| поиск |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Смазка | Предел прочности, кПа, при температуре | Вязкость, кПа•с, при температуре | Испаряемость, % (при 1000C, 1 ч) | Коллоидная стабильность, % | Температурный диапазон применения, 0C | ||
| 500C | 800C | 00C | 200C | ||||
| Общего назначения | 0,2-0,3 | - | 0,1-0,2 | 0,08-0,15 | 1-4 | 1-5 | от -20 до 65 |
| Многоцелевая | 0,4-0,6 | 0,2-0,6 | 0,2-0,28 | 0,08-0,12 | 2-3 (при 1500C) | 8-12 | от -40 до 120 |
| Термостойкая | 0,12-0,25 | 0,06-0,15 | 0,08-0,2 | 0,04-0,10 | 0,5-1 (при 1500C) | 3-7 | от -60 до 150 |
| Морозостойкая | 0,18-0,4 | 0,1-0,15 | 0,16-0,35 | 0,085-0,115 | 1-2 | 8-15 | от -50 до 100 |
| Химически стойкая | 0,4-0,8 | 0 | 1-2,5 | 0,1-0,3 | 1 | 1-3 | от -20 до 50 |
| Радиационностойкая | 0,37 | 0,2-0,26 | 0,18-0,21 | 0,12-0,13 | 2-6 (при 2000C) | 3-8 | от -20 до 250 |
| Приборная | 0,15-0,4 | 0,06-0,1 | 0,5-0,7 | 0,15-0,2 | 0,5-2 | 3-9 | от -40 до 100 |
| Для электрич. машин | 0,25-0,65 | 0,13-0,3 | 0,2-0,4 | 0,14-0,24 | 3-4 (при 1500C) | 5-8 | от -30 до 100 |
| Авиационная | 0,12-0,24 | 0,11-0,2 | 0,05-0,18 | 0,05-0,07 | 0,5 | 8-16 | от -60 до 150 |
| Космическая | 0-0,04 | 0 | 0,07 | 0,03 | 0,9 (при 1500C) | 10 | от -50 до 115 |
| Металлоплакирующая | 0,58 | 0,4 | 0,15-0,28 | 0,08-0,16 | 1 | 10-15 | от -40 до 130 |
| Автомобильная | 0,4-0,84 | 0,4-0,52 | 0,1-0,2 | 0,08-0,15 | 3,6 | 2-5 | от -30 до 100 |
| Железнодорожная | 0,4-0,6 | 0,15-0,25 | 0,37-0,43 | 0,2-0,3 | <2,5 | 9-12 | от -40 до 120 |
| Морская | 0,35-0,8 | 0,24-0,38 | 1,2-2,0 | 0,4-0,7 | 0 | 1-5 | от 0 до 75 |
| Индустриальная | 0,15-0,35 | 0,1-0,3 | <0,11 | 0,055 | 1-2 (при 1500C) | 3-10 | от -10 до 160 |
| Консервационная | 0,05-0,18 | - | 1,5-4,0 | 0,1-0,4 | 0 | 1-4 | ниже 50 |
| Канатная | - | - | 0,25-0,36 | 0,02-0,75 | 0,8-1,5 | - | от -35 до 50 |
| Уплотнительная | 0,3-0,55 | 0,2 | 0,43 | 0,2 | 9,3 (при 1500C) | 3-6 | от -25 до 130 |
Дисперсная фаза. Содержание загустителей в смазках составляет, как правило, 10-15%, при низкой загущающей способности-до 20-50% по массе. Загустители оказывают наиб. влияние на структуру и свойства пластичные смазки и подразделяются на органические и неорганические.
Смазки на орг. загустителях: мыльные [загустители-соли высших жирных кислот (мыла)]; углеводородные (твердые предельные углеводороды C18-C35, C36-C55 и др.); пигментные (орг. красители); полимерные (напр., фторопласты); уреатные (алкил-, ацил- и арилпроизводные мочевины); на основе целлюлозы, солей терефталевой кислоты и т.д.
Мыльные смазки различают по катионам-кальциевые, натриевые, литиевые и др. Среди Са-смазок, выпуск которых в СССР составляет 75% выработки всех пластичные смазки, особенно важны составы на гидратир. Са-мылах-солидолы, работоспособные при температурах от -30 до 700C. Широко используют безводные пластичные смазки на основе комплексных Са-мыл (кСа-смазки), в которых загустителями служат комплексные соед. солей высо-комол. (обычно стеариновой) и низкомол. (как правило, уксусной) жирных кислот; эти смазки более термостойки по сравнению с обычными кальциевыми и работоспособны до 1600C. Распространены (10% выпуска всех пластичные смазки) также Na-смазки, особенно консталины, работоспособные до 110-1200C; однако они растворимы в воде и легко смываются с металлич. пов-стей. Все большее применение получают многоцелевые Li-смазки, совмещающие достоинства кальциевых (водостойкость) и натриевых (т. каплепад. 170-2000C) смазок и работоспособные при температурах от —50 до 1300C (см., например, Литол). Кроме перечисленных пластичные смазки в ряде случаев используют смазки на основе солей Al, Ba, Pb, Zn и др.
Углеводородные смазки (напр., пушечная, ЦИАТИМ-205) получают загущением главным образом вязких остаточных или высокоочищенных нефтяных масел твердыми углеводородами -парафином, церезином, их смесью, а также петролатумом, к которым иногда добавляют пчелиный и др. прир. воски. Эти смазки отличаются низкой температурой каплепадения (45-700C), высокими водо- и морозостойкостью, а также хим. стабильностью, способностью после расплавления и послед, охлаждения восстанавливать структуру и свойства.
Пигментные смазки (напр., ВНИИ НП-235) приготовляют введением преим. в синтетич. масла (полисилоксаны, поли-фениловые эфиры) в кол-вах 20-50% по массе красителей -индантрена, изовиалонтрона, фталоцианина меди и др. Отличаются высокими мех., коллоидной и хим. стабильностью, работоспособны при температурах от -80 до 250-3000C и выше.
Полимерные смазки (напр., ВНИИ НП-233) получают загущением перфторполиэфиров, перфтор- и перфторхлор-углеродов сходными с ними по хим. природе высокомол. твердыми полимерами (напр., полиуретанами). Чрезвычайно химически стабильны и работоспособны до 3000C.
Смазки на неорг. загустителях. Получают загущением нефтяных и синтетич. масел неорг. соединениями: силикагелем (напр., смазки ВНИИ НП-279 или 282), стекловолокном, асбестом, бентонитовыми глинами (напр., смазка ВНИИ НП-273) и т. д. Эти смазки стабильны при высоких температурах (200-3000C, в перспективе - при 400-6000C), радиоактивном облучении и др. сильных внеш. воздействиях.
Загустители используют как в отдельности, так и в сочетании друг с другом. В случае смешанных загустителей каждый компонент выполняет свою ф-цию: так, мыла улучшают смазочную способность, твердые углеводороды повышают водостойкость, неорг. загустители расширяют температурный диапазон применения смазок.
Некоторые важные характеристики пластичные смазки приведены в таблице.
Модификаторы структуры и добавки. Улучшение качества смазок достигается присутствием в них модификаторов структуры и введением наполнителей и присадок.
Прочность пространств. структурного каркаса смазок повышается благодаря т. наз. модификаторам структуры. Причины их присутствия в смазках: вносятся дисперсионной средой (напр., смолы и нефтяные кислоты); образуются при приготовлении-т. наз. технол. ПАВ (продукты окисления жидкой основы, избыток жирового сырья и продукты его превращений); накапливаются при хранении и применении (кислородсодержащие соед.) и т.д.
Наполнители (1-15%, реже до 20% по массе и более)-твердые высоко дисперсные (размер частиц до 10 мкм) вещества-графит, техн. углерод (сажа), MoS2, BN, алюмосиликаты, порошки Sn, Cu и др. металлов. Обладают слабым загущающим действием, практически нерастворимы в дисперсионной среде, образуют самостоят. фазу в смазках и способствуют упрочнению их граничных слоев.
Присадки (0,001-5% по массе) - обычно орг. соед., растворимые в дисперсионной среде, оказывают существ. влияние на формирование структуры и реологич. свойства смазок. Осн. присадки: антиокислительные (напр., ионол), антикоррозионные (нитрованный окисленный петролатум и др.), противоизносные (напр., трикрезилфосфат), вязкостные (по-лиизобутилены и др.) и т.д. (см. также Присадки к смазочным материалам). Эффективно также использование в пластичные смазки композиций присадок и наполнителей.
Получение. Технол. процессы произ-ва смазок м.б. периодическими (обычно при выпуске большого ассортимента некрупными партиями) или непрерывными (целесообразны при выработке крупных партий одного сорта смазки). Типичная периодич. технология приготовления наиб. распространенных мыльных смазок заключается в следующем. В варочный котел загружают 15-30% нефтяного масла и всю порцию жирового компонента. Ингредиенты при перемешивании нагревают до 70-800C и добавляют водный раствор щелочи. При интенсивном перемешивании и температуре до 1100C происходит омыление жиров, после чего температуру повышают до 130 0C для выпаривания излишнего кол-ва воды. Затем смесь полученной мыльной основы и остатка масла нагревают до температуры плавления мыла. По окончании варки мыльный расплав охлаждают. Режим охлаждения определяет пространств. каркас смазок: при быстром понижении температуры образуются мелкие, при медленном - крупные частицы загустителя. Смазки, полученные путем быстрого охлаждения расплава, отличаются большей прочностью. Наиб. упорядоченная и прочная структура пластичные смазки формируется в режиме изотермич. кристаллизации.
Принципиальная технол. схема непрерывного произ-ва смазок: измельчение готового сухого мыла; приготовление суспензии его порошка в половине общего кол-ва синтетич. масла; нагревание суспензии до образования расплава; смешение последнего с остальным кол-вом нагретого масла; охлаждение мыльного расплава. Технология получения углеводородных смазок намного проще, чем мыльных, и сводится в осн. к сплавлению при перемешивании компонентов, выпарке воды и охлаждению готового расплава.
Стабильность охлажденных после приготовления пластичные смазки повышают продавливанием их через узкие кольцевые отверстия под давлением 20-25 МПа (гомогенизация) или через щелевые зазоры в полость спец. аппарата, из которого непрерывно откачивают воздух (деаэрация).
Применение. Св-ва пластичные смазки определяют их преимущества перед жидкими смазочными материалами: малый уд. расход (иногда в сотни раз меньший); возможность создания более простых конструкций машин и механизмов, больший их "межсмазочный" период эксплуатации и значительно более низкие затраты на обслуживание.
Благоприятное сочетание свойств жидкости и твердого тела позволяет использовать пластичные смазки в разнообразных узлах трения: открытых, негерметизированных, труднодоступных, расположенных под углом к горизонту, работающих в широких диапазонах температур и скоростей, а также в вакууме; в механизмах с редко сменяемыми смазками, при недопустимости загрязнения ими среды или попадания на детали и перерабатываемые материалы, при вынужденном контакте с водой и др.
По назначению различают пластичные смазки (см. также табл.): для снижения трения и износа деталей машин и механизмов (см. Антифрикционные смазки, Металлоплакирующие смазочные материалы); для защиты металлич. изделий от коррозии и предотвращения износа (см. Канатные смазки, Консерва-ционные смазки); для герметизации резьбовых соед., сальников, щелей, зазоров и т. д. (см. Уплотнительные смазки); для спец. целей увеличения трения для предотвращения проскальзывания трущихся пов-стей (фрикционные смазки), улучшения их приработки (приработочные смазки) и др. Кроме этих осн. ф-ций, смазки выполняют роль электро-изоляц. материалов, защищают детали узлов трения от ударных нагрузок, снижают вибрации и шум.
Мировое производство пластичные смазки составляет ок. 1 млн. т/год, или примерно 4% выработки нефтяных масел (1989).
Лит.: Фукс И. Г., Пластичные смазки, M., 1972; его же, Добавки к пластичным смазкам, M., 1982; Синицын В. В., Пластичные смазки в СССР, 2 изд., M., 1984; Ищук Ю. Л., Технология пластичных смазок, К., 1986; Вава-нов В. В., Вайншток В. В., Гуреев А. А., Автомобильные пластичные смазки, M., 1986; Гуреев А. А., Фукс И. Г., Лашхи В. Л., Химмотология, M., 1986, с. 278- 363; Климов К. И., Антифрикционные пластичные смазки, M., 1988; Смазочные материалы. Справочник, M., 1989, с. 113-50; Топлива, смазочные материалы. технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочное издание, под ред. В. M. Школьникова, M., 1989, с. 257-321. © А. В. Виленкин.
