phần thứ hai: chất làm đặc. Chất làm đặc rất cần thiết vì chúng giữ dầu gốc và các chất phụ gia kết dính với nhau.

Chất làm đặc là gì?

Khi kết hợp với dầu gốc và các chất phụ gia, chất làm đặc tạo thành cấu trúc bán lỏng. Mỡ chủ yếu là chất làm đặc, tuy nhiên, chất làm đặc là vật liệu giữ mỡ bôi trơn cho đến khi nó được phân tán. Như đã đề cập ở trên, phần lớn bất kỳ loại dầu mỡ nào đều có thành phần là dầu gốc. Có nhiều loại hợp chất có thể được sử dụng làm chất làm đặc.

Mỡ được phân thành hai loại chính: chất làm đặc gốc xà phòng và không chứa xà phòng. Hơn 90% mỡ bôi trơn trên toàn thế giới là chất làm đặc xà phòng. Chất làm đặc gốc xà phòng được tạo ra thông qua phản ứng axit-bazơ được gọi là phản ứng xà phòng hóa. Kết quả cuối cùng là một hỗn hợp xà phòng và nước. Nước được loại bỏ và xà phòng còn lại được sử dụng làm chất làm đặc cho mỡ. Chất làm đặc xà phòng sẽ phụ thuộc vào loại axit và bazơ nào được sử dụng để xà phòng hóa. Một số hợp chất phổ biến được sử dụng là:

Axit béo trọng lượng phân tử cao: Axit stearic và 12 Hydroxy Stearic (12 HSA)

Axit tạo phức chuỗi ngắn: Tallow, Azelaic và Sebacic Acid

Hầu hết các bazơ là một hợp chất hiđroxit kim loại (như liti, canxi,…).

Các loại chất làm đặc xà phòng

Xà phòng đơn giản : Điều là kết quả của phản ứng giữa một axit béo và một hydroxit kim loại. Xà phòng phổ biến nhất, xà phòng liti, được sản xuất với 12 HSA và liti hydroxit. Hydroxit kim loại xác định chất làm đặc và các loại khác ngoài lithium có thể được sử dụng.

Xà phòng hỗn hợp : Ít phổ biến hơn xà phòng đơn giản, xà phòng hỗn hợp được tạo ra theo kiểu tương tự như xà phòng đơn giản. Tuy nhiên, đặc tính “hỗn hợp” có nguồn gốc từ việc trộn nhiều hợp chất hydroxit kim loại với một axit béo. Một loại xà phòng hỗn hợp phổ biến là xà phòng Ca / Li, được tạo ra từ canxi hydroxit và lithium hydroxit.

Xà phòng phức tạp : Giống như xà phòng đơn giản, xà phòng phức tạp sử dụng một hydroxit kim loại duy nhất. Để tạo ra dầu mỡ phức tạp, một axit béo được kết hợp với một axit tạo phức chuỗi ngắn. Hỗn hợp axit sau đó được kết hợp với một hiđroxit kim loại để tạo thành chất làm đặc phức tạp. Mỡ phức hợp Lithium, loại mỡ phổ biến nhất ở Bắc Mỹ, được làm bằng lithium hydroxit, 12 HSA và axit azelaic. Các loại chất làm đặc có lợi thế hơn xà phòng đơn giản vì đặc tính nhiệt độ cao tốt hơn.

Các loại chất làm đặc không xà phòng

Urê: Còn được gọi là polyurea, những chất làm đặc là sản phẩm phản ứng của di-isocyanate kết hợp với mono và / hoặc diamines. Tỷ lệ của các thành phần sẽ xác định các đặc tính của chất làm đặc. Phân loại bao gồm lợi tiểu, tetraurea, urê-urethane và những loại khác. Vì không có thành phần kim loại nào trong mỡ polyurea nên mỡ không tro và sau đó bền hơn về mặt oxy hóa. Mỡ Polyurea là loại mỡ không xà phòng phổ biến nhất hiện nay.

Đất sét hữu cơ: Còn được gọi là đất sét hữu cơ hoặc chất làm đặc đất sét, những chất làm đặc có nguồn gốc từ khoáng chất thường được làm từ bentonit, hectorit hoặc montmorillonite. Các khoáng chất được tinh chế thành đất sét và được xử lý để tương thích với các hóa chất hữu cơ. Đất sét được phân tán trong mỡ bôi trơn để tạo thành dầu mỡ. Mỡ đất sét không có nhiệt độ nóng chảy và thường được sử dụng trong các loại mỡ bôi trơn có nhiệt độ cao (tuy nhiên dầu sẽ bị oxy hóa nhanh chóng ở nhiệt độ cao).

Khác : Polyurea và chất làm đặc đất sét là những loại mỡ không xà phòng được sử dụng nhiều nhất, nhưng có một số chất làm đặc khác được sử dụng. Bao gồm:

Teflon
Mica và silica gel
Canxi sulfonat
Polytetrafluoroethylen (PTFE)
Muội than

Phân loại độ dày NLGI

Ngoài thành phần, phân loại quan trọng khác cho mỡ là độ dày. Được định nghĩa là độ đặc, độ đặc của mỡ là khả năng chống lại sự biến dạng của lực tác dụng. Được đo bằng độ thâm nhập.

Hầu hết các loại mỡ ngày nay nằm trong khoảng từ cấp 1 đến cấp 3 với NLGI 2 là loại phổ biến nhất. Các loại mỡ có độ thâm nhập cao như 000, 00 và 0 có thể được sử dụng trong các hệ thống khép kín và môi trường lạnh hơn.

Lựa chọn chất làm đặc phù hợp

Loại mỡ phù hợp có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào ứng dụng, môi trường hoạt động và các yếu tố khác của bạn. Môi trường nhiệt độ cao có thể yêu cầu mỡ cứng hơn (cấp NLGI cao hơn) và một số chất làm đặc nhất định có đặc tính nhiệt độ cao.

Việc chuyển đổi và trộn mỡ có thể được chứng minh là cực kỳ tốn kém. Hầu hết các chất làm đặc không trộn lẫn với nhau và có những loại mỡ không tương thích với những loại khác.