Katlanarak artan akü talebi nedeniyle küresel lityum arzı giderek kısıtlanırken, endüstriyel gres üreticileri bir alternatife ihtiyaç duymaktadır.
Dr. Gareth Fish, PhD, Teknik Araştırmacı, Lubrizol Corporation
Lityum sabunlar uzun yıllardır dünya çapında çeşitli uygulamalarda endüstriyel gresler için tercih edilen kıvam arttırıcı olmuştur. İlk olarak 1940'larda geliştirilen bu sabunlar o zamandan beri çok çeşitli endüstriyel ve taşımacılık son kullanım uygulamalarında kritik rol oynamıştır. Günümüzde lityum sabunları küresel gres pazarının yaklaşık %70'ini oluşturmaktadır.
Güvenilir koyulaştırma özelliği, baz yağlar ve katkı maddeleri ile iyi uyumluluğu ve uzun süreli uygulama kullanımı için uygun performansı ile lityum sabunların neden bir dayanak noktası haline geldiğini anlamak zor değildir. Lityum talebi son yıllarda araç elektrifikasyonu nedeniyle hızla artmış ve elektrikli araç (EV) üretimi de arttıkça sonu geleceği ön görülmemektedir. Lityum arzı artan talebe yetişememekte ve bu da fiyatların fahiş şekilde artmasına neden olmaktadır. Bu arada, son düzenleyici önlemler lityum hidroksiti hedef almaya başlamıştır.
Bu durum bir lityum ikamesine ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir ve Lubrizol, aşırı bazlı kalsiyum sülfonatları (OBCS) umut verici muadil olarak belirlemiştir. Bu yazımızda, gres endüstrisinin neden lityum sabunlardan uzaklaşması gerektiğine ve yeni bir çözümün endüstriyel uygulamaların gerektirdiği güvenilirliği nasıl sağlayabileceğine değineceğiz.
Lityum: Gres Üreticileri İçin Giderek Daha Az Kullanılabilir Hale Geliyor
NLGI'nin 2021 Yıllık Üretim Anketine göre, 2021 yılında dünya genelinde yaklaşık 1,186 milyon metrik ton (MT) yağlama gresi satıldı ve satılanların neredeyse ağırlıkça %70'i birincil kıvam arttırıcı madde olarak bir çeşit lityum içeriyordu.
Gerçekten de lityum sabunları uzun zamandır genel amaçlı yağlama gresi ürünleri için tercih edilen bir kıvam artırıcı olmuştur. Böyle olmasına yol açan iyi sebepler vardır. Lityum sabunlar, aşağıdakileri de dahil olmak üzere bir takım fayda sağlarlar:
- Mekanik olarak kararlı bir lif yapısı oluşturmak için güvenilir kıvam artırıcı özellik
- Baz yağlar, viskozite düzenleyiciler ve katkı maddeleri ile uyumluluk
- Uzun süreli uygulama kullanımı için uygun performans
Ancak lityum ürünleri pazarı hızla ve dramatik bir şekilde değişmektedir. Elektrikli araçların artan popülaritesi, lityum-iyon piller için devasa yeni bir pazar yaratmıştır. Önümüzdeki yıllarda bu tür akülerin küresel lityum arzına hâkim olması beklenmektedir. Geçtiğimiz yıl lityum satın alan herkes fiyatının dramatik bir şekilde yükseldiğinin farkında. Uzun vadede, gres yağı üreticilerinin önemli arz kısıtlamalarıyla karşılaşacağı ve arzın akü üreticilerinin lehine olacağı tahmin edilmektedir.
Bu arada, bir gres bileşeni olarak lityum hidroksit katkıları düzenleyici tehditlerle karşı karşıya. Avrupa Kimyasallar Ajansı (ECHA) 2021 yılında lityum hidroksiti Kategori 1A H360FD ile çoğalma tehlikesi ve H362 ile laktasyon tehlikesi olarak tanımlayan bir görüş yayınladı. Sınıflandırmanın 2023 yılının ilk çeyreğinde kesinleşmesi beklenmektedir. Tanımlanmış Kategori 1A/B ile kanserojen, mutajenik veya çoğalma açısından toksik (CMR) olarak tanımlanan maddeler, Avrupa Kimyasalların Kaydı, Değerlendirilmesi, İzni ve Kısıtlanması (REACH) kurumu tarafından çok yüksek önem arz eden madde (SVHC) olarak sınıflandırılmaya uygun görülmüştür. Böyle bir sınıflandırmanın küresel gres endüstrisi üzerinde büyük bir etkisi olacak ve bazı uygulamalarda/son kullanımlarda alternatif kıvam verici sistemlere ihtiyaç duyulacaktır.
Gres Madeni Yağ Pazarlamacılarının Karşılaşacağı Sorunların İncelenmesi
Akü teknolojisi ilerledikçe, gres yağı üreticileri kaçınılmaz olarak lityum arzında bir azalma ve hızla artan fiyatlarla karşı karşıya kalacaktır. Er ya da geç, bir alternatif bulunması gerekecektir.
İyi haber şu ki, yağlama greslerinde kıvam arttırıcı olarak lityuma oranla uygun maliyetli alternatifler ortaya çıkmıştır. Aşırı bazlı kalsiyum sülfonat (OBCS), alüminyum kompleksi, poliüre ve organokil potansiyel adaylar arasındır.
Yaygın olarak kullanılabilmesi için, alternatif bir seçeneğin zorlu endüstriyel çalışma koşulları altında lityum sabun seçenekleriyle aynı performans karakteristiğini göstermesi, gres üreticileri tarafından büyük ölçüde ve kolay bir şekilde temin edilebilmesi ve uygun maliyetli olması gerekir. Son olarak, alternatif madde hem OEM şartlarını hem de nihai kullanıcıların ihtiyaçlarını karşılayabilmelidir.
Lubrizol, yaklaşan lityum tedarik kısıtlaması ışığında gres üreticilerinin ihtiyaçlarına uygun alternatif bir çözüm geliştirmek için çalışmaktadır. OBCS, Lubrizol tarafından titiz test protokolleri aracılığıyla en büyük potansiyele sahip çözüm olarak belirlenmiş ve gres üreticilerinin değişen pazarda ihtiyaç duyduğu doğru özellikleri ortaya koymuştur.
OBCS Formülasyon Performans Karakteristiği
Lubrizol, OBCS'nin genel amaçlı endüstriyel gresler için uygun bir kıvam arttırıcı olduğunu kanıtlama çabası sırasında gres formülatörlerinin değişen ihtiyaçlarını karşılamak için 100N seyreltici yağ içinde sentetik aşırı bazlı 400 TBN kalsiyum sülfonat geliştirmiştir. Bulgularımız, OBCS'nin birçok endüstriyel gres formülasyonunda uygulanabilir bir lityum ikamesi olarak doğrulanmasına katkıda bulunmaktadır.
Yarı sentetik formülasyonumuz, ek katkı maddeleri kullanmadan yüksek performanslı, düşük maliyetli gresler üretme yeteneğini açığa çıkarmıştır. İyi termal stabilite ve yüksek damlama noktasının yanı sıra iyi mekanik stabilite, çok güçlü EP/anti-aşınma performansı ve mükemmel pas korumasına sahip tam formüle edilmiş bir gres ile donatılmıştır. Ayrıca, sentetik OBCS suya karşı daha dayanıklıdır.
Lubrizol ayrıca OBCS performansının geçerliliğini doğrulamak için yüksek kaliteli basit ve karmaşık sülfonat gresleri üretiminde benzersiz bir işleme yardımcısı geliştirdi. Bu yardımcı, gres tüketimini azaltan yüksek su püskürtme direncinin yanı sıra üstün soğuk akış özelliklerine ve gres üretimini kolaylaştıran bir üretim sürecine sahip olacak şekilde tasarlanmış bir kalsiyum sülfonat öncüsüdür.
Testler, bu OBCS formülasyonlarının geliştirilme süreci boyunca ulaşılan yüksek performans seviyelerini doğrulamıştır. Aşağıda bazı özellikleri verilmiştir:
- Hızlı işlem süresi. Doğru işleme koşulları altında bitmiş bir gres daha hızlı üretilebilir.
- Üretim esnekliği. Sentetik OBCS açık kazan veya kapalı kazan formülasyon uygulamalarında kullanılabilir.
- Tutarlı işleme. Formülasyonumuz, daha az varyasyon ile tutarlı katılaşma sağlamıştır.
- Üstün yapışkanlık. İşleme yardımcımızla üretilen gresler üstün su ile yıkama ve su püskürtme özelliklerine sahiptir.
- Üstün soğuk akış özellikleri. Aynı yoğunlukta üretilen diğer OBCS greslere kıyasla formülasyonumuz üstün soğuk akış özellikleri geliştirmiştir.
Formülasyonun Avantajları
Formülasyon gereksinimlerinize bağlı olarak, Lubrizol'ün kalsiyum sülfonat ürünleri belirli avantajlar sağlar. Bu avantajlar arasında kusursuz termal kararlılık (yüksek damlama noktaları), mükemmel EP ve aşınma önleme özellikleri ve değirmencilik, madencilik, otoyol dışı ve daha fazlası gibi çeşitli endüstriyel uygulamalar bakımından uygunluk yer alır.
Maliyet Avantajı
En önemlisi, Lubrizol OBCS formülasyonları, gres üreticilerinin mevcut lityum tedarikinden daha düşük maliyetle güvenilir hazır ürünler geliştirmesine olanak tanır. OBCS'nin hammadde maliyetleri geleneksel lityum maliyetinden düşüktür. Bu maliyet lityum kompleks greslerinkinden ise çok daha düşüktür.
Lubrizol'ün OBCS çözümleri, ek performans katkı maddeleri kullanmadan bir dizi kritik performans özelliği (EP, AW, mekanik kararlılık, termal, su işleme ve zaman içinde depolama kararlılığı) sağlayarak gres formülatörleri için toplam maliyet avantajı sağlar.
Elektrikli araç ve akü sektörleri lityum fiyatlarını yeni zirvelere taşımaya devam ettikçe, yağlama gresi üreticileri artan tedarik zorluklarıyla karşı karşıya kalacaktır. Fiyatlar hızla yükselecek ve gres üreticileri için ulaşılabilirlik, akü üreticileri lehine tamamen ortadan kalkabilir.
OBCS, gres üreticilerinin dünyanın dört bir yanındaki müşterilerinin güvenilir ekipman çalışması için başvurduğu güvenilir ürünler geliştirmek için ihtiyaç duydukları performansı sağlayan uygun maliyetli bir çözümdür. Kritik endüstriyel uygulamaları en iyi şekilde desteklemek için, lityuma bu etkili alternatifi incelemenin günümüz gres üreticilerinin yararına olduğuna inanıyoruz. Seçeneklerinizi görüşmek ve şirketiniz için en iyi çözümü bulmak istiyorsanız Lubrizol temsilcinizle iletişime geçmenin tam zamanı.
Wickliffe, Ohio'daki Lubrizol Corporation'da Teknik Araştırmacı görevini yürüten Dr. Gareth Fish, Imperial College London'dan triboloji alanında doktora derecesi almıştır ve 30 yılı aşkın gres endüstrisi deneyimine sahiptir. 70'ten fazla teknik makalenin çok ödüllü yazarı olan Dr. Gareth Fish aynı zamanda bir STLE Üyesi, sertifikalı yağlama uzmanı (CLS) ve NLGI sertifikalı yağlama gresi uzmanıdır (CLGS).
