Các loại phụ gia có trong mỡ bôi trơn hiện nay

Như chúng ta đã biết, thành phần của mỡ bôi trơn thường chứa khoảng 80%-95% dầu gốc, 2%-20% chất làm đặc và 0%-15% phụ gia. Giống như dầu nhớt, mỡ bôi trơn cũng chứa các chất phụ gia được lựa chọn để đảm bảo rằng chúng đáp ứng mong đợi của khách hàng về tuổi thọ cao và bảo vệ hiệu quả các bộ phận kim loại khỏi sự tàn phá của ma sát và ăn mòn. Vậy có bao nhiêu loại phụ gia, các chất phụ gia này hoạt động như thế nào? Cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây:

Các loại phụ gia có trong mỡ bôi trơn hiện nay

Các loại phụ gia có trong mỡ bôi trơn hiện nay bao gồm:

Phụ gia chống oxy hoá

Oxy hoá sẽ tấn công vào các thành phần yếu nhất trong dầu gốc, bởi không khí. Hiện tượng này xảy ra mọi lúc, mọi nhiệt độ, nhưng sẽ tăng tốc ở nhiệt độ cao hơn khi máy móc trong quá trình vận hành, ngoài ra, sự hiện diện của nước, hạt rắn và các chất gây ô nhiễm khác cũng góp phần đẩy nhanh quá trình này. Oxy hoá dẫn đến ăn mòn và cặn bẩn trên bề mặt mỡ dẫn đến tăng độ nhớt, khiến mỡ bôi trơn bị khô và vón cục.

Phụ gia chống oxy hóa, còn được gọi là chất chống oxy hóa, được sử dụng để kéo dài tuổi thọ hoạt động của dầu. Chúng là các chất phụ gia hy sinh, dần mất đi trong khi thực hiện nhiệm vụ trì hoãn sự khởi đầu của quá trình oxy hóa, giúp bảo vệ dầu gốc và tăng tuổi thọ của mỡ bôi trơn.

Phụ gia chống ăn mòn, rỉ sét

Phụ gia chống ăn mòn, rỉ sét giúp giảm, loại bỏ rỉ sét và ăn mòn bên trong bằng cách trung hoà axit và hình thành một lớp bảo vệ hóa học để đẩy lùi độ ẩm khỏi bề mặt kim loại. Một số phụ gia chống ăn mòn, rỉ sét có thể chỉ bảo vệ được một số kim loại nhất định, do đó, có thể có nhiều loại phụ gia chống ăn mòn rỉ sét trong mỡ bôi trơn

Phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt VI (Viscosity Index)

Phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt có tác dụng ngăn dầu bị loãng đi (mất độ nhớt) khi nhiệt độ tăng. Phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt hoạt động như một lò xò cuộn tròn ở nhiệt độ thấp, ít ảnh hưởng đến độ nhớt dầu gốc của mỡ. Khi nhiệt độ tăng, phụ gia này duỗi ra làm tăng kích thước và ngăn dầu gốc bị loãng quá mức. Phụ gia này có nhược điểm là các thành phần polymer trong nó dễ bị cắt đứt, mất liên kết. Ngoài ra, phụ gia cải thiện độ nhớt khi hoạt động trong vùng chịu tải, nó có thể mất đi hình dạng hoặc hướng đồng nhất, dẫn đến giảm độ nhớt tạm thời, nhưng điều này mặt khác lại giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu. Có rất nhiều loại phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt VI trong mỡ bôi trơn khác nhau (phổ biến nhất là olefin copolymer). Olefin copolymer có chất lượng cao, ít bị cắt đứt hơn các loại thông thường.

Việc cắt đứt vĩnh viễn phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt VI có thể gây mất độ nhớt đáng kể, vấn đề này có thể phát hiện bằng cách phân tích mỡ bôi trơn.

Phụ gia chống mài mòn AW (Anti-wear)

Phụ gia chống mài mòn AW giúp bảo vệ bề mặt máy móc khỏi mài mòn và mất kim loại trong điều kiện bôi trơn. Phụ gia này phản ứng hoá học với bề mặt kim loại khi được kích hoạt bởi nhiệt độ sinh ra từ ma sát. Các chất phụ gia này mất dần đi trong quá trình thực hiện chức năng của nó, lúc này độ mài mòn sẽ tăng lên. Phụ gia chống mài mòn AW phổ biến nhất chính là Zinc dialkyldithiophosphate (ZDDP), ZDDP cũng có một số đặc tính chống oxy hóa và ức chế ăn mòn.

Phụ gia chịu cực áp EP (Extreme Pressure)

Phụ gia chịu cực áp có tính chất hóa học mạnh hơn so với phụ gia chống mài mòn (AW). Chúng phản ứng hóa học với bề mặt kim loại để tạo thành một lớp màng hy sinh, ngăn chặn sự hàn dính và kẹt cứng của các điểm tiếp xúc gây ra bởi ma sát kim loại với kim loại. Phụ gia này phát huy sức mạnh khi được kích hoạt ở điều kiện nhiệt độ và tải trọng cao. Phụ gia chịu cực áp EP thường được sử dụng trong mỡ bôi trơn bánh răng hở. Loại phụ gia này thường có mùi lưu huỳnh đặc trưng.

Một số loại phụ gia chịu cực áp EP có thể gây ăn mòn kim loại màu (đồng, đồng thau,..) đặc biệt là ở nhiệt độ cao.

Phụ gia giảm điểm đông đặc

Điểm đông đặc là nhiệt độ thấp nhất mà mỡ bôi trơn có thể duy trì trạng thái của nó. Khi nhiệt độ xuống thấp, các tinh thể sáp trong dầu gốc sẽ đông cứng lại, tạo thành một mạng lưới cản trở khả năng tách dầu của mỡ bôi trơn. Chất phụ gia giảm điểm đông đặc hoạt động bằng cách giảm kích thước và sự tương tác của các tinh thể sáp này, giúp mỡ bôi trơn duy trì khả năng tách dầu ở nhiệt độ thấp.

Phụ gia tăng độ bám dính

Phụ gia tăng độ bám dính là vật liệu dạng sợi được sử dụng trong một số loại mỡ bôi trơn vòng bi tốc độ cao, phụ gia này ngăn không cho mỡ bôi trơn văng khỏi bề mặt trong quá trình chuyển động quay.

Hiểu về sự suy giảm hoặc “mất đi” của phụ gia

Phụ gia trong mỡ bôi trơn không tồn tại mãi mãi. Chúng dần dần bị tiêu hao và mất tác dụng trong quá trình hoạt động do ba nguyên nhân chính:

• Phân hủy: Cấu trúc hóa học của phụ gia bị phá vỡ do các yếu tố như nhiệt độ cao, áp suất, và phản ứng với các chất khác trong mỡ bôi trơn.
• Hấp phụ: Phụ gia bị hút và bám dính vào bề mặt kim loại của các bộ phận máy móc, các hạt bụi bẩn, và thậm chí cả các phân tử nước có trong vị trí bôi trơn.
• Tách biệt: Các chất phụ gia có thể không đồng nhất và lắng xuống đáy bình chứa.

Một số vấn đề cần lưu ý khi sử dụng phụ gia cho mỡ bôi trơn

Nhiều phụ gia không phải lúc nào cũng tốt hơn

Khi thêm quá nhiều phụ gia không hẳn sẽ làm tăng hiệu suất của mỡ bôi trơn. Tuy nhiên, vẫn có một số trường hợp, thêm phụ gia sẽ giúp tăng thời gian sử dụng của nó, nhưng hiệu suất không thay đổi.

Tăng tỷ lệ phần trăm của một chất phụ gia nhất định có thể cải thiện một đặc tính của dầu nhưng đồng thời làm giảm một đặc tính khác

Khi nồng độ quy định của các chất phụ gia bị mất cân bằng, chất lượng của mỡ bôi trơn cũng có thể bị ảnh hưởng.

Một số chất phụ gia cạnh tranh với nhau để có cùng một không gian trên bề mặt kim loại

Ví dụ: Nếu một lượng lớn phụ gia chống mài mòn AW được thêm vào mỡ bôi trơn, phụ gia chống ăn mòn, rỉ sét có thể trở nên kém hiệu quả hơn, do hai loại phụ gia này có cơ chế hoạt động gần giống nhau. Kết quả có thể là sự gia tăng các vấn đề liên quan đến ăn mòn.

Kết luận

Để được các nhà sản xuất và người dùng cuối chấp nhận, các chất phụ gia phải có khả năng được xử lý trong thiết bị pha chế thông thường, ổn định khi bảo quản, không có mùi khó chịu và không độc hại theo tiêu chuẩn công nghiệp thông thường. Vì nhiều chất là vật liệu có độ nhớt cao nên chúng thường được bán cho nhà pha chế mỡ bôi trơn dưới dạng dung dịch đậm đặc.