منوی سایت
انواع قوام دهنده ها در گريس - مقدمه
ماده‌ي قوام دهنده مهمترين عامل پايداري در شرايط دماي بالا، حفظ کيفيت در مدت زمان مصرف و در هنگام انبارداري گريس است. قوام دهنده‌ها نه تنها روانکارهاي مايع را به روانکارهاي سازگار تبديل مي‌کنند، بلکه خواص روانکارهاي مايع را نيز تغيير مي‌دهند. به‌طور مثال اگر قوام دهنده قدرت تحمل حرارت را داشته باشد گريس نيز براي کاربرد در دماي بالا مناسب خواهد بود و همچنين مهمترين عامل ايجاد پايداری گريسها در برابر آب هستند. البته اين مواد در تأمين خواص ديگري چون پايداري در برابر حرارت و شکست مولکولي در کارکرد بلند مدت، ماندگاري بر روي سطوح تماس، نقش دارند. بنابراين انتخاب و به کار بردن قوام دهنده‌ي مناسب در گريسها از اهميت ويژه‌اي برخوردار است.
قوام دهنده‌هايي که در ساخت گريس به کار مي‌روند انواع مختلفي دارند كه برحسب ساختار شيميايی دارای ويژگی‌های کاربردی مختلف هستند.
قوام دهنده‌هاي صابوني ساده
معمول‌ترين قوام دهنده‌ها، صابون‌هاي فلزي هستند. گريس‌هايي که داراي پايه‌ي صابوني هستند از سه جزء تشکيل شده‌اند: جزء چربي (حيواني يا گياهي) که معمولاً 4 تا 32 درصد کل گريس را تشکيل مي‌دهد، جزء ديگر ماده‌‌اي قليايي از جمله هيدروکسيدهاي فلزات کلسيم، آلومينيوم، سديم، ليتيم و باريم مي‌باشد که 1 تا 3 درصد گريس را تشکيل مي‌دهند و سومين جز مايعی است که مي‌تواند روغن‌پايه‌ي معدني، انواع روغن‌هاي سنتزي، پلي‌گلايکول و يا مخلوطي از مايعات مختلف باشد.
صابون‌هاي ساده از واکنش اسيدهاي چرب يا استرهای آنها (چربی خام) با فلزات قليايي (سديم، ليتيم) يا فلزات قليايي‌خاکي (کلسيم، باريم) در حضور حرارت حاصل مي‌گردند. اسيدهاي چرب با استفاده از منابع گياهي، حيواني مانند ماهي، پيه گاو، پنبه دانه و دانه‌‌ی کرچک توليد می‌شوند و داراي تعداد کربن‌هاي متفاوتي هستند. اسيدهای چرب سنتزی نيز وجود دارند که دارای شيمی دقيق‌تر و قيمت گران‌تر هستند. فلزات قليايي يا قليايي خاکي مي‌توانند به شکل عنصري، هيدروکسيدي و يا حتی اکسيد مورد استفاده قرار گيرند.
اسيد چرب (يا استر آن) + قليا (فلزات قليايی و قليايی‌خاکی) = صابون فلزی
از آنجا که حداکثر اثر قوام دهندگي را اسيدهاي‌کربوکسيليک با 18 اتم کربن به‌وجود مي‌آورند، بنابراين صابون‌ها را از مشتق گياهي 12- هيدروکسي استئاريک اسيد و يا استرهای آنها، به‌ويژه گليسيريد تهيه می‌کنند. اکثر خواص منحصر به فرد صابون‌ها بر اثر ژل‌شدگی روغن پايه‌شان به گريسها انتقال مي‌يابند. صابون‌ها تنها به صورت بلورهاي کوچک و مولکول‌هاي حل‌شده در گريسها وجود ندارند، بلکه به‌صورت فازي جداگانه وجود دارند که توسط آگلومراهايی که شامل الياف و فيبر هاي ريز هستند، مشخص مي‌شوند. صابون‌ها نمک اسيدهای چرب هستند و دارای دو جزء کاتيونی (فلز قليايی) و آنيونی (اسيد چرب) می‌باشند، به همين دليل قوام دهنده‌های يونی نيز خوانده می‌شوند.
1- جزء آنيوني صابون‌ها
جزء آنيوني صابون که معمولاً به‌صورت بنيان اسيدهای مختلف است، با توجه به خواص شيميايی‌اش تاثير زيادی روی ويژگی‌های کاربردی گريس دارد. طول زنجير کربنی کربوکسيليک اسيد بر خواص سطحي و حلاليت صابون اثر مي‌گذارد. افزايش و کاهش طول زنجيرهاي کربن باعث تغيير قدرت سفت‌کنندگي صابون مي‌شود. افزايش طول زنجير قابليت حلاليت در روغن‌پايه را افزايش می‌دهد و کاهش آن حلاليت را کم مي‌کند. وجود يک زنجير آلکيلي شاخه‌دار نقطه‌ي ذوب صابون و اثر سفت‌کنندگي آن را کاهش مي‌دهد. اسيدهاي کربوکسيليک با پيوند دوگانه‌ی کربن-کربن که اسيدهاي غیر اشباع ناميده مي‌شوند، در روغن‌هاي معدني محلول‌تر هستند و همچنين اثر سفت‌کنندگي و نقطه‌ي ريزش را کاهش مي‌دهند. استفاده از اين صابون‌ها به دليل پايين بودن پايداري آنها در برابر اکسيدشدن محدود مي‌باشد. وجود گروه‌هاي هيدروکسيلي نقطه‌ي ذوب و اثر سفت‌کنندگي صابون را به دليل افزايش قطبيت آنها، بهبود مي‌بخشد.
2- جزء کاتيوني صابون‌ها
جزء کاتيوني صابون، مسئول اصلی ايجاد خواص بنيادی گريس است. جزء کاتيوني به‌طور مستقيم روی بازده سفت‌کننده، نقطه‌ی قطره‌ای‌شدن، مقاومت در برابر آب و ظرفيت تحمل بار گريس تاثير می‌گذارد. در سال 1996 گريس‌هاي بر پايه‌ي صابون‌هاي ساده بيش از 70% از فرآورده‌های گريس جهان را تشکيل مي‌داده‌اند. در ميان صابون‌هاي ساده، صابون‌هاي ليتيم از همه مهم‌تر و پرکاربردتر هستند و مابقي آنها به ترتيب اهميت عبارتند از صابون‌هاي کلسيم، سديم و آلومينيوم. البته در دهه‌هاي اخير به طور مداوم از اهميت صابون‌هاي آلومينيومي کاسته شده است.
