Пластичные смазки представляют собой высокотструктурированные тиксотропные дисперсии твердых загустителей в жидкой среде. Объем их производства от общего объема производства смазочных материалов составляет всего 4-5%, по разнообразию областей применения смазки превосходят другие смазочные материалы.

Обычно смазки состоят из трех компонентов: 70-90% дисперсионной среды (жидкой основы), 10-13% дисперсной фазы (твердого загустителя) и 1-15% добавок (модификаторов структуры, присадок и наполнителей).

В качестве дисперсной среды используют преимущественно нефтяные масла, иногда - синтетические или их смеси с нефтяными маслами. Наиболее широко используют индустриальные масла средней вязкости (40-60 мм²/с при 50^оС). Синтетические масла (полисилоксаны, сложные эфиры, полигликоли, фтор- и хлорорганические жидкости) применяют, как правило, для приготовления смазок, используемых в высокоскоростных подшипниках, работающих в широком диапазоне температур. Так как синтетические масла дороги, а также для улучшения их отдельных эксплуатационных свойств (например смазочной способности и защитных свойств силоксанов) используют смеси синтетических масел с нефтяными.

Загустителями являются:

- металлические мыла (соли высокомолекулярных жирных кислот);

- твердые нефтяные углеводороды (церезины, петролатумы);

- некоторые продукты неорганического происхождения (бентонит, силикагель);

- некоторые продукты органического происхождения (пигменты сажи, кристаллические полимеры, производные мочевины).

Наиболее распространенные загустители - мыла и твердые углеводороды. В зависимости от типа загустителя содержание его в смазках колеблется от 8 до 25% мас.

Для регулирования структуры и улучшения функциональных свойств в смазки вводят добавки - наполнители и присадки.

Наполнители - твердые высокодисперсные вещества, практически не растворимые в дисперсной среде и всегда образующие в смазках самостоятельную фазу с частицами размером, значительно превосходящим размеры мыльных волокон. Наиболее распространены слоистые наполнители кристаллической структуры, обеспечивающие высокую смазочную способность (графит, дисульфид молибдена, нитрид бора, слюда и т.д.).

Присадки почти всегда растворимы в дисперсионной среде и оказывают существенное влияние на структуру и реологические свойства смазок. Для улучшения свойств смазок применяют в основном те же присадки, что и при производстве нефтяных масел. Основными являются антиокислительные, противозадирные и противоизносные, ингибиторы коррозии.

Пластичные смазки представляют собой коллоидные системы, отличающиеся значительной концентрацие и высокой степенью структурирования твердой фазы. Дисперсная фаза большинства мыльных смазок образована лентовидными или игольчатыми частицами (волокнами) анизометричной формы (то есть, их форма неодинакова в разных направлениях кристалла). В одном или двух измерениях размеры этих частиц коллоидные - менее 1 мкм.

Особенности кристаллизации загустителя.

В процессе охлаждения коллоидного (мыльные смазки) или истинного (углеводородные смазки) раствора происходит кристаллизация загустителя с одновременным ростом и связыванием кристаллов (волокон) друг с другом и образованием кристаллической сетки. В обычных коллоидных системах (с малым содержанием твердой фазы) частицы дисперсной фазы при столкновении коагулируют и выпадают в осадок. Высокая концентрация дисперсной фазы в смазках препятствуют коагуляции частиц, они формируют пространственный структурный каркас. Чем выше анизометричность (соотношение длины и ширины) частиц загустителя, тем более прочную структуру они образуют.

Высокая степень структурирования дисперсной фазы придает смазкам твердообразное состояние и пластичность, что существенно отличает их по свойствам и применению от жидких и твердых смазочных материалов. В отсутствие нагрузок смазки ведут себя подобно твердым телам: не растекаются под действием собственного веса, удерживаются на вертикальных поверхностях, не сбрасываются инерционными силами с движущихся деталей. При весьма малых нагрузках, превышающих предел прочности смазки, структурный каркас разрушается, смазка начинает деформироваться (течь) и приобретает вязкотекучее подвижное состояние. Важная особенность: обратимость процесса разрушения структурного каркаса: при снятии нагрузки течение прекращается и смазка вновь приобретает свойства твердого тела. Легкость переходов смазок из пластичного в вязкотекучее состояние и обратно (тиксотропные превращения) является их достоинством и обеспечивает преимущества применения перед жидкими и твердыми смазочными материалам.