Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ ĐỀ TÀI KHẢO SÁT THÀNH PHẦN MỠ NHỜN VÀ CÁC SẢN PHẨM ỨNG DỤNG Nhóm thực hiên: Nhóm Thành viên: Lê Tấn Lực Trần Văn Lộc Nguyễn Văn Bình Phạm Như Sinh Đinh Văn Sum Nguyễn Tấn Tài Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ Mục Lục I KHÁI NIỆM VỀ MỠ BÔI TRƠN II VAI TRÒ VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG CỦA MỠ BÔI TRƠN II.1 Vai trò mỡ bôi trơn II.1.1 Vai trò bôi trơn II.1.2 Vai trò bảo vệ II.1.3 Vai trò bịt kín II.2 Phạm vi sử dụng mỡ bôi trơn III.THÀNH PHẦN MỠ BÔI TRƠN III.1 Thành phân lỏng III.1.1 Dầu gốc khoáng III.1.2 Dầu gốc tổng hợp III.2 Chất làm đặc 12 III.3 Các chất phụ gia chất biến đổi 16 III.3.1 Phụ gia chống oxy hóa 16 III.3.2 Phụ gia chống gỉ, bảo vệ bề mặt kim loại 17 III.3.3 Phụ gia có tính tẩy rửa khuếch tán 17 III.3.4 Phụ gia chống mài mòn kẹt máy 18 III.3.5 Phụ gia cải thiện độ nhớt số độ nhớt 18 III.3.6 Phụ gia biến tính ma sát 18 III.3.7 Phụ gia chống tạo bọt 18 III.3.8 Phụ gia khử nhũ tạo nhũ 19 III.3.9 Phụ gia chống ăn mòn 19 IV ỨNG DỤNG CỦA MỠ BÔI TRƠN 19 Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ I KHÁI NIỆM VỀ MỠ BÔI TRƠN Theo định nghĩa Hiệp hội thử nghiệm nguyên vật liệu Mỹ (ASTM – D288) “Mỡ bôi trơn loại sản phẩm có nhiều dạng từ rắn bán lỏngdo phân bố tác nhân làm đặc chất bôi trơn dạng dung dịch thành phần khác đưa vào để tạo nên đặc tính mỡ” Theo địnhnghĩa này, mỡ chất bôi trơn dạng lỏng làm đặc lại nhằm tạo nên cáctính chất mà riêng chất bôi trơn dạng lỏng Mặc dù hàng năm giới, lượng mỡ nhờn tiêu thụ nhiều so với dầu nhờn, mỡ nhờn loại sản phẩm thay kỹ thuật công nghệ Hàng trăm loại mỡ nhờn có thành phần công dụng khác nghiên cứu sản xuất ngày Mỡ nhờn sản xuất từ nguồn dầu nhờn gốc dầu mỏ loại xà phòng axit béo chiếm tới 90% tổng lượng mỡ nhờn, loại mỡ thông dụng nhất; nhiều loại khác không thông dụng bằng, đặc chế sử dụng trường hợp cụ thể II VAI TRÒ VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG CỦA MỠ BÔI TRƠN II.1 Vai trò mỡ bôi trơn Mỡ nhờn có tác dụng bôi trơn phụ trợ cho dầu nhờn Vai trò chủ yếu củanó giống dầu bôi trơn Tuy nhiên, mỡ nhờn có vai trò khác mà dầu nhờn II.1.1 Vai trò bôi trơn Cũng giống dầu nhờn, vai trò chủ đạo mỡ nhờn tạo bôi trơn toàn để giảm ma sát chống tác hại mài mòn phậncó ổ trục Để bổ sung thêm tác dụng bôi trơn dầu nhờn, mỡ có tác dụng bôitrơn nơi có áp lực cao (trục xe, chốt nhíp), chỗ trống, hở,không có bầu dầu, nơi có sức ly tâm lớn Tuy nhiên bôi trơn mỡ thay hoàn toàn cho dầu đượcvì mỡ trạng thái đặc sệt, không lưu thông được, dùng mỡ bôi trơn tốn nhiềuđộng lực động máy móc làm việc Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ II.1.2 Vai trò bảo vệ Khi bôi trơn lớp mỡ lên bề mặt dụng cụ, khí tài, máy móc, chế tạo kim loại có tác dụng chống lại xâm nhập, ăn mòn môi trườngxung quanh nước, axit - kiềm, bụi bẩn gây nên han gỉ, pháhoại bề mặt kim loại.So với dầu nhờn, mỡ có tác dụng bảo vệ tốt chúng trạng thái đặcsệt, không bị chảy trôi, có tính bám dính ổn định tốt II.1.3 Vai trò bịt kín Mỡ dùng để bịt kín trường hợp cần lắp ống dẫn thểlỏng hay khí Mỡ bôi vào ren nối khớp nối đường ống, cácđệm nắp máy, khe hở phận Mỡ có tác dụng bịt kín tốt nhiều so với dầu mỡ thể đặc sệt bám dính lên bề mặt kim loại tốt Do vậy, mỡ tránh rò rỉ chảy giọt Tuy nhiên, mỡ khác với dầu nhờn chỗ vai trò làm nguội làm mỡ không lưu thông II.2 Phạm vi sử dụng mỡ bôi trơn Mỡ bôi trơn thường dùng thay chủ yếu cho dầu bôi trơn nơi đòi hỏi chất bôi trơn phải giữ nguyên trạng thái cấu trúc ban đầu nó, đặc biệt nơi điều kiện để bôi trơn thường xuyên bị hạn chế hay mặt kinh tế chấp nhận.Mỡ sử dụng để bôi trơn phổ biến ổ bi cầu ổ conlăn máy công cụ, mô tơ điện nhiều loại ổ trục khác Để có đặc tính thích hợp nhiệt độ nhỏ giọt cao, người ta thường sử dụng mỡ xà phòng Liti, Natri mỡ phức canxi-natri.Mỡ phải ngăn rò rỉ điều kiện ẩm ướt ngăn tác dụngxúc tác kim loại chúng có độ ổn định oxy hoá tốt Mỡ dùng bôi trơn nơi mà dầu thực thể lỏng dễ bị trôi trục đứng, trục ngang Điều quan trọng mỡ phải bảo vệ ổ trụckhỏi bị tác dụng môi trường cách ngăn không ẩm chất bẩn xâm nhập vào ổ trục Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ III.THÀNH PHẦN MỠ BÔI TRƠN Các loại mỡ bôi trơn chế biến công nghệ dựa phương pháp làm đặc loại dầu bôi trơn thể lỏng nhờ chất làm đặc riêng biệt theo công đoạn điều kiện kỹ thuật định Mỡ hỗn hợp dầu nhờngốc dầu mỏ dầu nhờn tổng hợp với 5% đến 30% loại chất làm đặcnào Dầu nhờn làm nhiệm vụ bôi trơn chất làm đặc có chức giữ dầulỏng trạnh thái bán rắn mỡ chống chảy Chất làm đặc bất cứloại vật liệu rắn mà phối liệu với loại dầu thích hợp điều kiện xác định chúng tạo cấu trúc đồng dạng rắn nửarắn III.1 Thành phần lỏng Dầu làm nhiệm vụ bôi trơn thành phần mỡ, thông thường chiếm 70-95% thành phần mỡ Do thành phần nên hàm lượng dầu tính chất lý hóa dầu có ảnh hưởng rõ ràng đến tính làm việc mỡ Nếu mỡ bôi trơn dùng cho phận làm việc nhiệt độ thấp, phụ tải nhẹ tốc độ quay nhanh phải dùng dầu có nhiệt độ đông đặc thấp, độ nhớt thấp số độ nhớt cao Nếu mỡ làm việc nơi có phụ tải lớn, nhiệt độ cao tố cđộ chậm phải dùng dầu có độ nhớt cao pha thêm chất độn ( bộtgraphit ) Trong nhiều trường hợp phải dùng dầu tổng hợp thay cho dầu khoáng chế biến mỡ Dầu tổng hợp mang đến cho mỡ tính chịu lạnh chịu nhiệt tốt Các loại mỡ chế biến từ dầu tổng hợp làm việc dải nhiệtđộ rộng từ -70oC đến 400oC III.1.1 Dầu gốc khoáng Phân đoạn gasoil nặng bao gồm c ác hydrocarbon từ C21÷ C35 , chí lên tới C40 Với phân tử lượng lớn vậy, thành phần hoá học phân đoạn phức tạp: hàm lượng paraffin naphten aromat nhiều Dạng cấu trúc hỗn hợp tăng Tỷ lệ t hành phần hydrocarbon dầu nhờn thay đổi tuỳ thuộc vào nguồn dầu thô Song chúng chứa dạng hydrocarbon sau: Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ Parafin -Trong dầu nhờn gốc, parafin parafin mạch dài, có khốilượng phân tử lớn, bao gồm n-parafin iso-parafin Trong hàm lượng n- parafin thường cao so với iso-parafin Mỡ nhờn làm từ dầu có hàm lượng parafin lớn khoảng nhiệt độlàm việc rộng, khả chống oxy hóa tăng N-parafin làm tăng điểmchảy dầu Tuy nhiên, số iso-parafin giảm điểm chảy Các n- parafin có điểm chảy cao nhiệt độ môi trường Trong iso- parafin, chúng có điểm chảy thấp so với n-parafin Điểm chảy giảmkhi mức độ phân nhánh tăng Với số nguyên tử carbon, parafin có nhánh dài số nhánh thuận lợi so với parafin có nhiều nhánh ngắn Tuy nhiên, loại dầu có hàm lượng parafin cao làm giảm khả hòa tan chất phụ gia có Những yếu tố gây khó khăn việc tạora loại mỡ hiệu suất cao từ loại dầu Các tính chất nhiệt độ thấpcủa mỡ bôi trơn có nguồn gốc từ dầu parafinic mối quan tâm lớnvì số chức chất làm đặc khống chế điểm chảy tràn tốt Naphten -Các hợp chất vòng no tồn dầu nhờn dạng 1vòng, vòng vòng Chúng có mạch nhánh parafin ngắn hoặcdài Hàm lượng naphten dầu gốc tương đối lớn thành phần quan trọng Nhìn chung naphten giúp cho dầu có khả chốngoxy hoá cao, nhiệt độ đông đặc thấp, nhiên điểm chảy thấp Các naphtenicmạch nhánh dài, đặc biệt naphten vòng có mạch nhánh dài thành phần tốt chúng có độ nhớt cao, thay đổi theo nhiệt độ Trong đó, cácnaphten có mạch nhánh ngắn giúp làm tăng độ nhớt lại khiến số độnhớt dầu giảm Aromatic -Hydrocarbon thơm vòng, vòng hydrocarbonthơm nhiều vòng ngưng tụ; đồng thời có cấu trúc hỗn hợp aromaticvà naphten, aromatic chất phi hydrocarbon Các hợp chất đa vòngngưng tụ chứa nhiều vòng độ bền oxy hoá Cũng giống nhưnaphtenic, aromatic có mạch nhánh dài độ nhớt Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ phụ thuộc vào nhiệt độ (chỉ số độ nhớt cao) Dầu thơm, có khả hòa tan tốt tăng độ đặc mỡ, nhiên độ oxy hóa ổn định hơn, chúng không sử dụng hiệu để tạo mỡ bôi trơn nhiệt độ cao Khi sử dụng naphthenic hay nguyên liệu thơm, việc sử dụng chất ức chế trình oxy hóa điều cần thiết Độ đàn hồi chuẩn mỡ bôi trơn cũngquan trọng, dầu thơm bị ảnh hưởng nhiều loại dầu naphthenic So sánh thành phần hoá học nhóm dầu nhờn phân loại theo Việndầu mỏ Hoa Kỳ (API): * Phân loại theo thành phần hoá học Dầu nhờn gốc phân loại theo thành phần họ hydrocarbon chiếm chủyếu mang tên loại Với cách phân chia có loại lớn là: dầu parafinic, dầu naphtenic dầu aromatic Tuy nhiên, thực tế, để sản xuấtdầu nhờn thương phẩm người ta chủ yếu sử dụng loại: parafinic vànaphtenic Dầu parafinic thể tính chất tốt khoảng nhiệt độ cao trongkhi dầu naphtenic thể tính chất tốt khoảng nhiệt độ thấp Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ Các phân chia đơn giản không phản ánh chất củadầu nhờn gốc Với mục đích làm chất bôi trơn nên dầu nhờn gốc sản xuất đánh giá dựa theo độ nhớt Hơn nữa, thực tế không tồn loại dầu nhờn chủng vậy, mà có loại dầu nhờn chứa đồng thờicả loại hydrocarbon Thông thường để sản xuất dầu nhờn gốc, người ta phatrộn nhiều loại dầu nhờn khác nhằm đạt tính chất tối ưu * Phân loại theo Viện dầu mỏ Mỹ (API) Dầu nhờn phân loại dựa tiêu chuẩn: hàm lượng lưu huỳnh,hàm lượng chất bão hoà, số độ nhớt Theo cách phân loại này, dầu nhờngốc chia thành loại Trong đó, loại I, II III dầu gốc khoáng; loại IVlà poly-alphaolefin (PAO); loại V loại dầu lại (như este, ).Các tiêu chuẩn so sánh, đánh giá nhóm dầu nhờn khác phân loạitheo API: Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ Nhóm II+ nhóm III+ nhóm thức, sửdụng thị trường Thực chất, trường hợp riêng nhóm II vànhóm III Phân loại dầu gốc khoáng theo thành phần chưng cất trung tính SN70, SN 150, SN 500, SN 700, BS 150, BS 200… * Phân loại theo số độ nhớt HVI > 85 MVI > 60 LVI < 30 *Ảnh hưởng dầu gốc đến tính mỡ Loại dầu sử dụng phổ biến để sản xuất mỡ nhờn hỗn hợp dầu có độ nhớt từ ISO VG 100 tới VG 220 Mỡ bôi trơn sử dụng cho khoảng nhiệt độthấp tốc độ cao sản xuất từ dầu gốc có độ nhớt thấp Mỡ dùng chotrường hợp tải trọng cao, hay tải trọng thay đổi liên tục lại tổng hợp từcác loại dầu có độ nhớt cao Mỡ bôi trơn làm từ dầu có độ nhớt thấp có đặctính tốt nhiệt độ thấp vận chuyển tốt, chủ yếu sử dụng vòng bi trơn vàcác khớp nối có tốc độ vòng bi chống ma sát cao Mỡ bôi trơn từ dầu gốc có độnhớt cao sử dụng vòng bi chạy chậm bánh mà hoạt động theo tải trọng cao Tăng độ nhớt dầu giảm thiểu tổn thất bay nó, tăng cường độ kết dính ngăn ngừa tính ăn mòn, kiểm soát tiếng ồn, cải thiện dung nạp nước III.1.2 Dầu gốc tổng hợp Dầu nhờn có nguồn gốc sản phẩm phản ứng hóa học gọi dầu nhờn tổng hợp Tính ưu việt dầu tổng hợp làm việc Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ phạm vi nhiệt độ rộng hơn, trơ mặt hóa học, tiêu hao, tiết kiệm lượng, không gây độc hại…Mỡ bôi trơn có nguồn gốc từ dầu tổng hợp sử dụng mỡ từ dầu gốc khoáng không thực chức mong muốn Mỡ có nguồn gốc từ dầu khoáng khả làm việc trường hợp như: nhiệt độ cực cao nơi đòi hỏi tuổi thọ chất bôi trơn cao, hoạt động hơn, nghĩa là, hình thành cặn dầu, cặn carbon Mỡ bôi trơn tổng hợp dựa dầu tổng hợp làm việc khoảng nhiệt độ cao (95 315°C, 200 - 600°F) khoảng nhiệt độ thấp (-40 đến -75°C, -40 đến -100°F) Tuy nhiên, chi phí dầu tổng hợp cao đáng kể so với dầu khoáng.Trong số loại dầu tổng hợp, dieste, polyalkylene glycol, silicon, este acid phosphoric, ete perfluoroalkyl chlorofluoroalkyl đóng vai trò quan trọng sử dụng nhiều So với mỡ từ dầu khoáng, mỡ bôi trơn từ dầu tổng hợp sử dụng nhiều phần chi phí cao hơn, sử dụng giới hạn sản phẩm chuyên môn cao Polysiloxan mạch thẳng không màu, có tính ưa nước, có khả chịu nén, trơ mặt hóa học, không độc hại, bền môi trường ăn mòn kể nhiệt độ cao, trì độ nhớt thấ p khoảng nhiệt độ rộng, độ bay thấp Este tạo mỡ làm việc tốt khoảng nhiệt độ-60 tới 130ºC.Các hydrocacbon tổng hợp thường tạo polyme hóa cácolefin nhẹ, ankyl hóa hydrocacbon thơm Các ankylat nhiều nhánh củahydrocacbon thơm có nhiệt độ chảy thấ p, số độ nhớt độ bền nhiệt cao so với ankylat có nhánh Khi sử dụng ankylat làm môi trường phân tán để sản xuất mỡ mỡ Benton khoảng làm việc đạt-60 đến 200°C, khả chống mài mòn tốt Polyglycol có khả bay thấ p dầu khoáng, khó tạo gôm khó cháy Ngoài chúng có số độ nhớt cao, dẫn nhiệt tốt, tính chống mài mòn cao, nhiệt độ chảy thấp, trơ với cao su Nhờ tính chất polyglycol thích hợp để tạo mỡ nửa lỏng mỡ dùng hộp giảm tốc 10 Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ Polyphenyl ete phân tử chứa từ 4-6 vòng benzene có độ bền cao môi trường chứa oxi, tác nhân phóng xạ nhiệt độ cao phù hợ p tạo mỡ làm việc điều kiện khắc nghiệt Các hợp chất floclorocacbon sản phẩm halogen hóa phân đoạn kerosene phân đoạn dầu mỏ khác Chúng khó cháy, độ bền nhiệt rấtcao, bền môi trường axit, môi trường ăn mòn, không bị oxi hóa, tính bôi trơn tốt số độ nhớt thấp đặc biệt gây ô nhiễm môi trường nên không sử dụng Các loại mỡ bôi trơn làm từ dầu tổng hợp có điểm sau đây: Làm việc khoảng nhiệt độ rộng tốt Khả chống oxy hóa tuyệt vời Bảo vệ chống ăn mòn cao Ít biến động nhiệt độ cao Quá trình oxy hóa ổn định Áp suất cao/ đặc tính chống mài mòn Phù hợp với mỡ khác Điện tính tốt Khả bôi trơn bề mặt phi kim loại 10 Môi trường tương thích, độc tính, giảm nguy cháy 11 Phân hủy vi khuẩn Mỡ từ dầu tổng hợp sử dụng rộng rãi máy bay, tên lửa, tàu không gian kỹ thuật quân Khi tổng hợp chất làm đặc chất lỏng này, dầu mỡ sử dụng thiết bị hiệu suất cao Đốivới số ứng dụng tên lửa, tuổi thọ phục vụ phút, Ngoại trừ polyglycol alkylene, tất dầu tổng hợp sử dụng mỡ có độ nhớt phạm vi dầu gốc khoáng HVI Tuy nhiên, số độ nhớt điểm chớp cháy dầu tổng hợp cao hơn; điểm chảy tràn lại thấp đáng kể so với dầu khoáng Ngoài chi phí cao hơn, este có thêm nhượcđiểm dễ gây trương nở Do đó, phải ý đến loại vật liệu sử dụng thiết bị có sử dụng mỡ ester Mỡ ester sử dụng 11 Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ trường hợp có phạm vi nhiệt độ làm việc rộng, chẳng hạn bôi trơn máy bay Các loại mỡ bôi trơn làm từ polyalkylene glycol có nhiệt độ ổn định hợp lý Silicon, polysiloxanes, có tính lưu động tốt nhiệt độ thấp, biến động thấp, khả chống oxy hóa tốt, khả chịu nước tốt, đàn hồi tốt nhiệt độ ổn định.Các tính chất giúp cho mỡ sử dụng ứng dụng nhiệt độ cao nhiệt độ làm việc rộng Tuy nhiên, mỡ bôi trơn có nguồn gốc từ siliconekhông thích hợp cho ứng dụng liên quan đến tải trọng cao, chúng không bảo vệ chống mài mòn Phân loại theo tính chất hóa học - Hydrocacbon tổng hợp PAO, polybuten (C,H) - Este hữu : Este diaxit, este polyol (C,H,O ) - Polyglycol - Các chất bôi trơn tổng hợp khác : Este phosphat, silicol ( C,H, P, Si) III.2 Chất làm đặc Chất làm đặc có nhiệm vụ tạo cấu trúc rắn nửa rắn mỡ, chúng giữ cho dầu tồn cấu thể đặc sệt không bị chảy loãng ra, chiếm từ 530%thành phần mỡ Có nhiều loại chất làm đặc xà phòng (mỡ gốc xà phòng), hydrocacbon rắn (mỡ gốc sáp), chất rắn thể vô bentoit(đất sét), silicagen, … chất làm đặc gồc hữu polyme, ureat,ureit, bột màu, bitum bồ hóng Xà phòng muối kim loại axit cacboxylic tự nhiên Những kim loại phù hợp để tạo chất làm đặc xà phòng sử dụng là: liti,natri, canxi, bari nhôm Những loại mỡ chế tạo từ xà phòngCa, sau làm từ xà phòng Na Ngày xà phòng liti sử dụng rộng rãi hơn, có nhiêt độ nhỏ giọt ổn định cao so với muối Na, Ca, Ba(nhiệt độ nhỏ giọt khoảng 350F).Dưới tình hình sử dụng loại chất làm đặc số nước: 12 Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ Tình hình sử dụng mỡ từ chất làm đặc khác Axit cacboxylic, chất béo, dầu hợp chất hữu tự nhiên sử dụng phổ biến để tạo xà phòng Ví dụ axit stearic có mỡ động vật, axit oleic có hạt đậu tương, nhiều dầu thực vật khác Các chất béo, dầu sử dụng trực tiếp để tạo xà phòng gồm: Mỡ động vật mỡ bò, dầu thực vật sẵn có tự nhiên hạt, rau củ…Thường có trình hydro hóa để chuyển chất bão hòa có mặt chất béo tự nhiên, axit nhận từ dầu thực vật Từ cải thiệnđộ bền oxi hóa để nhận mỡ bôi trơn.Các ion, cation kim loại xà phòng định đặc tính mỡ bôi trơn, định khả làm đặc, khả chịu nước nhiệt độ nhỏgiọt…Phần cacboxyl mỡ ảnh hưởng đến đặc tính khác Như chiều dài nhánh ảnh hưởng đến hòa tan, tính đồng đặc tính bề mặt mỡ Để đạt đồng tối ưu cần cacboxyl dài tối ưu, dài hay ngắn ảnh hưởng đến tính làm đặc.Cấu trúc mỡ bôi trơn biến thiên khoảng hẹp Dưới bảng cấu trúc chất làm đặc mỡ.Một vài loại mỡ làm từ hỗn hợp loại xà phòng Ca với Nađược gọi mỡ hỗn hợp nhằm nâng cao chất lượng mỡ bôi trơn Ngoài hai thành phần chủ yếu mỡ bôi trơn có số chất độn bột graphit hay số loại phụ gia để cải thiện số tính chất cần thiết mỡ nhờn tính ổn định hóa học, tính chịu nhiệt độ thấp, tính bám dính… 13 Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ Một số hình ảnh cấu trúc chất làm đặc * Mỡ Li đơn Chiếm 55% lượng sản xuất giới *Mỡ Nhôm Al • Chiếm 5% lượng sản xuất giới • Là mỡ thực phẩm – Al đơn: nhiệt độ làm việc < 60oC – Al phức: nhiệt độ làm việc < 160oC – Khả bám dính cao – Tính bền nước tuyệt vời * Mỡ Li phức 14 Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ Chiếm 14% lượng sản xuất giới Cấu trúc chất làm đặc Li phức * Mỡ Canxi Là mỡ công nghiệp đầu tiên, chiếm 13% lượng sản xuất giới Cấu trúc chất làm đặc Ca * Mỡ Natri • Chiếm 2% lượng sản xuất giới • Là mỡ kinh tế – Nhiệt độ làm việc: đến120oC – Khả bám dính cao – Tính bền gỉ tốt * Mỡ Bentone • Chiếm 3% lượng sản xuất giới• Là mỡ làm việc nhiệt độ cao – Nhiệt độ làm việc đến 160-180oC – Dễ sản xuất 15 Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ * Mỡ hỗn hợp Li/Ca • Chiếm 2% lượng sản xuất giới• Là mỡ đa dụng, kinh tế, kết hợp ưu điểm mỡ Li mỡ Ca * Mỡ Polyuré • Chiếm 5% lượng sản xuất giới • Là mỡ làm việc nhiệt độ cao, thời gian sống dài – Nhiệt độ làm việc đến 160-180oC – Bền nhiệt độ cao – Khả chống mài mòn chống oxy hóa tốt – Khả bơm tốt – Không tạo cặn bị cháy III.3 Các chất phụ gia chất biến đổi Phụ gia hợp chất hữu cơ, kim, vô cơ, chí nguyên tố hóa học pha vào sản phẩm dầu mỡ với nồng độ thông thường 0,015% khối lượng Trong vài trường hợp vài phần triệu tới 10% III.3.1 Phụ gia chống oxy hóa Cơ chế tác dụng: phụ gia ức chế trình tạo gốc tự do, phân hủy peroxyt làcác tác nhân gây oxi hóa, thụđộng hóa kim loại.- Phụ gia ức 16 Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ chế oxy hóa nhiệt độ thấp dùng cho dầu tuốc bin, dầu biến thế, dầu công nghiệp… Đó dẫn xuất phenol, amin thơm…- Phụ gia ức chế oxy hóa nhiệt độ cao dùng cho dầu nhờn động Đó muối axit hữu kẽm dialkyldithiophosphat, muối củaalkylsalixylat…Các loại hợp chất chủ yếu: -Các dẫn xuất phenol: alkylphenol, phenol có chứa N S(các dẫn xuất ure,cácphenolsulfua); Các amin thơm: dialkylphelamin, dialkylphenylalphanaftylamin, phenyl alphanaftylamin… -Các hợp chất kẽm dialkyldithiophotphat (ZnDDP)… -Các dẫn xuất phenol có khả chống oxi hóa nhiệt độ cao amin có khả chống oxi hóa nhiệt độ thấp nên mỡ cần có hỗn hợ p chất với tỷ lệ 1:1 để đảm bảo chất lượng mỡ điều kiện bảo quản (nhiệt độ thường) điều kiện làm việc (nhiệt độ cao) III.3.2 Phụ gia chống gỉ, bảo vệ bề mặt kim loại Cơ chế tác dụng: hấp phụ chọn lọc lên bề mặt kim loại tạo thành lớp màng ngăn chống ẩm, trung hòa axit.Tùy loại dầu mà người ta sử dụng chất chống gỉ khác nhau, dầu tuốc bin, dầu thủy lực, dầu tuần hoàn dùng axit alkylsucxinic,alkylthioaxetic… dẫn xuất chúng Đối với dầu bôi trơn động dùng sulfonat, amin phosphat, este, ete dẫn xuất axit dibazic… đốivới dầu bánh dùng imidazolin Các amin phosphat, sulfonat trung tính haykiềm chủ yếu dùng cho dầu bảo quản… III.3.3 Phụ gia có tính tẩy rửa khuếch tán Phụ gia tẩy rửa thường chất hoạt động bề mặt, dễ hấp thụ lên bề mặt kim loại, khiến chất cặn bẩn tích tụ lại Phụ gia khuếch tán ngăn cản sản phẩm oxy hóa, cặn học kết dính lại với nhau, khiến cho phần tử tồn trạng thái keo, lơ lửng dầu Những phụ gia thường muối kim loại với chất hữu có mạch cacbon dài có 17 Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ nhóm phân cực nhóm -OH, -C6H4OH, -COOH, NH2, SO3H… cụ thể muối sulfonat, phenolat, salixylat… III.3.4 Phụ gia chống mài mòn kẹt máy Các phụ gia cải thiện tính bôi trơn dầu nhờn, chống tượng mài mòn máy Cơ chế tác dụng: hấp phụ hóa học lên bề mặt kim loại, phản ứngvới lớp lim loại bề mặt tạo cho bềmặt lớp màng bảo vệ.Chúng thuộc nhóm chất hữu - lưu huỳnh, hữu - halogen, hữu - phospho Các hợ p chất chính: ZnDDP, tricresylphotphat, dithiocacbamat, sulfua, disulfua, dẫn xuất axit béo… III.3.5 Phụ gia cải thiện độ nhớt số độ nhớt Phụ gia loại tan dầu, chúng polyme có tác dụngtăng độ nhớt dầu, đặc biệt chúng làm tăng độ nhớt dầu nhiệt độ thấp nhiệt độ cao lại làm tăng độ nhớt dầu cách đáng kể Các phụ gia chia làm hai nhóm: nhóm hydrocacbon nhóm este Nhóm hydrocacbon có chất copolyme etylen-propylen, polyizobuten,copolyme styreneizopren Nhóm este có chất polymetacr ylat, polyacrylat… III.3.6 Phụ gia biến tính ma sát Cơ chế tác dụng: làm tăng độ bền mỡ, giảm hệ số ma sát, cải thiệntính chất mỡ quátrình vận hành Các hợ p chất chính: hợ p chất chứa N, S, Mo… III.3.7 Phụ gia chống tạo bọt Silicon lỏng, đặc biệt polymetylsiloxan chất chống tạo bọt có hiệu với nồng độ pha chế từ 1-20ppm Thông thường nồng độ pha chế chấtchống tạo bọt 3-5ppm dầu động 15-20 ppm dầu truyền động ôtô Ngoài chất polymetacrylat, etanolamin, naphtalen alkylhóa… phụ gia chống tạo bọt thích hợp cho dầu 18 Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ III.3.8 Phụ gia khử nhũ tạo nhũ Thể nhũ gây khó khăn cho chế độ bôi trơn bình thường dầu phá vỡ khả bôi trơn làm thay đổi sức căng bề mặt trường tiếp xúc Để ngăn chặn tượng này, người ta dùng phụ gia phá nhũ chấttrialkyl phosphat, polyetylenglycol…Phụ gia tạo nhũ sử dụng trường hợp cần tạo hệ nhũ tươngdầu nước ngược lại với mục đích khác tạo chất lỏngthủy lực chống cháy, chất bôi trơn dùng khoan đá loại thể lỏng dùnggia công kim loại… Phụ gia nhóm muối sulfonat, axit béo cácmuối chúng, este axit béo, phenol phenol ete… III.3.9 Phụ gia chống ăn mòn Cơ chế tác dụng: hấp phụ lên bề mặt kim loại tạo thành lớp màng bảo vệ, ngăn cản tác nhân ăn mòn axit, ẩm, giảm thiểu xúc tác oxi hóa kim loại.Các hợ p chất chủ yếu:Các Dithiophotphat kim loại, Sulphonat kim loại,Sulfuaphenolat kim loại, Axit béo, amin… IV ỨNG DỤNG CỦA MỠ BÔI TRƠN Chức mỡ dùng để bôi trơn, giảm ma sát, bảo vệ mặt chi tiết, tùy theo môi trường điều kiện làm việc chi tiết mà có chủng loại mỡ bôi trơn khác nhau: -Mỡ cách điện: mỡ silicon với chất làm đặc vô Bảo vệ cách điện, thiết bị chuyển mạch môi trường ẩmướt Ngăn chặn tia lửa điện giảm tổn thất điện Hấp thụ hạt dẫn điện mài mòn Trung lập sản phẩm nhựa cao su Chống chịu tốt với tác động nước hóa chất -Mỡ dẫn điện: Mỡ đặc biệt với hóa chất dầu tổng hợp ổn định nhiệt cao, có chứa hàm lượng cao chất rắn dẫn điện Được sử dụng để bôi trơn cho vị trí tiếp xúc điện 19 Bài tập môn học NHIÊN LIỆU VÀ DẦU MỖ -Mỡ chịu nhiệt độ lạnh: loại sáp lithi làm đặc mỡ gốc metyl phenol silicone thích hợp cho trình vận hành nhiệt độ thấp -Keo lắp ráp: pha chế với công thức đặc biệt để vận hành nhiệt độ cao, nơi phải chịu ăn mòn, mài mòn, bó máy, chịu xước mối nối, khớp nối, mối hàn, lề… - Bảo vệ chống xước, ăn mòn, bó máy - Làm cho trình sửa chữa vận hành dễ dàng - Chống chịu tải trọng cao nhờ có chứa cấu tử bôi trơn rắn hàm lượng cao - Thời gian sử dụng dài, hiệu bôi trơn cao -Mở bánh ( Hộp số): loại mỡ lỏng với dầu gốc dầu khoáng chất làm đặc xà phòng bổ sung phụ gia chống ăn mòn E.P · Được thiết kế đặc biệt dùng cho vị trí mà mỡ phải chạy qua đoạn đường ống dài tránh nguy bị ‘bao vây’ · Loại mỡ có thời gian bôi trơn lâu thiết bị vừa cần bịt kín (Hộp số) 20