Wpływ montmorylonitu na wartość granicy płynięcia smaru plastycznego wytworzonego na bazie roślinnej

W publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu różnej ilości dodatku modyfikującego na wartość granicy płynięcia smaru plastycznego. Do modyfikacji smaru plastycznego wytworzonego na bazie roślinnej i zagęszczonego stearynianem litu zastosowano montmorylonit jako przedstawiciela krzemianów warstwowych. Badania doświadczalne wartości granicy płynięcia wykonano przy użyciu reometru rotacyjnego Physica MCR 101 (prod. Anton Paar), zawierającego dyfuzyjne łożysko powietrzne, podłączone do zasilania pneumatycznego – bezolejowego kompresora Jun-Air oraz bloku osuszającego powietrze. Aparat wyposażony jest w układ Peltiera kontroli temperatury w zakresie –40÷200°C oraz w zewnętrzny układ termostatujący VISCOTHERM V2, pracujący w zakresie temperatur –20÷200°C. Sterowanie reometrem oraz analizę danych pomiarowych przeprowadzono za pomocą oprogramowania Rheoplus. Badania wykonywano, stosując układ pomiarowy stożek–płytka, w zakresie szybkości ścinania 0,01÷100 s-1 w temperaturze 20°C dla smaru bazowego, tzn. niezawierającego dodatku modyfikującego, i porównano je z wynikami uzyskanymi dla smarów plastycznych zmodyfikowanych różnymi ilościami montmorylonitu. Do oceny wartości granicy płynięcia wykorzystano wyniki badań zależności naprężenia ścinającego od szybkości ścinania (tzw. krzywe płynięcia). Do teoretycznego wyznaczenia granicy płynięcia zastosowano następujące modele reologiczne: Binghama, Herschela-Bulkleya oraz Cassona. Przeprowadzone badania wykazały, że dodatek do 3% montmorylonitu wpływa na wzrost wartości granicy płynięcia badanych smarów plastycznych. Dalsze zwiększanie zawartości dodatku w smarze przyczynia się do obniżenia granicy płynięcia, co powoduje zmniejszenie oporów przepływu powstałych kompozycji smarowych w układzie smarowniczym.

The paper presents the results of studies on the effect of different amounts of modifying additiveson the value of yield point of lubricating grease. For the modification of lubricating grease produced on vegetable base oil and thickened with lithium stearate, montmorillonite as a representative of stratified silicate was used. The yield point experimental research was carried out using a rotational rheometer Physica MCR 101 (prod. Anton Paar), equipped with a diffusion air bearing, connected to the air supply – an oil-free compressor Jun-Air and block draining the air. The apparatus was equipped with a Peltier system for temperature control in the range of –40÷200°C and an outside thermostatic system VISCOTHERM V2, working in the range of –20÷200°C. Rheometer control and measurement data analysis were performed using the Rheoplus software. The measurements were carried out using a cone-plate measuring system, with a shear rate range of 0.01÷100 s-1 at the temperature of 20°C for lubricating grease, which didn’t contain a modifier and were compared with the results obtained for lubricating greases modified with different amounts of montmorillonite. The results of the shear stress dependence test on the shear rate (so called flow curves) were used to evaluate the yield point. For the theoretical determination of yield point the following rheological models: Bingham, Herschel-Bulkley and Casson were used. Studies have shown that the addition of up to 3% of montmorillonite affects the increase of the yield point of the tested greases. Further increasing the additive content in the grease contributes to lowering the yield point, thus reducing the flow resistance of the resulting lubricant compositions in the lubrication system.