Trước tiên, chúng ta hãy xem xét một góc nhìn lịch sử. Clarence E. Earle, một kỹ sư hóa học người Mỹ, đã được cấp Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 2.274.675 vào ngày 3 tháng 3 năm 1942 cho một phát minh có tên là “Chất bôi trơn chứa muối lithium”. Đây là mô tả đầu tiên trong tài liệu bằng sáng chế về một loại mỡ dựa trên xà phòng lithium đơn giản. Mặc dù các loại xà phòng được mô tả trong bằng sáng chế là loại thường được sử dụng để sản xuất mỡ dựa trên xà phòng lithium ngày nay, nhưng mỡ lithium do Earle mô tả đã mở ra một kỷ nguyên mới trong ngành mỡ bôi trơn.

ĐẶC TÍNH CỦA MỠ LITHIUM VÀ LITHIUM COMPLEX

Mỡ gốc xà phòng lithium sở hữu nhiều đặc tính được cải thiện so với các loại xà phòng kim loại kiềm khác đã có từ năm 1942. Chúng có đặc tính chống nước tốt hơn so với mỡ xà phòng natri, đặc tính chịu nhiệt độ cao tốt hơn so với mỡ xà phòng canxi và đặc tính cơ học tuyệt vời (cả khả năng chống cắt và khả năng bơm tốt). Mặc dù đắt hơn để sản xuất so với các loại mỡ khác, song mỡ xà phòng lithium cung cấp rất nhiều lợi thế so với chất làm đặc xà phòng natri và canxi, do đó chi phí phát sinh được bù đắp bằng hiệu suất được cải thiện. 

Mỡ lithium complex hay lithium phức hợp được phát triển vào cuối những năm 1940. Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 2.417.428 đã được cấp cho Lester W. McClennan vào ngày 18 tháng 3 năm 1947. Đây là một trong những bằng sáng chế đầu tiên mô tả mỡ xà phòng phức hợp. Tuy nhiên, mãi đến đầu những năm 1980, mỡ lithium complex mới thâm nhập thị trường với số lượng lớn và bắt đầu thay thế mỡ xà phòng lithium đơn giản vốn là trụ cột của ngành kể từ những năm 1950. 

Mỡ lithium complex sở hữu nhiều đặc tính của mỡ xà phòng lithium đơn giản và cũng có điểm nhỏ giọt cao hơn, cho phép mỡ được sử dụng ở nhiệt độ cao hơn.

Điểm nhỏ giọt của mỡ phức lithium cao hơn mỡ xà phòng lithium đơn giản do có thành phần làm đặc thứ hai, được gọi là chất tạo phức. Mỡ phức lithium hiện đại thường sử dụng axit cacboxylic hai chức có chuỗi ngắn hơn, chẳng hạn như axit azelaic hoặc axit adipic. Muối lithium của những vật liệu này thường có tỷ lệ thấp hơn đáng kể so với chất làm đặc xà phòng lithium đơn giản. Một chất thay thế được sử dụng làm chất tạo phức là axit boric. Việc sử dụng chất này này cũng dẫn đến điểm nhỏ giọt cao hơn.

Độ ổn định cơ học, còn được gọi là độ ổn định cắt, là khả năng mỡ duy trì độ đặc khi chịu lực cắt cơ học. Mỡ lithium đơn giản có khả năng chống phân hủy do cắt tốt, và mỡ lithium complex cũng có khả năng chống cắt tốt. Tính chất này làm cho cả mỡ lithium đơn giản và mỡ lithium complex trở nên phổ biến để sử dụng trong nhiều ứng dụng. 

Khả năng chống nước của mỡ lithium đơn giản và mỡ lithium complex liên quan đến độ hòa tan của chất làm đặc. Lithium hydroxide có độ hòa tan hạn chế trong nước (khoảng 10 phần trăm) và các chất làm đặc dựa trên nó cũng có độ hòa tan hạn chế. Điều này mang lại khả năng chống rửa bằng nước và hấp thụ nước tốt. Mặc dù các loại chất làm đặc khác (canxi, bari) có khả năng chống nước vốn có tốt hơn so với mỡ lithium và mỡ phức hợp lithium, nhưng những sản phẩm đó có những khía cạnh tiêu cực khiến chúng ít được mong muốn hơn đối với nhiều ứng dụng. Ngoài ra, tính chất chống nước của mỡ lithium đơn giản và mỡ lithium complex có thể được tăng cường bằng cách bổ sung các chất phụ gia polyme ở nồng độ nhỏ. 

Đắc tính tách dầu của mỡ liên quan đến cả khả năng bôi trơn và độ ổn định khi lưu trữ của sản phẩm. Mỡ phải giải phóng đủ dầu trong vùng tiếp xúc của ứng dụng (ổ trục, bánh răng), đồng thời không giải phóng quá nhiều dầu trong quá trình lưu trữ khiến sản phẩm không sử dụng được. Nếu dầu tách quá nhiều trong quá trình lưu trữ, mỡ có thể không thể trộn lại và sử dụng được. 

VẬY LỰA CHỌN GIỮA LITHIUM VÀ LITHIUM COMPLEX NHƯ THẾ NÀO?

Bây giờ, để trả lời các câu hỏi được đặt ra ở phần đầu: Tại sao các loại chất làm đặc lithium và lithium complex lại phổ biến đến vậy? Đó là tính linh hoạt của chất làm đặc, khiến mỡ bôi trơn chứa chúng phù hợp để sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Loại nào phù hợp nhất với ứng dụng của bạn? Các chất làm đặc có nhiều đặc tính tương tự nhau.

Vì vậy cách tốt nhất để xác định loại nào cần chỉ định là nhiệt độ hoạt động của ứng dụng. Nhiều người thích mỡ bôi trơn lithium complex làm chất bôi trơn đa năng và đó là một cách tiếp cận tốt vì chúng có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau và trong phạm vi nhiệt độ rộng nhất. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng cụ thể, mỡ xà phòng lithium đơn giản thường là lựa chọn tiết kiệm nhất.