Schmierstoffe und Betriebsflüssigkeiten

Die Schmiermittel und Funktionsflüssigkeiten werden u.a. in hydraulischen Systemen, Bremsanlagen, Turbinen, Verdichtern, Motoren, Kühlanlagen, Übersetzungsanlagen und Gleitschienen eingesetzt. Sie werden auch in der Metallindustrie, Automobilbranche, im Bergbau und in der Luftfahrtindustrie verwendet, wo die eingesetzten Anlagen in sehr unterschiedlichen und anspruchsvollen Bedingungen arbeiten.

Haupteigenschaften von industriellen Schmiermitteln

Die Hauptaufgabe von industriellen Schmiermitteln ist die Verringerung der Reibung und das Entgegenwirken dem Verschleiß von Arbeitsteilen. Das hat einen unmittelbaren Einfluss auf den Energiebedarf des Mechanismus und garantiert einen längeren und mehr effizienten Betrieb. In der praktischen Anwendung wird von den modernen Schmiermitteln erwartet, dass sie auch eine Reihe von zusätzlichen Funktionen erfüllen, wie:

1. Kühlung – Entsorgung der bspw. bei der Reibung erzeugten Wärme,
2. Korrosionsschutz – Verhinderung der Entstehung von lokalen Korrosionsstellen,
3. Abdichtung – abdichtende Wirkung (z.B. bei Kolbenringen),
4. Reinigung – Schmutzentfernung von der Oberfläche und Verhinderung dessen erneuten Entstehung.

Grundlegende physische und chemische Eigenschaften von Schmiermitteln:

1. Viskosität und Viskositätsindex – zu geringe bzw. zu große Viskosität kann die erforderlichen Schmierfähigkeiten nicht garantieren, was zum schnelleren Verschleiß von Maschinenteilen führt. Der Viskositätsindex zeigt die Änderung der Viskosität der Öle bei der Änderung der Betriebstemperatur. Je höher dieser Wert ist, desto besser ist die Schmierfähigkeit des Produkts.
2. Schaumbildung – diese Mittel sollen eine geringe Schaubildung sowie schnelle Entlüftungsfähigkeit haben. Gute entschäumende Fähigkeiten gewährleisten den richtigen Betrieb von Hydraulikanlagen und beugen den Kavitationsschäden vor.
3. Oxidationsbeständigkeit und thermische Stabilität – diese Werte zeigen die Funktionsfähigkeit des Öls sowohl beim Betrieb als auch während der Aufbewahrung.
4. Keine toxische Wirkung.

Schmiermittelarten

Die Schmiermittel haben unterschiedliche Formen und Gestalten. In der Regel werden sie in drei Hauptgruppen unterteilt: feste, flüssige und halbfeste Schmiermittel.

Feste Schmiermittel

Es sind Mittel, die trotz ihrer festen Form die Reibung zwischen zwei beweglichen Flächen verringern können. Sie gewährleisten gute Schmierfähigkeiten in höheren Temperaturen als es bei den flüssigen Schmiermittel der Fall ist. Sie sind in solchen Bedingungen nützlich, in denen die konventionellen Zusatzstoffe keine wirksame Anwendung ermöglichen. Als Beispiel können hier sehr hohe Temperaturen und extreme Belastungen (u.a. bei der Metallformbildung, wo eine starke plastische Verformung erforderlich ist) angegeben werden. Unter den festen Schmiermitteln werden am häufigsten folgende eingesetzt: Graphit, Molybdän(IV)-sulfid, Bornitrid und Polytetrafluorethylen (PTFE), das auch als Teflon bekannt ist.

Halbfeste Schmiermittel

Sie werden aus Öl (darunter Mineralöl) und diversen Zusatzstoffen hergestellt. Manchmal werden auch feste Schmiermittel hinzugefügt, wie PTFE, MoS₂ oder Graphit. Sie können eine Schutzfunktion erfüllen, indem sie die Oberfläche von Korrosion und Beschädigungen schützen. Diese Mittel können unterschiedliche Konsistenz haben und werden hauptsächlich als Schmiermittel für Zahnräder, Lager, Ketten und andere Mechanismen eingesetzt.

Flüssige Schmiermittel

Diese Gruppe von Schmiermitteln umfasst Produkte auf Basis von tierischen und pflanzlichen sowie Mineral- und synthetischen Ölen. Die ersten zwei Arten werden im Hinblick auf ihren hohen Preis und relativ schlechte Schmierfähigkeiten praktisch nicht mehr verwendet. Eine komplexe industrielle Anwendung finden dafür die synthetischen und die Mineralöle.

Die Mineralöle sind Mischungen von höheren Kohlenwasserstoffen, die vor allem bei der Erdölraffination gewonnen werden. Sie werden als nicht leitfähige Kühlungs- bzw. thermische Flüssigkeiten in elektrischen Bauteilen verwendet. Ein weiteres Anwendungsfeld ist der Einsatz in Transformatoren und Hochspannungsschaltanlagen. Das Mineralöl wird wegen seiner Druckbeständigkeit auch als Heizöl und Hydraulikflüssigkeit verwendet.

Die zweite Gruppe bilden die synthetischen Öle, die aus Polymerketten und diversen Zusatzstoffen zur Modifizierung ihrer Eigenschaften bestehen. Sie haben erheblich bessere Schmiereigenschaften als die Mineralöle. Auch die Viskosität in niedrigen und hohen Betriebstemperaturen ist bei diesen Mitteln besser. Zusätzlich sind sie beständig gegen Oxidation, thermische Zersetzung und Entstehung von Verbrennungsrückständen, z.B. in den Motoren. Diese Mittel sind auch viel teurer als die Mineralöle.

Polyalkylenglykole (PAG) sind ein ausgezeichnetes Beispiel für flüssige synthetische Schmieröle. Ein wichtiger Vorteil von PAG ist deren reduzierte Tendenz zur Bildung von Verbrennungsrückständen und Bodensätzen (im Vergleich mit den Mineralölen), was die Erhaltung von Sauberkeit und Funktionsfähigkeit der geschmierten Maschinen- und Anlagenteile ermöglicht. Die in der PCC Gruppe unter dem Namen Rokolub hergestellten Produkte, die zu den  PAG zählen, können als Komponenten bei der Herstellung von Kühlungs- und Betriebsflüssigkeiten für Metalle in diversen industriellen Bereichen eingesetzt werden. Sie werden auch als Fertigprodukte, z.B. Hydrauliköle, Schmieröle für Gasverdichter und Kompressoren mit Kühlungsfunktion, verwendet.

Angebot der PCC Gruppe für Kunden in der Branche der industriellen Schmieröle und Funktionsflüssigkeiten

Die PCC Gruppe bietet in der Antwort auf die Erwartungen und Bedürfnisse unserer Kunden spezielle Basisöle und Funktionsflüssigkeiten für unterschiedliche Industriezweige. Das Produktportfolio der PCC Gruppe im Bereich von Schmiermitteln und Funktionsflüssigkeiten umfasst synthetische Basisöle und Zusatzstoffe zur Verbesserung der Nutzeigenschaften.

Basisöle für synthetische Schmiermittel

Die von der PCC Gruppe hergestellten Rokolub-Mittel finden u.a. als Basisöle für Verdichter, Öle für industrielle Übersetzungsanlagen, Hydraulikflüssigkeiten und Öle für die Textilindustrie Anwendung. Sie werden auch als Trennmittel, wärmeübertragende Flüssigkeiten sowie Bestandteile der Formulierungen zur Metallbearbeitung eingesetzt.

In der Gruppe der Produkte unter dem Namen Rokolub  befinden sich u.a.

• wasserlösliche Polyalkylenglykole (PAG) (Rokolub Serie 50-B und Rokolub Serie 60-D),
• in Wasser nicht lösliche Polyalkylenglykole (PAG) (Rokolub Serie P-B und Rokolub Serie PO-D),
• Phosphorsäureester (Rokolub Serie FR I und Rokolub Serie FR T). Rokolub Serie FR , die vorwiegend als Basisöle für nicht brennbare Hydraulikflüssigkeiten der HFDR-Gruppe bestimmt sind.

AW/EP-Zusätze für Formulierungen von Schmierölen und Bearbeitungsflüssigkeiten

Das Angebot der PCC Gruppe umfasst auch funktionelle Zusätze, die in den Formulierungen von Schmierölen und Bearbeitungsflüssigkeiten Anwendung finden. Es sind u.a. Produkte Rokolub Serie AD und Chemfac Serie PB, d.h. Zusatzstoffe AW/EP (Reibungs- und Verschleißminderer), die bei den Mineralölen und synthetischen Ölen eingesetzt werden. Ihre Hauptaufgabe besteht in der Verbesserung der Schmierfähigkeiten des Basisöls.

Zusätze für Formulierungen von Kühlungs- und Schmierflüssigkeiten

Die PCC Gruppe bietet auch eine Reihe von Tensiden, die bei den Bearbeitungsflüssigkeiten und Schmiermitteln eingesetzt werden können. Die größte und wichtigste Produktgruppe bilden nichtionische Alkoholethoxylate – ROKAnole.

Je nach der Charakteristik des eingesetzten Rohstoffs und dem Grad der Alkoxylierung werden Produkte mit unterschiedlichen Anwendungseigenschaften hergestellt. So haben die ROKAnole Serie GA, NL und  DB bessere entfettende Eigenschaften als die ROKAnole Serie K und O, die dafür bessere Emulgatoren für Basisöle sind. Für Formulierungen mit geringem Schaumbildungsprofil werden Tenside mit geringer Schaumbildung empfohlen – ROKAnole Serie LP.

• Feuchtigkeitsspendende Zusatzstoffe

Ausgezeichnete befeuchtende Mittel sind die ROKAnole Serie ID und ROKAnole Serie IT. Ihre Eigenschaften haben zusätzlich eine besondere Bedeutung bei den Detergenzien und industriellen sowie geschäftlichen Reinigungsmitteln. Diese Produkte haben auch gute Wirkung bei der Entfernung von Verschmutzungen von diversen Flächen, sowohl bei Textilien als auch bei harten Flächen. Einige von ihnen, z. B. ROKAnol IT8, sind sehr gute Emulgatoren für Silikonöle, mit denen sie Mikroemulsionen bilden. Solche Zusammensetzungen werden u.a. als Einweichmittel angewendet.

• Emulgatoren

Oxyethylenfettsäuren (Serie ROKAcet) werden wegen ihrer guten emulgierenden und schaumbildenden Eigenschaften bei vielen industriellen Anwendungen eingesetzt. Im Vergleich mit anderen nichtionischen an der Oberfläche aktiven Mittel haben Tenside aus dieser Gruppe geringe befeuchtende Eigenschaften. Unter den ROKAcet-Mitteln werden in der Branche industrieller Schmiermittel am häufigsten ROKAcet RZ17 und ROKAcet O7 verwendet. Die Anwendungseigenschaften dieser Produkte sind von der Länge der Polyoxyethylenkette sowie der Struktur der Kohlenwasserstoffkette der Ausgangssäure abhängig. Diverse Substituenten in der Kohlenwasserstoffkette gewährleisten entsprechende hydrophile bzw. hydrophobe Eigenschaften der Kette je nach der Polarität der Gruppe.

Wirksame und universelle Emulgatoren sind auch Derivate von Sorbitan und Fettsäuren mit dem Handelsnamen ROKwin sowie deren ethoxylierte Derivate – ROKwinole. ROKwin 80 findet vorwiegend als Emulgator vom Typ Wasser in Öl (W/O) Anwendung, aber es kann auch als Co-Emulgator für Öl in Wasser (O/W) in Verbindung mit den Produkten aus der ROKwinol Gruppe, z.B. ROKwinol 80, eingesetzt werden. Das Produkt kann als Emulgator in explosiven Emulsionen in der Bergbauindustrie eingesetzt werden. Die emulgierenden Eigenschaften von ROKwin werden in Bearbeitungsflüssigkeiten sowie wasserfreien Formulierungen genutzt.

In der Branche der industriellen Schmiermittel finden auch ethoxylierte Fettamine (ROKAmine Serie SR) Anwendung. Diese Produkte zeichnen sich mit sehr guten emulgierenden Eigenschaften aus. Sie haben auch Korrosionsschutzwirkung, insbesondere bei Eisenmetallen, da sie auf der Metalloberfläche eine Einzelschicht (Film) bilden. In der Schmierstoffindustrie werden diese Produkte als Bestandteile der Formulierungen von Kühl- und Schmierflüssigkeiten sowie schwer brennbaren hydraulischen Flüssigkeiten angewendet. ROKAmine SR haben auch Reinigungseigenschaften und werden als Bestandteile von Reinigungsmitteln für Hartflächen, industriellen Entfettungsmitteln und Reinigungsmitteln für Metallteile verwendet.

• Zusätze mit geringer Schaumbildung und entschäumenden Eigenschaften

Nichtionische Tenside aus der Gruppe von Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockcopolymeren (Serie ROKAmer) sind makromolekulare Polymere mit spezieller doppelfunktionaler Struktur, die deren Eigenschaften bestimmt. ROKAmere sind Produkte mit geringer Schaumbildung und entschäumender Wirkung, die ihre wichtigste Eigenschaft darstellt. In der Schmiermittelindustrie wird u.a. ROKAmer 2950 als ein Bestandteil von wasserverdünnbaren Kühlmitteln verwendet.

Wo werden die Schmiermittel und Funktionsflüssigkeiten eingesetzt und welche Vorteile hat ihre Verwendung?

Die Schmiermittel und Funktionsflüssigkeiten werden u.a. in hydraulischen Systemen, Bremsanlagen, Turbinen, Verdichtern, Motoren, Kühlanlagen, Übersetzungsanlagen und Gleitschienen eingesetzt. Sie werden auch in der Metallindustrie, Automobilbranche, im Bergbau und in der Luftfahrtindustrie verwendet, wo die eingesetzten Anlagen in sehr unterschiedlichen und anspruchsvollen Bedingungen arbeiten.

Eine breite Auswahl an Funktionszusätzen ermöglicht die Erstellung von Kompositionen solcher Präparate, deren Eigenschaften an die jeweilige Anwendung genau angepasst sind. Dadurch ist ein wirksamer Schutz der Anlagen und deren Bauteile vor Korrosion, Verschleiß und Entstehung von Rückständen möglich. Aus diesem Grund kann die Verwendung von an die Anlagen und Betriebsbedingungen angepassten Schmiermitteln und Betriebsflüssigkeiten einen langfristigen, effizienten und störungsfreien Betrieb gewährleisten. Das wiederum führt zur Reduktion der Reparaturkosten und damit verbundenen Ausfallzeiten sowie gewährleistet ununterbrochene industrielle Abläufe.