DẦU THỦY LỰC KHÔNG KẼM

Tin tức

DẦU THỦY LỰC KHÔNG KẼM

admin - 26/03/2020

Phụ gia chống mài mòn là thành phần phụ gia quan trong nhất trong dầu thủy lực. Dầu thủy lực truyền thống đều chứa phụ gia có kẽm ZDDPs bởi những ưu điểm mà nó mang lại. Nhưng sự phát triển của các hệ thống thủy lực công nghiệp, cơ giới làm cho dầu thủy lực chứa phụ gia ZDDPs trở nên lỗi thời. Những hệ phụ gia chống mài mòn không kẽm mới sẽ nhanh chóng thay thế vai trò của ZDDPs.

Phụ gia kẽm (ZDDPs)
Kẽm dialkyldithiophosphates (ZDDPs) là những hợp chất được phát triển từ những năm 30, 40 của thế kỷ trước (công thức cấu tạo như dưới)

ZDDPs được sử dụng như là một tác nhân chống mài mòn (Anti-Wear) trong dầu mỡ nhờn. Đây là sự tiến bộ quan trong nhất trong lĩnh vực phụ gia chống mài mòn. Các hợp chất này ban đầu được sử dụng như là tác nhân chống ăn mòn vòng bi nhưng sau đó được phát hiện có khả năng đặc biệt chống oxy hóa và chống mài mòn. Các hợp chất ZDDPs ngăn chặn sự hình thành các peroxit, giúp ngăn ngừa sự ăn mòn của vòng bi Cu/Pb bởi axit hữu cơ. ZDDPs bị phân hủy nhiệt tạo nên các hợp chất phản ứng mạnh với bề mặt oxit kim loại, chúng tạo thành một lớp mỏng trên bề mặt kim loại giúp chống lại mài mòn, cực áp. Sau sự phát hiện ZDDPs, nó nhanh chóng trở thành phụ gia chống mài mòn phổ biến nhất được sử dụng trong dầu mỡ nhờn và được sử dụng cho đến ngày nay

Hiện nay các hợp chất ZDDPs được sử dụng trong mỡ nhờn, dầu bánh răng, dầu hộp số, dầu động cơ với nồng độ tối thiểu 600ppm kẽm (Zn) và đối với các loại động cơ độ nhớt thấp cho xe đua có nồng độ Zn 2000 ppm. Và tất nhiên trong dầu thủy lực, ZDDPs đóng vai trò quan trọng trong việc chống oxy hóa và bảo vệ bơm thủy lực, xy-lanh – piston khỏi mài mòn, mức độ xử lý khoảng 0,2 – 0,7 % khối lượng

Ưu điểm của phụ gia kẽm ZDDPs là:
- Đa chức năng: chống mài mòn, chịu cực áp (nhẹ), chống oxy hóa, chống ăn mòn
- Chi phi thấp so với các hóa chất khác thay thế các chức năng của nó

Đó là lý do ZDDPs được sản xuất trên quy mô lớn bởi các tập đoàn như Exxon Mobil, Chevron, Lubrizol… và sản lượng hàng năm khoảng 150.000 tấn ở Châu Âu và Bắc Mỹ

Những vấn đề phát sinh
Các nghiên cứu cho thấy ZDDPs trong dầu động bị phân hủy tạo ra các hợp chất kẽm và phốt pho (2 nguyên tố có trong ZDDPs) có thể làm hỏng các bộ chuyển đổi bằng xúc tác. API (Viện Dầu mỏ Hoa Kỳ) đã hạn chế phụ gia này trên các sản phẩm SM, SN của mình. ILSAC (Hiệp hội Tiêu chuẩn và Phê chuẩn Dầu nhờn Quốc tế) đã giới hạn nồng độ P trong dầu GF-3 còn 0,1 % và GF-4, GF-5 còn thấp hơn nữa. Như vậy nồng độ xử xý của ZDDPs trong dầu động cơ hiện đại đã bị giới hạn nhỏ hơn 1,5%

Trong dầu thủy lực, ZDDPs có thể gây hư hỏng nặng nề trục piston bởi sự ăn mòn hợp kim sắt – đồng. Một vấn đề khác ở dầu thủy lực chứa Zn là sự phản ứng của ZDDPs với các muối của kim loại kiềm vốn dĩ là phụ gia tẩy rửa có mặt trong dầu thủy lực. Quá trình này được thúc đẩy mạnh bởi sự có mặt của nước (do nhiễm vào dầu thủy lực) và nhiệt độ. Hậu quả là sự cạn kiệt phụ gia làm giảm hiệu suất làm việc của dầu. Ngoài ra, sự tương tác của ZDDPs với muối kịm loại kiềm, nước tạo nên các cặn lơ lửng, cặn bùn gây tắt nghẽn lọc dầu, tắt nghẽn đường ống dẫn dầu, gây mài mòn bơm, piston-xylanh làm giảm hiệu suất làm việc, tuổi thọ dầu nhờn, tuổi thọ thiết bị

Nhược điểm của dầu thủy lực có kẽm:
- Ăn mòn hợp kim sắt-đồng và các kim loại quý như Vàng, Bạc…
- Tăng tốc độ tạo cặn lơ lững, cặn bùn trong hệ thống gây tắc nghẽn lọc dầu đường ống, gây mài mòn
- Nhanh cạn kiệt phụ gia theo thời gian - Tuổi thọ sử dụng dầu và tuổi thọ thiết bị thấp đặc biệt khi bị nhiễm nước
- Tăng chi phí thay dầu, thay lọc, vệ sinh, bảo trì hệ thống
- Tác động đến môi trường bởi chúng không phân hủy sinh học và là chất rất độc khi tan trong nước

Dầu thủy lực không kẽm
Hiện nay các hệ thống thủy lực có áp lực làm việc cao hơn, nhiệt độ hoạt động cao hơn, chứa các hợp kim của Đồng, các kim loại quý như Bạc dẫn đến các loại dầu thủy lực có kẽm trở nên lỗi thời. Sự phát triển mạnh mẽ của dầu thủy lực không kẽm là điều tất yếu. Chúng mang đến sự bảo vệ thiết bị và tăng gấp đôi thời gian hay dầu so với dầu có kẽm thế hệ cũ. Đây là sự thay thế xứng đáng cho phụ gia ZDDPs đã sử dụng trong hơn 70 năm qua

Ưu điểm và lợi ích dầu thủy lực không kẽm

1. Giảm chi phí thay dầu: Dầu có khả năng ổn định nhiệt và oxy hóa, chống lại sự hình thành các sản phẩm nặng, cặn, bùn. Cùng với khả năng chịu ẩm tuyệt vời, chống lại sự hình thành cặn bùn, phù hợp với khí hậu Việt Nam góp phần tăng tuổi thọ của dầu lên gấp đôi so với dầu có kẽm truyền thống

2. Tăng tuổi thọ thiết bị: Dầu chống lại sự ăn mòn hợp kim Sắt-Đồng, kim loại quý như Vàng, Bạc…Cùng với khả năng chống mài mòn tăng 5-10 % so với dầu có kẽm truyền thống giúp tăng tuổi thọ thiết bị

3. Giảm chi phí bảo dưỡng: Thời gian hay dầu dài cùng với khả năng tối thiểu tạo cặn, dầu giúp giảm chi phí thay lọc dầu, vệ sịnh hệ thống và kéo dài chu kỳ bảo dưỡng

4. Thân thiện với môi trường: Hệ phụ gia không kẽm có nguồn gốc hữu cơ dể dàng bị phân hủy sinh học và giảm thiểu độc hại khi lẫn vào nguồn nước khi xảy ra các sự cố tràn đổ.