Mỡ bò chịu nhiệt và đánh giá hiệu suất ở nhiệt độ cao

Mỡ bò chịu nhiệt độ cao được pha chế bằng dầu gốc este cơ bản, xử lý nó bằng hệ thống chống oxy hóa hiệu suất cao, làm đặc nó bằng hợp chất vô cơ, và cuối cùng đánh giá hiệu suất nhiệt độ cao của các sản phẩm thu được có độ ổn định nhiệt cao, độ ổn định cơ học tối ưu…Tiếp theo nội dung bài viết Mỡ chịu nhiệt độ cao với este ổn định nhiệt và chất chống oxy hoá mới chúng ta cùng đánh giá hiệu suất ở nhiệt độ cao của mỡ bò chịu nhiệt.

Mỡ bò chịu nhiệt và đánh giá hiệu suất ở nhiệt độ cao

Mỡ bò chịu nhiệt được đánh giá hiệt suất ở nhiệt độ cao bằng thử nghiệm phân tích các đặc tính thông thường: Điểm nhỏ giọt, tách dầu và tốc độ bay hơi ở 200°C (Hình 1).

Khi sử dụng chất làm đặc không nóng chảy, điểm nhỏ giọt rất cao. Sự tách dầu ở mức rất khả quan, mặc dù hơi cao. Tốc độ bay hơi một phần là do phụ gia Lưu huỳnh góp phần làm mất khối lượng khoảng 2%, nhưng vẫn cho thấy mức rất khả quan.

Phân tích nhiệt trọng lượng ở 230°C và 250°C, dưới dòng oxy, đã được sử dụng để đánh giá độ ổn định nhiệt oxy hóa. Các phép đo như vậy có thể được sử dụng để cung cấp chỉ báo về tuổi thọ tương đối của mỡ khi vận hành (2) – nhưng mức độ nghiêm trọng của thử nghiệm (nhiệt độ cao, lượng mỡ nhỏ, dòng oxy nguyên chất) phải được tính đến.

Khi sử dụng các loại mỡ bò chịu nhiệt gốc PTFE, PAO so sánh với mớ gốc Este chúng ta có các đánh giá sau:

• Mỡ đặc PTFE, gốc PFPE 345 mm2/s có bán trên thị trường.

Mỡ đặc PAO 40 trong phòng thí nghiệm, được đặc bằng đất sét bentonit và được xử lý bằng cùng hệ phụ gia (NYCOPERF AO 337/chất chống oxy hóa amin)

Kết quả đưa ra những kết luận sau:

• Đường cong biểu diễn tương tự như đường cong của chất lỏng gốc và cho thấy 3 pha riêng biệt đã quan sát trước đó (bốc hơi, phân hủy, hình thành cặn). Có thể thấy rõ khái niệm về thời gian cảm ứng (Hình 2).
• NYCOPERF AO 337 được xác nhận có độ ổn định nhiệt tốt hơn so với hệ thống chống oxy hóa amin truyền thống (Hình 2).
• Silica dường như trung tính hơn ở nhiệt độ cao, so với đất sét bentonit, do đó cho kết quả tốt hơn một chút (Hình 2). Điều này là do bản chất hữu cơ một phần của đất sét bentonit góp phần gây ra sự bất ổn định nhiệt.
•  Mỡ PFPE/PTFE có bán trên thị trường cho thấy quán tính đáng kể ở 250°C (Hình 2).

Tuy nhiên, các đường cong TGA không thể hiện bức tranh hoàn chỉnh, vì chúng không nói lên điều gì về độ đặc của mỡ trong suốt quá trình – rõ ràng là một đặc điểm thiết yếu của chức năng bôi trơn của chúng.
Để tìm hiểu về điều này, các chuyên gia đã tạm dừng thử nghiệm một vài lần để kiểm tra khía cạnh của mỡ và xác nhận rằng mặc dù chúng đã chuyển sang màu đen, chúng vẫn mềm và dẻo: Chúng vẫn giữ được độ đặc bôi trơn cho đến thời gian cảm ứng, sau đó không còn nhiều vật chất nào ngoài đất sét bentonit, xét theo
khía cạnh nứt ở đáy cốc kim loại (Hình3), do đó xác nhận xu hướng cháy sạch của các sản phẩm như vậy.

Mỡ đất sét bentonit gốc PAO 40, được xử lý bằng cùng hệ thống phụ gia, cho thấy tỷ lệ bốc hơi và phân hủy nhiệt cao (Hình 4) ngay từ đầu thử nghiệm. Phân hủy nhiệt oxy hóa nhanh chóng tạo ra lượng lớn cặn cứng, để lại khoảng 60% cặn. Các đường cong cũng xác nhận hồ sơ bốc hơi/phân hủy có liên quan đến tính chất hóa học của chất lỏng gốc chứ không phải hệ thống phụ gia.

Kết luận

Bằng cách lựa chọn este ổn định nhiệt được thiết kế riêng, xử lý bằng hệ thống chống oxy hóa hiệu suất cao và làm đặc bằng đất sét bentonit được lựa chọn cẩn thận, có thể tạo ra mỡ NLGI 1 ổn định về mặt cơ học. Mỡ này cho thấy tỷ lệ bốc hơi thấp đáng kể và độ đặc không đổi cho đến thời gian cảm ứng, được đo ở 2100 phút ở 230°C và 400 phút ở 250°C trên thiết bị TGA dưới luồng oxy. Nó để lại rất ít cặn sau khi phân hủy.

Những kết quả này cho thấy loại mỡ như vậy có thể được sử dụng ở nhiệt độ hoạt động từ 180°C đến 230°C. Chúng ta có thể xác nhận rằng nó sẽ hoạt động tốt khi mỡ gốc PAO không còn phù hợp nữa và có thể thay thế các sản phẩm gốc chất lỏng silicon/flo hóa trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn dự kiến ​​ban đầu.

• (1)Sử dụng phụ gia gốc oligomer để ổn định thành phần bôi trơn cho xích băng tải, bằng sáng chế EP 2350241 A1, Gérard Goujon, Florence Severac, Marc Borel-Garin, NYCO. Sử dụng phụ gia gốc oligomer để ổn định thành phần bôi trơn cho xích băng tải, bằng sáng chế US 8492321 B2, Gérard Goujon, Florence Severac, Marc Borel-Garin, NYCO.
• (2) Dự đoán tuổi thọ mỡ chịu nhiệt độ cao bằng cách sử dụng mô hình động học phân hủy, In-Sik Rhee.