Молибденсодержащие присадки
Добавление присадок - один из методов улучшения качества нефтепродуктов; классификация присадок. Исследование молибденсодержащих присадок к смазочным маслам и наполнителей пластичных смазок. Изучение механизма действия присадок, снижающих трение и износ.
| Рубрика | Химия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.10.2009 |
| Размер файла | 328,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
3
СОДЕРЖАНИЕ
- 1. Введение 2
- 2. Молибденсодержащие присадки к смазочным маслам 3
- 2.1 Дисульфид молибдена 3
- 2.2 Маслорастворимые молибденсодержащие органические соединения 5
- 2.3 Механизм действия присадок, снижающих трение и износ 10
- 3. Молибденсодержащие наполнители пластичных смазок 14
- 4. Заключение 19
- 5. Литература 20
1. ВВЕДЕНИЕ
Одним из наиболее эффективных и экономически целесообразных методов улучшения качества нефтепродуктов является добавление присадок. Присадками называются химические соединения, добавление которых в топлива, масла и другие нефтепродукты в незначительных количествах позволяет улучшить или сохранить на длительный период физико-химические и эксплуатационные свойства этих продуктов. Кроме того, применение присадок позволяет осуществить значительную экономию нефтяных ресурсов, направляемых на выработку нефтепродуктов.
Присадки можно классифицировать:
-по видам нефтепродуктов, для которых они предназначены (топлива, масла);
-по функциональному действию (антиокислительные, моющие, диспергирующие, антидетонационные);
-по механизму действия (поверхностный, объемный, физический, химический).
Одним из наиболее экономически выгодных путей увеличения долговечности узлов трения является повышение смазочных свойств, достигаемое в основном путем введения противоизносных, противозадирных и антифрикционных присадок. Ведение вышеперечисленных присадок в смазочные масла позволяет удовлетворить два основных требования техники:
-повышение срока службы машин и механизмов;
-экономия топлива, т.к. около 30% энергии, вырабатываемой в промышленных странах мира, в конечном счете расходуется на трение.
Молибденсодержащие соединения используются в качестве антифрикционных присадок к маслам, наполнителей пластичных смазок. В последние годы особый интерес вызывают маслорастворимые молибденсодержащие органические соединения; они не только снижают износ при трении, но и улучшают антифрикционные свойства масел.
2. МОЛИБДЕНСОДЕРЖАЩИЕ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ
2.1 Дисульфид молибдена
Для улучшения противоизносных свойств моторных масел в условиях повышенных нагрузок к ним добавляют присадки различного состава и строения. Наряду с дитиофосфатами и дитиокарбаматами цинка это могут быть алкилфосфиты, алкиларилфосфаты, сульфиды, дисульфиды.
Специфический способ улучшения противоизносных свойств моторных масел - применение суспензии дисульфида молибдена. Первые попытки использования суспензии MоS2 в автомобильных моторных маслах относятся к середине 50-х годов. Однако они не дали положительных результатов вследствие недостаточно высокой стабильности этих суспензий. В конце 60-х годов технология получения стабильных суспензий MоS2 была усовершенствована в основном за счет изготовления порошка MоS2 однородного состава с размером частиц <1 мкм. При введении 1% дисульфида молибдена в моторные масла снижаются трение и износ трущихся деталей двигателя, главным образом в условиях граничной смазки. Это достигается результате образования на поверхности защитных пленок, состоящих из ориентированных частиц MOS2, причем щелочные ПАВ способствуют взаимодействию MоS2 с поверхностью.
Влияние суспензии MоS2 на трение в двигателях внутреннего сгорания значительно: в частности в результате применения MоS2 в моторных маслах мощность двигателя, затрачиваемая на трение, может быть снижена на 2-12%, а это ведет к уменьшению расхода топлива на 4,4%.
Дисульфид молибдена обладает высокой смазочной способностью, хорошей адгезией к металлическим поверхностям и высокой эффективностью при малых концентрациях. Дисперсии сульфида молибдена в масле используются в современных дизелях для смазки коренных подшипников коленчатого вала, цилиндров двигателя и т.д., для смазки трансмиссий автомобиля, а также для улучшения приработки деталей и предотвращения перегрева подшипников. Введение 1-3% сульфида молибдена в базовое масло способствует повышению мощности двигателя при различных режимах его эксплуатации, уменьшению лакообразования и осадкообразования масла. При этом расход масла снижается на 30 %, а топлива на 3-6%; значительно повышается срок службы двигателей внутреннего сгорания.
Проведены сравнительные испытания смазочных свойств минеральных масел с добавками высокодисперсного сульфида молибдена и диалкилдитиофосфатов металлов. Установлено, что при одинаковых условиях (за исключением низких нагрузок) по противоизносным свойствам сульфид молибдена превосходит диалкилдитиофосфат цинка. Разложение сульфида молибдена начинается при более высоких температурах, чем разложение обычных противоизносных присадок (150-200 °С), что составляет его существенное преимущество. При сравнительном испытании влияния смазочных масел, содержащих различные металлические соли диалкилдитиофосфатов и сульфид молибдена, на питтинг червячных передач выявлено, что наиболее эффективным в уменьшении усталостного разрушения является сульфид молибдена в концентрации 1,5% .
Однако не всегда применение в маслах сульфида молибдена приводит к положительным результатам. Положительное влияние сульфида молибдена проявляется только в неполярных средах. Например, введение 1,25% сульфида молибдена в неполярное парафиновое масло увеличивает нагрузку сваривания при испытании на машине «Виланд» с 2 до 20 кН, а при добавлении в это масло 2 % полярных добавок (нонановой кислоты или нонанового спирта) эффективность действия сульфида молибдена значительно понижается. По-видимому, полярные соединения препятствуют контакту сульфида молибдена с металлом и образованию прочной масляной пленки.
Исследовано влияние добавок сульфида молибдена на смазочные свойства некоторых пластмасс. Так, добавление 6-10 % сульфида молибдена значительно снижает коэффициент трения полиамидной пленки по стали и ее износ.
Предлагается применять сульфид молибдена в смеси с некоторыми противозадирными присадками. В частности, испытывались противоизносные и противозадирные свойства литиевой и комплексной кальциевой смазок, полученных на основе масла МК-8 и содержащих сульфид молибдена марки МВ4-1, в сравнении с противозадирными присадками Л3-23к, Совол, трикрезилфосфат, как индивидуально, так и совместно с сульфидом молибдена. Установлено, что сульфид молибдена значительно превосходит по эффективности любую из названных противозадирных присадок. Из всех присадок только Совол повышает эффективность сульфида молибдена в литьевой смазке. При добавлении к маслу SAE-90 смеси 10 % сульфида молибдена и диалкилдитиокарбамата качество масла значительно улучшается, снижается износ.
2.2 Маслорастворимые молибденсодержащие органические соединения
В последние годы особый интерес вызывают маслорастворимые молибденсодержащие органические соединения; они не только снижают износ при трении, но и улучшают антифрикционные свойства масел. Условно делят маслорастворимые молибденсодержащие органические соединения на три группы:
-производные дитиофосфатов,
- производные дитиокарбаматов,
-соединения других химических классов.
Из производных дитиофосфатов для предотвращения износа деталей и обеспечения стабильности масел при высоких нагрузках используется новый смазочный материал на основе минерального или синтетического смазочного масла, в состав которого входит 0,2-10% комплексного сложного о,о-диэфира - дитиомолибдата дитиофосфорной кислоты:
Добавление в моторное масло 2 % этого соединения приводит к снижению расхода топлива на 4-5 % после 9 тыс. км пробега автомобиля. По эффективности антифрикционного действия 1 % такой присадки соответствует 3 % сульфида молибдена.
При сочетании дитиофосфатов молибдена с соединениями других классов, например с эпоксидированным эфиром жирной кислоты, их антифрикционное и противоизносное действие повышается.
Из производных дитиокарбаминовых кислот в качестве противоизносной присадки предложено применять дитиокарбаматы диоксида молибдена(VI) МоO2(R2NСS2)2. При взаимодействии этого соединения с сероводородом образуется MoOS(R2NCS2)2. Противоизносные свойства дитиокарбамата молибдена повышаются при сочетании его с дитиофосфатом цинка, причем дитиофосфат цинка при этом рекомендуется использовать в количестве 0,1- 1 %.
В качестве противоизносно-противозадирной присадки рекомендуется вводить в смазочные материалы дитиобис (диалкилдитиокарбамат) димолибден (алкил С2 - С18), имеющий хорошую растворимость в углеводородах. При испытании на четырехшариковой машине трения смазка с добавкой указанного соединения дает значительно меньший износ, чем без него.
Патентуются [пат. США 109.8 705] следующие производные дитиокарбамата:
[RR'NC(S)S]2Mo2OxS4-x
где R и R' = одинаковые или различные углеводородные радикалы.
Это соединение получают, прибавляя смесь дисульфида углерода и вторичного амина к реакционной смеси, состоящей из воды, молибдена аммония или щелочных металлов, и гидросульфида или сульфидов аммония или щелочных металлов. Аналогичные сульфомолибдендиалкилдитиокарбаматы (где R, R'-алкил C1 - С2) получают реакцией сероуглерода и вторичного амина в растворе спирта с дальнейшей обработкой оксидом молибдена [швед. пат. 313297].
При взаимодействии тетратиомолибдата аммония с некоторыми азотсодержащими соединениями основного характера (амидами, аминами, основаниями Манниха, сукцинимидом, полиэтиленполиаминами) получают [пат. США 4 259 194] противоизносные и антиокислительные присадки. Рекомендуется [пат. США 4 266945] метод приготовления молибденсодержащей присадки взаимодействием молибденовой или изополимолибденовых кислот или их солей с фенолом или продуктами конденсации фенола с низшими альдегидами или аминами формулы R'NHR"NHR (где R = Н или алкил; R'= алкил С6; R" = алкил С2 - С8). Реакцию проводят при температуре 200°С. Такие соединения используются в качестве противозадирных и антифрикционных присадок в топливах и маслах.
Смазочную композицию, содержащую в качестве противоизносной присадки органические комплексы соединений молибдена, рекомендуется [пат. США 4 201683] готовить на основе нонилфенолсульфида, децилового спирта, оксида молибдена(VI) и этилендиамина. При испытании этой композиции на четырехшариковой машине трения получены хорошие результаты.
Для улучшения смазочных свойств масел в их состав вводят ксантогенаты молибдена. В результате разложения ксантогенатов молибдена образуется сульфид молибдена, обладающий хорошей смазывающей способностью.
В качестве, противозадирных присадок к смазочным маслам предлагаются соединения молибдена типа дитиомолибденацетонилацетоната [ирл. пат. 28 602], получаемые реакцией карбонила молибдена(VI) Мо(СО)6 с б-дикетонами или б-тиодикетонами при 100-200 °С. При добавлении в масло SAE-90 1 % таких соединений нагрузка заедания и нагрузка сваривания значительно повышаются.
Одной из первых молибденсодержащих отечественных присадок является присадка В-15/36, представляющая собой комплексное соединение, получаемое при взаимодействии молибденовой сини с высшими спиртами или эфирами. Эффективность комплексного соединения повышается при сочетании молибденовой сини с некоторыми фосфорорганическими соединениями, такими, как ди(2-этилгексил)фенилфосфат. В результате разложения этого соединения образуется осадок MоOS2, который откладывается на поверхности в виде защитной пленки.
Значительно повышаются противозадирные свойства масел при введении 1-10% молибденсодержащего эфира общей формулы
и 0,5-16% серосодержащего продукта, в частности осерненного олефина с алкильным радикалом С8 - С32. При добавлении в масло по 2 % указанных соединений нагрузка сваривания при испытании на четырехшариковой машине трения повышается с 1,41 до 2,0 кН.
Для получения серо- и молибденсодержащих составов в смазочные масла вводят [пат. США 4283295] продукт взаимодействия тетратиомолибдата аммония с основным азотистым соединением в таком соотношении, чтобы на 1 атом азота приходилось 0,01-2,00 атома молибдена; реакцию ведут в присутствии полярного промотора. В качестве азотистых соединений применяют сукцинимид, амиды карбоновых кислот, органические моно- или полиамины и др.
Результаты испытаний присадки MOLYVAN, выпускаемой американской фирмой Vanderbit, показали ее высокую эффективность как противоизносного агента, успешными также оказались ее испытания в трансмиссионном масле, где эта присадка проявила большую эффективность, чем MoS.
Присадка MOLYVAN L представляет собой соединение строения:
Содержание фосфора 4,5%, серы 14%, молибдена (в виде MoO3) 10,6% масс. Присадка полностью растворима в масле, в воде она не растворяется. При добавлении 1% данной присадки к моторному маслу SAE 20W-40 износ поршневых колец автомобильного бензинового двигателя снизился на 20%, одновременно в 2 раза снизился расход масла.
Отличительная особенность присадки MOLYVAN L - ее работоспособность и эффективность проявляются в условиях умеренных и высоких контактных напряжений, поэтому она применима в качестве противоизносной присадки в моторных и трансмиссионных маслах. Рекомендуемая концентрация присадки MOLYVAN L в моторных маслах 1-2%, в трансмиссионных маслах 2-5%. Данная присадка хорошо совмещается с присадками других типов, поэтому ее применяют загущенных и незагущенных моторных маслах различного назначения.
2.3 Механизм действия присадок, снижающих трение и износ
Рациональное применение присадок для смазочных масел основывается на связи между качеством присадок и необходимым уровнем улучшения качества смазочного масла. Этот уровень определяется предельным состоянием, достигаемым машиной или механизмом и устанавливаемым по различным видам износа: механический износ, усталостные разрушения, ползучесть, старение материала, коррозионный износ, химический (коррозионно-механический) износ и др. Химический износ особенно значителен при использовании присадок химического действия.
Основное влияние присадок и смазочных масел на предельное состояние машин и механизмов связано как с состоянием и качественными характеристиками трущихся поверхностей, так и с физико-химическими свойствами поверхностных слоев трущихся деталей при контактировании в условиях действия активной смазки (сорбцией, образованием пленок на металлических поверхностях, химическим модифицированием этих поверхностей). В соответствии с этим присадки, предназначенные для улучшения условий работы трущихся пар при тяжелых режимах, можно разделить на две группы:
1) присадки, адсорбирующиеся или хемосорбирующиеся на металлических поверхностях,
2) присадки, образующие с металлом химические соединения (неорганические производные хлора, серы, фосфора и других элементов), которые играют роль квазисмазочных слоев.
К первой группе относятся антифрикционные присадки, ко второй - противоизносные и противозадирные присадки.
Противоизносные и противозадирные присадки к маслам. Одним из основных эксплуатационных свойств, характеризующих смазочные масла, является их смазывающая способность. Масла должны обладать высокой смазывающей способностью и высокой поверхностной активностью, чтобы создавать на поверхности трущихся деталей прочную пленку, способную предотвращать или уменьшать их износ при рабочих нагрузках и скоростях.
В развитии смазочной техники большую роль сыграла гидродинамическая теория смазки, на основании которой появилась возможность теоретически обосновать и сформулировать ряд требований к качеству смазочных масел, в частности впервые было обращено внимание на смазывающую способность масел. Если при жидкостной смазке, в соответствии с гидродинамической теорией, смазывающее действие определяется в основном вязкостью масла, то при граничной смазке вязкость уже не имеет сколько-нибудь решающего значения, а смазывающее действие определяется в основном поверхностно-активными свойствами масла. Смазывающую способность граничных пленок оценивают маслянистостью, т.е. способностью смазки обеспечивать снижение коэффициента трения.
При граничном трении в результате адсорбции поверхностно-активных компонентов масел активными центрами твердой поверхности на металле образуется граничная пленка, которая разделяет трущиеся поверхности и препятствует непосредственному их контакту. Такие адсорбционные пленки способны защищать металлические поверхности от трения и износа только при сравнительно невысоких температурах и нагрузках; при повышении этих параметров пленки десорбируются, вследствие чего теряется смазочная способность масла. Поэтому для снижения трения и защиты поверхностей от износа при высоких удельных нагрузках и высоких местных температурах на трущихся поверхностях следует создавать прочные граничные пленки путем применения различных химически активных соединений - присадок. Если поверхностно-активные компоненты масел лишь адсорбируются на металле, то присадки, вводимые в масла, в основном химически взаимодействуют с трущимися поверхностями, образуя более прочные граничные пленки.
Присадки, применяемые для улучшения смазочных свойств масел, по характеру действия разделяются на антифрикционные, противоизносные и противозадирные.
Антифрикционные присадки снижают или стабилизируют коэффициент трения, т.е. повышают маслянистость. В качестве антифрикционных присадок применяются вещества, обладающие поверхностной активностью: природные жиры, жирные кислоты, их эфиры и соли и др. Молекулы указанных веществ, адсорбируясь на поверхности металла, препятствуют непосредственному контакту трущихся поверхностей.
Противоизносные присадки предотвращают интенсивный износ трущихся поверхностей при нормальных режимах трения без заедания. В условиях умеренных нагрузок и температур противоизносными присадками могут служить многие ПАВ. Однако при трении соприкасающиеся поверхности значительно нагреваются и адсорбционная способность смазки уменьшается. Поэтому в качестве противоизносных присадок применяют лишь те ПАВ, которые при повышении температуры способны реагировать с поверхностями металла и образовывать пленки, препятствующие схватыванию поверхностей. Такими веществами являются некоторые соединения, содержащие неактивную серу, а также эфиры кислот фосфора.
Противозадирные присадки способствуют образованию пленок, повышающих критическую нагрузку, снижающих интенсивный износ и в значительной степени предотвращающих заедание при сверхвысоких нагрузках. Действие противозадирных присадок заключается в химическом взаимодействии продуктов их разложения с металлом при высоких температурах трения. В результате образуются соединения с металлом, имеющие меньшее сопротивление срезу и более низкую температуру плавления, чем чистые металлы, вследствие чего предотвращается заедание и схватывание соприкасающихся поверхностей. В большинстве отечественных и зарубежных противозадирных присадок в основном содержатся сера, фосфор и галогены, наиболее часто хлор. Известны также присадки, содержащие свинец, сурьму и молибден (обычно в сочетании с серой или фосфором). Присадки, содержащие только один активный элемент, применяются очень редко вследствие их малой эффективности. Наиболее сильные противозадирные присадки, используемые в трансмиссионных маслах, содержат серу и фосфор, хлор и фосфор, серу и хлор или все три элемента одновременно.
Следует отметить, что деление присадок на противоизносные, противозадирные и антифрикционные весьма условно и провести резкую грань между этими присадками очень трудно. Специальные исследования в области синтеза антифрикционных присадок в настоящее время почти не проводятся, так как противоизносные и противозадирные присадки одновременно обладают антифрикционными свойствами.
3. МОЛИБДЕНСОДЕРЖАЩИЕ НАПОЛНИТЕЛИ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК
В качестве наполнителей в смазках используют графит, дисульфид молибдена, нитрид бора, алюмосиликаты. Наполнители образуют дисперсные системы с частицами размером от 0,01 до 100 мкм и в отличие от мыл обладают слабым загущающим действием, т.е. либо не образуют сплошной структуры, либо структура имеет очень низкий предел прочности. Структура и механические свойства наполнителя в значительной мере определяют эксплуатационные свойства смазки.
Механизм взаимодействия между наполнителем и остальными компонентами смазочного материала определяется поверхностными явлениями, возникающими на границе раздела твердой и жидкой фаз. С уменьшением размера частиц наполнителя увеличивается удельная поверхность и возрастает роль поверхностных явлений.
Основные требования качества твердых порошкообразных наполнителей, наряду с их смазочной способностью и коррозионными свойствами сводятся к следующему:
1. Высокая адгезия к металлической поверхности и хорошее смачивание дисперсионной средой;
2. Высокая степень чистоты продукта (98,5-99,5%) и полное отсутствие абразивных примесей;
3. Высокая степень дисперсности частиц и узкий фракционный состав (1-7 мкм);
4. Высокая химическая, гидролитическая и термическая стабильность.
Дисульфид молибдена по смазочному действию занимает первое место среди антифрикционных наполнителей, уступая лишь в особых условиях графиту и нитриду бора. Высокая смазочная способность дисульфида молибдена в широком диапазоне температур и нагрузок привела к широкому использованию его в антифрикционных смазках общего назначения.
В качестве компонента смазочных материалов используют высокоочищенный порошкообразный продукт природного ил синтетического происхождения, содержащий не менее 98,5 % MoS2 и с размерами частиц основной фракции 1-8 мкм.
Природный дисульфид молибдена получают дроблением минерала молибденита с последующим флотационным обогащением. В дальнейшем проводится обработка кислотой и растворителями для удалении примесей, завершающаяся промвкой и фракционированием. Высококачественный продукт подвергается дополнительному тонкому измельчению ультразвуковым методом или в коллоидной мельнице, после чего выделяется узкая высокодисперсная фракция частиц.
Синтетический MoS2 получают взаимодействием серы с оксидом молибдена MoO3 или серы с расплавами солей молибдена. Химической обработкой удаляют примеси и в случае необходимости проводят диспергирование и фракционирование так же, как природного продукта.
При атмосферном давлении дисульфид молибдена можно применять в интервале температур от -100 ниже до 300-350°С. Существенным недостатком этого наполнителя, ограничивающим его применение, является невысокая термическая стабильность. Окисление дисульфида молибдена на воздухе начинается уже при 250°С, при 500°С за 1 ч окисляется до 60% продукта. Скорость окисления возрастает с увеличением степени дисперсности наполнителя и с повышением температуры.
Наиболее эффективно введение дисульфида молибдена в смазки, отличающиеся низкими противоизносными характеристиками. При испытаниях смазок установлено, что минимальное содержание наполнителя, необходимое для улучшения смазочной способности, составляет 2-3%, что в 2-2,5 раза больше, чем в случае масел.
Смазочное действие дисульфида молибдена объясняется ковалентными связями кристаллитов, возникающими за счет сильной поляризации атомов серы. Важным условием является хорошая адгезия к металлу, т.е. прочные связи дисперсных частиц наполнителя с металлом способствует проявлению их высокой смазочной способности. Однако до настоящего времени нет единого взгляда на природу связи между дисульфидом молибдена и смазываемой поверхностью. Существует три представления о характере этой связи:
1. Химическое, обусловленное химическим взаимодействием атомов серы с металлом;
2. Физическое, связанное с заполнением выемок и углублений на поверхности металла частицами MoS2;
3. Кристалло-химическое, обусловленное анизотропией механических свойств и особенно твердости частиц MoS2.
При тяжелых режимах трения существенно химическое взаимодействие MoS2 с металлом, а также с окружающей газовой средой. На трущихся поверхностях образуется модифицированный граничный слой, состоящий в основном из сульфидов железа и частично из оксидов железа.
Таким образом, введение дисульфида молибдена в смазки повышает нагрузку заедания, увеличивает прочность смазочной пленки и снижает износ трущихся поверхностей. Важным преимуществом дисульфида молибдена по сравнению с присадками, содержащими серу и хлор, является их эффективное действие как при низких, так и при высоких температурах. Для проявления же действия противозадирных присадок необходимы повышенные температуры.
Высокая смазочная способность дисульфида молибдена в широком диапазоне температур и нагрузок привела к широкому использованию его в антифрикционных смазках общего назначения. Определенное распространение данный наполнитель получил и в технологических смазках для обработки металлов давлением. Эффективно использование дисульфида молибдена в канатных смазках. Широкое применение в качестве антифрикционных смазочных материалов нашли как структурированные системы с низким содержанием дисульфида молибдена (смазки ВНИИНП-242, ВНИИНП-220), так и неструктурированные загустителем пасты, в которых содержание MoS2 значительно (ВНИИНП-225, ВНИИНП-232).
Установлено, что дисульфид молибдена, присутствующий в смазочных материалах, часто способствует коррозии металла. В большей степени коррозия проявляется в условиях повышенной влажности. Так, во влажной атмосфере дисульфид молибдена значительно повышает кислотность смазок. Повышение дисперсности дисульфида молибдена усиливает коррозию, причем природный продукт обладает, как правило, меньшей активностью по сравнению с синтетическим. Введение 5 и 10% MoS2 в бариевые кальциевые смазки вызывает сильную коррозию металла при испытании в солевом тумане. Однако механизм действия наполнителя недостаточно ясен и получающиеся результаты противоречивы: в одном случае наполнитель вызывал интенсивную коррозию, а в другом способствовал защите металла от коррозионного разрушения. Так, показано, что дисульфид молибдена улучшает защитные свойства смазок и этот эффект усиливается при совместном введении наполнителя с ингибитором коррозии.
Введение 10% MoS2 в литиевые смазки значительно снижает скорость их окисления. Однако дисульфид молибдена в смазках на синтетических маслах понижает их стабильность к окислению. Уменьшение размеров частиц наполнителя с 7 до 0,3 мкм усиливает окисляемость смазок. Однако для литиевых смазок на нефтяныз маслах изменение размеров частиц MoS2 в том же диапозоне способствует повышению их стабильности. Заметное влияние оказывает концентрация твердых добавок: при большем содержании наполнителя смазка более стабильна к окислению.
Рис.1. Влияние концентрации MoS2 на окисляемость силикагелевых смазок: 1 - без наполнителя, 2, 3, 4 - 2, 5, 15% MoS2 соответственно.
Малое содержание MoS2 почти вдвое уменьшило прирост кислотного числа по сравнению с исходной окисленной смазкой. Дальнейшее повышение концентрации до 15% незначительно увеличивало кислотность.
Частицы твердых добавок, равномерно распределенные в смазке, обладают высокоразвитой поверхностью и хорошо адсорбируют продукты окисления, растворенный кислород и другие полярные вещества, способствующие развитию процесса окисления. Изучена кинетика распада гидропероксидов в присутствии MoS2 и показано, что наполнитель значительно ускоряет процесс распада, который протекает с образованием свободных радикалов.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Использование молибденсодержащих присадок кроме преимуществ имеет свои недостатки. Наиболее распространенные молибденсодержащие соединения требуют тщательной дозировки, поскольку зависимость противоизносных свойств масел от концентрации присадок имеет экстремальный характер. При малых концентрациях, составляющих доли процента, может наблюдаться существенный износ пар трения. Полагают, что молибден, легко окисляясь на трущихся поверхностях, поглощает растворенный в масле кислород, а многие противоизносные присадки в отсутствии кислорода неработоспособны.
При небольшой концентрации вносимого с присадкой молибдена образующийся защитный слой недостаточен, что и проявляется в повышенном износе деталей. При повышении концентрации модификатора трения до 3-5% износ постепенно снижается до минимума. Вместе с тем нельзя полагать, что чем больше модификатора трения в масле, тем лучше. При слишком высокой его концентрации повышается коррозионная активность моторных масел и снижается их химическая стабильность, характеризуемая индукционным периодом осадкообразования.
Что касается использования дисульфида молибдена в качестве наполнителя для пластичных смазок, его существенным недостатком, ограничивающим применение, является невысокая термическая стабильность. Причем скорость окисления возрастает с увеличением степени дисперсности наполнителя и с повышением температуры. Установлено, что дисульфид молибдена, присутствующий в смазочных материалах, часто способствует коррозии металла. Однако механизм действия наполнителя недостаточно ясен и получающиеся результаты противоречивы: в одном случае наполнитель вызывал интенсивную коррозию, а в другом способствовал защите металла от коррозионного разрушения.
Таким образом, необходимо знать и соблюдать точную оптимальную концентрацию присадки или наполнителя.
5. ЛИТЕРАТУРА
1. Топлива, смазочные материалы и технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник под редакцией В.М. Школьникова. - М.: Издательский центр «ТЕХИНФОРМ», 1999 - 596 с.
2. Кулиев А.М. Химия и технология присадок к маслам и топливам. - Л.: Химия, 1986 - 312 с.
3. Виппер А.Б., Виленкин А.В., Гайснер Д.А. Зарубежные масла и присадки. - М.: Химия, 1981 - 189 с.
4. Фукс И.Г. Добавки к пластичным смазкам. - М.: Химия, 1982 - 248 с.
5. Данилов А.М. Применение присадок в топливах для автомобилей: Справочник. - М.: Химия, 2000 - 232 с.
Подобные документы
Обоснование возможности уменьшения расхода индивидуальных присадок при производстве моторных масел на основе пакетов присадок, причины возникновения этого эффекта. Разработка пакетов присадок КП-2 и КП-3. Механизм протекания процесса карбонатации.
дипломная работа [926,6 K], добавлен 11.10.2011Литературный обзор по присадкам к моторным маслам. Технико-экономическое обоснование выбранного направления исследования, методики синтеза комплексных полифункциональных присадок. Возможность уменьшения расхода присадок при производстве моторных масел.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 11.08.2011Изучение влияния и возможности использования синтетических каучуков и термоэластопластов в качестве вязкостных присадок к моторным маслам. Характеристика продукта деструкции каучука СКИ-3, термоэластопластов ИСТ-20 и ДСТ-30, штатной присадки ПМА-Д.
дипломная работа [173,5 K], добавлен 13.05.2017Синтез зольных моющих присадок, обеспечивающих чистоту двигателя при высоких температурах. Описание способов применения технических кислот с алкильными радикалами олигомеров этилена для получения алкилсалицилатных присадок Детерсол-50, 140 и 180.
курсовая работа [339,5 K], добавлен 11.08.2011Марки и виды дизельных топлив, их физические, низкотемпературные, коррозионные и противоизносные свойства, воспламеняемость, фракционный состав. Современные требования к их качеству. Характеристика основных типов присадок к топливу и принципы их действия.
курсовая работа [76,6 K], добавлен 31.05.2015Основные характеристики дизельного топлива. Требования к качеству дизтоплива в Европе и США, России. Понижение содержания серы в дизельном топливе с помощью специальных присадок. Изменение фракционного состава топлива. Описание основных методов очистки.
курсовая работа [896,4 K], добавлен 26.03.2013Современные технологии гидроочистки (гидрокрекинг и др.) дизельного топлива и использование противоизносных, цетаноповышающих, депрессорно-диспергирующих, антидымных, антиокислительных, моющих и других присадок. Химизм и механизм гидроочистки ДТ.
курсовая работа [362,5 K], добавлен 30.03.2008Мазе- или пастообразные смазочные материалы, получаемые введением твердых загустителей в жидкие нефтяные и синтетические масла и их смеси. Реологические свойства пластичных смазок, эксплуатационные характеристики. Эффективность действия природных восков.
реферат [30,3 K], добавлен 09.04.2017Сущность и общая классификация горюче-смазочных материалов. Характеристика топлива, масел. Оценка свойств и сфера применения пластичных смазок. Оптимальные условия хранения различных видов ГСМ. Разработка и применение новых технологий в их производстве.
реферат [114,8 K], добавлен 25.12.2011Описания продуктов природного происхождения, относящихся к классу терпеноидов, родственных эфирным маслам и имеющих в качестве предшественника изопрен. Классификация смол и бальзамов. Исследование их химического состава, методов получения и применения.
реферат [52,2 K], добавлен 23.08.2013
