Nghiên cứu công nghệ sản xuất mỡ bôi trơn chịu nhiệt sử dụng chất làm đặc bentonit biến tính

Mỡ bôi trơn là chất bôi trơn ở dạng bán rắn, được ứng dụng để bôi trơn cho các cơ cấu không yêu cầu bôi trơn thường xuyên, các vị trí khó duy trì bôi trơn liên tục hay khó bảo dưỡng, dễ bị chảy hay mất dầu khi bôi trơn bằng dầu đó là: các loại vòng bi, trục, khớp nối, lò nung, v.v… Mỡ được dùng trong khoảng nhiệt độ từ -70 đến 350 độ C để bôi trơn các bộ phận chi tiết và cũng có tác dụng như một chất làm kín. Do tính chất ít bay hơi nên mỡ được dùng để giải quyết vấn đề bôi trơn cho các ngành công nghiệp kể cả trường hợp không thể dùng dầu bôi trơn được vì lý do kinh tế hay kỹ thuật

Theo sự phát triển của nền kinh tế đất nước, lượng máy móc thiết bị và phương tiện vận tải ở nước ta không ngừng tăng trưởng, đòi hỏi lượng lớn dầu mỡ bôi trơn với nhiều chủng loại và phẩm cấp chất lượng khác nhau. Bên cạnh đó, các máy móc thiết bị và phương tiện này ngày càng hiện đại, yêu cầu chất lượng dầu mỡ bôi trơn ngày càng cao, đáp ứng bôi trơn tốt ở điều kiện nhiệt độ, áp lực, tốc độ, môi trường làm việc… khắc nghiệt hơn. Thành phần của mỡ bôi trơn bao gồm dầu gốc, chất làm đặc và các phụ gia tạo nên các đặc tính của mỡ như khả năng chống mài mòn, khả năng kháng lại các tác động của các chất oxy hóa, môi trường… Các chất làm đặc có tác dụng quyết định trạng thái làm việc (rắn, lỏng hay bán rắn), nhiệt độ sử dụng, tính ổn định cơ học, tính chịu nước… của mỡ. Vì vậy, sự phát triển các hợp chất làm đặc đóng vai trò quan trọng đối với sự tiến bộ trong công nghiệp mỡ bôi trơn. Chất làm đặc thông thường là các dẫn xuất este kim loại như canxi, liti, nhôm, hay phức liti, phức canxisulphonat. Do nhu cầu thực tế đòi hỏi các mỡ bôi trơn chuyên dụng cần có có một số tính chất đặc biệt, các nhà khoa học đã nghiên cứu ứng dụng các vật liệu mới làm phụ gia làm đặc cho mỡ như bentonit, polyme. Có nhiều nghiên cứu ứng dụng gần đây đã chứng minh rằng sử dụng chất bentonit biến tính giúp nâng cao tính năng chịu nhiệt, tăng khả năng phân tán và ổn định cấu trúc của mỡ. Ở Việt Nam, sản phẩm mỡ chịu nhiệt sản xuất trong nước chủ yếu là các dòng sản phẩm mỡ bôi trơn trên cơ sở chất làm đặc là xà liti với nhiệt độ làm việc giới hạn khoảng 170-180o C. Các ứng dụng đòi hỏi nhiệt độ làm việc cao hơn thường sử dụng mỡ chịu nhiệt nhập ngoại có giá thành cao.

Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên, nhóm nghiên cứu Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam, do ThS. Dương Thị Hằng đứng đầu đã đề xuất và được Bộ Công thương ký hợp đồng thực hiện đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất mỡ bôi trơn chịu nhiệt sử dụng chất làm đặc bentonit biến tính” với mục tiêu thiết lập được công thức, xây dựng quy trình sản xuất nghiên cứu sản xuất mỡ bôi trơn chịu nhiệt có sử dụng chất làm đặc bentonit biến tính. Trong phạm vi đề tài này, quy trình công nghệ sản xuất mỡ bôi trơn chịu nhiệt được thiết lập ở quy mô phòng thí nghiệm và thử nghiệm trên quy mô 20 kg/mẻ.

Qua quá trình thực hiện, đề tài đã thu được các kết quả như sau:

1. Đã tổng quan và đánh giá được nhu cầu sử dụng mỡ bôi trơn ở thị trường Việt Nam; Đã tổng quan trong và ngoài nước về nghiên cứu và sản xuất mỡ bôi trơn chịu nhiệt. Các sản phẩm mỡ chịu nhiệt bentonit biến tính ở Việt Nam phần lớn là nhập ngoại, trong nước chỉ có 1-2 sản phẩm;

2. Đã khảo sát và lựa chọn được loại chất làm đặc bentonit biến tính; các dầu gốc và các phụ gia tính năng cần thiết cho mỡ bôi trơn chịu nhiệt nghiên cứu. Từ đó đã thiết lập được đơn sản xuất mỡ bôi trơn chịu nhiệt như sau: Thành phần Tỉ lệ, % kl Dầu gốc SN 500 66,84 Dầu gốc BS 150 16,71 Bentone 34GG 11,71 Etanol/H2O (95/5) 2,34 Naugalube 750 1,2 Komad 503 1,2 Tổng cộng 100,00;

3. Đã khảo sát và đã lựa chọn được các điều kiện tối ưu cho quá trình sản xuất mỡ bôi trơn chịu nhiệt. Từ đó đã thiết lập được quy trình công nghệ sản xuất mỡ bôi trơn chịu nhiệt ở quy mô phòng thí nghiệm;

4. Đã hiệu chỉnh và đưa ra quy trình công nghệ sản xuất mỡ bôi trơn chịu nhiệt ở quy mô 20 kg/mẻ có độ ổn định cao. Đã sản xuất được 200 kg sản phẩm mỡ bôi trơn chịu nhiệt có chất lượng tương đương với sản phẩm nhập ngoại trên thị trường. Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm hoàn toàn phù hợp với yêu cầu đặt ra trong thuyết minh đăng ký.

5. Theo tính toán sơ bộ, giá bán mỡ bôi trơn chịu nhiệt sản xuất dự kiến chỉ bằng 49,4% so với giá bán của sản phẩm nhập ngoại tương đương.

Như vậy, xét cả về chất lượng và giá thành, sản phẩm mỡ bôi trơn chịu nhiệt nghiên cứu có khả năng cạnh tranh được với sản phẩm nhập ngoại.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 16384/2019) tại Cục Thông tin KH&CN Quốc gia.

P.T.T (NASATI)