Tiểu luận Phụ gia cho mỡ bôi trơn

1TIỂU LUẬN PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN GVHD: TS. NGUYỄN HỮU LƯƠNG HVBC: DƯƠNG KIM NGÂN 2NỘI DUNG TRÌNH BÀY THỊ TRƯỜNG MỠ BÔI TRƠN ĐỊNH NGHĨA TÍNH CHẤT HÓA LÝ THÀNH PHẦN HÓA HỌC PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN MỘT SỐ HỌ MỠ BÔI TRƠN ỨNG DỤNG MỘT VÀI LOẠI MỠ BÔI TRƠN TRÊN THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM 31. THỊ TRƯỜNG Năm 2002, sản xuất trên thế giới (Nguồn PLC): 41. THỊ TRƯỜNG Năm 1997, các nhà sản xuất chính (Nguồn PLC): 52. ĐỊNH NGHĨA MỠ BÔI TRƠN Mỡ bôi trơn là loại sản phẩm đồng nhất có dạng từ rắn cho tới bán lỏng, hình thành do sự phân tán của các tác nhân làm đặc, chất bôi trơn, và phụ gia. 62. ĐỊNH NGHĨA MỠ BÔI TRƠN Mỡ bôi trơn trong nhiều trường hợp thể hiện ưu thế hơn 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 nước 73. TÍNH CHẤT LÝ HÓA 1. Độ bền 2. Tính ổn định thể keo 3. Độ đặc 4. Tính chảy 5. Tính bơm 6. Tính bền nhiệt 7. Tính bền oxy hóa 8. Tính bền ăn mòn 9. Tính bền với nước 10. Khả năng chịu tải trọng 11. Tính chất ở nhiệt độ thấp 84.THÀNH PHẦN HÓA HỌC Mỡ bôi trơn gồm 3 thành phần cơ bản: Dầu gốc Chất làm đặc Phụ gia 94.THÀNH PHẦN HÓA HỌC 1.Dầu gốc: thường là dầu khoáng hoặc dầu tổng hợp, có tác dụng bôi trơn. Dầu khoáng: Paraffinique, Napthenique Dầu tổng hợp: Polyalphaolefine (PAO), Ester, Silicone, Dialkylbenzen, Polyalkyleneglycol (PAG) Dầu thực vật: Cải, thầu dầu 10 4.THÀNH PHẦN HÓA HỌC So sánh đặc tính của vài dầu gốc chính như PAG và PAO: (1= rất tốt; 5=kém) 11 THÀNH PHẦN HÓA HỌC 2.Chất làm đặc: có nhiệm vụ giữ dầu và chống chảy dầu. Thường chất làm đặc là các xà phòng kim loại. 12 4.THÀNH PHẦN HÓA HỌC 3.Phụ gia: Các phụ gia được thêm vào để cải thiện đặc tính vốn có của mỡ hoặc để làm cho mỡ có thêm các đặc tính mới phù hợp với mục đích sử dụng. Phụ gia được dùng ở nồng độ từ 0,01 đến 5%kl, một số trường hợp có thể lên đến 10%kl. 13 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA PHỤ GIA LÀ: Tạo khả năng bám dính tốt Làm giảm ma sát Làm giảm và ngăn chặn sự mài mòn Tăng khả năng làm kín Chống ăn mòn Chống gỉ Làm tăng độ bền oxy hóa Ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật Khử hoạt tính xúc tác của kim loại 14 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 1.Phụ gia chống mài mòn, AW (Anti-Wears): 3 dạng mài mòn: mài mòn dính: xảy ra khi các điều kiện tải trọng, tốc độ và nhiệt độ cao, màng mỡ bôi trơn mỏng đến mức các chỗ mấp mô trên bề mặt tiếp xúc với nhau. *Đó là mài mòn do vật liệu chuyển từ bề mặt này sang bề mặt kia trong khi hai bề mặt chuyển động tương đối dẫn tới quá trình hàn dính pha rắn. *Sự tiếp xúc kim loại với nhau có thể ngăn cản được khi cho hợp chất tạo màng vào mỡ bôi trơn dẫn tới sự phân bố tải trọng khác đi mà nó bảo vệ được bề mặt kim loại. *Thường hay sử dụng phụ gia chống mài mòn dính như: ZnDDP, tricresyl photphat, sunfua, disunfua, molipden dithiocacbonat 15 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 1.Phụ gia chống mài mòn, AW (Anti-Wears): 3 dạng mài mòn: mài mòn hạt: là do tạp chất từ bên ngoài đưa vào hoặc do các phần tử mài mòn dính gây ra * Cơ chế chủ yếu của sự mài mòn vật liệu là sự cắt vi mô các vật cứng. 16 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 1.Phụ gia chống mài mòn, AW (Anti-Wears): 3 dạng mài mòn: mài mòn hóa học: do pứ hóa học xảy ra trên bề mặt kim loại kết hợp với tác động cọ xát làm cho chỗ kim loại bị ăn mòn bị cắt tách ra *Các acide mạnh được tạo thành trong quá trình sử dụng mỡ bôi trơn có thể tấn công vào bề mặt kim loại tạo ra các hợp chất mà chúng dễ bị bóc ra khi có sự chà xát *Mài mòn có thể hạn chế khi sử dụng chất tẩy rửa dạng kiềm cao do có tác dụng trung hòa các sản phẩm mang tính acide tồn tại trong mỡ bôi trơn 17 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 2.Phụ gia cực áp EP (Extreme pressure) Phụ gia cực áp ngăn ngừa hiện tượng kẹt xước, hàn dính giữa các bề mặt kim loại khi đang hoạt động dưới áp suất cực lớn (chịu tải trọng rất nặng) *Phụ gia cực áp tác dụng với các bề mặt kim loại ma sát tạo ra hợp chất có ứng suất cắt thấp hơn kim loại gốc nên lớp phủ mới hình thành chịu trượt cắt trước và nhiều hơn so với kim loại. 18 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 2.Phụ gia cực áp EP (Extreme pressure) Các phụ gia cực áp thường được sử dụng: 19 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 3.Phụ gia biến tính ma sát FM (Friction modifiers) Phụ gia FM là chất làm giảm hệ số ma sát và đạt được sự trượt phẳng hoặc làm tăng hệ số ma sát để đạt được sự dừng trượt. Phụ gia FM dùng khi cần tạo ra chuyển động trượt êm không có rung động. Phụ gia làm tăng độ bền của màng dầu chủ yếu do hiện tượng hấp phụ vật lý nhờ đó làm giảm ma sát. 20 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 3.Phụ gia biến tính ma sát FM (Friction modifiers) 21 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 4. Phụ gia ức chế gỉ: Các chất ức chế gỉ ngăn nước thấm qua màng hữu cơ bảo vệ bằng cách sử dụng các hợp chất phân cực được hấp thụ chọn lọc trên bề mặt kim loại và tác dụng như màng ngăn chống ẩm. Các phụ gia ức chế gỉ điển hình: 22 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 5. Phụ gia ức chế ăn mòn: Phụ gia hấp phụ lên bề mặt kim loại tạo thành một màng bảo vệ, màng này có tác dụng thụ động hóa kim loại. Màng bảo vệ sẽ dính chặt lên bề mặt kim loại tránh bị tróc ra bởi phân tán hoặc tẩy rửa. Các phụ gia ức chế ăn mòn điển hình: 23 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 6. Phụ gia chống oxy hóa: 2 dạng Phụ gia chống oxy hóa theo cơ chế gốc Phụ gia phân hủy 24 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 6.1 Phụ gia chống oxy hóa theo cơ chế gốc Là chất có khả năng tác dụng với gốc tự do tạo sản phẩm bền ngăn chặn quá trình oxy hóa tiếp tục xảy ra, các chất có khả năng chống tạo cặn carbon. Là phụ gia chống oxy hóa sơ cấp Cơ chế: nhường 1 nguyên tử H qua các pứ với gốc alkyl hoặc alkyl peroxit làm gián đoạn cơ chế phát triển mạch của quá trình oxy hóa. Sp tạo thành là các gốc bền như gốc alkyl thành HC, gốc alkyl peroxit thành hydroperoxit 25 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 6.2 Phụ gia phân hủy (Pg chống oxy hóa thứ cấp): Phụ gia chống oxy hóa bằng cách phân hủy các hydroperoxit (hydroperoxit là chất sinh ra gốc tự do thúc đẩy quá trình oxy hóa) tạo sản phẩm bền Hợp chất của S, P thường được sử dụng nhằm giảm các hydroperoxit trong phản ứng chuỗi gốc để tạo thành ancol. Phụ gia thường sử dụng là: kẽm diankyldithiophotphat, phosphite 26 V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN Một số loại Phụ gia chống oxy hóa: 27 7. Phụ gia thụ động hóa kim loại: Các phụ gia thụ động hóa kim loại bám lên trên bề mặt kim loại dựa trên sự hình thành phức chất (phức Chelat) ngăn cản sự tiếp xúc giữa bề mặt kim loại với mỡ bôi trơn do vậy thụ động hóa được kim loại, ngăn cản được hoạt tính xúc tác của kim loại. Các phụ gia thụ động hóa kim loại điển hình là: V.PHỤ GIA CHO MỠ BÔI TRƠN 28 VI.MỘT SỐ HỌ MỠ BÔI TRƠN 1. Mỡ Li đơn: chiếm 55% sản xuất thế giới(sxtg) 2. Mỡ Li phức: chiếm 14% sxtg 3. Mỡ Ca: chiếm 13% sxtg, là mỡ công nghiệp đầu tiên 4. Mỡ Al: chiếm 5% sxtg, khả năng bám dính cao, tính bền nước tuyệt vời 5. Mỡ Na: chiếm 2% sxtg, là mỡ kinh tế, nhiệt độ làm việc lên đến 120oC, độ bám dính tốt, chống gỉ tốt. 6. Mỡ Bentone: chiếm 3% sxtg, là mỡ làm việc ở nhiệt độ rất cao 160-180oC, dễ sản xuất. 7. Mỡ hỗn hợp Li/Ca: chiếm 2% sxtg, là mỡ đa công dụng, kết hợp ưu điểm của mỡ Li và mỡ Ca. 8. Mỡ Polyure: chiếm 5% sxtg, mỡ làm việc ở nhiệt độ rất cao 160-180oC, chống mài mòn và chống oxy hóa tốt, không tạo cặn khi bị cháy, bền cơ ở nhiệt độ cao. 29 VII. ỨNG DỤNG Chiếm 5% chất bôi trơn *Nhiều ưu điểm: Độ bám dính Độ kín-bảo vệ Ít bay hơi Chịu tải trọng cao Ít gây ô nhiễm môi trường *Một vài hạn chế: Tản nhiệt kém Khó lọc Giá!!! 30 VIII. MỘT VÀI LOẠI MỠ BÔI TRƠN TRÊN THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM Mỡ của PV 31 VIII. MỘT VÀI LOẠI MỠ BÔI TRƠN TRÊN THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM Mỡ của Shell: 32 VIII. MỘT VÀI LOẠI MỠ BÔI TRƠN TRÊN THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM Mỡ của BP: 33 VIII. MỘT VÀI LOẠI MỠ BÔI TRƠN TRÊN THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM Mỡ của Mobil: 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO NGUYỄN HỮU LƯƠNG. SLIDE BÀI GIẢNG PHỤ GIA CÁC SẢN PHẨM DẦU KHÍ. ĐH BÁCH KHOA TP.HCM NGUYỄN THỊ DIỆU HẰNG. DẦU NHỜN-MỠ-PHỤ GIA. ĐH BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG. DƯƠNG VIẾT CƯỜNG. DẦU MỠ BÔI TRƠN VÀ PHỤ GIA.ĐH MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI PETROLEUM PRODUCTS HANDBOOK TÀI LIỆU THAM KHẢO TỪ PLC VÀ APP 35 CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI