Синтетические смазки

17.08.2017

Окончание 20 века ознаменовалось появлением синтетических полимеров, которые подняли планку возможностей в разработке и производстве смазочных материалов на недосягаемый ранее уровень, создав в этой сфере новую точку отсчёта.

Синтетические смазки

Схема процесса получения синтетических базовых масел

Виды синтетических базовых масел и их особенности:

Тип базового масла

Группа

API

Особенности

Гидрокрекинговые

HC

III

Улучшенные вязкостно-температурные свойства и термоокислительная стабильность, отличные смазывающие свойства

Полиальфаолефиновые

(ПАО-синтетика)

PAO

IV

Отличные вязкостно-температурные свойства и термоокислительная стабильность, хорошие смазывающие свойства

Полиалкиленгликолевые

PAG

 

V

Отличные вязкостно-температурные и смазывающие свойства, высокая термоокислительная стабильность

Полиэстеровые

PE

Отличные вязкостно-температурные и смазывающие свойства, высокая термоокислительная стабильность

Перфторполиэфирные

PFPE

Отличные вязкостно-температурные и смазывающие свойства, абсолютная термоокислительная стабильность даже в контакте с кислородом

Кремнийорганические

Жидкости (силиконы)

Si

Отличные вязкостно-температурные свойства, очень высокая термоокислительная стабильность. Весьма низкие смазывающие свойства. Инертны к резинам

И хотя разработчикам смазочной продукции пришлось основательно пересмотреть подходы к созданию масел и смазок, современные достижения в области базовых масел, присадочных композиций и загустителей позволили предложить потребителю принципиально новые технические решения.

Так в пластичных смазках отличные физико-химические свойства полиальфаолефиновых (ПАО) синтетических масел были дополнены уникальными особенностями загустителя нового поколения на комплексе сульфоната кальция, который одновременно выступает в качестве:

  1. загустителя,
  2. противоизносной и противозадирной присадки,
  3. ингибитора коррозии.

Сочетание свойств сульфоната кальция со свойствами ПАО-синтетики создаёт мощный синергетический эффект в виде:

  1. отличных высокотемпературных свойств,
  2. наилучших трибологических характеристик,
  3. высокой антиокислительной стойкости и низкой испаряемости,
  4. непревзойдённых вязкостно-температурных характеристик,
  5. хорошей низкотемпературной работоспособности,
  6. прекрасной водостойкости,
  7. эффективных антикоррозионных свойств.

Эксплуатационные свойства смазочного материала, обусловленные природными физико-химическими особенностями его компонентов, отличаются от свойств, достигнутых за счет функциональных присадок более высокой стабильностью и длительным сроком службы. Из этого обстоятельства вытекает ещё одно достоинство синтетических сульфонатно-кальциевых смазок:

  1. стабильность характеристик и длительный ресурс работы.

Предлагаю, друзья, более подробно рассмотреть химизм взаимодействия ПАО-синтетики с сульфонатно-кальциевым загустителем, так как без этого понимания перечисление достоинств – не более чем рекламный текст, не подкреплённый какими-либо доказательствами.

Итак, базовые масла…

Напомню читателю о том, что противоизносные свойства смазочного материала определяются способностью базового масла смачивать поверхность металла.

Минеральные базовые масла

Всем известная смачивающая способность минерального масла обуславливает в парах трения метал-металл формирование прочной смазочной плёнки и устойчивого гидродинамического режима работы. Несмотря на весьма невысокие вязкостно-температурные и термоокислительные свойства, смазывающая способность минеральных масел очень высока.

Полиэстеры

Полярные молекулы полиэстеров способны не только создавать устойчивую смазочную плёнку, но и «прилипать» к поверхности металла, прочно удерживаясь при самых высоких механических и тепловых нагрузках. Именно это полезное свойство полиэстеров используется в производстве смазочных материалов.

ПАО-синтетика

Полиальфаолефиновые базовые масла превосходят большинство синтетических полимеров, которые используются в производстве смазочных материалов, не только по части физико-химических свойств, но и в экономике их применения. Благодаря отличным вязкостно-температурным и термоокислительным свойствам, низкой температуре застывания и малой испаряемости, ПАО-синтетические смазочные материалы обладают прекрасными температурными и климатическими характеристиками. Широчайший диапазон рабочих температур от арктических до тропических позволяет в два раза сократить номенклатуру масел и смазок, снизить складские запасы и логистические затраты.

При всех высочайших физико-химических свойствах, полиальфаолефины, однако, имеют свои трибологические особенности, которые требуют несколько иного подхода в разработке композиций смазочных материалов. В синтетических пластичных смазках нового поколения «трибология» ПАО гармонично дополняются уникальными несущими свойствами загустителя на комплексе сульфоната кальция.

Немного об истории загустителя на основе комплекса сульфоната кальция…

Полезные свойства кальциевых загустителей используются давно – с момента появления первых пластичных смазок. Водостойкость и хорошая несущая способность кальциевых мыл, а также доступность сырья привлекают разработчиков пластичных смазок своей перспективностью. Эволюция кальциевых смазок представляет собой последовательность типов загустителей, которые сменяли друг друга на протяжении своей истории:

  1. кальциевый водный загуститель,
  2. кальциевый безводный,
  3. смешанные загустители на основе кальция,
  4. комплексный кальциевый,
  5. сульфонатно-кальциевый комплекс.

Таким образом сульфонатно-кальциевый комплекс это пятое поколение кальциевых загустителей.

Первые смазки на загустителе, состоящем из кальциевых солей сульфоновых кислот, появились в шестидесятые годы 20 века. В связи с весьма высокой себестоимостью производства они получили довольно ограниченное применение. В основном сульфонат кальция использовался в смазках в качестве трибологической присадки. В середине восьмидесятых годов была реализована идея использования сульфонатно-кальциевого комплекса в качестве загустителя, которая, однако, не получила массового промышленного воплощения из-за по-прежнему высокой себестоимости. Лишь в 2008 году компания Lubrizol представила современную технологию производства сульфонатно-кальциевых смазок. Ныне технологии производства сульфонатно-кальциевых смазок – достояние науки, а их производство стало массовым.

Синтетические сульфонатно-кальциевые смазки (PAO-CAS) – новейшее перспективное поколение пластичных смазок, предложением которых может «похвастать» не каждый мировой производитель. Лидером в разработке и производстве пластичных смазок нового поколения в России выступает партнёр компании АРГО – научно-производственная фирма SpecLub Professional. Уровень эксплуатационных свойств её смазок сопоставим только с уровнем продукции мировых лидеров.

Сульфонатно-кальциевые синтетические смазки от компании SpecLub Professional представлены серией Cascada. Рассмотрим наиболее яркий пример – смазку для арктических условий работы тяжелонагруженной карьерной техники. Вот её характеристики:

Показатель

Метод

Cascada Arctic Moly EP0

Загуститель

-

Calcium Sulfonate Complex

Содержание MoS2, %

-

5

Температуры окружающего воздуха, ºС

-

-50…+20

Диапазон рабочих температур, ºС

-

-60..+180

Классификация смазок

DIN 51502

KPF2P-60

Цвет смазки

Визуально

Темно-серый

Класс консистенции NLGI

DIN 51 818

0

Пенетрация 0,1 мм

DIN 51818

355-385

Вязкость базового масла при 40ºС, мм²/с

DIN 51562-1

30

Нагрузка сваривания, H

DIN 51350

6174

Обращает на себя внимание рабочий диапазон температур от -60ºС до +180ºС. Для традиционных смазок это труднодостижимый уровень работоспособности, который стал возможен именно благодаря сочетанию вязкостно-температурных свойств ПАО и сульфонатно-кальциевого загустителя. Но наиболее замечательна нагрузка сваривания данной смазки в 6174 Ньютона, отражающая противозадирные свойства. Это очень высокий показатель, который достигнут сочетанием трибологии сульфоната кальция и дисульфида молибдена.

Cascada Arctic Moly может использоваться в северных условиях всесезонно, что было невозможно при применении традиционных минеральных смазок, требующих сезонных переходов зима-лето и лето-зима. Общая выгода от использования Cascada Arctic Moly достигается за счет:

  1. двухкратного сокращения номенклатуры пластичных смазок,
  2. сокращения складских запасов смазки,
  3. упрощения логистического процесса,
  4. повышения ресурса втулочно-пальцевых шарниров землеройной техники в 1,5-2 раза,
  5. возможности эксплуатации техники при температурах окружающего воздуха от минус 60°С до +20°С.

На этом обзор завершаю и напоминаю свой e-mail: pavel.n@mail.ru для обсуждения практических вопросов, вероятно возникших при прочтении этого эссе.

До новых встреч!

Павел Надежный

связаться с нами
подобрать смазку