Дисперсные частицы загустителя в консистентных смазках

Несмотря на существенные структурные различия, обусловленные составом и условиями приготовления смазок, в механических свойствах консистентных смазок разного типа обнаружено много общего. Эта общность вытекает из принципиального сходства их строения. По современным воззрениям, консистентные смазки представляют собой структурированные тиксотропные дисперсии загустителя в масле. В каждой смазке имеется пространственный каркас из анизометричных дисперсных частиц загустителя или их агрегатов, которые пронизывают дисперсионную среду, удерживая ее в своих ячейках. Таким образом, механические свойства консистентных смазок определяются механическими свойствами дисперсионной среды и дисперсной фазы, т. е. их структурой. Структурно-механические (реологические) свойства консистентных смазок и других тел изучаются реологией. [c.85]

ПЛАСТИЧНЫЕ СМАЗКИ (консистентные смазки) — смеси минеральных масел с загустителями (гл, обр. мылами высших жирных к-т, атакже церезином, парафином и др.). П. с.— дисперсные (коллоидные), в простейшем случае двухфазные системы. Твердая фаза состоит из частиц коллоидных размеров, к-рые, сцепляясь между собой, образуют трехмерный структурный каркас, в ячейках к-рого удерживается жидкая фаза — масло, составляющее дисперсионную среду П. с. Содержание твердой фазы составляет 5— 30% (обычно 10—20%). Наибольшее влияние на свойства П. с. оказывает природа загустителя. [c.35]

Наряду с маслом и загустителем в консистентные смазки в относительно небольших количествах вводят вещества, выполняющие разнообразные функции. Обязательным компонентом смазок являются стабилизаторы — вещества, предотвращающие отделение масла от загустителя и обеспечивающие образование стабильной системы. Как и в любой дисперсной системе, обладающей агрегативной устойчивостью, роль стабилизатора дисперсии выполняет компонент, который, адсорбируясь на частицах дисперсной фазы, препятствует их слипанию. В смазках могут быть стабилизаторы органического и неорганического происхождения вода, щелочи, высоко- и низкомолекулярные органические кислоты и их соли, спирты, эфиры, фенольные соединения, амины и другие поверхностно-активные вещества, действие которых рассматривалось в гл. П1 и X. [c.197]

Для изометрических частиц образование пространственной структуры более затруднено. Симметричные силовые поля таких частиц в значительно большей степени способствуют их слипанию (коагуляции). Для того чтобы сферические частицы образовали сплошную структуру, они должны занимать 74% всего объема дисперсии. Между тем такие частицы в реальных смазках образуют консистентные и стабильные дисперсии иногда при очень малой их концентрации, не превышающей нескольких процентов. Связывание относительно больших количеств масла малыми концентрациями изометричных дисперсных частиц загустителя возможно в двух случаях 1) если дисперсные частицы не образуют сплошного структурного каркаса, а, находясь во взвешенном состоянии, являются центрами сольватации масла (однако при этом могут образовываться только сравнительно лабильные системы) 2) если первичные изометричные частицы образуют анизометричные вторичные агрегаты, которые и связываются в структурную сетку это приводит к образованию более упругих, чем в первом случае, структур с высокими пределами текучести. [c.66]

Изучение структуры различных консистентных смазок показало, что форма и размеры дисперсных частиц загустителей чрезвычайно многообразны. Структура смазок определяется химическим составом и физическими свойствами жидкого компонента смазки, природой и свойствами загустителя и технологией приготовления смазок. [c.41]

ДИСПЕРСНЫЕ ЧАСТИЦЫ ЗАГУСТИТЕЛЯ В КОНСИСТЕНТНЫХ СМАЗКАХ [c.62]

Условия образования дисперсных частиц загустителей. Загустители, применяемые в производстве консистентных смазок, сильно различаются между собой по химической природе и по взаимодействию с жидкой средой смазки. Все загустители можно разделить на три группы [c.62]

Таким образом, дисперсные частицы загустителей в консистентных смазках образуются или в процессе варки смазок, и тогда их форма и размеры могут сильно различаться в зависимости от условий варки и охлаждения, или загуститель поступает в готовом виде и в процессе производства смазки изменяется лишь степень дисперсности его частиц в зависимости от интенсивности механического воздействия. [c.65]

Значение формы и размеров дисперсных частиц загустителей в консистентных смазках. Дисперсные частицы различных загустителей независимо от формы и размеров характеризуются коллоидальной степенью дисперсности. Частицы большинства термоустойчивых загустителей, а также алюминиевых мыл в консистентных смазках имеют коллоидальные размеры во всех трех измерениях частицы других загустителей, имеющие форму волокон, нитей и узких лент, отличаются коллоидальными размерами в двух измерениях, а частицы в форме лепестков, пластинок и широких лент — лишь в одном измерении. [c.65]

На прочность удержания масла в смазках, загущенных натриевым мылом, несомненно должна влиять их малая толщина, в сотни раз меньшая, чем найлоновых волокон в модельных дисперсиях. Однако усматривать в этом единственную причину прочного связывания масла загустителями в консистентных смазках нельзя. Химическая природа загустителя, в частности механизм его взаимодействия с маслом, несомненно оказывает влияние на стабильность образующихся коллоидных дисперсий точно так же, как технологический процесс их приготовления. Тем не менее Бонди с соавторами утверждает, что их непосредственные исследования показали малую зависимость скорости и степени выделения масла из смазок, загущенных мылами, от состава мыла и явную зависимость от размеров дисперсных частиц мыла в смазке. [c.68]

Согласно теории Ри-Эйринга [315], вязкость консистентной смазки слагается из трех составляющих вязкости масла ХоТ)о> ньютоновской дисперсной вязкости, обусловленной течением в масле разделенных частиц загустителя и вязкости пластического течения X [c.158]

В свете современных представлений консистентные смазки являются структурированными дисперсиями, образованными загустителями в смазочном масле. Дисперсии представляют собой двухфазные системы, в которых тонко раздробленные частицы одного вещества (дисперсная фаза) находятся во взвешенном состоянии в сплошном объеме другого вещества (дисперсионная среда). Грубые дисперсии твердых частиц в жидкой среде [c.22]

К первой группе загустителей относятся мыла. Как было показано выше, все мыла полиморфны. Их взаимодействие с маслами, очень ограниченное в твердой кристаллической фазе, сильно увеличивается в высокотемпературных фазах. При переходе в мезоморфные фазы мыла- приобретают способность набухать в маслах и в них диспергироваться, что облегчается и ускоряется механическими воздействиями (перемешиванием). Дисперсные частицы мыл, содержащиеся в готовых консистентных смазках, образуются, главным образом, в результате кристаллизационных процессов. Центрами кристаллизации, по-ви-димому, могут служить мельчайшие частицы мыла, находящегося в одной из высокотемпературных фаз, или даже в твердо кристаллической фазе, если при максимальной температуре варки она сохранилась в равновесии с другими фазами диспергированного мыла. [c.62]

Данных о возможности изменения формы и размеров дисперсных частиц термоустойчивых загустителей или их агрегатов в процессе приготовления препаратов консистентных смазок (в которых они содержатся) для электронного микроскопа пока опубликовано не было. Поскольку эти загустители нерастворимы в смазочных маслах, они не могут кристаллизоваться из растворов, а отдельные частицы не могут расти, как кристаллы мыл форма и размеры их, по-видимому, могут изменяться только в результате механических воздействий. При тех незначительных воздействиях, которым подвергаются консистентные смазки в процессе приготовления препаратов для электронного микроскопа методами сухой техники, дробление дисперсных частиц мало вероятно, и возможно только дробление их агрегатов. [c.69]

Предполагая такую аналогию в строении консистентных смазок, загущенных мылами и другими загустителя>ми, мы в дальнейшем будем рассматривать связь строения консистентных смазок с их свойствами главным образом на основе данных, относящихся к консистентным смазкам, загущенным мылам, дисперсные частицы которых имеют удлиненную форму. [c.76]

Требования, предъявляемые к хорошему загустителю, могут быть сформулированы на основании сведений о структуре консистентных смазок и новых требований, обусловленных условиями применения. Загуститель должен находиться в смазке в виде отдельной химически инертной фазы и в то же время должен обеспечивать взаимодействие с совершенно различными жидкостями, например с нефтяными маслами, сложными эфирами и силиконами. Он должен обладать способностью диспергироваться с образованием частиц размером от 0,01 до 20 мк. Дисперсная система должна быть стабильной во время хранения, выдерживать механическое воздействие и быть работоспособной в широком диапазоне температур — от минус 75 до 260°, — даже в присутствии воды. [c.272]

Термоустойчивые загустители, относящиеся к третьей группе (силикагель, сажа и др.), не претерпевают никаких изменений в очень широких пределах температур, и агрегатное состояние их дисперсных частиц в консистентных смазках при этом сохраняется. Смазки, содержащие такие загустители, практически не плавятся и не становятся текучими даже при очень высоких температурах, что свидетельствует о термоустойчивости не только загустителей, но и связей между их дисперсными частицами в смазках. Приготовить консистентные смазки при помощи таких загустителей можно только путем смешения заранее диспергированного до коллоидальных размеров загустителя с маслом, или же путем растирания загустителя совместно с маслом в коллоидных мельницах или аналогичных механизмах, предназначенных для тонкого диспергирования. Влияние температуры при получении смазок с такими загустителями невелико при ее повышении уменьшается вязкость масляного компонента и облегчается размешивание и растирание загустителя. Уменьшение вязкости масляного компонента приводит к постепенному снижению консистентности смазок, содержащих такие загустители, при повышении температуры. В процессе приготовления консистентных смазок эти загустители не приобретают каких-либо новых свойств, отличаясь от исходного продукта только степенью дисперсности, приобретенной ими при растирании в коллоидных мельницах или других дисперга-торах. Тем не менее в таких дисперсиях возможны некоторые обратимые температурные превращения. Так, Бонер [73] сообщает, что при малых концентрациях высокодисперсного силикагеля текучая при комнатной температуре дисперсия загустевает по мере повышения температур до полной потери текучести и вновь становится текучей при охлаждении. Однако причины этого явления Бонер не указывает. [c.64]

Чтобы разобраться в том, как влияет изометричность дисперсных частиц загустителя на прочность связей между ними в консистентной смазке и на прочность удержания этими частицами жидкого компонента смазок, Бонди с соавторами [74] приготовили 10%-ные консистентные дисперсии найлоновых волокон диаметром 16 и 50 мк, с различными соотношениями длины к диаметру, в минеральном (турбинном) масле. О степени консистентности полученных дисперсий (т. е. прочности структурной сетки, образованной найлоновыми волокнами) они судили по величине микропенетрации. Параллельно исследовались две натриевые смазки с аналогичными соотношением размеров дисперсных частиц и консистенцией. Консистенция дисперсий резко возрастает с увеличением отношения длины к диаметру дисперсных частиц, но мало зависит от их диаметра. Даже натриевые смазки, содержащие дисперсные частицы диаметром примерно в 500 раз меньшим, чем у найлоновых нитей, но с примерно одинаковым отношением длины к диаметру были близки им по консистенции. [c.67]

Лит [75] исследовал влияние на степень консистентности смазок отношения длины к диаметру содержащихся в консистентных смазках дисперсных частиц мыл разных металлов, олеофилизированной глины и органического немыльного загустителя (название его не приведено). Он установил, что консистентность после механического воздействия каждой данной смазки с увеличением отношения длины к диаметру дисперсных частиц загустителя всегда возрастала. Однако общей закономерной связи между отношением длины к диаметру и степенью консистентности смазок с разными загустителями, или хотя бы только смазок, загущенных разными мылами, он не обнаружил. Поэтому, вопреки мнению Бонди с соавторами. Лит пришел к выводу, что на степень консистентности смазок при всех прочих равных условиях оказывают влияние, помимо отношения длины к диаметру дисперсных частиц загустителя, и специфические силы взаимодействия между частицами данного загустителя. Тем не менее исследования Лита подтверждают большое влияние удлиненной формы дисперсных частиц загустителя на их способность прочно связываться между собой. [c.68]

Второй фазой двухфазных гелей может быть не только жидкий компонент, но и коллоидные растворы загустителя в жидком компоненте, в том числе и жидкокристаллические системы. Таким образом, загуститель может составлять самостоятельную кристаллическую фазу и в то же время находиться в более тонкодисперсном состоянии в другой фазе. В зависимости от природы и кристаллической структуры загустителя, степени его дисперсности и концентрации, а также температуры консистентные смазки могут существовать в различных коллоидных модификациях. Результаты микроскопических, электронно-микроскопических и рентгеноскопических исследований показали, что при обычных температурах в большинстве консистентных смазок загуститель диспергирован в виде анизометричных кристаллических частиц, имеющих длину макроскопических, а толщину и ширину коллоидных размеров. Это дает основание рассматривать их как гели или, как это предложил Г. В. Виноградов [20], пользуясь терминологией Веймарна, как псевдогели. Однако при повышении температуры в результате дезагрегации [c.24]

Отличительная особенность дисперсных частиц всех термостойких загустителей консистентных смазок органического и неорганического происхождения — их высокая степень дисперсности и сравнительно близкие размеры во всех трех измерениях. Исключением является аттапульгит его дисперсные частицы напоминают по форме дисперсные частицы мыл в консистентных смазках. Самые мелкие сферические частицы сажи и силикагеля имеют тенденцию сцепляться в конгломераты удлиненной формы, которые, по-видимому, могут образовывать в маслах структурную сетку наподобие каркаса, образуемого частицами мыл в консистентных смазках. О характере связи лепесткообразных частиц олеофилизированной бентонитовой глины между собой или частиц фталоцианина меди по имеющимся электронным микрофотографиям судить нельзя. [c.41]

Из числа мыл, применяемых в производстве консистентных смазок, особое положение занимают алюминиевые. Уже давно были установлены их значительные отличия от мыл других металлов. Так, в смазках, содержащих в качестве загустителя технический дистеарат алюминия, низкая степень анизометричности и очень мелкие размеры дисперсных частиц сочетаются с их высокой загущающей способностью. Для получения смазок заданной консистенции это мыло вводят в концентрациях, близких к концентрации мыл щелочных и щелочноземельных металлов. Уже давно это заставляет предполагать, что механизм загущающего действия алюминиевых мыл иной, чем у мыл других металлов. Приготовленные на алюминиевых мылах смазки обладают рядом свойств, сближающих их с растворами высокополи-меров в маслах. По литературным данным, алюминиевые мыла не кристаллизуются в маслах. В расплавленном состоянии алюминиевые смазки обладают значительно более высоким внутренним трением, чем смазки, приготовленные на мылах других металлов, и меньшей зависимостью внутреннего трения от скорости течения. Они весьма чувствительны к введению пластификаторов [55]. [c.74]