Пластичная смазка¶

Пластичная смазка — это полужидкий или мазеобразный продукт, состоящий из дисперсионной среды (минерального или синтетического масла) и дисперсной фазы (загустителя), который сохраняет свою форму под действием силы тяжести и начинает течь только при приложении определённого напряжения сдвига. Относится к классу консистентных смазочных материалов, занимая промежуточное положение между жидкими маслами и твёрдыми смазками. Основное назначение — снижение трения, износа и защита поверхностей в узлах, где использование жидких масел затруднено или невозможно (например, в открытых редукторах, шарнирах, подшипниках качения с низкой герметичностью).

¶История

Первые упоминания о пластичных смазках относятся к Древнему Египту, где для смазывания колёс колесниц использовали смеси животного жира с известью. В Средние века в Европе применяли солидолы — продукты омыления жиров известью. Промышленное производство началось в XIX веке с развитием паровых машин и железных дорог: в 1840-х годах в США и Великобритании начали выпускать кальциевые смазки на основе растительных масел. Ключевой прорыв произошёл в 1920-х годах, когда немецкий химик Фридрих Бергиус разработал метод получения литиевых мыл, что позволило создавать смазки с широким температурным диапазоном. В СССР массовое производство пластичных смазок началось в 1930-е годы на базе заводов в Москве, Ленинграде и Баку. Современные технологии, включая использование полимерных загустителей и наночастиц, появились в 1990-х годах.

¶Состав и структура

Пластичная смазка состоит из трёх основных компонентов:

Базовое масло (80–95 % объёма) — минеральное, синтетическое (полиальфаолефины, сложные эфиры, силиконы) или полусинтетическое. Определяет вязкостные и температурные свойства.
Загуститель (5–20 %) — формирует пространственную сетку, удерживающую масло. Наиболее распространены мыла (литиевые, кальциевые, натриевые, бариевые), а также неорганические загустители (бентонит, силикагель) и полимеры (полимочевина, политетрафторэтилен).
Присадки (до 5 %) — антиокислительные, противоизносные, противозадирные, антикоррозионные, модификаторы трения (графит, дисульфид молибдена).

Структура смазки представляет собой коллоидную систему, где загуститель образует трёхмерный каркас (волокна, пластинки или сферолиты), в ячейках которого удерживается масло за счёт капиллярных и адсорбционных сил.

¶Классификация

¶По типу загустителя

Мыльные смазки — на основе мыл жирных кислот (литиевые, кальциевые, натриевые, алюминиевые, бариевые). Литиевые смазки (например, Литол-24) занимают около 70 % мирового рынка благодаря высокой термостойкости (до +180 °C) и водостойкости.
Неорганические смазки — с загустителями из бентонитовых глин, силикагеля или графита. Применяются в условиях высоких температур (до +300 °C), где мыльные смазки разлагаются.
Органические смазки — на основе полимеров (полимочевина, полиэтилен, тефлон). Используются в пищевой промышленности и вакуумной технике.

¶По назначению (по ГОСТ 23258-78)

Антифрикционные — для снижения трения (общего назначения, для подшипников, для редукторов).
Консервационные — для защиты от коррозии при хранении (например, пушечное сало).
Уплотнительные — для герметизации резьбовых соединений, арматуры.
Канатные — для смазывания стальных канатов и тросов.

¶По температурному диапазону

Низкотемпературные (рабочие температуры от –60 до +100 °C) — на синтетических маслах.
Среднетемпературные (от –40 до +150 °C) — большинство литиевых смазок.
Высокотемпературные (от –20 до +300 °C) — на силиконовых маслах или с неорганическими загустителями.

¶Основные свойства

Пластичные смазки характеризуются рядом физико-химических и эксплуатационных показателей:

Пенетрация — глубина проникновения конуса в смазку (измеряется по ASTM D217). Определяет консистенцию: от 0 (очень твёрдая, пенетрация 355–385 мм⁻¹) до 6 (очень мягкая, 85–115 мм⁻¹).
Температура каплепадения — температура, при которой смазка теряет структуру и начинает капать. Для литиевых смазок — 180–200 °C, для полимочевинных — до 260 °C.
Коллоидная стабильность — способность не выделять масло под нагрузкой. Измеряется по объёму выделившегося масла после центрифугирования.
Водостойкость — устойчивость к вымыванию водой. Натриевые смазки водорастворимы, литиевые и кальциевые — водостойки.
Механическая стабильность — способность восстанавливать структуру после деформации (тиксотропия). Хорошая тиксотропия позволяет смазке разжижаться при вращении подшипника и загустевать в покое.
Противозадирные и противоизносные свойства — оцениваются на четырёхшариковой машине трения по нагрузке сваривания и диаметру пятна износа.

¶Применение

Пластичные смазки используются в широком спектре отраслей:

Автомобильная техника — смазка подшипников ступиц, шарниров равных угловых скоростей (ШРУС), рулевых тяг, тормозных механизмов. В России распространены смазки Литол-24, ШРУС-4, ЦИАТИМ-201.
Промышленное оборудование — подшипники качения и скольжения, редукторы, направляющие, цепные передачи. Для металлургии применяют высокотемпературные смазки (например, графитовая смазка УСсА).
Сельское хозяйство — смазка узлов тракторов, комбайнов, почвообрабатывающих орудий. Используют смазки общего назначения (Солидол, Пресс-солидол).
Железнодорожный транспорт — смазка букс, рельсовых скреплений, автосцепок. Применяют смазки ЛЗ-ЦНИИ, РЖД-С.
Авиация и космонавтика — смазки для узлов трения в условиях вакуума и низких температур (например, ВНИИ НП-229, ЦИАТИМ-221).
Пищевая промышленность — смазки на основе белых масел и полимерных загустителей, допущенные к контакту с продуктами (H1-смазки по NSF).

¶Критерии выбора

При выборе пластичной смазки учитывают:

Рабочую температуру (минимальную и максимальную).
Скорость вращения подшипника (характеризуется произведением DN — диаметр × частота вращения).
Нагрузку (лёгкая, средняя, тяжёлая, ударная).
Условия окружающей среды (влага, пыль, химические реагенты).
Совместимость с материалами уплотнений (резина, пластик).
Требования к интервалу замены (для герметичных подшипников — смазка на весь срок службы).

¶Производство в России

В России пластичные смазки выпускаются по ГОСТам и техническим условиям. Крупнейшие производители: ООО «Лукойл-Смазки» (Волгоград), АО «НПЦ «Смазочные материалы» (Москва), ООО «Газпромнефть-СМ» (Омск), ПАО «НК «Роснефть» (Ангарск). Основные марки: Литол-24 (ГОСТ 21150-87), Солидол Ж (ГОСТ 1033-79), ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6267-74), ШРУС-4 (ТУ 38.101.1283-89). В 2022 году объём производства составил около 80 тыс. тонн, что покрывает около 85 % внутреннего спроса.

¶Экологические аспекты

Традиционные пластичные смазки на минеральных маслах не биоразлагаемы и токсичны для водных организмов. Для снижения экологического ущерба разрабатываются биоразлагаемые смазки на основе растительных масел (рапсового, пальмового) и синтетических сложных эфиров. В Европе действует директива EU Ecolabel, ограничивающая содержание опасных веществ. В России требования к экологичности смазок регламентируются ГОСТ Р 58539-2019.

¶Источники

ГОСТ 23258-78 «Смазки пластичные. Наименования и обозначения».
ГОСТ 21150-87 «Смазка Литол-24. Технические условия».
ГОСТ 1033-79 «Смазка солидол жировой. Технические условия».
ГОСТ 6267-74 «Смазка ЦИАТИМ-201. Технические условия».
Кламанн Д. «Смазки и родственные продукты. Синтез, свойства, применение». — М.: Химия, 1988.
ТУ 38.101.1283-89 «Смазка ШРУС-4».
Отчёт Минпромторга РФ «О состоянии производства смазочных материалов в РФ» за 2022 год.
ASTM D217-21 «Standard Test Methods for Cone Penetration of Lubricating Grease».

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →