Особенности силиконовых компаундов DOWSIL и Molykote

Назначение и особенности силиконовых компаундов от Dow
Состав компаундов Molykote и DOWSIL
Основные характеристики компаундов Molykote и DOWSIL
Применение компаундов

Назначение и особенности силиконовых компаундов от Dow

Дополнительно слой смазки выполняет может выполнять и некоторые другие функции:

• Предохранять поверхности от образования коррозии

• Защищать поверхности от воздействий окружающей среды - влаги, пыли, грязи

• Снижать шум за счет демпфирования вибраций в узлах трения

• Уносить частицы износа из зоны трения и отводить или подводить тепло

• Уплотнять соединения

• Защищать резиновые и пластиковые детали от старения и разрушения

• Повышать электропроводимость или изолировать соединений

Чтобы выполнять перечисленные и другие функции в различных их сочетаниях смазочные материалы должны иметь определенный набор свойств - агрегатное состояние, вязкость, термостойкость, химическая стойкость, совместимость с конструкционными материалами, адгезия, влагостойкость, стойкость к воздействиям химических сред и газов и так далее.

В одной смазке реализовать все возможные, часто противоречивые, свойства невозможно. Например, невозможно создать смазку, обладающую одновременно электроизолирующими свойствами и высокой электропроводностью. Поэтому для узлов, работающих в самых различных условиях, создано большое количество смазывающих материалов разных видов.

Они производятся как в определенном агрегатном состоянии (жидкие масла, пластичные смазки, компаунды, твердые порошки и антифрикционные покрытия), так и в виде многофазных систем. Компоненты таких материалов химически не взаимодействуют друг с другом и не образуют растворов. К многофазным относятся дисперсии (масла с антифрикционными наполнителями) и пасты (твердые смазочные вещества, диспергированные в смазочных жидкостях).

Классификация смазочных материалов по агрегатному состоянию выглядит следующим образом.

Многие узлы трения вакуумных систем, оборудования, работающего под давлением, точных приборов, электрического оборудования, оборудования, работающего в водной среде или в экстремальных условиях окружающей среды предъявляют к смазочным материалам требования на только по снижению трения и износа, но и по необходимым защитным, герметизирующим, электроизоляционным или теплопроводным свойствам.

Наиболее полно совместить в себе перечисленные и многие другие свойства могут только компаунды - это выделенные в особую категорию пластичные смазочные материалы (смазки-герметики), изготовленные на базе высоковязких силиконовых масел и неорганических инертных наполнителей.

Ведущим производителем таких материалов является корпорация Dow, которая выпускает силиконовые компаунды под торговыми марками DOWSIL (старое название Dow Corning) и Molykote.

Состав компаундов DOWSIL и Molykote

Компаунды DOWSIL и Molykote обладают уникальными свойствами, которые достигаются тщательным подборов компонентов и их пропорций в составе, а также использованием инновационных технологий при изготовлении.

В качестве базового масла компаунды используют бесцветную кремнийорганическую жидкость  (олигоорганосилоксан) с высокой кинематической взякостью, достигающей нескольких тысяч Сантистокс. Это масло загущается кремнеземом (SiO₂), политетрафторэтиленом (C₂F₄)_n или оксидом цинка (ZnO). Для придания новых свойств или повышения эксплуатационных характеристик в формулу компаундов включены различные присадки.

Базовое масло

• Незначительное изменение вязкости в зависимости от температуры
• Широкий диапазон эксплуатационных температур  от -40...-60 °C и ниже до +200 °C...+300 °C
• Химическая инертность и стабильность
• Очень низкое давление насыщенных паров
• Нерастворимость в воде
• Гидрофобность (несмачиваемость, способность отталкивать воду)
• Высокая смачивающая способность (низкое коэффициент поверхностного натяжения)
• Растворимость в спиртах и ароматических углеводородах
• Высокие диэлектрические свойства, практически не изменяющиеся при колебаниях температуры или параметров электрической цепи
• Низкая пожарная опасность
• Нетоксичность

Загустители

Формула большинства первых силиконовых компаундов основана на применении неорганических соединений (оксид цинка, кремнезем). В настоящее время все чаще в качестве загустителей применяются органические полимеры (например, ПТФЭ - политетрафторэтилен).

В ходе протекания химических процессов при производстве загуститель измельчается. В случае использования дисперсного кремнезема, например, размер его шарообразных частиц достигает 5…50 мкм, а удельная поверхность при этом становится очень большой (до 150...1000 м²/г). Таким образом компаунд приобретает гидрофобные свойства.

При контакте с сопрягаемыми деталями частицы такого размера свободно перекатываются по поверхности, при этом не режут и не царапают ее. Заполняя микронеровности поверхности частицы SiO₂ сцепляются с поверхностным слоем металла, изменяя его свойства. Многократно воздействуя на поверхность частицы кремнезема плотно упаковываются и сглаживают микрорельеф. При этом сущесвтенно снижается коэффициент трения.

Благодаря тому, что SiO₂ при нагревании не плавится и остается в одном и том же фазовом состоянии температурно-вязкостные характеристики компаундов на базе этого загустителя в основном определяются вязкостно-температурными характеристиками базового масла.

Силиконовые компаунды на основе силиконовых масел и мелкодисперсного кремнезема (силикагелевые смазки), характеризуются хорошими адгезией, противоизносными, противозадирными и диэлектрическими свойствами, обладают низкой летучестью, высокой химической и водостойкостью, сохраняют свойства в диапазоне температур от -40 до до +200...+230 °C.

Основные характеристики компаундов Molykote и DOWSIL

Силиконовые компаунды Molykote и DOWSIL разрабатывались как разделительные составы – нетвердеющие диэлектрические вещества, создающие антиадгезионный слой между смазываемыми поверхностями. Однако набор эксплуатационных свойств этих материалов оказался настолько удачным, что компаунды с успехом стали использовать и для решения других трибологических задач. Самым популярным применением оказалось смазывание и герметизация как неподвижных, так и подвижных соединений.

Класс консистенции этих уникальных материалов по системе NLGI обычно соответствует 2 или 3 – они напоминают пластичные густые смазки.

Компаунды Molykote и DOWSIL обладают следующими основными свойствами:

• Совместимостью с резинами и пластмассами
• Химической стойкостью (Molykote 4 (старое название Dow Corning 4), Molykote High Vacuum Grease (старое название Dow Corning High Vacuum Grease), Molykote 111)
• Стабильностью свойств в большом диапазоне условий эксплуатации
• Термостойкостью до +200 °С и выше
• Низкой летучестью и работоспособностью в вакууме(Molykote High Vacuum Grease, Molykote 111)
  
• Высокими диэлектрическими свойствами (Moykote 4, Molykote 7  (старое название Dow Corning 7), Molykote Vacuum Grease, Molykote 111)

Силиконовые компаунды могут одновременно выполнять две, на первый взгляд, противоречивые функции – они не только смазывают, но и герметизируют. При этом подвижность соединения сохраняется.

Эти материалы безопасны для здоровья человека. Многие из них (Molykote 4, Molykote 7, Molykote High Vacuum Grease, Molykote 111) имеют допуски NSF на контакт с продуктами питания (ANSI 51) и питьевой водой (ANSI 61).

Ниже приведены основные характеристики компаундов от компании DOW, поставляемых в Россию.

Molykote 111:

• Цвет: белый или светло-серый, полупрозрачный
• Температура эксплуатации: -40... +204 С
• Класс консистенции по NLGI: 3
• Выделение масла за 24 часа при температуре +200 С: 0,5 %
• Испарение масла за 24 часа при температуре +200 С: 2 %
• Повышенные электроизоляционные свойства
• Пищевой допуск

Molykote 4:

• Цвет: белый, полупрозрачный
• Температура эксплуатации: -57... +204 С
• Класс консистенции по NLGI: 2
• Выделение масла за 24 часа при температуре +200 С: 4,5 %
• Испарение масла за 24 часа при температуре +200 С: 1,4 %
• Повышенные электроизоляционные свойства
• Пищевой допуск

Molykote High Vacuum Grease:

• Цвет: от белого до серого, полупрозрачный
• Температура эксплуатации: -45... +200 С
• Класс консистенции по NLGI: 2
• Выделение масла за 24 часа при температуре +200 С: 0,5 %
• Испарение масла за 24 часа при температуре +200 С: 2,0 %
• Пищевой допуск

Molykote 7:

• Цвет: белый, полупрозрачный
• Температура эксплуатации: -40... +204 С
• Класс консистенции по NLGI: 1
• Выделение масла за 24 часа при температуре +200 С: 6,5 %
• Испарение масла за 24 часа при температуре +200 С: 0,8 %
• Повышенные электроизоляционные свойства
• Пищевой допуск

DOWSIL 340:

• Цвет: белый
• Температура эксплуатации: -45... +200 С
• Класс консистенции по NLGI: 2
• Выделение масла за 24 часа при температуре +200 С: 0 %
• Испарение масла за 24 часа при температуре +200 С: 0,35 %

Molykote G-807:

• Цвет: белый
• Температура эксплуатации: -40... +150 С
• Класс консистенции по NLGI: -
• Выделение масла за 24 часа при температуре +200 С: 0,5 %
• Испарение масла за 24 часа при температуре +200 С: 1,0 %

Применение компаундов

Область применения компаундов полностью определяется их рабочими свойствами.

Так, компаунд Molykote 4 был выпущен в 1942 году в качестве электроизоляционного состава. Этому способствовали отличные диэлектрические свойства и дугостойкость материала. Состав эффективно предотвращал пробои электросистем авиатехники. Благодаря этим же свойствам в настоящее время Molykote 4 применяется в системах зажигания автомобилей, для герметизации разъемных электросоединений и др. Благодаря высоким смазывающе-герметизирующим свойствам многие производители рекомеyдуют Molykote 4 для обслуживания резиновых и пластиковых деталей, для повышения герметичности пневмоклапанов.

Густые силиконовые компаунды Molykote 111 и Molykote High Vacuum Grease отличаются малыми значениями испарения и выделения масла. Это позволяет применять их в вакуумных системах и системах под давлением для смазывания, герметизации и уплотнений. Molykote 111 и Molykote High Vacuum Grease отлично себя зарекомендовали при смазывании сальников и уплотнений, а также элементов запорной и регулирующей арматуры.

Эти материалы сохраняют свои свойства под воздействием воды, в том числе морской, и в суровых погодных условиях, поэтому широко применяются в качестве герметиков для судового оборудования. Благодаря стойкости к химически агрессивным средам они применяются для создания химических барьерных составов.

Molykote 111 имеет хорошие диэлектрические свойства. Благодаря густой консистенции его удобно использовать для герметизации высоковольтных электроконтактов.

Термостабильный компаунд Molykote 7 устойчив к окислению. Он химически не взаимодействует с металлами и пластмассам, не растворяется в воде, минеральных маслах и спиртах. Благодаря этим характеристикам Molykote 7 используется в качестве разделительной среды, а также для смазки и защиты оборудования по переработке полимеров и эластомеров, а также при производстве керамических изделий, в плавильном и литейном производстве, при формировании сварных швов и т.п.

Компаунд DOWSIL 340 имеет высокий коэффициент теплопроводности, поэтому его используют для обеспечения эффективной передачи между металлическими, пластиковыми и керамическими элементами в качестве промежуточной среды. Незначительное изменение физико-химических характеристик в очень широком диапазоне температур позволяют применять этот компаунд для обслуживания систем охлаждения двигателей авиационного транспорта и другого особо ответственного оборудования.

Силиконовый компануд Molykote G-807 также характеризуется широким диапазоном рабочих температур. Он имеет в своем составе модифицированный политетрафторэтилен, обеспечивающий этому материалу высокие антифрикционные свойства и устойчивость к коррозии, совместимость со многими полимерами и эластомерами. Основная область применения компаунда – смазывание пар трения пластик/металл и металл/резина электромеханического оборудования.

Известно, что контакт традиционных смазок с водой или продуктами питания приводит к ухудшению их вкусовых характеристик и может принести вред здоровью человека.

Именно поэтому силиконовые компаунды Molykote с пищевыми допусками оказываются оптимальным решением при эксплуатации оборудования питьевого водоснабжения и пищевых предприятий.

Силиконовые компаунды Molykote 111, Molykote 4, Molykote 7 и Molykote High Vacuum Grease имеют пищевые допуски NSF/ANSI 51 (материалы для применения в оборудовании при производстве продуктов питания) и NSF/ANSI 61 (материалы для применения в системах питьевого водоснабжения), а Molykote 111, Molykote 4 и Molykote 7, кроме того, соответствуют требованиям стандарта FDA 21 CFR 175.300 (для материалов с возможностью случайного контакта с продуктами питания). Компаунд Molykote 111 имеет одобрение на применение в системах питьевого водоснабжения от организации WRAS (Water Regulations Advisory Scheme).

Все эти допуски и разрешения подтверждают абсолютную безопасность силиконовых компаундов для здоровья человека.

Уникальный набор физико-химических свойств и характеристик силиконовых компаундов Molykote и DOWSIL, обеспечивает их эффективную эксплуатацию в таких областях производства и применениях, в которых другие материалы оказываются бессильны.