Силиконовая смазка¶

Силиконовая смазка — это смазочный материал на основе синтетических полимеров кремнийорганических соединений (силиконов), обладающий высокой термо- и химической стойкостью, водоотталкивающими свойствами и широким диапазоном рабочих температур. Относится к классу консистентных или жидких смазок, применяется в промышленности, быту, автомобильной технике и других областях.

¶История

Первые промышленные силиконы (полисилоксаны) были получены в 1930-х годах американским химиком Юджином Роховым. В 1940-х годах компания Dow Corning начала массовое производство силиконовых масел и смазок. В СССР разработка силиконовых материалов велась с 1950-х годов в рамках оборонной промышленности. Широкое распространение силиконовые смазки получили в 1960–1970-х годах с развитием автомобилестроения, авиации и электроники.

¶Классификация

Силиконовые смазки подразделяются по нескольким признакам.

¶По консистенции

• Жидкие (масла) — низковязкие составы (от 5 до 1000 сСт), применяются для смазки механизмов, обработки резиновых уплотнителей, в качестве диэлектрических жидкостей.
• Консистентные (пластичные) — густые пасты с загустителями (например, аэросилом, литиевым мылом), используются в узлах трения, подшипниках, резьбовых соединениях.
• Аэрозольные — жидкие смазки в баллончиках с пропеллентом, удобны для нанесения на труднодоступные участки.

¶По составу

• На основе полидиметилсилоксана (ПДМС) — наиболее распространённый тип, универсален.
• На основе полиметилфенилсилоксана — повышенная термостойкость (до +300 °C).
• С добавками — с антикоррозионными, антифрикционными, электропроводящими или теплоотводящими наполнителями (например, дисульфид молибдена, графит, керамика).

¶По назначению

• Автомобильные — для смазки дверных уплотнителей, направляющих суппортов, свечей зажигания, аккумуляторных клемм.
• Бытовые — для обработки резиновых и пластиковых деталей (уплотнители холодильников, окон, стиральных машин), смазки швейных машин, велосипедных цепей.
• Промышленные — для высокотемпературных узлов, вакуумного оборудования, пищевых производств (пищевые силиконовые смазки).
• Электротехнические — для защиты контактов, разъёмов, изоляции высоковольтных соединений.

¶Свойства и характеристики

Основные физико-химические свойства силиконовых смазок:

• Термостойкость — рабочий диапазон от –60 до +250 °C (отдельные марки до +350 °C).
• Химическая инертность — устойчивы к кислотам, щелочам, растворителям, окислению.
• Гидрофобность — отталкивают воду, не смываются влагой.
• Диэлектрические свойства — высокое электрическое сопротивление (до 10^15 Ом·см), не проводят ток.
• Низкое поверхностное натяжение — хорошо проникают в микротрещины и зазоры.
• Безвредность — большинство составов не токсичны, не имеют запаха, не вызывают коррозии металлов.

Ограничения: силиконовые смазки несовместимы с некоторыми пластиками (поликарбонат, полистирол) — могут вызывать их растрескивание; не рекомендуется использовать для смазки тормозных механизмов (кроме специальных составов), так как они снижают коэффициент трения.

¶Применение

¶В автомобилестроении

Силиконовые смазки используются для обработки резиновых уплотнителей дверей, окон, багажника, предотвращая примерзание и растрескивание резины. Применяются для смазки направляющих суппортов, шлицевых соединений, резьбовых элементов, а также для защиты клемм аккумулятора от окисления. В системах зажигания силиконовая смазка наносится на свечные колпачки для улучшения изоляции и предотвращения пробоя.

¶В быту

Смазка применяется для ухода за резиновыми и пластиковыми деталями бытовой техники: уплотнители холодильников, стиральных машин, оконных рам. Используется для смазки швейных машин, велосипедных цепей, замков, петель дверей, а также для обработки садового инструмента. В сантехнике силиконовая смазка наносится на резиновые прокладки кранов и смесителей для продления срока их службы.

¶В промышленности

В машиностроении силиконовые смазки применяются в узлах трения, работающих при высоких температурах (например, в печах, сушильных камерах). В вакуумной технике используются специальные силиконовые смазки с низким давлением паров. В пищевой промышленности применяются составы, одобренные для контакта с продуктами (NSF H1). В электронике — для защиты контактов, разъёмов, печатных плат от влаги и коррозии.

¶В медицине

Силиконовые смазки (медицинские силиконовые масла) используются для смазки хирургических инструментов, шприцев, катетеров, а также в качестве компонента некоторых лекарственных форм и косметических средств.

¶Интересные факты

• Силиконовые смазки не растворяются в воде и большинстве органических растворителей, что делает их незаменимыми в условиях повышенной влажности.
• Благодаря высокой диэлектрической прочности силиконовые смазки используются для изоляции высоковольтных проводов и трансформаторов.
• Пищевые силиконовые смазки применяются для смазки конвейерных лент и упаковочного оборудования на предприятиях пищевой промышленности.
• В авиации силиконовые смазки используются в системах управления, работающих при экстремально низких температурах (до –70 °C).

¶Критика и ограничения

Несмотря на широкое применение, силиконовые смазки имеют ряд недостатков. Они несовместимы с некоторыми полимерными материалами (поликарбонат, акрил, полистирол), что может приводить к их разрушению. Силиконовые смазки не рекомендуется использовать в тормозных механизмах (кроме специальных составов), так как они снижают коэффициент трения и могут ухудшить эффективность торможения. Также они не подходят для смазки высоконагруженных подшипников качения, так как не выдерживают больших контактных давлений.

¶Источники

• ГОСТ 13032-77 «Смазки силиконовые. Технические условия»
• Химическая энциклопедия / под ред. И. Л. Кнунянца. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4.
• Силиконовые смазки: свойства и применение // Журнал «Химия и технология смазочных материалов», 2018, № 3.
• Dow Corning. Silicone Lubricants: Technical Data Sheet, 2020.
• Техническая информация компании «Пента-91» (Россия) — силиконовые смазки для промышленности.