Kenőzsírokról általában

A kenőzsírok alapvetően három fő összetevőből állnak: alapolaj, adalékanyagok, és sűrítőanyag.

Alapolaj

A kenőzsírok alapolaja meghatározza azok viszkozitását (itt fontos maga a sűrítőszappan is), kenőképességét, hőstabilitását és egyéb fontos jellemzőit. Az alapolajok különféle típusúak lehetnek, és különböző iparágak és alkalmazások esetén más-más előnyöket nyújtanak. Az alapolaj az egyik legfontosabb összetevő a kenőzsírokban, mivel az alapolaj adja meg a kenőanyag kenési tulajdonságainak nagy részét. Főbb típusok:

• Ásványolaj

  Az ásványolajok a legelterjedtebb alapolajok a kenőzsírokban. Ezeket a kőolaj finomításával állítják elő, és különböző finomítási fokozatuk van. Az áruk kedvező, és széles körben alkalmazhatók.
  Tulajdonságok: Jó kenési tulajdonságokkal rendelkeznek, viszonylag alacsony hőállósággal és oxidációval szembeni ellenállással. Általában -20°C és +120°C között hatékonyak.
  Alkalmazás: Általános ipari és autóipari kenés, közepes hőmérsékletű alkalmazások, csapágyak és fogaskerekek kenése. A kenőzsírok túlnyomó többsége ásványolaj bázisú.

• Szintetikus olaj

  A szintetikus alapolajokat laboratóriumi körülmények között állítják elő, hogy a kívánt tulajdonságokat elérjék. Ezek az olajok szélesebb hőmérsékleti tartományban hatékonyak, és jobb teljesítményt nyújtanak extrém körülmények között. 
  Tulajdonságok: Jobb oxidációs stabilitás és hőmérsékleti teljesítmény, hosszabb élettartam, de drágábbak, mint az ásványi olajok.
  Alkalmazás: Magas hőmérsékletű, nagy terhelésű ipari alkalmazások, autóipari és repülőgépipari kenés, precíziós gépek.
  
  Típusok

  • Észter: Kiváló magas hőmérsékleti tulajdonságok és jó oxidációs ellenállás, valamint alacsony párolgási hajlam jellemzi. Biológiailag lebomló zsírok is készíthetőek belőle.
  • Poliglikol (PAG): Jó vízoldékonyság, magas viszkozitási index, és kiváló kopásállóság jellemzi. Hidraulikus rendszerekben és nagy teljesítményű alkalmazásokban használják.
  • Polialfaolefin (PAO): Kiváló hő- és oxidációs stabilitás, alacsony hőmérsékleti teljesítmény, valamint jó viszkozitási index jellemzi. Gyakran használják nagy terhelésű ipari alkalmazásokban.

• Szilikon olaj 

  Leírás: A szilikon olajok szervetlen vegyületekből állnak, és kiváló hőállóságot nyújtanak széles hőmérsékleti tartományban. Ezeket speciális alkalmazásokhoz használják, ahol extrém hőállóságra van szükség.
  Tulajdonságok: Kiváló hőállóság, széles hőmérsékleti tartomány (-40°C-tól +200°C-ig), jó oxidációállóság és alacsony illékonyság, de alacsonyabb terhelhetőséggel rendelkezik.
  Alkalmazás: Elektronikai eszközök, orvosi berendezések, nagy hőmérsékletű ipari alkalmazások.

Adalékok

A kenőzsírokhoz használt adalékanyagok fontos szerepet játszanak a zsír teljesítményének javításában és az adott alkalmazáshoz való optimalizálásában. Az alábbiakban a betöltött funkció alapján osztályozzuk az adalékokat. Egy konkrét adalék (pl. grafit, MOS₂) akár többféle pozitív  tulajdonsággal is bírhat.

- Oxidációgátlók (Antioxidánsok)

• Funkció: Megakadályozzák a kenőzsír oxidációját, ami a hőmérséklet növekedésével fokozódik.
• Hatás: Hosszabbítják a zsír élettartamát, és csökkentik a lerakódások képződését.
• Példák: A fenolok és aminok gyakori antioxidánsok.

- Korróziógátlók

• Funkció: Védik a fémet a nedvesség és más korróziós hatások ellen.
• Hatás: Megakadályozzák a rozsda és egyéb oxidációs rétegek kialakulását a fémfelületeken.
• Példák: Cinkvegyületek, alkilaminok.

- EP (Extrém nyomás) adalékok

• Funkció: Növelik a zsír teherbíró képességét magas terhelésű alkalmazásokban.
• Hatás: Megakadályozzák a fémfelületek összesülését és kopását extrém nyomás alatt.
• Példák: Kén- és foszforvegyületek, molibdén-diszulfid (MoS₂).

-Súrlódásmódosítók, kopás- és beragadásgátlók

• Funkció: Csökkentik a súrlódást a mozgó felületek között, akár határsúrlódás esetén is.
• Hatás: Csökkentik a működési hőmérsékletet és növelik az energiahatékonyságot.
• Példák: Grafit, teflon (PTFE), molibdén-diszulfid (MoS₂), cink, réz - a legtöbb esetben nagyon finom szemcséjű szilárd kenőanyagok

- Vízlepergetők

• Funkció: Megakadályozzák a víz behatolását a kenőanyagba.
• Hatás: Növelik a zsír ellenálló képességét nedves környezetben.
• Példák: Szilikon-adalékok, hidrofób vegyületek.

- Kiváló hidegállóságú adalékok

• Funkció: Javítják a zsír teljesítményét alacsony hőmérsékleteken.
• Hatás: Megakadályozzák a zsír túlzott megszilárdulását hideg körülmények között.
• Példák: Alacsony hőmérsékleten működő polimerek.

- Tömítő adalékok

• Funkció: Segítenek a zsír szivárgásának megakadályozásában, különösen rések és tömítések esetén.
• Hatás: Megakadályozzák az idegen anyagok bejutását, pl. por és szennyeződések.
• Példák: Rugalmas polimerek, szilikonok.

- Festék- és színezőanyagok

• Funkció: A zsír színének megváltoztatására szolgálnak, segítve az alkalmazások azonosítását.
• Hatás: Nincs közvetlen hatása a teljesítményre, inkább a vizuális azonosítást segíti.
• Példák: Vas-oxid, szerves pigmentek.

Ezek az adalékanyagok lehetővé teszik a kenőzsírok optimalizálását különböző környezeti és működési körülményekhez. A megfelelő adalékanyagok kiválasztása függ az alkalmazási területtől, a működési hőmérséklettől, a terheléstől, valamint a környezeti tényezőktől, mint például a víz, por vagy vegyi anyagok jelenléte.

Sűrítőanyagok

A sűrítőanyag (vagy szappan) az a komponens, amely a folyékony alapolajat zselés állapotba hozza, és meghatározza a zsír fizikai tulajdonságait, például a konzisztenciáját, mechanikai stabilitását és hőmérsékleti tartományát. A sűrítőanyagok kulcsszerepet játszanak abban, hogy a kenőzsír hogyan viselkedik különböző körülmények között. A sűrítőanyag kiválasztása nagyban befolyásolja a kenőzsír teljesítményét és felhasználhatóságát. A lítium-komplex és a kalcium-komplex zsírok széles körben alkalmazhatók, míg a speciális igényekhez, mint a hőállóság vagy a vízállóság, más típusokat, például alumínium-komplex vagy poliurea sűrítőket érdemes használni.

• Lítium-szappan (lítium-sűrítő)

  ​​Tulajdonságok: A lítium-szappan a legszélesebb körben használt sűrítőanyag a kenőzsírokban, mivel kiváló vízállóságot, jó hőállóságot és széles hőmérsékleti tartományt biztosít. A lítium bázisú zsírok általában -20°C és +120°C között hasznalhatóak.
  Előnyök: Jó mechanikai stabilitás, vízállóság és kompatibilitás különböző típusú alapolajokkal.
  Alkalmazás: Általános ipari felhasználás, autóipari alkalmazások, görgős csapágyak kenése.

• Kalcium-szappan (kalcium-sűrítő)

  Tulajdonságok: A kalcium-alapú kenőzsírok jó vízállóságot biztosítanak, de hőállóságuk korlátozott. Általában +60°C körüli hőmérsékletig hatékonyak, de vannak továbbfejlesztett, lítiummal kombinált változatok is.
  Előnyök: Kiváló vízállóság, olcsó előállítás.
  Alkalmazás: Alacsony és közepes hőmérsékletű alkalmazások, mezőgazdasági gépek, könnyű ipari eszközök.

• Komplex lítium-szappan (lítium-komplex)

  Tulajdonságok: A lítium-komplex zsírok jobb hőállósággal rendelkeznek, mint a hagyományos lítium-alapú zsírok, így akár +150°C-os hőmérsékleten is használhatók. Emellett kiváló mechanikai stabilitás és vízállóság jellemzi őket.
  Előnyök: Kiváló magas hőmérsékleti és mechanikai stabilitás, széles hőmérsékleti tartományban alkalmazható.
  Alkalmazás: Nagy igénybevételű ipari berendezések, autóipari alkalmazások, csapágyak és egyéb nagy terhelésű alkalmazások.

• Komplex kalcium-szappan (kalcium-komplex)

  Tulajdonságok: A kalcium-komplex kenőzsírok jobb hő- és vízállósággal rendelkeznek, mint a hagyományos kalcium-alapú zsírok. Gyakran használják nehéz mechanikai terhelések és magas hőmérsékletek mellett.
  Előnyök: Jó hőállóság, mechanikai stabilitás, és korrózióvédelem.
  Alkalmazás: Tengeri, nagy nyomás alatt működő berendezések, extrém körülmények.

• Alumínium-komplex

  Tulajdonságok: Az alumínium-komplex kenőzsírok rendkívül jó vízállósággal rendelkeznek, és ellenállnak a mosószereknek és más agresszív vegyszereknek. Magas hőmérsékleten is stabilak.
  Előnyök: Kiváló vízállóság, jó hőállóság és vegyi ellenálló képesség.
  Alkalmazás: Tengeri alkalmazások, vegyi feldolgozó ipar, ipari kenés, ahol vízállóság és vegyi ellenállás szükséges.

• Nátrium-szappan (nátrium-sűrítő)

  Tulajdonságok: A nátrium-szappan alapú kenőzsírok jobb hőállósággal rendelkeznek, mint a kalcium-szappanok, de vízállóságuk gyengébb. A nátrium-alapú zsírok általában +100°C körüli hőmérsékletig használhatóak. Nem elterjedt, mert az olcsóságon kívül nincs igazi erőssége.
  Előnyök: Kalciumhoz képest jó hőállóság és kenési tulajdonságok.
  Hátrányok: Gyenge vízállóság, közepes hőállóság.
  Alkalmazás: Közepes hőmérsékletű, száraz környezetekben, mint például csapágyak.

• Poliurea

  Tulajdonságok: A poliurea sűrítőanyagok szappanmentesek, és rendkívül magas hőmérsékleteken is hatékonyak (akár +200°C). Kiváló oxidációs és termikus stabilitással rendelkeznek.
  Előnyök: Kiváló magas hőmérsékleti stabilitás, hosszú élettartam, oxidációval szembeni ellenállás.
  Alkalmazás: Magas hőmérsékletű ipari alkalmazások, villanymotorok csapágyai.

• Bentonit (agyag-alapú sűrítők)

  Tulajdonságok: Az agyag-alapú sűrítőanyagok szintén nem tartalmaznak szappant, és különösen stabilak magas hőmérsékleteken, mivel nem olvadnak el, mint a szappanok. Ezek a zsírok széles hőmérsékleti tartományban használhatók, és ellenállnak az oxidációnak.
  Előnyök: Kiváló magas hőmérsékleti stabilitás, oxidációval szembeni ellenállás.
  Hátrányok: Mechanikai stabilitásuk alacsonyabb lehet más sűrítőanyagokhoz képest.
  Alkalmazás: Magas hőmérsékletű alkalmazások, ahol nem olvadó zsír szükséges, például sütő- és kemenceberendezések
  
   

A sűrítőanyagok ára kifejezetten nagy hatással van magának a zsírnak az árára. Az alábbi lista a sűrítőanyagokat ár szerint rendezi, az olcsóbbaktól a drágábbak felé haladva:

1. Kalcium-szappan

   • A legolcsóbb sűrítőanyag, mivel egyszerű a gyártása és korlátozott a hőállósága.

2. Nátrium-szappan

   • Szintén olcsó sűrítőanyag, de kevésbé népszerű a gyenge vízállóság miatt.

3. Lítium-szappan

   • Kicsit drágább, de széles körben használt a jó hő- és vízállósága miatt.

4. Kalcium-komplex

   • Komplexebb szerkezete miatt drágább, de jó hő- és vízállóságot biztosít.

5. Lítium-komplex

   • Magas hőállósága és mechanikai stabilitása miatt drágább, mint a hagyományos lítium-zsírok.

6. Alumínium-komplex

   • Speciális vegyi és vízállóságával, valamint hőállóságával drágább, de kiváló teljesítményt nyújt extrém körülmények között.

7. Poliurea

   • Szappanmentes sűrítőanyag, amelynek előállítása összetettebb, és magas hőmérsékleti környezetben használják, ezért az ára magasabb.

8. Bentonit (agyag-alapú)

   • Bár nem tartalmaz szappant, a gyártási költségei magasabbak lehetnek a kiváló magas hőmérsékleti stabilitás és oxidációval szembeni ellenállás miatt.

Jelenleg a leginkább elterjedt sűrítőanyag a lítium és a kalcium. A nátrium kifejezetten ritka, mivel igen középszerűek a tulajdonságai.