СОСТАВ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА

Смазки представляют собой трехкомпонентную коллоидную систему, состоящую из базового масла (дисперсионной среды), загустителя (дисперсной фазы) и модификаторов - маслорастворимых присадок, наполнителей и др. Загуститель образует дисперсию в жидком масле, которая чаще всего бывает волокнистой структуры и образует . пространственный каркас смазки, содержащий в себе масло, самовыделяющееся для смазывания поверхности. Каждая составная часть смазки выполняет специфическую : функцию: загуститель придает смазке густоту, масло смазывает поверхности трения, присадки улучшают функциональные свойства смазок.

Базовые масла

Это основная составная часть (70-96 %) смазки, образующая дисперсионную среду. В большинстве случаев применяются минеральные, синтетические и растительные масла. Свойства смазок зависят от свойств масла. Именно поэтому, для получения смазок с необходимыми свойствами используют различные масла.

Минеральные

Вязкое масло повышает нагрузочную способность, липкость, лучше защищает от коррозии, повышает водостойкость, лучше подавляет вибрацию, шум, но имеет плохие низкотемпературные свойства. Вязкое масло применяется для смазок, работающих в сильнонагружениых, но тихоходных механизмах. Маловязкие масла применяются для смазок быстроходных узлов, например, в подшипниках качения. Чаще всего в производстве смазок используются нафтеновые масла, реже парафиновые и ароматические. Масла с низким индексом вязкости быстрее загущаются и требуют меньше загустителя. Парафиновые масла с высоким индексом вязкости характеризуются широким интервалом рабочей температуры.

Синтетические

Из-за высокой стоимости синтетические масла используются только в тех случаях, когда смазки на основе минеральных масел не удовлетворяют эксплуатационным требованиям. Смазки на основе синтетических масел обладают лучшей окислительной стабильностью, высокотемпературными и низкотемпературными свойствами, повышенной стойкостью к загрязнениям и агрессивным веществам. На свойства смазок влияет природа синтетического масла. Чаще всего для производства пластичных смазок применяются эфирные и силиконовые синтетические масла.

Эфирные (диэфирные) масла. Смазки на основе эфирных масел в первую очередь производятся для использования при высоких скоростях, низких температурах и в тех случаях, когда требуется стойкость к органическим растворителям и нефтепродуктам.

Силиконовые масла. Смазки на силико!\овых маслах обладают хорошими свойствами при низкой температуре. Основной недостаток — плохие смазывающие свойства. Силиконовые смазки непригодны для смазывания поверхностей трения скольжения сталь — сталь.

Растительные

Масла растительного происхождения (например, касторовое масло), в настоящее время все шире применяются при производстве смазок. Это обусловлено экологическими проблемами. При смазке открытых частей машин смазки могут попадать в окружающую среду. Желательно, чтобы смазки разлагались в природе с образованием нетоксичных веществ. Натуральные растительные масла хорошо усваиваются микроорганизмами и насекомыми. Синтетические эфирные и полигликолевы'е масла разлагаются микрогрибками. Минеральные масла разлагаются труднее всех. Поэтому для производства экологически : безвредных смазок применяются растительные масла.

Типы загустителей и смазки на их основе

Загустители (thickeners) - это мягкие, мылообразные органические вещества, которые смешиваются с маслом для повышения его густоты до необходимого в конкретном применении уровня. В качестве зшустителей чаще всего применяют соли металлов и жирных органических кислот, которые называются мылами (soaps).

Загустители предопределяют свойства смазок и являются основой для их характеристики. Волокнистая структура загустителя обусловливает густоту, консистенцию и механическую стабильность смазки, а химическая структура -стойкость к высокой температуре и другие химические свойства. Доля загустителя в смазках составляет 4-20 %.

В качестве загустителей применяют простые, смешанные и комплексные мыла металловСа, Li, Na, Ba, Al, a также твердые углеводороды, силикагели, полимеры и другие вещества. При определении сорта смазки, указывается тип загустителя. Для получения высококачественных смазок в последние годы стали применять модифицированные загустители. Модифицируют мыла жирных кислот и неорганические загустители. Кальциевые и литиевые мыла изготавливаются чаще всего на основе гидрооксистеариновой кислоты.

Мыла металлов

Простые мыла металлов (metal soap) получают из натуральных или синтетических жирных кислот. Смазки на мылах синтетических жирных кислот составляют около 65 % от общего производства. Больше всего производится смазок, в состав которых входят загустители на простых мылах - около 85 % всех смазок.

Смешанные мыла металлов (mixed metal soapпроизводят путем смешения двух, реже -трех мыл разных металлов. Ими бывают смешанные мыла Na-Ca, Li-Ca и Na-Li-Ca, на основе которых изготавливают смазки с соответствующими названиями. Эти смазю обладают некоторыми улучшенными свойствами, например, смазки Na-Са работойюсобы при более низкой температуре, чем смазки Са. Смазки Li-Са более водостойкие, чем смазки Li, аих температура каплепадения выше по сравнению со смазками Са.

Комплексные мыла металлов(сотрlех теtal sоар)получают из нескольких солее одного металла. Обычно одной солью является жирное мыло (например, ацетат), а другой - соль более простой органической кислоты (например, ацетат) или неорганической (например, карбонат). Текстура комплексных загустителей разнообразна. Чаще проявляетеся волокнистая структура каркаса загустителя. При производстве подбираются такие комплексные мыла, которые способствуют улучшению механических и термических свойств смазок. Смазки на основе комплексных мыл составляют около 10 % всех смазок и их доля постоянно увеличивается.

Литиевые(Li)мыла (lithium soap).BЗападной Европе доля смазок на их основе достигает 60 %. Смазки обладают хорошим комплексом свойств и пригодны для смазывания большинства узлов трения автомобиля - высокоскоростных и сильно загруженных подшипников, а также узлов шасси, которые нагреваются до 120-130 °С. Температура каплепадения литиевых смазок достигает 180 °С. Благодаря сохранению работоспособности при низких температурах (до минус 30 °С), они считаются многоцелевыми и универсальными. Литиевые смазки водостойки и не твердею! при продолжительном, нагревании. Это достаточно долговечные смазки, обладающие хорошей стабильностью! эксплуатационных свойств. В качестве примера можно привести мазки российского производства - Литол-24, Фиол, Северол и др.

Комплексные литиевыемыла (соmplex lithium soap).Смазки на их основе отличаются большей окислительной и термической стабильностью, температура их каплепадения превышает 220 °С. На основе комплексных литиевых мыл и синтетических эфирных масел производятся всесезонные смазки, характеризующиеся широким интервалом рабочей температуры. Комплексные литиевые смазки долговечны, стабильны, поэтому часто ими заполняют подшипники и узлы трения на весь период эксплуатации.

Кальциевые(Са) мыла (calcium soap). Смазки на их основе самые дешевые. Их структура гомогенная, маслоподобная. Основным преимуществом этих смазок является высокая водостойкость и хорошая адгезия (прилипание), поэтому они хорошо предохраняют металлические поверхности от коррозии. Обладают относительно хорошими низкотемпературными свойствами. Термостойкость невысокая, смазка пригодна до температуры около 70°С. Кальциевые смазки не являются стабильными - в ходе работы разжижаются, а при хранении твердеют. Используются для смазывания подшипников водяных насосов, подшипников качения или скольжения, когда отсутствуют высокие скорости и не требуется особая окислительная стабильность. Производство кальциевых смазок снижается. Их доля в Западной Европе составляет около 8 %. Несмотря на это, кальциевые смазки широко распространены в странах СНГ, где они составляют около 50 % всех смазок.

Кальциевые смазки, изготовленные на мылах синтетических жирных кислот, выдерживают температуру до 120 °С и могут использоваться в скоростных механизмах. Универсальные смазки на основе мыла сульфоната кальция характеризуются хорошей водостойкостью, работоспособностью до 180 °С и рядом других ценных эксплуатационных свойств.

В российской технической литературе кальциевые смазки называются солидолами. На основе синтетических жирных кислот изготавливают Солидол С, а на основе натуральных жирных кислот - Солидол Ж.

Комплексные кальциевыемыла (calcium соmрlех soap). Смазки на их основе обладают лучшими свойствами, чем смазки на основе обыкновенного кальциевого мыла. Им характерна хорошая водостойкость и высокая температура каплепадения, дс 250°, а иногда до 300 °С. Однако рабочая температура не должна превышать 160 °С, так как при более высокой температуре начинается химическое разложение мыла. Са-комплексные мыла обладают хорошими защитными, антикоррозионными, противоизносными и противозадирными свойствами и используются для изготовления низкотемпературных, уплотнительных и ЕР (Ех1гете Ргеззиге) смазок.

В России комплексные кальциевые смазки распространены меньше, чем в западных странах, а основной пример смазки такого типа - Униол.

Натриевые(N3) мыла (sodium soap). Основной недостаток Nа смазок - высокая растворимость в воде. Небольшое количество влаги в смазке не вызывает коррозии и не ухудшает смазочных свойств. Значительное количество воды в смазке вредно. Натриевые смазки хорошо адгезируют к поверхностям, обладают высокой механической стабильностью, мало изменяются при интенсивном перемешивании и пригодны для длительного применения. Они работоспособны до температур 110-120 °С, но некоторые из них довольно чувствительны к температуре и твердеют при высокой рабочей температуре.

Натриевые смазки составляют небольшую часть от общего количества - около 6 %. В России они называются консталинами. Их термостойкость выше, чем у солидолов (до 120 °С).

Натриевые комплексныемыла (sodium complex sоар).Смазки на их основе более термостойкие (до 160 °С) и водостойкие до 50 °С. Они пригодны для долговременного смазывания.

Натриевые-кальциевые смешанныемыла (sodium-calcium soap). Смазки на их основе близки по свойствам к консталину. Применяются для смазывания подшипников колес автомобилей.

Алюминиевые(А1) мыла (aluminium soap). Смазки на их основе характеризуются прозрачностью, ровностью, хорошей адгезией и водостойкостью, даже при воздействии соленой морской воды. Основные недостатки - низкая механическая стабильность, сравнительно низкая температура каплепадения (около 110 °С). Максимальная температура применения 60-100 °С. Чаще всего применяются для смазывания механизмов морских кораблей. В настоящее время все чаще заменяются литиевыми смазками.

Алюминиевые комплексныемыла (aluminium complex soap). Смазки на их основе являются термостойкими, водостойкими, температура их применения достигает 140 °С, а температура каплепадения в некоторых случаях превышает 250 °С. Работоспособны в широком диапазоне температур, минимальная температура применения может достигать минус 30 °С. Обладают хорошими эксплуатационными свойствами: они термостойки, водостойки и имеют высокую механическую стабильность, необходимую для долговечной работы.

Алюминиевые-бариевыемыла (aluminium-barium sоар).Смазки на их основе используются в качестве антифрикционных и защитных. Они могут работать при контакте . с морской водой.

Бариевые (Ва) и бариевые комплексныемыла (barium soap, barium complex soap).

Смазки на их основе обладают высокой водостойкостью, инертностью к парам нефтепродуктов, способны выдержать значительные нафузки, характеризуются химической и механической стабильностью. Температура каплепадения бариевых смазок около 150 °С, бариевых комплексных смазок - может превышать 220 °С. Эти смазки дороги и вредны для здоровья, поэтому используются редко.

Бариевая комплексная смазка ШРБ-4 российского производства обладает очень хорошими противозадирными свойствами и используется для смазывания рулевого механизма автомобилей ВАЗ.