Виробництво мастил
Металеві мила й структуроутворювачі для консистентних мастил: стеарат алюмінію, кальцію, натрію та церезин. Загусники й модифікатори реології зі стабільними показниками, паспорт якості (CoA) на кожну партію.
Загусники консистентних мастил: металеві мила і структуроутворювачі
Консистентне мастило — це не густа олива, а олива, утримана в каркасі. Основу (мінеральну чи синтетичну оливу) тримає загусник: його частинки сплітаються в губчасту сітку, яка утримує оливу в спокої й віддає її під навантаженням. Найпоширеніший клас загусників — металеві мила, солі жирних кислот із металом. Саме метал у складі й вирішує, як поведеться готове мастило: за яку температуру воно триматиме, чи боятиметься води, якою буде його консистенція.
Стеарат алюмінію серед металевих мил стоїть окремо: він утворює гель у мінеральній оливі — власне ту саму пластичну структуру мастила. Його цінують за водостійкість і високу стійкість до окиснення, а на його основі роблять високотемпературні алюмінієво-комплексні мастила (комбінація алюмінієвого стеарату й бензоату). Поза загущенням той самий стеарат алюмінію працює водовідштовхувальною добавкою — там, де мастило чи покриття має відсікати вологу.
Кальцієве мило дає мастилу головну перевагу — водостійкість і стабільність під навантаженням: кальцієві мастила не вимиваються водою й тримають структуру під зсувом. Розплата — невисока термостійкість: крапельна точка близько 135–145°C, тож робоча температура тримається приблизно до 110°C. Є й друга роль: кальцієвий стеарат рафінує грубе волокно натрієвого мила, роблячи текстуру гладшою, — звідси популярні натрієво-кальцієві комбінації.
Натрієве мило — навпаки, високотемпературне: крапельна точка близько 175°C, добра механічна стабільність і мастильна здатність. Його слабке місце — вода й окиснення: натрієві мастила не водостійкі й гірше тримають старіння, тому їх беруть для сухих вузлів із підвищеною температурою або комбінують із кальцієм заради балансу. Три метали — алюміній, кальцій, натрій — покривають більшість простих мильних мастил (літієве, найпопулярніше у світі, ми не постачаємо).
Окрема роль — у церезину (мікрокристалічного воску). Це не мило, а структуроутворювач: у частці близько 2–3% він працює модифікатором реології, зшиває дрібні кристали в сітку й, головне, не дає оливі виділятися з мастила (bleed) при зберіганні. Консистенцію готового мастила міряють за глибиною пенетрації (метод ASTM D217) і зводять до класу NLGI — від 000 (напіврідке) до 6 (тверде), де NLGI 2 є стандартом для підшипників. На кожну партію загусника йде CoA — стабільні зольність, вміст металу й вільні жири визначають, чи повториться структура мастила від замісу до замісу.
Типові проблеми та рішення
Проблема
Мастило «пливе», низька крапельна точка
Причина
Загусник не тримає обрану робочу температуру
Рішення
Для вищої термостійкості — натрієве мило (крапл. ~175°C) або алюмінієво-комплексна основа зі стеарату алюмінію
Стеарат натріюПроблема
Мастило вимивається водою з вузла
Причина
Натрієве або недостатньо водостійке мило
Рішення
Кальцієвий стеарат — водостійке мило, що тримає структуру під зсувом; альтернатива — алюмінієве
Стеарат кальціюПроблема
Виділення оливи (bleed), розшарування при зберіганні
Причина
Загусник не утримує олійну фазу
Рішення
Церезин (мікрокрист. віск) 2–3% як структуроутворювач — зшиває сітку й тримає оливу від виділення
ЦерезинПроблема
Груба волокниста текстура натрієвого мастила
Причина
Велике мильне волокно натрієвого мила
Рішення
Додати кальцієвий стеарат — рафінує волокно, дає гладшу текстуру (натрієво-кальцієва система)
Стеарат кальціюПроблема
Швидке окиснення й старіння мастила
Причина
Мило зі слабкою окислювальною стійкістю
Рішення
Алюмінієвий стеарат — відмінна стійкість до окиснення й води, основа високотемп. комплексних мастил
Стеарат алюмініюПроблема
Готовий мильний загусник дорогий, вигідніше варити основу на місці
Причина
Мило купують готовим, хоча його утворює жирна кислота з лугом
Рішення
Стеаринова кислота 1860 — вихідна кислота для омилення просто в котлі: з Ca(OH)₂ дає водостійке кальцієве мило, з NaOH — натрієве з крапельною близько 175 °C. Кислотне число 192–208 мг КОН/г тримає варку однаковою від партії до партії
Стеаринова кислота технічнаПроблема
Потрібне мастило там, де олива неприпустима
Причина
Рідке мастило забруднює виріб і збирає пил та абразив
Рішення
Стеарат цинку — суха мильна плівка: мастило волочіння дроту, роздільник у порошковій металургії та пресуванні; знижує тертя без оливи
Стеарат цинкуПроблема
Порошкова мастильна композиція злежується і не дозується
Причина
Гігроскопічна суміш втрачає сипкість при зберіганні
Рішення
Стеарат магнію — агент плинності та антизлежувач сухих мастильних композицій; найтонший із металевих стеаратів, не лишає сліду на поверхні деталі
Стеарат магніюПроблема
Вузол працює під ударним навантаженням, олива видавлюється з контакту
Причина
Рідка плівка не тримає пік тиску — виходить контакт метал по металу
Рішення
Мікротальк 5-SW як тверде мастило-наповнювач: пластинки формують перенесену плівку на металі й приймають удар. Не фарбує й не проводить струм — там, де графіт не підходить
Тальк мікронізований 5-SWПроблема
Тверді присадки осідають у мастилі при зберіганні
Причина
У системі немає структури, що тримає частинки завислими
Рішення
Діоксид кремнію (BET 100–115 м²/г), 0,5–2%, будує тиксотропну сітку: тримає присадки завислими й гальмує виділення оливи. Синтетичний аморфний кремнезем — класичний немильний (non-soap) загусник
Діоксид кремніюРекомендована сировина
Церезин
Мікрокристалічний церезин (нафтовий мікрокристалічний віск, марка 80B) — пластифікатор і структуроутворювач воскових основ помад, бальзамів і дезодорантних стіків. Дрібнокристалічна структура усуває крихкість стіка на холоді й розм’якшення в теплі, підвищує пластичність і знижує синерезис (виділення) олії в косметичних і фармацевтичних композиціях. У свічках підвищує твердість і час горіння, у мазях стабілізує консистенцію. Виробник — PetroChina (бренд Kunlun), марка 80B.
від 159 грн/кг
В наявностіСтеаринова кислота технічна
Стеаринова кислота 1860 (технічна марка, переважно C18) — базова сировина для господарського мила, гумових сумішей і ПВХ. У гумі диспергує технічний вуглець і працює як активатор вулканізації та внутрішнє мастило, у милі дає твердість бруска й стабільну піну, у свічках підвищує непрозорість і утримує ароматизатор, у ПВХ служить мастилом-стабілізатором. Дозування 10–35% залежно від застосування. Виробник — PT Dua Kuda Indonesia (бренд Dua Kuda), марка 1860.
від 118 грн/кг
ОчікуєтьсяСтеарат цинку
Стеарат цинку — багатофункціональний металевий стеарат: антиадгезив і активатор сірчаної вулканізації в гумі, термостабілізатор-мастило ПВХ, диспергатор пігментів. У гумі усуває прилипання до прес-форм і працює як внутрішнє мастило, у пластиках розбиває агломерати пігменту й полегшує течію розплаву, у порошкових фарбах служить добавкою розтікання. Дозування 0,5–2 phr у гумі, 0,5–1,5% у пластиках. Виробник — M.L.A. Industries (бренд UNIFLOW, Індія).
від 124.98 грн/кг
В наявностіСтеарат кальцію
Стеарат кальцію — термостабілізатор ПВХ, антизлежувач добрив і гідрофобізатор. У ПВХ зв’язує хлороводень (HCl), що виділяється при переробці, запобігаючи чорнінню й деструкції полімеру, і водночас діє як мастило. У мінеральних добривах знижує злежування на 60–80% при дозуванні 0,2–0,5%, у будівельних сумішах надає водовідштовхувальних властивостей. Багатофункціональний стеарат для пластиків, агро й будівництва. Виробник — M.L.A. Industries (бренд UNIFLOW, Індія).
від 109.5 грн/кг
В наявностіСтеарат магнію
Стеарат магнію (E470b) — класичне фармацевтичне мастило для прямого пресування таблеток. Дозування близько 0,5% усуває прилипання таблеткової маси до пуансонів і матриць преса, знижує тертя й полегшує виштовхування таблетки, а також покращує плинність (сипкість) порошкової суміші. Стандартний антифрикційний компонент таблеткових і капсульних рецептур; у косметиці підвищує адгезію пудр до шкіри. Виробник — M.L.A. Industries (бренд UNIFLOW, Індія).
від 180 грн/кг
В наявностіСтеарат алюмінію
Стеарат алюмінію — тиксотропний загусник і протиосадовий агент лаків і фарб, гелеутворювач і гідрофобізатор. Утворює тиксотропну структуру, що утримує пігмент у завислому стані й усуває його осідання в банці, а після нанесення легко розтікається; у мастилах загущує оливу до консистентної змазки; у будівельних штукатурках і фасадних розчинах — гідрофобізуюча добавка (як стеарат кальцію, але з кращою тиксотропією для розчину). Дозування 0,5–2%. Матуючий агент і структуроутворювач для лакофарбових і мастильних композицій. Виробник — M.L.A. Industries (бренд UNIFLOW, Індія).
від 109.8 грн/кг
ОчікуєтьсяСтеарат натрію
Стеарат натрію (E470a) — готова мильна основа й загусник для зубних паст, кремів і дезодорантних гелів. На відміну від інших металевих стеаратів, розчинний у воді, тому одразу утворює мильний гель без стадії омилення й економить виробничий цикл засобів гігієни. Структуроутворювач прозорих і гелевих антиперспірантних стіків, загусник паст. Виробник — M.L.A. Industries (бренд UNIFLOW, Індія).
від 99 грн/кг
В наявностіДіоксид кремнію
Діоксид кремнію осаджений (синтетичний аморфний, марка NK-70) — реологічний загусник лаків і фарб, армуючий наповнювач гуми, антизлежувач і носій порошків. Висока питома поверхня надає тиксотропію й контрольоване загущення при 0,5–2%, у гумі підвищує міцність і стійкість до стирання, у сипких продуктах вбирає вологу й запобігає злежуванню, служить носієм для рідких добавок і ароматизаторів. Не містить кристалічного кремнезему — безпечніший за кварцовий пил. Виробник — M.L.A. Industries (Індія), марка NK-70.
від 113.88 грн/кг
В наявностіТальк мікронізований 5-SW
Мікротальк 5-SW — мікронізований природний тальк (гідратований силікат магнію) із пластинчастою, ламелярною структурою частинок: середній розмір d50 4–5 мкм, білизна 92–96%. Ламелі дають ковзання й «шовковистість», тому це наповнювач косметичних пудр і компактів; у поліпропілені та поліолефінах працює нуклеатором і армуючим наповнювачем — піднімає жорсткість і теплостійкість, знижує усадку й жолоблення; у лаках і фарбах це матуючий наповнювач і бар'єрна добавка ґрунтовок; у гумі — роздільний антиадгезійний агент, який заодно знижує в'язкість за Муні й розбухання екструдату. Тонкий помел, висока білизна та хімічна інертність роблять його придатним для косметики, світлих полімерів і покриттів. Не містить азбесту, кристалічний кремнезем менше 1%. Виробник — M.L.A. Industries (Канпур, Індія), марка 5-SW.
від 38.4 грн/кг
В наявностіЧасті запитання
Які металеві мила загущують консистентні мастила?
Кальцієве — водостійке, приблизно до 110°C (крапл. 135–145°C); натрієве — високотемпературне (крапл. ~175°C), але боїться води й окиснення; алюмінієве — водо- й окислювально-стійке, основа високотемпературних комплексних мастил. Літієве найпоширеніше у світі, але його ми не постачаємо.
Навіщо церезин у мастилі?
Це структуроутворювач, а не мило: у частці 2–3% він працює модифікатором реології, зшиває дрібні кристали в сітку й не дає оливі виділятися з мастила (bleed) при зберіганні, стабілізуючи консистенцію.
Що таке клас NLGI?
Шкала консистенції мастила від 000 (напіврідке) до 6 (тверде) за глибиною пенетрації (метод ASTM D217). NLGI 2 — стандарт для більшості підшипників кочення. Клас задають підбором частки й типу загусника.
Корисні статті
Потрібна консультація технолога?
Підберемо сировину під вашу рецептуру, надамо зразки та COA.
Отримати консультацію