Литиевые смазки. Классификация и применение

Литиевые смазки
Минеральные литиевые смазки
Синтетические литиевые смазки
  Силиконовые смазки
  Эфирные смазки
  Полиальфаолефиновые смазки
Комплексные смазки
Литиевые смазки EFELE
Заключение

Основными компонентами пластичных смазок являются базовые масла и загустители. Для улучшения и придания новых эксплуатационных свойств этих материалов (например, антикоррозионных, антиокислительных, противозадирных) в состав могут вводить различные присадки и твердые наполнители.

В большинстве пластичных смазок используются мыльные загустители – соли жирных кислот различных металлов. Чаще всего применяются литиевые, кальциевые, алюминиевые мыла или их комплексы. По загустителю дается название группе пластичных смазок.

Литиевые смазки

Пластичные смазки, изготовленные на основе литиевого мыла или их комплексов, относятся к литиевым смазкам.

Зная тип загустителя, можно определить область применения, многие свойства и характеристики материала. От применения того или иного загустителя зависят рабочий диапазон температур механическая стабильность, температура каплепадения, водостойкость.

Впервые пластичная смазка на базе простого литиевого мыла была зафиксирована патентом США № 2274675 3 марта 1942 года. Американский инженер-химик Кларенс Э. Эрл открыл новую эру в индустрии смазочных материалов.

На сегодняшний день более 70 % выпускающихся смазок являются литиевыми. Литиевый загуститель является одним из самых дешевых, но, в то же время, обеспечивает достаточно высокие эксплуатационные свойства пластичным смазкам. Литиевые смазки пользуются высоким спросом во всем мире.

По сравнению с другими щелочными мылами литиевые имеют ряд достоинств. Они имеют лучшую водостойкость, чем у натриевых материалов, большую термостойкость, чем у кальциевых и натриевых смазок, характеризуются отличной механической стабильностью.

Главными преимуществами литиевых смазок являются универсальность применения и многофункциональность.

В настоящее время производители смазочных материалов выпускают широкий ассортимент литиевых пластичных смазок. Такие материалы изготовлены на основе высококачественных минеральных, полусинтетических и синтетических масел, содержат различные присадки и твердосмазочные наполнители. Такой состав позволяет решать подавляющее большинство задач, стоящих перед промышленными предприятиями и сервисными компаниями.

Смазочные материалы с загустителями на основе простых или комплексных литиевых загустителей, обладают свойствами, удовлетворяющими самым взыскательным потребностям, и имеют широкую сферу применения.

Минеральные литиевые смазки

Подавляющее большинство пластичных литиевых смазок на базе минеральных масел в зависимости от предъявляемых требований используются в температурном диапазоне от -40 °С до +150 °С.

Обладая достаточно высокими эксплуатационными свойствами, минеральные смазки дешевле синтетических и полусинтетических материалов. При этом спектр их применения весьма широк – с их помощью обслуживают большинство узлов и механизмов со среднестатистическими условиями эксплуатации.

Минеральные масла в качестве базового компонента таких материалов накладывают некоторые ограничения на их применения. Так, минеральные масла могут вызывать набухание или разрушение некоторых видов пластмасс или эластомеров. Поэтому, перед использованием в узлах с парами трения “металл-пластмасса” или “металл-резина” рекомендуется провести тест на совместимость.

Синтетические литиевые смазки

Синтетические пластичные смазки – это материалы, в которых в качестве базовых используются искусственно синтезированные масла.

Большинство синтетических масел, использующихся в настоящее время в качестве базовых, были разработаны в период с 1920 по 1940 гг. Их стоимость даже сейчас остается достаточно высокой, поэтому доля синтетических пластичных смазок на рынке смазочных материалов составляет лишь небольшую часть.

Благодаря более высокой термостойкости, механической и химической стабильности эти материалы эффективно применяются в различных узлах трения, в том числе в парах трения “металл-пластмассы и “металл-эластомеры”.

Силиконовые смазки

Силиконовые – еще один вид синтетических смазок. Эти материалы в качестве базового компонента используют силиконовые масла.

Силиконовые литиевые смазки характеризуются следующими особенностями:

• Широким диапазоном рабочих температур
• Высокой адгезией
• Безопасностью – не оказывают физиологического воздействия на организм человека
• Высокими диэлектрическими свойствами
• Химической инертностью и стойкостью
• Продолжительным сроком эксплуатации
• Отличными водоотталкивающими свойствами
• Низким коэффициентом трения

Из недостатков можно упомянуть тот факт, что силиконовые литиевые смазки обладают невысокой несущей способностью.

Эфирные смазки

Основное достоинство литиевых смазок, изготовленных на базе синтетических эфирных масел, является их способность работать при высоких скоростях. Фактор скорости Dnтаких материалов достигает значений 1300000 мм⋅об/мин и выше.

Эфирные литиевые смазки характеризуются следующими преимуществами:

• Устойчивостью к смыванию и водостойкостью
• Хорошими антикоррозионными свойствами
• Долгим сроком эксплуатации
• Обладают шумоподавляющим эффектом

Полиальфаолефиновые смазки

Среди синтетических материалов этой группы наиболее популярными стали полиальфаолефиновые (ПАО) литиевые смазки.

Использование ПАО-масел в качестве базовых обеспечивает литиевым смазкам дополнительные достоинства:

• Высокие антикоррозионные свойства
• Более низкие температуры застывания
• Высокую стойкость к окислению и термостабильность
• Невысокая коксуемость и больший индекс вязкости по сравнению с минеральными маслами.

Принимая во внимание, что полиальфаолефиновые смазки имеют невысокую (среди синтетических материалов) стоимость, эта группа смазок стала одной из самых востребованных в современной промышленности.

Комплексные смазки

Комплексные литиевые смазки в качестве загустителей используют дополнительные компоненты – мыла литиевых солей азелаиновой, адипиновой, уксусной и других кислот.

Смазки на комплексном литиевом загустителе характеризуются теми же положительными свойствами, что и простые литиевые, но имеют более высокую границу рабочих температур. Они лучше работают при воздействии воды, характеризуются более высокой механической стабильностью, уменьшенным маслоотделением.

В зависимости от дисперсионной среды диапазон рабочих температур может составлять от -50 до +230 °С.

Эти материалы применяются в оборудовании текстильной, станкостроительной, автомобильной и других отраслей промышленности.

Литиевые смазки EFELE

Компания “Эффективный Элемент” производит широкий ассортимент литиевых смазок различных видов. Они не уступают по качеству импортным аналогам, а по некоторым параметрам превосходят их.

Минеральные пластичные смазки EFELE на основе лития или литиевого комплекса представлены следующими материалами: EFELE MG-211, EFELE MG-212, EFELE MG-213, EFELE MG-214, Литол Спрей EFELE.

Эти смазки изготовлены на высококачественных минеральных маслах, поэтому их стоимость ниже, чем у аналогичных полусинтетических или синтетических материалов. Несмотря на это, минеральные смазки EFELE обладают высокими рабочими характеристиками.

EFELE MG-214 – это многоцелевая пластичная смазка, изготовленная на основе литиевого мыла. Диапазон рабочих температур -40…+120 °С. Предназначена для применения в подшипниках качения и скольжения, шарнирах, зубчатых передачах и других узлах трения колесных и гусеничных транспортных средств, дорожно-строительных, сельскохозяйственных и других механизмов промышленного оборудования и судовых механизмов различного назначения.

EFELE MG-211 – за счет введения в состав материала противозадирных присадок, она получила повышенную несущую способность и может работать даже в аварийных ситуациях, спасая оборудование от заклинивая и остановки. Диапазон ее рабочих температур составляет -30…+120 °С. Она хорошо себя зарекомендовала в узлах трения ходовой части автомобилей и подъемно-транспортных машин, подшипниках электродвигателей и вентиляторов, в направляющих и шариков-винтовых передачах металлообрабатывающего оборудования, в узлах конвейеров, горно-добывающего, цементного, сталелитейного и общепромышленного оборудования.

EFELE MG-212 – в состав этой литиевой многофункциональной смазки помимо противозадирных EP-присадок в качестве твердосмазочного наполнителя введен дисульфид молибдена. Такой состав позволяет смазке работать в условиях повышенных нагрузок даже в запыленных условиях. Диапазон рабочих температур от -30 до +120 °С. Применяется в узлах трения ходовой части автомобилей, тракторов, экскаваторов, бульдозеров, погрузчиков и других транспортных средств, работающих в тяжелых условиях эксплуатации, в высоконагруженных подшипниках общепромышленного обоурдования, подшипниках электродвигателей и вентиляторов.

Универсальная литиевая смазка EFELE Литол Спрей в аэрозольной упаковке подходит для промышленных и бытовых целей, широко используется при обслуживании автотехники. Она продлевает срок службы подшипников, направляющих, различных видов передач, шарниров, цепей, тросов, замков, петель, роликов.

За счет содержания современного пакета присадок противозадирные характеристики EFELE Литол Спрей примерно на 30 % выше, чем у традиционного Литола-24.

Литиевая смазка отличается:

• Морозостойкостью (до -40 °С)
• Работоспособностью во влажной среде
• Устойчивостью к смыванию водой
• Высокая механическая и коллоидной стабильностью
• Хорошей адгезией
• Удобством нанесения в труднодоступные места

Смазка имеет густую консистенцию (NLGI 3), не растекается и не капает при нанесении. Особая конструкция распылительной насадки гарантирует точечное и экономное нанесение материала.

Среди комплексных литиевых смазок можно отметить EFELE MG-213 с противозадирными EP-присадками. Такой состав позволяет ее использовать в условиях повышенных нагрузок и температур до +160 °С. Она обладает хорошей водостойкостью и практически не смывается. Применяется в узлах трения легковых и грузовых автомобилей, тракторов, экскаваторов, бульдозеров, погрузчиков и других транспортных средств, а также в высоконагруженных подшипниках общепромышленного, металлургического, деревообрабатывающего оборудования, оборудования по переработке и производству полимеров, подшипниках электродвигателей и вентиляторов и т.д.

Синтетическая полиальфаолефиновая смазка EFELE SG-311 также изготовлена на литиевом загустителе.

Благодаря использованию полиальфаолефина литиевая смазка EFELE SG‑311 получила следующие преимущества:

• Очень низкую минимальную рабочую температуру (-60 °С)
• Способность работать при низких температурах и высоких скоростях
• Высокие антикоррозионные свойства
• Высокие термостабильность и стойкость к окислению
• Малую летучесть и коксуемость по сравнению с минеральными маслами
• Больший индекс вязкости по сравнению с минеральными маслами
• Невысокую стоимость по сравнению с другими синтетическими маслами
• Совместимость с пластмассами и эластомерами.

Она успешно выполняет свои функции в любой климатической зоне и используется для смазывания зубчатых передач в редукторах автомобильных стартеров, подшипников автомобильных генераторов, направляющих, деталей электропривода сидений, люка автомобиля; кнопок и ручек управления автомобиля; реечной передачи рулевого управления; подушек безопасности, защелок, рукояток, шарниров и рычагов дверных ручек, антенн, пластмассовых подвижных соединений автомобилей; шлицевых валов; небольших зубчатых передач, работающих на высоких и умеренных скоростях. Малое изменение вязкости с понижением или повышением температуры позволяют применять EFELE SG-311 для обслуживания узлов трения точных механизмов и приборов; офисной техники, в которых имеются пластиковые детали; пар трения пластик-пластик и пластик-металл в электромеханических устройствах.

Использование простых и комплексных литиевых смазок не ограничивается приведенными примерами. В зависимости от предъявляемых требований они позволяют эффективно решать большинство задач при ремонте и обслуживании транспорта и оборудования в любой климатической зоне и в любой отрасли промышленности.

Литиевая смазка: простая или комплексная?

11.08.2011

Литиевая смазка: простая или комплексная?

По данным недавнего опроса, проведенного Национальным Институтом Смазок США (NLGI), около 70 процентов проданных смазок по всему миру – это смазки либо на основе простого литиевого мыла (simple lithium soap), либо на основе комплексного литиевого загустителя (lithium complex thickener). Возникает вопрос: “Почему именно эти загустители так популярны?” И “Какой из них лучше?” Эта статья дает ответы на эти и некоторые другие вопросы.

Рассмотрим сначала историческую перспективу. Кларенс Э. Эрл (Clarence E. Earle), американский инженер-химик, получил патент США № 2274675 от 3 марта 1942 года на изобретение под названием “Смазочный материал, содержащий соли лития”  (“Lubricant Containing Lithium Salts”). Это первое описание в патентной литературе смазки на основе простого литиевого мыла. Хотя литиевое мыло, описанное в патенте, это сегодня обычная основа для производства литиевых смазок, тем не менее, эта простая литиевая смазка, предложенная Эрлом, открыла новую эру в отрасли консистентных смазкок.

Смазки на основе литиевого мыла обладают многими улучшенными свойствами по сравнению с другими щелочными мылами, которые существовали в 1942 году. Они обладают лучшей водостойкостью по сравнению натриевыми мылами и лучшими высокотемпературными свойствами по сравнению с кальциевыми мылами, а еще они обладают прекрасными механическими свойствами (как сопротивление сдвигу и хорошую текучесть). Хотя литиевые смазки дороже других смазок в изготовлении, но зато они предлагают очень много преимуществ по сравнению с натриевыми и кальциевыми загустителями.
Дополнительные расходы компенсируются более высокими эксплуатационными свойствами литиевых смазок.

Литиевая комплексная смазка была разработана в конце 1940-х. Патент США 2417428 был предоставлен Лестеру У. Мак-Кленнану (Lester W. McClennan) 18 марта 1947 года. Это один из первых патентов описания сложных смазок. Тем не менее, эта смазка не использовалась до начала 1980-х годов. Потом литиевая комплексная смазка вышла на рынок в больших объемах и начала вытеснять простую смазку на основе литиевого мыла, которая была основой промышленного выпуска с 1950 года.

Литиевые комплексные смазки обладают всеми положительными свойствами простых смазок на основе литиевого мыла, а также имеют более высокую температуру каплепадения, что позволяет использовать эти смазки при более высоких температурах.
Сравнение свойств смазок на основе разных загустителей приведено в таблице 1.
 

Свойства	Простая литиевая смазка	Комплексная литиевая смвзка
Температура точки каплепадения	~385°F/195°С	~500°F/260°С
Механическая стабильность	Хорошая	Очень хорошая
Водостойкость	Хорошая	Очень хорошая
Устойчивость к сепарации масла	Хорошая	Очень хорошая

       
                Таблица 1. Свойства литиевых и комплексных литиевых смазок

Температура каплепадения у литиевых комплексных смазок выше, чем у простых литиевых, из-за наличия второго компонента загустителя, известного как комплексообразователь.
Современный комплекс литиевых смазок обычно использует более короткие цепи бифункциональной карбоновые кислоты, такие как азелаиновая кислота или адипиновая кислота. Литиевые соли этих кислот представляют, как правило, значительно меньшую долю в составе по сравнению с простым литиевым загустителем. Альтернативным материалом, используемым в качестве комплексообразователя, является борная кислота. Ее использование также приводит к высокой температуре каплепадения.

Механическая стабильность, также известная как стабильность к сдвигу, это способность смазки сохранять свою структуру при воздействии механических сил сдвига. Простые литиевые смазки, так же как и комплексные, имеют очень хорошую стойкость к разрушению при сдвиге. Это свойство делает обе эти литиевые смазки популярными во всем мире для широкого спектра использования.

Водостойкость простых и комплексных литиевых смазок связана с растворимостью загустителя. Литий гидроксид имеет ограниченную растворимость в воде (около 10 процентов) и загустители на его основе также имеют ограниченную растворимость. Это обеспечивает хорошую устойчивость к смыванию водой и к водопоглощению. Хотя другим типам загустителей (кальций, барий) присуща лучшая водостойкость по сравнению с литиевыми загустителями, но смазки на основе кальциевых и бариевых загустителей имеют негативные для здоровья аспекты, которые делают их менее желательными для практического использования. Кроме того, водостойкость простых и комплексных литиевых смазок может быть повышена введением полимерных добавок в малых концентрациях.

Количество выделяемого масла (сепарация) характеризует способность смазки сохранять консистенцию при хранении. Смазка должна выделять достаточно масла в зоне контакта применения (подшипники, зубчатые передачи), но при хранении сохранять достаточно масла, чтобы продукт оставался пригодными для использования.
Если во время хранения смазки масло отделяется чрезмерно, смазка, возможно, непригодна к перемешиванию и использованию.

Теперь ответы на вопросы, поставленные в начале статьи. Почему простые и комплексные литиевые смазки так популярны? Это связано с универсальностью загустителей, что делает смазки на их основе пригодными для использования в широком спектре приложений. Какой из них лучше всего подходит к вашим требованиям? Эти загустители схожи по многим свойствам, поэтому лучший способ выбора – определить требуемую рабочую температуру применения. Многие предпочитают комплексные литиевые смазки общего назначения, и это хороший подход, так как они могут быть использованы в широком спектре приложений и более широком диапазоне температур. Тем не менее, для конкретных приложений простая смазка на основе литиевого мыла – это часто наиболее приемлемый экономичный выбор.

По материалам журнала “Machinery Lubrication”

 

Выбор смазки: литиевая или литиевая комплексная

Согласно недавнему исследованию производства пластичных смазок NLGI, примерно 70 процентов продаваемых во всем мире смазок основаны либо на простом литиевом мыле, либо на литиевом комплексном загустителе. Вы можете спросить: «Почему эти типы загустителей так популярны?» и «Как мне решить, какой из них лучше всего подходит для моего приложения?» В этой статье мы дадим ответы на эти и некоторые другие вопросы.

Во-первых, обратимся к исторической перспективе. Кларенс Э. Эрл, американский инженер-химик, получил патент США № 2 274 675 3 марта 19 года.42 за изобретение под названием «Смазка, содержащая соли лития». Это первое описание в патентной литературе смазки на основе простых литиевых мыл. Хотя мыла, описанные в патенте, обычно используются для производства смазок на основе литиевого мыла сегодня, литиевые смазки, описанные Эрлом, открыли новую эру в индустрии смазочных материалов.

Смазки на основе литиевого мыла обладают многими улучшенными свойствами по сравнению с другими мылами щелочных металлов, существовавшими в 19 в.42. Они обладают лучшими свойствами водостойкости по сравнению со смазками на основе натриевого мыла, лучшими высокотемпературными свойствами по сравнению со смазками на основе кальциевого мыла и отличными механическими свойствами (как сопротивление сдвигу, так и способность к перекачиванию).

Хотя они более дороги в производстве, чем другие типы смазок, смазки на основе литиевого мыла имеют так много преимуществ по сравнению с загустителями на основе натриевого и кальциевого мыла, что дополнительные затраты компенсируются улучшенными характеристиками.

Литиевые комплексные смазки были разработаны в конце 19 века.40с. Патент США 2 417 428 был выдан Лестеру В. МакКленнану 18 марта 1947 года. Это один из первых патентов, описывающих комплексные мыльные смазки. Однако только в начале 1980-х годов смазки на литиевом комплексе вышли на рынок в больших объемах и начали вытеснять простые литиевые мыльные смазки, которые были основой отрасли с 1950-х годов.

Литиевые комплексные смазки обладают многими свойствами простых литиевых мыльных смазок, а также имеют более высокие температуры каплепадения, что позволяет использовать эти смазки при более высоких температурах. Сравнение свойств продуктов по отношению к загустителю приведено в таблице 1.

Температура каплепадения смазок на основе литиевого комплекса выше, чем у смазок с простым литиевым мылом из-за присутствия второго компонента-загустителя, известного как комплексообразующий агент. В современных смазках на основе литиевого комплекса обычно используется бифункциональная карбоновая кислота с более короткой цепью, такая как азелаиновая кислота или адипиновая кислота.

Литиевая соль этих материалов обычно присутствует в значительно меньшей пропорции по сравнению с простым загустителем литиевого мыла. Альтернативным материалом, используемым в качестве комплексообразователя, является борная кислота. Использование этого материала также приводит к повышенной температуре каплепадения.

Механическая стабильность, также известная как устойчивость к сдвигу, представляет собой способность смазки сохранять консистенцию при воздействии механических сил сдвига. Простые литиевые смазки обладают хорошей устойчивостью к разрушению из-за сдвига, а комплексные литиевые смазки также обладают хорошей устойчивостью к сдвигу. Это свойство делает как простые литиевые, так и комплексные литиевые смазки популярными для использования в широком диапазоне применений.

Водостойкость простых литиевых и комплексных литиевых смазок связана с растворимостью загустителя. Гидроксид лития имеет ограниченную растворимость в воде (около 10%), ограниченной растворимостью обладают и загустители на его основе. Это обеспечивает хорошую стойкость как к мытью водой, так и к водопоглощению.

Хотя другие типы загустителей (кальциевые, бариевые) обладают лучшей водостойкостью по сравнению с литиевыми и литиевыми комплексными загустителями, у этих продуктов есть недостатки, которые делают их менее желательными для многих применений. Кроме того, свойства водостойкости простых литиевых и литиевых комплексных смазок могут быть повышены за счет добавления полимерных добавок в небольших концентрациях.

Маслоотделяющие свойства смазки связаны как с смазывающей способностью продукта, так и со стабильностью при хранении. Смазка должна выделять достаточное количество масла в контактной зоне применения (подшипники, шестерни), но при этом не выделять столько масла при хранении, чтобы продукт пришел в негодность. Если масло чрезмерно отделяется во время хранения, повторное смешивание и использование смазки может оказаться невозможным.

Таблица 1. Свойства литиевых и литиевых комплексных смазок

Теперь, чтобы ответить на вопросы, заданные в начале: почему литиевые и литиевые комплексные загустители так популярны? Это универсальность загустителей, что делает смазки, содержащие их, подходящими для использования в широком диапазоне применений. Какой из них лучше всего подходит для вашего приложения? Загустители схожи по многим свойствам, поэтому лучший способ определить, какой из них указать, — это рабочая температура применения.

Многие предпочитают литиевые комплексные смазки в качестве смазок общего назначения, и это хороший подход, поскольку их можно использовать в самых разных областях применения и в самом широком диапазоне температур. Однако для конкретных применений простые смазки на основе литиевого мыла часто являются наиболее экономичным выбором.

Об авторе

Литиевый комплекс – CONDAT

Ассортимент смазок на основе литиевого комплексного мыла с очень высокой температурой каплепадения, что позволяет им выдерживать жесткие ограничения нагрузки и температуры.

• Описание
• Приложения
• Характеристики
• Преимущества продукта
• Сопутствующие услуги
• Другие продукты

Описание

Уже более 25 лет CONDAT разрабатывает линейку смазок на основе Литиевый комплекс: AKRONEX/AKROSYNTH

Омыление смеси моно- и дикислот придает этим литиевым смазкам гораздо лучшие эксплуатационные характеристики, чем традиционные мыла. Они также гарантируют точек каплепадения выше 250°C и , которые могут превышать 300°C .

Соответствуют требованиям высокие температуры : в то время как температура использования традиционных литиевых смазок ограничена 140°C, этот диапазон на основе литиевого комплекса допускает высокие рабочие температуры, которые могут достигать 200°C. Структура этих смазок также подходит для работы в наличие воды  и загрузки .

Это семейство смазок основано на использовании комплексного загустителя.

Области применения

• Подшипники пресс-грануляторов
• Подшипники вентилятора духовки
• Отделочные машины, станции горячей асфальтобетонной смеси
• Электрические замедлители
• Подшипники экрана

Характеристики

Наш ассортимент доступен:

=> На основе минерального масла : AKRONEX

=> На основе синтетического масла : AKROSYNTH

• Вязкость: классы от ISO 32 до ISO 460
• проходка: классы NLGI от 1 до 3
• EP производительность: от 315 кг до более чем 600 кг сварочная нагрузка

Другие характеристики:

• Очень высокая термостойкость
• Превосходная механическая стабильность
• Хорошее поведение в присутствии воды
• Высокая устойчивость к ударным нагрузкам и высокому давлению

Преимущества продукта

AKRONEX /AKROSYNTH  смазки с литиевым комплексом обеспечивают большую универсальность для самых требовательных смазок.