Журнал индустриальной истории

Подписывайтесь на телеграмм-канал   "Русский техник", а также смотрите на youtube:   https://www.youtube.com/c/РусскийТехник

Смазки на литиевом и литиево-комплексном загустителе. В чем разница?

Читайте эту статью и другие интересные и уникальные материалы на нашем телеграмм-канале https://t.me/rustechnic
Согласно недавнему обзору NLGI Grease Production Survey, примерно 70 процентов смазки, продаваемой во всем мире, произведено либо на простом литиевом мыле, либо на литиево-комплексном загустителе. Вы можете спросить: «Почему литиевые типы загустителей так популярны? И как я могу решить, какая из них лучше всего подходит для моих целей?» В этой статье будут представлены ответы на этот и несколько других вопросов.
Во-первых, давайте заглянем в начало истории. Кларенс Э. Эрл, американский инженер-химик, получил патент США №2274675 от 3 марта 1942 года на изобретение под названием «Смазка, содержащая литиевые соли». Это первое описание в патентной литературе смазки на основе простого литиевого мыла. Литиевые смазки, описанные Эрлом, открыли новую эру в индустрии смазочных масел.
Смазки на основе литиевого мыла обладают многими улучшенными свойствами по сравнению с другими смазками на мылах щелочных металлов, которые существовали до 1942 года. Они обладают лучшими водостойкими свойствами по сравнению с натриевыми мыльными смазками (в СССР известна, как консталин), лучшими высокотемпературными свойствами по сравнению с кальциевыми мыльными смазками (солидол) и превосходными механическими свойствами (устойчивость к сдвигу и хорошая прокачиваемость). Несмотря на то, что они более затратны в производстве, чем другие типы смазок, литиевые смазки имеют намного большую эффективность по сравнению со смазками с натриевыми и кальциевыми загустителями, так что дополнительные затраты с лихвой компенсируются улучшенной производительностью смазанного оборудования. 
Ненамного позднее, в конце 1940-х годов, были изобретены смазки на сложном загустителе - литиевом мыле с добавками второго компонента - комплексообразователя, иначе называемые литиево-комплексные. Патент США 2417428 был выдан Лестеру У. МакКленнану 18 марта 1947 года. Это один из первых патентов, описывающих сложные мыльные смазки. 
Несмотря на это, вплоть до 80-х годов простые литиевые смазки были безусловными лидерами в отрасли. И только с начала 80-х литиево-комплексные смазки вышли на рынок в больших объемах и начали вытеснять простые.
Литиево-комплексные смазки обладают многими свойствами простых литиевых смазок, однако по некоторым важным показателям из-за присутствия второго компонента загустителя, известного как комплексообразователь, они значительно опережают своих предшественников. Например, имеют более высокую температуру плавления (каплепадения), тем самым допуская высокотемпературное применение. Однако стоит добавить, что в высокотемпературной смазке не только загуститель, но и базовое масло также должно быть термостойким.
Механическая стабильность, известная также как устойчивость к сдвигу - это способность смазки поддерживать консистенцию при механических сдвиговых усилиях. И если простые литиевые смазки обладают хорошей устойчивостью к сдвигу, то литиевые комплексные смазки еще более устойчивы, что делает эти смазки популярными при решении широкого спектра задач.
Водостойкость простых литиевых и литиево-комплексных смазок связана с растворимостью загустителя. Гидроксид лития, как и загустители на его основе, имеет ограниченную растворимость в воде - около 10%. Это обеспечивает хорошую устойчивость смазки как при вымывании водой, так и при впитывании воды. Хотя другие типы загустителей (кальций, барий) имеют лучшую водостойкость по сравнению с литиевыми и литиево-комплексными загустителями, эти вещества имеют другие отрицательные свойства, которые делают их нежелательными для применения в качестве загустителей. Кроме того, свойства водостойкости простых литиевых и литиевых комплексных смазок могут быть усилены добавлением полимерных добавок в небольших концентрациях. Впрочем, сама по себе литиево-комплексная смазка по показателям водостойкости превосходит и без того неплохую сопротивляемость воде смазки на обычном литиевом мыле.
Маслоотделительные свойства смазки относятся как к смазывающей способности продукта, так и к стабильности при хранении. Смазка должна выделять достаточное количество масла в зоне контакта (подшипники, шестерни), но при этом не выделять много масла в состоянии покоя. Если масло сильно отделяется во время хранения, то смазка будет считаться непригодной для использования. Стойкость комплексных литиевых смазок в этом отношении также превосходит в общем-то неплохие показатели простых литиевых смазок. А это значит, что интервал замены смазки может быть значительно продлен. В настоящее время удлиненным сервисным интервалом для литиево-комплексных смазок считается пробег автомобиля 50 000 км или эквивалентное этому количество машиночасов.
Почему же столь популярны смазки на литиевых и сложных литиевых загустителях? Ответ такой: универсальность литиевых загустителей делает их пригодными для использования в широчайшем спектре применений. Но какой из них лучше всего подходит для решения именно ваших задач? Загустители схожи по многим свойствам, поэтому наилучшим способом определить нужный вид смазки является определение предельных рабочих температур. Впрочем, многие предпочитают литиево-комплексные смазки в качестве смазочных материалов для самого общего назначения, и это хороший подход, поскольку они могут использоваться в широком диапазоне применений и в широком диапазоне температур. Однако до сих пор даже простые литиевые смазки часто являются наиболее практичным и эффективным выбором.