Stabilność termooksydacyjna smarów plastycznych

Niniejszy artykuł przeglądowy dotyczy szczególnej właściwości smarów plastycznych – odporności na utlenianie. Właściwość ta, określana również jako stabilność oksydacyjna lub termooksydacyjna, ma decydujący wpływ na jakość i długość czasu pracy smarów w węzłach tarcia, łożyskach i układach smarowania. Smary plastyczne stanowią układy koloidalne, w których zagęszczacz tworzy elastyczną przestrzenną sieć, utrzymując fazę ciekłą. Przedstawiono budowę smarów plastycznych, podział smarów na rodzaje w zależności od wykorzystywanego zagęszczacza. Opisano podstawowe dodatki występujące w smarach, a szczegółowo omówiono grupę stosowanych dodatków antyutleniających. W warunkach eksploatacji smar podlega działaniu szeregu czynników, które powodują jego niszczenie, takim jak: naprężenia ścinające, ciśnienie, obciążenia, zmienne warunki pracy, szczególnie zmiany temperatury. Przedstawiono rodzaje degradacji smarów, a także metody i techniki oceny procesów starzenia. Podczas eksploatacji smar, spełniając w układzie smarowania swoje podstawowe funkcje, narażony jest przede wszystkim na działanie wysokiej temperatury. Dominującym procesem starzenia, bezpośrednio wpływającym na okres użytkowania smaru, jest utlenianie. Omówiono proces utleniania z wyszczególnieniem czterech jego etapów: inicjacji, propagacji, rozgałęzienia łańcucha oraz terminacji. Jedną z metod zapobiegania procesowi utleniania jest dobór odpowiednich dodatków uszlachetniających. Stabilność termooksydacyjna smarów plastycznych może być modyfikowana poprzez wprowadzenie odpowiednich przeciwutleniaczy, których dobór zależy od rodzaju zagęszczacza smaru plastycznego oraz temperatury pracy smaru. Zamieszczony przegląd literatury z ponad dziesięciu ostatnich lat wskazuje, jak różnorodne są sposoby modyfikacji stabilności termooksydacyjnej smarów i metody oceny tej właściwości.

This review article deals with a particular property of lubricating greases – resistance to oxidation. This property, also referred to as oxidative or thermal oxidation stability, has a decisive influence on the quality and duration of lubricating greases service life in friction nodes, bearings and lubrication systems. Lubricating greases are colloidal systems in which the thickener creates an elastic three-dimensional network, maintaining the liquid phase. The structure of lubricating greases, division of greases into types, depending on the thickener used, is presented. The basic additives in lubricating greases are described, and the group of used antioxidant additives is discussed in detail. Under operating conditions, the grease is subject to factors that cause its destruction – shear stress, pressure, loads, changing operating conditions, especially temperature changes. The types of lubricating greases degradation are presented, as well as methods and techniques of aging processes evaluation. During operation, the grease fulfilling its basic functions in the lubrication system is primarily exposed to high temperatures. The predominant aging process which directly affects the service life of the grease is oxidation. The oxidation process is discussed, with the specification of its four stages: initiation, propagation, chain branching and termination. One of the methods of preventing the oxidation process is the selection of appropriate improvers. Thermal oxidation stability of greases can be modified by introducing appropriate antioxidants, the selection of which depends on the type of grease thickener and the operating temperature of the grease. The published literature review from over the last ten years shows how diverse are the ways of modifying thermal oxidation stability of greases and the methods of assessing this property.