Mỡ bôi trơn
2.1 Tổng quan
Nh− trong phần tr−ớc đ? đề cập, dầu bôi trơn (chất bôi trơn ở dạng lỏng) đ−ợc sử dụng nhiều nhất trong các loại chất bôi trơn. Tuy nhiên, có những tr−ờng hợp không thể sử dụng đ−ợc dầu bôi trơn mà phải sử dụng các chất bôi trơn ở dạng đặc hoặc dạng rắn.
Mỡ bôi trơn trong nhiều tr−ờng hợp thể hiện đ−ợc −u điểm so với dầu bôi trơn. Chẳng hạn bôi trơn các cụm ma sát khó có điều kiện xem xét, nơi thời hạn sử dụng chất bôi trơn cần kéo dài; bôi trơn các vị trí nằm nghiêng thậm chí là thẳng đứng, bôi trơn ổ bi lăn có nắp che kín tại nơi sản xuất, sử dụng ở những nơi có sự tiếp xúc với n−ớc.v.v...
2.2 Thành phần hoá học
Mỡ bôi trơn là loại sản phẩm có nhiều dạng từ rắn cho tới bán lỏng do sự phân bố của các chất làm đặc, chất bôi trơn và các tác nhân khác đ−ợc đ−a vào để tạo nên các đặc tính của mỡ.
Thành phần cấu tạo của mỡ bôi trơn gồm 3 hợp phần cơ bản. Dầu bôi trơn, th−ờng là dầu khoáng hoặc dầu tổng hợp, có nhiệm vụ bôi trơn. Chất làm đặc có nhiệm vụ giữ dầu và chống chảy dầu, chất làm đặc có thể là bất cứ vật liệu nào mà khi phối hợp với loại dầu đ−ợc lựa chọn sẽ tạo ra một cấu trúc rắn hoặc bán rắn. Th−ờng chất làm đặc là các xà phòng kim loại. Chất làm đặc đ−ợc pha trộn vào dầu với tỉ lệ thích hợp th−ờng từ 6 - 25% khối l−ợng. Hợp phần thứ ba của mỡ bôi trơn là các phụ gia. Các phụ gia đ−ợc sử dụng để cải thiện các đặc tính vốn có của mỡ hoặc để làm cho mỡ có thêm các đặc tính mới cần thiết. Về cơ bản, phụ gia cho mỡ bôi trơn giống với phụ gia đ−ợc sử dụng cho dầu bôi trơn.
2.3 Tính chất hoá lý đặc tr−ng
2.3.1 Nhiệt độ nhỏ giọt
Nhiệt độ nhỏ giọt là nhiệt độ mà tại đỏ giọt mỡ đầu tiên từ chén thí nghiệm rơi khỏi lỗ trong điều kiện thử nghiệm đ−ợc quy định bởi tiêu chuẩn ASTM D566 hoặc TCVN 2697-78.
Nhiệt độ nhỏ giọt thể hiện đặc tính chịu nhiệt của mỡ bôi trơn. Việc xác định đ−ợc nhiệt độ nhỏ giọt sẽ giúp ng−ời sử dụng sử dụng hợp lý và hiệu quả mỡ bôi
trơn. Nếu nhiệt độ làm việc lớn hơn nhiệt độ nhỏ giọt thì tính năng hoàn hảo của mỡ bôi trơn bị giảm, mỡ sẽ chuyển sang thể lỏng. Đồng thời, nhiệt độ nhỏ giọt cũng có ý nghĩa trong quá trình bảo quản mõ cũng nh− trong quá trình nâng cao phẩm chất của mỡ.
Dụng cụ để xác định nhiệt độ nhỏ giọt bao gồm:
- Nhiệt kế nhỏ giọt th−ờng là một bộ gồm 2 khoảng đo từ 0 - 1500C và từ 00 - 2500C.
- Chén nhỏ làm bằng kim loại hoặc thuỷ tinh có kích th−ớc và cấu tạo tuân theo tiêu chuẩn.
- Bộ phận gia nhiệt
2.3.2 Độ xuyên côn (độ lún mỡ)
Độ xuyên côn là độ lún sâu của một thiết bị hình côn (chóp) kim loại có khối l−ợng và kích th−ớc quy định theo tiêu chuẩn vào khối mỡ thử nghiệm ở 250C trong thời gian 5 giây. Tuỳ điều kiện thử nghiệm mà ng−ời ta chia thành ba loại độ xuyên côn: độ xuyên côn nguyên bản, độ xuyên côn không hoạt động và độ xuyên côn hoạt động.
Độ xuyên côn nguyên bản là độ xuyên côn đ−ợc đo ở ngay trong hộp đựng mỡ, mỡ ch−a đ−ợc lấy ra sử dụng. Độ xuyên côn nguyên bản có ý nghĩa trong quá trình bảo quản mỡ bôi trơn.
Độ xuyên côn không hoạt động:
Độ xuyên côn biểu hiện độ cứng, mềm của mỡ bôi trơn. Độ xuyên côn càng lớn chứng tỏ mỡ càng mềm và ng−ợc lại. Đồng thời, độ xuyên côn còn đ−ợc sử dụng để làm tiêu chuẩn phân loại mỡ bôi trơn.
Dụng cụ để xác định độ xuyên côn bao gồm: a. Dụng cụ đo độ xuyên
- Bộ phận thăng bằng dụng cụ
- Thiết bị hình côn bằng kim loại và trụ giữ có trọng l−ợng chính xác theo tiêu chuẩn.
- Cơ cấu h?m mở cho thiết bị hình côn chuyển động - Đồng hồ chỉ độ xuyên côn
- Mâm nâng hạ côc mẫu để đ−a mặt mỡ chạm vào mũi thiết bị hình côn. - Cốc đựng mẫu bằng kim loại hoặc thuỷ tinh.
b. Chậu n−ớc và nhiệt kế để điều chỉnh nhiệt độ mỡ trong cốc đo về 250C. c. Đồng hồ bấm giây.
2.3.3 Độ kiềm tự do
Do trong mỡ bôi trơn không có phụ gia tẩy rửa phân tán nên mỡ bôi trơn phải có độ kiềm tự do nhất định để có thể trung hoà các hợp chất có tính axit sinh ra trong quá trình sử dụng mỡ. Để xác định độ kiềm tự do ng−ời ta sử dụng ph−ơng pháp chuẩn độ thể tích với chất chỉ thị màu hoặc chuẩn độ điện thế. Chất chuẩn là HCl 0,1N, chất chỉ thị màu là phenolphtalein và dung môi là hỗn hợp xăng và cồn.
Độ kiềm tự do đ−ợc quy đổi về l−ợng NaOH cần thiết để trung hoà hết l−ợng axit dùng trong ph−ơng pháp chuẩn độ nêu trên.
2.4 Phân loại mỡ bôi trơn
Hiện nay, ng−ời ta th−ờng sử dụng 3 ph−ơng pháp sau để phân loại mỡ bôi trơn: phân loại theo chủng loại chất làm đặc, phân loại theo NGLI (national lubricating grease institute) và phân loại theo chức năng
2.4.1 Phân loại theo chủng loại chất làm đặc
Dựa vào chất làm đặc ng−ời ta phân loại mỡ thành:
Mỡ xà phòng là loại mỡ có chất làm đặc là các loại xà phòng; Trong mỡ xà phòng có thể đ−ợc chia nhỏ hơn thành mỡ xà phòng của kim loại kiềm, mỡ xà phòng của kim loại kiềm thổ, mỡ xà phòng của các kim loại khác
Mỡ bôi trơn gốc sáp (gốc hydrocabon rắn). Nhóm mỡ này có chất làm đặc là các hydrocabon rắn có nhiệt độ nóng chảy cao nh− các parafin, sereizin, các loại sáp tự nhiên hoặc sáp tổng hợp khác nhau... Mỡ gốc sáp có tính ổn định tốt nên th−ờng đ−ợc dùng làm mỡ bảo quản (phân loại theo chức năng).
Mỡ bôi trơn gốc vô cơ: chất làm đặc là các chất vô cơ có độ phân tán cao. Phụ thuộc vào loại chất làm đặc ng−ời ta còn phân ra các loại mỡ nh− mỡ silicagen, mỡ nhờn đất sét, mỡ nhờn bentonit, mỡ graphit.... Loại mỡ này có độ ổn định khá cao th−ờng đ−ợc dùng làm mỡ chuyên dụng.
Mỡ bôi trơn gốc hữu cơ: nhóm mỡ này có chất làm đặc là các chất hữu cơ rắn có bề mặt riêng khá lớn, chịu nhiệt độ cao và chịu n−ớc khá tốt.
2.4.2 Phân loại theo NLGI (national lubricating grease institute)
Ph−ơng pháp phân loại này dựa vào độ xuyên côn.
STT Cấp NGLI Độ xuyên côn
250C/0,1 mm Dạng ngoài 1 000 445 – 475* Nửa lỏng 2 00 400 – 430* Cực mềm 3 0 355 – 385 Rất mềm 4 1 310 – 340 Mềm 5 2 265 – 295 Mềm vừa 6 3 220 – 250 Rắn vừa 7 4 175 – 205 Rắn 8 5 130 – 160 Rất rắn 9 6 85 – 115 Cực rắn
Bảng 13: Phân loại mỡ bôi trơn theo NGLI
2.4.3 Phân loại theo chức năng (TCVN 5688 - 1992)
Có các loại chính: - Mỡ chống ma sát
- Mỡ làm kín
- Mỡ bảo quản
- Mỡ chuyên dụng
Bảng 14. Giới thiệu một số loại mỡ tại Việt Nam STT Nh?n hiệu Đặc tính và công dụng (1) (2) (3) I. 1. 2. 3. Công ty PVPDC Grease MU – 2 Lithium EP – 2 Cana 1 – 13