Chất Làm Đặc Trong Mỡ Bôi Trơn: Phân Loại và Vai Trò Quan Trọng

Mỡ bôi trơn là thành phần không thể thiếu trong vận hành máy móc và ổ trục, đặc biệt trong những điều kiện không thể sử dụng dầu bôi trơn lỏng. Theo thống kê, hơn 80% vòng bi trên thế giới hiện nay được bôi trơn bằng mỡ. Một trong những thành phần quan trọng quyết định tính năng và hiệu suất của mỡ chính là chất làm đặc – yếu tố tạo nên cấu trúc đặc trưng và khả năng giữ dầu gốc cũng như phụ gia trong suốt quá trình hoạt động.

Thành phần cấu tạo mỡ bôi trơn

Chất làm đặc trong mỡ bôi trơn có tác dụng gì?

Mỡ bôi trơn tiêu chuẩn gồm ba thành phần chính:

• Dầu gốc (70–95%): Quyết định tính chất bôi trơn cơ bản.
• Chất làm đặc (3–30%): Tạo nên cấu trúc bán rắn giúp mỡ giữ nguyên hình dạng.
• Phụ gia (tối đa 10%): Cải thiện các đặc tính như chống oxy hóa, chống mài mòn, chịu cực áp, kháng nước,…

Trong đó, chất làm đặc đóng vai trò giữ kết cấu, giữ dầu gốc và phụ gia ở trạng thái ổn định, đồng thời giúp mỡ không bị chảy hoặc bay hơi khi vận hành ở nhiệt độ và áp suất thay đổi.

Chất làm đặc là gì?

Chất làm đặc là hợp chất khi kết hợp với dầu gốc và phụ gia sẽ hình thành cấu trúc bán lỏng – đặc trưng của mỡ. Đây là chất rắn phân tán mịn trong dầu, giữ dầu lại bên trong khung ba chiều và giải phóng dần trong quá trình hoạt động để bôi trơn bề mặt tiếp xúc.

Chất làm đặc được chia làm hai nhóm chính:

1. Chất làm đặc gốc xà phòng (Soap-based thickeners)
2. Chất làm đặc không chứa xà phòng (Non-soap thickeners)

1. Chất làm đặc gốc xà phòng

Chiếm hơn 90% sản lượng mỡ bôi trơn toàn cầu, chất làm đặc xà phòng được tạo thành qua phản ứng xà phòng hóa – phản ứng giữa một loại axit béo với một bazơ kiềm kim loại (hydroxit kim loại). Loại axit và bazơ sử dụng sẽ xác định tính chất của mỡ.

Các hợp chất phổ biến:

• Axit béo chuỗi dài: Axit stearic, 12-Hydroxy Stearic Acid (12 HSA)
• Axit tạo phức chuỗi ngắn: Azelaic acid, sebacic acid
• Bazơ kim loại: Lithium hydroxide, calcium hydroxide, sodium hydroxide,…

Phân loại:

1. Xà phòng đơn giản (Simple Soap Thickeners)

Được tạo thành từ một loại axit béo và một bazơ kim loại duy nhất. Loại phổ biến nhất là xà phòng lithium, sử dụng 12 HSA và lithium hydroxide. Mỡ lithium đơn giản nổi bật với khả năng kháng nước vừa phải, chịu nhiệt vừa phải và ổn định cơ học tốt.

1. Xà phòng hỗn hợp (Mixed Soap Thickeners)

Sử dụng nhiều loại bazơ kim loại kết hợp với một axit béo. Ví dụ điển hình là mỡ canxi-lithium (Ca/Li), mang lại sự kết hợp giữa tính năng kháng nước của canxi và độ ổn định cơ học của lithium.

1. Xà phòng phức tạp (Complex Soap Thickeners)

Sử dụng một bazơ kim loại, kết hợp với hai loại axit (axit béo và axit tạo phức). Ví dụ: Mỡ lithium complex gồm lithium hydroxide, 12 HSA và axit azelaic. Ưu điểm của mỡ phức hợp là khả năng chịu nhiệt cao, tính bền oxy hóa tốt và khả năng chịu tải vượt trội.

2. Chất làm đặc không chứa xà phòng

Dù chỉ chiếm tỷ trọng nhỏ, nhưng nhóm chất làm đặc phi xà phòng lại có vai trò quan trọng trong những ứng dụng đặc biệt:

1. Polyurea (Urê)

Được hình thành từ phản ứng giữa di-isocyanate và amines. Không chứa thành phần kim loại, do đó mỡ polyurea có tính không tạo tro, kháng oxy hóa tốt và thời gian sử dụng lâu dài. Đây là loại chất làm đặc không xà phòng phổ biến nhất hiện nay, đặc biệt trong các ổ trục motor điện và công nghiệp thực phẩm.

1. Chất làm đặc đất sét (Clay-based thickeners)

Nguồn gốc khoáng vật, điển hình là bentonite hoặc hectorite, không có điểm nóng chảy nên thường được sử dụng cho mỡ chịu nhiệt cao. Tuy nhiên, dầu gốc trong mỡ đất sét có thể bị oxy hóa nhanh nếu không được chọn lọc kỹ.

1. Các chất làm đặc khác

Một số loại khác bao gồm:

• PTFE (Teflon): Chịu ma sát thấp, dùng trong môi trường sạch.
• Canxi sulfonat: Được xem là chất làm đặc hiệu suất cao, chịu nhiệt và áp lực rất tốt.
• Silica gel, mica, muội than: Dùng trong các công thức mỡ đặc biệt, yêu cầu chịu nhiệt hoặc bền cơ học.

Phân loại theo độ đặc NLGI

Một chỉ tiêu quan trọng khác của mỡ là độ đặc (consistency), được xác định theo chuẩn NLGI (National Lubricating Grease Institute). Thang NLGI từ 000 (mềm gần như lỏng) đến 6 (rất đặc). Trong đó:

• NLGI 2 là loại phổ biến nhất – tương đương với độ đặc của bơ đậu phộng, dùng cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp và ô tô.
• NLGI 0, 00, 000: Dạng bán lỏng, dùng trong hệ thống bơm mỡ trung tâm, bánh răng kín, thiết bị ở nhiệt độ thấp.
• NLGI 3: Mỡ cứng hơn, phù hợp cho môi trường rung động mạnh hoặc yêu cầu ổn định cao.

Lưu ý khi lựa chọn chất làm đặc

Việc chọn loại chất làm đặc phù hợp phụ thuộc vào:

• Điều kiện nhiệt độ: Mỡ phức hợp hoặc polyurea sẽ phù hợp hơn với môi trường nhiệt độ cao.
• Tải trọng cơ học: Mỡ lithium complex hoặc canxi sulfonat thường chịu tải tốt hơn.
• Khả năng kháng nước: Mỡ canxi, canxi complex và canxi sulfonat được đánh giá cao.
• Khả năng tương thích: Không nên trộn các loại mỡ sử dụng chất làm đặc khác nhau. Việc phối trộn sai có thể dẫn đến hiện tượng tách dầu, mất cấu trúc hoặc hỏng thiết bị.

Kết luận

Chất làm đặc là yếu tố cốt lõi tạo nên tính chất đặc trưng của mỡ bôi trơn. Tùy vào yêu cầu vận hành, điều kiện môi trường và loại thiết bị, người dùng cần lựa chọn đúng loại mỡ với chất làm đặc phù hợp để đảm bảo hiệu quả bôi trơn tối ưu, kéo dài tuổi thọ thiết bị và hạn chế sự cố. Việc hiểu rõ đặc tính của từng loại chất làm đặc sẽ giúp quá trình bảo trì, vận hành diễn ra thuận lợi và an toàn hơn.

Để được tư vấn chi tiết và đặt hàng các sản phẩm  chính hãng, vui lòng liên hệ:

• Website: Vattusunflower
• Hotline tư vấn & báo giá: 0966 068 726