Присадки к базовым маслам. Применение и производство присадок.

Присадки – это синтетические химические соединения, вводимые в базовое масло для улучшения его свойств. Присадки могут влиять на физические свойства базовых масел, а также оказывать физическое воздействие. Присадки в масле могут дополнять друг друга, что создает синергический эффект.

Некоторые присадки в маслах выполняют несколько функций. Чаще всего для применения в конкретном масле составляют композитные присадки (пакеты присадок). Эти пакеты строго определенного состава предназначены для масел конкретного назначения и класса качества. При наличии пакетов и различных базовых масел имеется возможность простыми технологическими методами (дозировка, смешивание) получить масла товарные с определенным и постоянным уровнем эксплуатационных свойств.

Разработка согласованного пакета присадок (в котором была бы достигнута полная совместимость и синергическое взаимодействие отдельных присадок) является сложным и трудоемким процессом, требующим большого научно-технического потенциала.

Поставляется в виде концентрированного раствора присадок в масле. Раствор вводиться в базовое масло, перемешивается, после чего получается масло, готовое к применению.

 

Действие присадок в смазочном материале. Какими свойствами должны обладать присадки для эффективного действия.

 

Некоторые присадки влияют на физические свойства базовых масел, другие виды присадок создают химический эффект.

С помощью присадок возможно:

- придать маслу новые свойства (образование на трущихся поверхностях деталей хемосорбционной сульфидной или фосфидной плёнки, предотвращающей износ),

- улучшить имеющиеся свойства масла (уменьшить вязкостно-температурную зависимость, понизить температуру застывания),

- замедлить или остановить нежелательные процессы, происходящие при эксплуатации масла (замедлить окисление, образование шлама, коррозию металла).

Эффективность действия присадок обуславливается их химическими свойствами и концентрацией в смазочных материалах, а также приемистостью последних к добавкам, т.к. некоторые присадки более активны для одних базовых масел, чем для других.

 

Присадки должны:

 

- хорошо растворяться в масле;

- обладать малой летучестью и не испаряться из масла при хранении и эксплуатации в широком диапазоне температур;

- не вымываться водой и не подвергаться гидролизу;

- не взаимодействовать с контактирующими поверхностями материалов;

- сохранять свои функции в присутствии других добавок и не оказывать на них депрессивного действия.

По главному назначению присадки объединяются в несколько групп:

1. Вязкостные присадки, которые улучшают индекс вязкости и другие свойства (модификаторы индекса вязкости, депрессанты).

2. Присадки, улучшающие смазочные свойства (модификаторы трения, антифрикционные, фрикционные, противоизносные, иротивозадирные, повышающие липкость, антиииттинговые, металлоплакирующие и др.).

3. Антикоррозионные присадки (ингибиторы коррозии).

4. Антиокислительные присадки, уменьшающие расход масла и увеличивающие ресурс работы масла (антиоксиданты).

5. Моющие присадки.

6. Дополнительные (иротивопенные и пр.).

Большинство современных присадок являются много функциональными, т.е. обладают несколькими полезными свойствами.

Классификация присадок.

Для улучшения эксплуатационных свойств смазочных масел и пластичных материалов в их состав вводят присадки. Содержание присадки в смазочном материале колеблется в зависимости от типа масла или ПСМ от 0,01 до 20 % и более. Присадки классифицируют по назначению и составу.

По назначению различают следующие присадки: адгезионные, моющие (ПМС, СК-3, MACK), деэмульгаторы, противопенные (ПМС-200А), вязкостные (ПИБ, КП-10), противокоррозионные (АКОР-1, МНИ-7), антиокислительные (ЛАНИ-317, ДФ-11), депрессорные (ВНИИ НП-157, ПМАД), приработочные (АЛП-2), фрикционные (АЛП-2), противозадирные (ОТП, ЛЗ-28, АБЭС), противоизносные (ДФ-11, ЭФО, Хлорэф-40), многоком­понентные (ВНИИ НП-360 плюс ПМС плюс ВНИИ НП-354 плюс ДФ-11 плюс ПМС-200А).

Адгезионные присадки предназначены для повышения липко­сти и нерастекаемости масел. В эту группу входят полярно-актив­ные вещества, повышающие адгезионные силы притяжения пленки масла к твердой поверхности детали.

Моющие присадки служат для предотвращения отложений и нагарообразования на поверхностях деталей, работающих при повышенной температуре.

Деэмульгаторы — присадки, разрушающие водомасляные эмуль­сии и, таким образом, способствующие снижению содержания воды в смазочном материале.

Антиокислительные присадки используют для замедления про­цессов старения и окисления масел.

Депрессорные присадки предназначены для снижения темпера­туры застывания и, как правило, входят в состав масел, рекомен­дуемых для применения в зимнее время и условиях холодного климата. Назначение присадок остальных типов очевидно из их наименования.

Для улучшения эксплуатационных свойств масел в их состав вводят композицию нескольких присадок — так называемые мно­гокомпонентные присадки, которые обеспечивают противоизносные, антиокислительные, противокоррозионные и моющие свой­ства. Состав композиции зависит от назначения присадок и со­вместимости компонентов.

Но составу различают серо-, фосфор- и азотсодержащие при­садки. Кроме этих элементов в состав присадок могут входить кислород, хлор, свинец, бор и др..

Механизм действия серосодержащих присадок (моно- и дисуль­фидов) по Форбсу и Рейду заключается в том, что молекула ди­сульфида RSSR сначала адсорбируется на поверхности металла (хемосорбция). В результате химического взаимодействия присадки с металлом происходит разрыв связей S —S с образованием моле­кул меркаптида RSM.

Меркаптид — органическое соединение RSM, содержащее сульфгидрильную (меркапто) группу S —Н, связанную с углеводород­ным радикалом R (=СН₃, С₂Н₅ и др.). В результате образования меркаптида обеспечивается противоизносное действие присадки. С увеличением нагрузки в зоне трения повышение температуры приводит к разрыву связей в меркаптиде и образованию на поверх­ности неорганического слоя, содержащего серу. В результате это­го процесса создаются противозадирные свойства масла.

Механизм действия фосфорсодержащих присадок по Форбсу и Бэттерсбаю основан на хемосорбции. Первой стадией противоза-лирного действия диалкилфосфитов, входящих в состав присад­ки, является образование фосфорных кислот, которые при взаи­модействии с металлом трушейся поверхности образуют соли фос­форных кислот.

На второй стадии происходит гидролиз солей, ведущий к обра­зованию на поверхности металла слоя неорганического фосфор­содержащего продукта. Этот слой уменьшает молекулярную со­ставляющую сил трения, благодаря чему снижается интенсивность изнашивания поверхностей деталей сопряжения.

В процессе изнашивания микроскопические участки поверх­ности детали постоянно обнажаются вследствие разрушения ок­сидных пленок, поэтому более эффективное смазочное действие будут обеспечивать соединения, которые обладают наибольшей скоростью взаимодействия с металлом. Примерами таких фосфор­содержащих соединений являются диэтилфосфат, диэтилфосфит, дибутил фосфит.

В условиях невысоких контактных нагрузок, когда возрастает роль противоизносного действия присадок, большое значение имеет их способность активизировать коррозию поверхностного слоя металла. Уменьшение износа обеспечивается вследствие раз­рыхления поверхности при химическом взаимодействии присад­ки с металлом- Определяющая роль в этом взаимодействии при­надлежит органическому радикалу, связанному в присадке с ато­мами Р или S.

Азотсодержащие присадки (алкилпиридины и алкилхинолины) н основном обеспечивают противоизносное свойство масла. Клю­чевой фазой противоизносного действия этих присадок является связывание атома азота с поверхностью металла, имеющее харак­тер химической адсорбции.

В последнее время большое внимание исследователей привле­кают так называемые трибополимеризующие присадки к смазоч­ным материалам, создающие одновременно противоизносное, противозадирное, а в ряде случаев и антифрикционное действие. Преимуществами этих присадок являются их многофункциональ­ность и отсутствие взаимодействия с металлами за пределами зоны контакта поверхностей трения. По механизму защитного действия трибополимеризующие присадки принципиально отличаются от присадок остальных типов. В процессе трения эти присадки об­разуют на рабочих поверхностях деталей полимерные пленки, снижающие молекулярную составляющую сил трения, предотв­ращающие повреждение и износ контактирующих поверхностей. При этом химические изменения в поверхностных слоях матери­алов деталей не происходят. Полимерная пленка, образующаяся благодаря присадке, прочно удерживается на поверхности металла и способна обеспечить практически безызносное трение в те­чение длительного времени.

Трибополимеризуюшие противоизносные присадки могут быть применены в составе смазочно-охлаждающих и рабочих жидко­стей, пластичных смазочных материалов, а также в виде компо­нентов твердых смазочных материалов.

 

Вязкостные присадки

Вязкостные присадки применяются для придания маслу хороших вязкостно-температурных характеристик. Всесезонные масла должны иметь низкую зависимость вязкости от температуры, т.е. масло должно быть достаточно текучим при низкой температуре и достаточно вязким - при высокой. Это достигается путем введения вязкостных присадок высокомолекулярных полимеров (нолиизобутилены, иолиметакрилаты и другие). Механизм их действия основан на изменении формы макромолекул полимеров в зависимости от температуры. В холодном состоянии эти молекулы, находясь в скрученном виде, не влияют на вязкость масла, при нагреве же они распрямляются, и масло густеет, или, точнее, не становится слишком жидким. Масла, в состав которых входят вязкостные присадки (до 10%), называют загущенными - это зимние и всесезонные сорта.

В России пока еще производится большое количество сезонных масел (в основном из-за их низкой стоимости), например, М8ДМ, М8В (SAE 20), М10Г2к, М1ОДМ (SAE 30).

Тем не менее, ведущие производители сегодня в большинстве своем производятся именно всесезонные масла, применение которых позволяет эксплуатировать технику в широком температурном диапазоне, не прибегая к сезонным заменам масла (наиболее распространенными марками в России являются «ЛУКОИЛ-Суиер» классов вязкости но SAE SW-40, 10W-40, 1SW-40 API SG/CD и 1SW-40 API CF-4/SG; «ЛУКОЙЛ-Люкс» OW-40, 5W-40, I0W-40, ТНК Супер 15W-40).

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: