Подсолнечное масло как смазка¶

Подсолнечное масло — растительное масло, получаемое из семян подсолнечника (Helianthus annuus), состоящее преимущественно из триглицеридов жирных кислот (олеиновой, линолевой, пальмитиновой и стеариновой). Вопрос о возможности использования подсолнечного масла в качестве смазки встречается в техническом и бытовом контексте: речь идёт о применении в качестве смазывающего вещества для механизмов, узлов трения, швейного оборудования, продовольственного производства и других целей.

¶Химический состав и базовые свойства

Основу масла составляют сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. Ключевые компоненты и их типичные концентрации:

Для смазочных свойств важны следующие параметры:

• Кинематическая вязкость при 40 °C — примерно 30–40 мм²/с (у индустриальных минеральных масел этот диапазон шире — от 15 до 100 мм²/с и выше).
• Индекс вязкости — 102–110, что сопоставимо с минеральными маслами.
• Температура застывания — от −18 до −19 °C (у гидравлических минеральных масел — до −45 °C).
• Температура вспышки — около 327 °C.
• Йодное число — 118–145, что указывает на высокую степень ненасыщенности.

¶Преимущества в качестве смазки

1. Экологичность и биоразлагаемость. Подсолнечное масло нетоксично, биологически полностью разлагается и не загрязняет почву и воду при утечках. Это делает его предпочтительным для смазки оборудования в пищевой промышленности, сельском хозяйстве, лесопилках и на водных объектах.
2. Хорошая смазывающая способность. Жирные кислоты обладают полярными группами, адсорбирующимися на металлических поверхностях и образующими прочную плёнку, что снижает коэффициент трения.
3. Доступность. Масло широко продаётся, имеет низкую стоимость и не требует специальных условий хранения.
4. Пищевая безопасность. В отличие от минеральных масел, подсолнечное масло допустимо к контакту с пищевыми продуктами, что критично для смазки форм, конвейерных лент и раздаточного оборудования на пищевых производствах.

¶Ограничения и недостатки

Главный недостаток — склонность к окислительному старению. Ненасыщенные жирные кислоты (прежде всего линолевая) реагируют с кислородом воздуха, образуя гидропероксиды, альдегиды и карбоновые кислоты. Процесс сопровождается:

• увеличением вязкости и образованием липких плёнок и нагаров;
• появлением кислых продуктов, ускоряющих коррозию металлов;
• прогорклым запахом.

При комнатной температуре открытое подсолнечное масло окисляется заметно, а при нагреве выше 100 °C процесс ускоряется многократно. Поэтому в чистом виде оно непригодно для длительной работы в нагруженных или горячих узлах трения.

Другие ограничения:

• Низкая температура застывания ограничивает применение при отрицательных температурах.
• Водная эмульгация. При контакте с водой масло образует эмульсии, теряя смазочные свойства.
• Микробиологическая деградация. В присутствии воды в масле развиваются бактерии и грибки, разрушающие триглицериды.

¶Модифицированные растительные масла

Для устранения указанных недостатков промышленность производит гидрированные (гидрогенизированные) растительные масла — жиры, в которых двойные связи насыщены водородом. Такие масла:

• сохраняют биоразлагаемость и низкую токсичность;
• существенно повышают окислительную стабильность;
• имеют более высокую температуру застывания, но и более высокую вязкость.

Гидрированные растительные масла применяются как основа индустриальных смазочных материалов, в том числе в Германии, Австрии и Швейцарии, где их использование в лесопромышленности и на железнодорожном транспорте регулируется экологическими нормами. В России производство подобных смазочных материалов на основе растительного сырья развито слабо, хотя научные работы по теме ведутся в отраслевых институтах (ВНИИНЕФТЕМАШ, ИХФ РАН).

¶Практическое применение

В быту подсолнечное масло может использоваться как разовая аварийная смазка для:

• швейных и вязальных машин (капля на игловодитель);
• цепей велосипедов;
• ручного инструмента с подвижными частями;
• петель, замков, молний.

При этом масло следует наносить тонким слоем, удалять избыток и не допускать накопления загрязнений. Для ответственных узлов (двигатели, редукторы, подшипники качения) применение нерекомендовано.

В промышленности растительные масла используются в качестве базовых компонентов смазочных материалов, а не как самостоятельные продукты. Смазки на растительной основе применяются в пищевом оборудовании, при обработке металлов давлением (гидроэкструзия), в текстильном производстве.

¶Сравнение с минеральными маслами

Источники:

• ГОСТ 1129-2013. Масло подсолнечное. Технические условия.
• Красюк Н. Х., Семенов Б. В. Технология переработки жиров: учебное пособие. — Ростов-на-Дону: МарТ, 2005.
• Rudnick L. R., Shubkin A. N. Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids. — CRC Press, 2019.
• Mang T., Dresel W. Lubricants and Lubrication. — Wiley-VCH, 2007.
• Биоразлагаемые смазочные материалы: учебное пособие / под ред. А. М. Данусова. — М.: Химия, 2004.