تشریح تغلیظ گر(تیکنر) در گریس ها

علاوه بر روغن پایه (که اغلب خود ترکیبی از دو یا چند روغن دیگر است)، در گریس ها ماده دیگری نیز باید با آن تلفیق شود تا مخلوطی نیمه جامد و با قوام فیزیکی بیشتری نسبت به روغن خالص بدست می آید که همان گریس است. این ماده تیکنر (Thickener) یا تغلیظ گر نام داشته و وظیفه آن تنظیم قوام و سفتی گریس، از طریق ژل سازی مخلوط روانکار چرب، می باشد. بمنظور تبدیل مخلوطی از دو یا چند روغن به ژل (به بیان بهتر: تبدیل از حالت مایع خالص به حالت نیمه جامد یا ژله ای)، از صابون های متشکل از اسید های چرب با عناصر اصلی مانند لیتیوم، کلسیم، سدیم، و آلومینیوم، با غلظت 6 تا 20 درصد وزنی در ترکیب گریس، استفاده می شود. در میان موارد فوق، ترکیبات صابونی لیتیوم دار از همه قدیمی تر بوده (1942) و بیش از 72 درصد مصرف سالیانه تولید گریس را به خود اختصاص داده اند. صابون های لیتیوم دار ضد آب بوده و در بازه دمایی 110~125°C کارآیی دارند. البته، این عملکرد حرارتی با افزودن ترکیبات حاوی اسید های ارگانیک با وزن ملکولی اندک (بعنوان عوامل تشکیل کمپلکس های شیمیایی تقویت کننده ساختار صابون) به ترکیب این تیپ از صابون ها قابل ارتقا به 150~175°C است. صابون های فوق بصورت رشته های کوتاه، متوسط، و بلند، و مهره های کوچک شبه کره ای (Spheroid) در دسترس بوده و پس از مخلوط شدن با روغن پایه  اعمال حرارت، ذوب شده و با تلفیقی از واکنش های شیمیایی و تشکیل پیوند های کووالانسی و واندروالسی، ساختار ژله ای نیمه جامدی را تولید می کند که از نظر شیمیایی پایدار است. طول انواع رشته ای از 1~100μm و قطر انواع شبه کره ای نیز بین 0.012~0.8μm متغیر است. از نظر کمپلکس سازی، هرچه نسبت طول رشته های صابونی به قطر آنها بیشتر شود، قوام گریس یا سفتی نهایی ژله بیشتر خواهد شد. در مورد انواع شبه کره ای، هرچه نسبت قطر مهره ها به تعداد آنها افزایش یابد، شرایط فوق برقرار خواهد بود. در میان موارد فوق، گریس هایی که از صابون های لیتیوم دار تشکیل شده باشند بیشترین کاربرد را داشته و به گریس های مالتی مشهورند. گریس های کلسیم دار در جایگاه بعدی قرار داشته و به گریس های کاپ معروفند. گریس های متشکل از صابون های سدیم دار بیشترین مقاومت به سرما را داشته و با عنوان تجاری والوالین در بازار قابل دسترسی هستند.

البته، اخیرا برای کاربرد های دما بالا، استفاده از انواع ترکیبات غیر صابونی پودری مانند پودر های پلی اوریا استفاده می شود که از مکانیزم ذوب بمنظور تلفیق ساختاری در روغن بهره نبرده و بدین ترتیب، نیازی به حرارت دهی خیلی زیاد ندارند.

مکانیزم تلفیق در این پودرها، انحلال و بین نشینی است. البته، می توان بمنظور تقویت انحلال یا تسریع در واکنش، از اعمال حرارت استفاده کرد. اما، حتی در این صورت، نیازی به رسیدن به نقاط دمایی بالا نیست. این پودر ها، از آنجا که پایداری مکانیکی این پودرها، در ترکیب با خاصیت غیرذوبی آنها، جایگاه خوبی را برای گریس های حاصل از پلی اوریا در روانکاری بال برینگ های با بارگذاری سبک و متوسط ایجاد کرده است که در ساختار موتور های الکتریکی کاربرد فراوانی دارند. یکی از الزامات عملکردی چنین بال برینگ هایی، حفظ عملکرد (مخصوصا سروصدا) در بازه های مختلف دمایی بدون گریسکاری مجدد است. در عین حال، در تجهیزات نورد لوله، راه آهن، و برخی موتور های دریایی که بارگذاری سنگین، دور پایین، و دمای بالا را می طلبد، می توان تا سقف 175°C از گریس های پلی اوریا استفاده کرد. این تیپ از گریس ها در بازار به گریس نسوز معروف هستند.

گفتنی است که سفتی نهایی گریس که با گرید NLGI (جدول بالا را ببینید) تعیین می شود، تابعی است از میزان تغلیظ گر، نوع آن، و ویسکوزیته سینماتیک روغن پایه. پس، می توان نتیجه گرفت که ویسکوزیته روغن پایه تاثیر مستقیمی روی قوام (یا به بیان بهتر: گرید NLGI یک گریس) ندارد.