Follow us

Экологичные смазки для электромобилей: новейшие разработки

Набирающие популярность электромобили — это палка о двух концах. Их влияние на окружающую среду сведено к минимуму, однако они заставляют производителей смазочных материалов соперничать за поставки лития, ключевого ингредиента как для
батарей, так и для смазки. Существуют ли вещества, которые смогли бы заменить этот популярный, но вредный метал? Действительно, рост цен на литий и возможные ограничения на его поставки означают, что многие производители смазочных материалов ищут альтернативные загустители смазок.

Количество и разнообразие натуральных жировых загустителей велико. Их состав основан на солях лития, кальция, натрия, алюминия и бария. У каждого есть свои сильные и слабые стороны, которые зависят от многих факторов, включая стоимость производства. Поведение этих материалов в смазках может сильно зависеть от производственного процесса. Передача тепла внутри реакционного сосуда имеет решающее значение для скорости реакции, которая влияет на все аспекты эффективности готовых смазок. Большинство крупных производителей начали предлагать готовые загустители. Мыльные загустители создаются путем использования некоторых жирных кислот, таких как дикарбоновые кислоты, азелаиновая или адипиновая кислота, фосфорная и борная кислота или родственные эфиры. Немыльные загустители, такие как бентонитовые и гекторитовые глины, используются в высокотемпературных условиях с применением коллоидного или метилированного дериватизированного диоксида кремния. Смазки сульфоната церия имеют слоистую структуру, как глины, которые могут обеспечивать смазывающую способность. Полимеры, такие как полиизобутилен, добавляются в качестве дополнительных загустителей. Полимочевина и политетрафторэтиленовые смазки присутствуют на рынке в течение нескольких десятилетий, но полиэтилен и полипропилен, два из самых больших доступных полимеров, которые находились в промышленном производстве более 60 лет, начали использоваться в качестве первичных загустителей только недавно. Смазка, загущенная полипропиленом, продлевает срок службы смазки в подшипниках в 7 раз по сравнению с литиевой комплексной смазкой. Это решает не только вопрос улучшения качества продукта, но и задачу утилизации пластиковых отходов, которые можно «растопить в масле».

Другой тип полимера, который привлекает внимание специалистов в течение последних 20 лет, — это биоразлагаемый полимер. Например, целлюлоза и ее производные уже широко используются в промышленности. Сможет ли она изменить характеристики минерального масла в смазке? Исследователи работают над этим вопросом начиная с 2004 года. Первые работы были посвящены переработке полиэтилена и полипропилена низкой плотности в качестве дополнительных загустителей в смазках на основе глины. Некоторые более поздние результаты были обнадеживающими. Например, предпологалось, что смесь полиэтилена высокой плотности (как используется в трубах) и полипропилена может стать подходящим модификатором потенциальной вязкости для
литиевых смазок в широком диапазоне рабочих температур.

Все усилия по разработке биосмазочных материалов были направлены на замену минеральных масел растительными маслами или некоторыми производными. Большинство биоразлагаемых смазок были основаны на не биоразлагаемых загустителях, поэтому производители решили разработать новые возобновляемые загустители, которые также обеспечивают адекватные технические характеристики. Большинство исследований были основаны на целлюлозе и других древесных продуктах. Задача состоит в том, чтобы найти совместимость с базовым маслом для стабилизации коллоидной системы. Важным и новым химическим шагом вперед является использование высокореактивных малых молекул для соединения базовой жидкости и загустителя. Обеспокоенность общественности по поводу присутствия микропластиков в окружающей среде может смягчить переход от загустителей на основе мыла к пластичным смазкам, основанным на отходах пластика. Сотни тысяч тонн смазки в год попадают в окружающую среду, таким образом, целью разработчиков смазочных продуктов должна быть биоразлагаемость, а не возможность повторного использования отходов. Важно учитывать то, что битум может содержать химические загрязнители и минеральные частицы, которые могут сделать смазку бесполезной, поэтому отходы пластика для смазки должны быть очищены. Целлюлоза и лигнин могут иметь будущее в качестве загустителей смазки, так как они имеют свойство разлагаться, соответственно, менее вредны для экологии, в то время, как использование смазок на основе отработанного пластика может быть ограничено.