Chức năng của chúng là làm gì? Trong hầu hết các ứng dụng bánh răng chịu tải cao, tốc độ chậm, tồn tại tình trạng bôi trơn cuối cùng là nguyên nhân gây ra hầu hết các hỏng hóc do mài mòn dính. Tình trạng này được gọi là tình trạng bôi trơn đường biên. Trong tình trạng bôi trơn đường biên không có sự phân tách ra các bề mặt tiếp xúc với nhau. Lúc này chức năng của phụ gia chịu cực áp (EP) là ngăn chặn sự mài mòn dính này và bảo vệ các bộ phận khi độ nhớt của dầu bôi trơn không còn có thể cung cấp được độ dày màng dầu cần thiết.
Chúng hoạt động như thế nào? Phụ gia EP là các phân tử có cực. Hãy tưởng tượng một phân tử có “đầu” và “đuôi”. Phần đầu của phân tử thì bị hút vào bề mặt kim loại, còn phần đuôi thì tương thích với chất bôi trơn mang dầu (oiliofilic). Khi tình trạng tiếp xúc giữa kim loại với kim loại trở nên nghiêm trọng trong nhiệt độ và áp suất cao (tải trọng cao hơn), màng dầu bôi trơn chịu ứng suất khắc nghiệt hơn. Khoảng cách giữa các bề mặt kim loại đã giảm đến mức có thể xảy ra sự cọ xát và rất có thể xảy ra hiện tượng hàn dính (bám dính). Các chất phụ gia bôi trơn đường biên với loại truyền thống (ví dụ: phụ gia chống mài mòn) là không thể ngăn ngừa đầy đủ sự mài mòn và hư hỏng đối với máy móc trong các điều kiện bôi trơn này. Trong trường hợp này, phụ gia chịu cực áp (EP) được tiếp tục ứng dụng trong điều kiện bôi trơn này.
Có hai loại phụ gia chịu cực áp chính: loại phụ thuộc vào nhiệt độ và loại không phụ thuộc. Phụ thuộc vào nhiệt độ phổ biến nhất là các loại phụ gia Boron, chlorine, phốt pho và các loại lưu huỳnh (trong EP). Chúng được kích hoạt bằng cách phản ứng với bề mặt kim loại khi nhiệt độ tăng cao do áp suất cực lớn. Phản ứng hóa học giữa chất phụ gia và bề mặt kim loại được thúc đẩy bởi nhiệt sinh ra từ ma sát.
Giống như khi bạn cọ xát hai tay với nhau, khi các bề mặt kim loại tiếp xúc với nhau, sẽ sinh nhiệt ra do ma sát và áp lực. Khi phản ứng với bề mặt kim loại, các loại phụ gia này tạo thành các hợp chất mới như Clorua sắt, phốt phát-sắt và sunfua-sắt (phụ thuộc vào hợp chất được sử dụng). Các muối kim loại tạo ra một lớp màng hóa chất (giống như xà phòng), hoạt động như một hàng rào để giảm ma sát, mài mòn, xước kim loại và loại bỏ vấn đề hình thành mối hàn.
Sulfonate với độ kiềm cao, không phụ thuộc vào nhiệt độ, hoạt động theo một cơ chế khác. Nó chứa một muối cacbonat dạng keo được phân tán trong sulfonat. Trong quá trình tương tác với sắt, cacbonat dạng keo sẽ tạo thành một lớp màng có thể hoạt động như một hàng rào giữa các bề mặt kim loại giống như sự phụ thuộc vào nhiệt độ; tuy nhiên, nó không cần nhiệt độ cao để bắt đầu phản ứng.
Về cơ bản, phụ gia EP là chất bảo vệ bộ phận khỏi bị mài mòn khi bản thân độ nhớt của chất bôi trơn lúc này không còn đủ khả năng tách rời các bề mặt tiếp xúc với nhau ra. Bây giờ bạn có thể thở phào nhẹ nhõm khi biết rằng bạn đã chỉ định chất bôi trơn có EP ở những nơi cần thiết nào rồi chứ? 😊