Follow us

Екологічні мастильні матеріали для електромобілів: новітні розробки

Набираючі популярність електромобілі – це палиця на два кінці. Їх вплив на навколишнє середовище зведений до мінімуму, проте вони змушують виробників мастильних матеріалів змагатися за поставки літію, ключового інгредієнта як для батарей, так і для мастил. Чи існують речовини, які змогли б замінити цей популярний, але шкідливий метал?

Дійсно, зростання цін на літій і можливі обмеження на його поставки означають, що багато виробників мастильних матеріалів шукають альтернативні загусники мастил. Кількість і різноманітність натуральних жирових загусників велика. Їх склад заснований на солях літію, кальцію, натрію, алюмінію і барію. У кожного є свої сильні і слабкі сторони, які залежать від багатьох факторів, включаючи вартість виробництва. Поведінка цих матеріалів в мастилах може сильно залежати від виробничого процесу. Передача тепла всередині реакційної ємності має вирішальне значення для швидкості
реакції, яка впливає на всі аспекти ефективності готових олив. Більшість великих виробників почали пропонувати готові загусники. Мильні загусники створюються шляхом використання деяких жирних кислот, таких як дикарбонові кислоти, азелаїнова або адипінова кислота, фосфорна і борна кислота або ефіри. Немильні загусники, такі як бентонітові і гекторітові глини, використовуються в високотемпературних умовах із застосуванням колоїдного або метилованого дериватизованого діоксиду кремнію. Мастила сульфоната церію мають шарувату структуру, як глини, які можуть забезпечувати змащувальну здатність. Полімери, такі як поліізобутилен, додаються в якості додаткових загусників. Полісечовини і політетрафторетіленові мастила присутні на ринку протягом декількох десятиліть, але поліетилен і поліпропілен, два з найбільших доступних полімерів, які перебували в промисловому виробництві більше 60 років, почали використовуватися в якості первинних загусників тільки нещодавно. Олива, загущена поліпропіленом, подовжує термін служби мастильного матеріалу в підшипниках в 7 разів у порівнянні з літієвим комплексним мастилом. Це вирішує не тільки питання поліпшення якості продукту, але і завдання утилізації пластикових відходів, які можна «розтопити в оливі». Інший тип полімеру, який привертає увагу фахівців протягом останніх 20 років, – це біорозкладний полімер. Наприклад, целюлоза і її похідні вже широко використовуються в промисловості. Чи зможе вона змінити характеристики мінеральної оливи в мастилі? Дослідники працюють над цим питанням починаючи з 2004 року. Перші роботи були присвячені переробці поліетилену і поліпропілену низької щільності в якості додаткових загусників в мастилах на основі глини. Деякі пізніші результати були обнадійливими. Наприклад, передбачали, що суміш поліетилену високої щільності (який використовується в трубах) і поліпропілену може стати відповідним модифікатором потенційної в’язкості для літієвих мастил в широкому діапазоні робочих температур. Всі зусилля по розробці біомастильних матеріалів були спрямовані на заміну мінеральних олив рослинними або деякими похідними. Більшість біорозкладних мастил були засновані на не біорозкладних, тому виробники вирішили розробити нові поновлювані загусники, які також забезпечують адекватні технічні характеристики. Більшість досліджень були засновані на целюлозі і інших продуктах на основі дерева. Завдання полягає в тому, щоб знайти сумісність з базовою оливою для стабілізації колоїдної системи. Важливим і новим хімічним кроком вперед є використання високореактивних малих молекул для з’єднання базової рідини і згущувача. Стурбованість громадськості з приводу присутності мікропластику в навколишньому середовищі може пом’якшити перехід від загусників на основі мила до пластичних мастил, заснованих на відходах пластика. Сотні тисяч тонн мастила на рік потрапляють в навколишнє середовище, таким чином, метою розробників мастильних продуктів повинна бути біорозкладність, а не можливість повторного використання відходів. Важливо враховувати те, що бітум може містити хімічні забруднювачі і мінерали, які можуть зробити мастило непридатним, тому відходи пластика для мастильних матеріалів повинні бути очищені. Целюлоза і лігнін можуть мати майбутнє як загусники мастила, так як вони мають
властивість розкладатися, відповідно, менш шкідливі для екології, в той час, як використання мастил на основі відпрацьованого пластику може бути обмеженим.