Нові мастильні матеріали на основі індустріальних олив, тіоамідів та їх координаційних сполук
– введення декількох органічних сполук (пакету присадних матеріалів), що можуть мати декілька або одну функціональну групу.
Перший напрям не виправдав себе, оскільки в процесі тертя такі присадні матеріали швидко окиснюються, взаємодіють з продуктами реакцій окиснення і випадають із олив у вигляді суспензій або твердих речовин. Дещо по-іншому поводять себе координаційні сполуки, зазвичай метал-хелати, що мають низькі значення добутку розчинності та високі температури плавлення. В процесі тертя вони стійкі, не порушується їх хімічна структура, а при незначній дисоціації самі продукти цього процесу, наприклад, арилалкілтіокарбамідат-аніон, самі по собі є активними присадними компонентами, що покращують експлуатаційні характеристики базових олив та мастил. В другому варіанті (пакет присадних матеріалів) їх частка в оливах та мастилах досягає 30 % від загального об’єму, що призводить до суттєвого їх подорожчання [2]. Пошук нових ефективних вітчизняних присадних матеріалів, що мають поліфункціональні властивості, дає змогу суттєво скоротити їх процентний вміст в базових оливах та мастилах і в кінцевому варіанті зменшити їх собівартість, отримати суттєву економію мастильних матеріалів, металу та електроенергії. Так, в США зниження тертя дозволяє зменшити енергетичні витрати на 4,5 %, така економія, включно з опосередкованою, оцінюється в 40 млрд. дол. в рік.
На сьогодні сучасні високоякісні моторні оливи мають у своєму складі до 12 % присадних матеріалів різного призначення. Причому, тенденція до їх збільшення має місце при виробництві у всіх розвинених країнах. Для забезпечення мастильних матеріалів необхідною кількістю присадок, випуск останніх за найближчі 10-15 років повинен різко збільшитись. Таким чином, виробництво присадних матеріалів можна розглядати як нову потужну галузь багатотоннажного виробництва.


де Q – втрата маси зразка, г;
S – площа контакту, м2;
L – шлях тертя, м.
Температуру в зоні тертя вимірювали хромель-капелевою термопарою, а силу тертя – за допомогою тензобалки. Вибір оптимальних концентрацій проводили при навантаженнях, що були близькими до граничних. В одному із варіантів досліджень граничне навантаження складало
Таблиця 1
Результати досліджень протизносних та антифрикційних властивостей індустріальних олив ИГП-18 (Рязанський НПЗ, РФ), ИГП-114 („Куйбишевнафтооргсинтез”)
№ композиції |
Склад мастильної композиції |
Знос І, г |
Коефіцієнт тертя fтр |
1 |
База* олив ИГП-18 |
0,00140 |
0,01 – 0,02 |
2 |
База* + 0,05 % ПМ ДХТИ-Л |
0,00045 |
0,01 – 0,02 |
3 |
База* + 0,1 % ПМ ДХТИ-Л |
0,00050 |
0,017 – 0,025 |
4 |
База* + 0,2 % ПМ ДХТИ-Л |
0,00036 |
0,012 – 0,020 |
5 |
База* + 0,1 МБТА |
0,00072 |
0,015 – 0,020 |
6 |
База* + 0,1 РМ |
0,00062 |
0,010 – 0,015 |
7 |
Базова олива ИГП-114 |
0,00400 |
0,050 – 0,070 |
8 |
ИГП-114 + 0,1 % ПМ ДХТИ-Л |
0,00700 |
0,01 – 0,18 |
9 |
ИГП-114 + 0,1 Т4Г |
0,00200 |
0,035 |
База* – нафтова фракція мінеральних олив, яку використовують при виробництві промислових індустріальних олив (ИГП-18, ИГП-114).
Із наведених в табл. 1 результатів витікає, що присадка ПМ ДХТИ-Л в індустріальних оливах ИГП-18 в 3,1-4,0 рази зменшує протизносні властивості в інтервалі концентрацій 0,05- 0,20 % мас., при цьому антифрикційні властивості практично не змінюються. З метою вивчення технологічності процесу отримання присадки ПМ ДХТИ-Л були дослідженні на антифракційні та протизносні властивості як вихідні сполуки (№ 5), так і продукти реакції (№ 6) без їх додаткового розділення на компоненти. Було встановлено, що наявність у кінцевій реакційній масі вихідних сполук, що не вступили в реакцію, і продуктів взаємодії погіршують мастильні характеристики композицій у порівнянні з „чистими” діючими речовинами, але в 2 рази їх покращують у порівнянні з „Базою” оливи ИГП-18 (№ 1).

Рисунок 1 – Залежність зносу від навантаження композицій И-20А з присадками ДХТИ:
1 – И-20А + ПМ ДХТИ-1; 2 – И-20А + ПМ ДХТИ-2; 3 – И-20А + ПМ ДХТИ-3;
4 – И-20А + ПМ ДХТИ-4; 5 – И-20А + ДФ-11;6 – гліцерин

Рисунок 2 – Антифрикційні властивості олив И-20А з присадками серії ПМ ДХТИ:
1 – И-20А + ПМ ДХТИ-1; 2 – И-20А + ПМ ДХТИ-2; 3 – И-20А + ПМ ДХТИ-3;
4 – И-20А + ПМ ДХТИ-4; 5 – И-20А + ДФ-11;6 – гліцерин
2. А. с. № 1027187 СССР, МКИ4 С 10 С. Смазочная композиция / Г. Г. Чмиренко // Открытия. Изобретения. – 1983. – № 23. – С. 105.
3. Современные тенденции развития производства и потребления смазочных материалов за рубежом. – М.: ЦНИИТнефтехим., 1990. – 86 с.
4. Ранский А. П. Координационные соединения некоторых 3d-металлов с ароматическими и гетероциклическими тиоамидами. – Дис… д.х.н. специальность 02.00.01 – неорганическая химия, Днепропетровск, 2003. – 327 с.
5. Шпеньков Г. П. Физико-химия трения // Под ред. проф. Д. Н. Гаркунова. – Минск: БГУ, 1978. – 204 с.
6. А. с. № 1409643 СССР, МКИ4 С 10 М 141/08 // (С 10 М 141/08, 135:14, 129:72), С 10 N 10:02, 30:06. Смазочная композиция / Б. А. Бовыкин, А. П. Ранский, И. Г. Плошенко, А. А. Митрохин, А. Я. Штанько, С. П. Суховой, В. Д. Седлецкий. – № 4029319/31 – 04; заявл. 26.02.1986; опубл. 15.07.1988, Бюл. № 26.
7. А. с. № 1471550 СССР, МКИ4. С 10 М159/18 // (С 10 М 159/18, 129:34) С 10 N 30: 06 Смазочная композиция / И. Г. Плошенко, А. П. Ранский, Б. А. Бовыкин, А. А. Митрохин, О. В. Коваленко, В. И. Коляда. – № 4149298/31 – 04; заявл. 24.10.86.
8. А. с. № 1547299 А 1 СССР, МКИ5 С 10 М 135/20 // (С 10 М 135/ 0, 135:14, 129:72)
С 10 N 30:06. Смазочная композиция / И. Г. Плошенко, Б. А. Бовыкин, А. П. Ранский, В. И. Коляда, А. А. Митрохин, В. И. Опаренко, О. В. Коваленко. – № 4465510/31 – 04; заявл. 26.07.1988.
9. А. с. № 1642752 А 1 СССР МКИ5 С 10 М 135/14 // (С 10 М 135/14, 129:72, 159:18)
С 10 N 30:06. Смазочная композиция / И. Г. Плошенко, Б. А. Бовыкин, А. П. Ранский, А. А. Митрохин, В. И. Коляда, С. М. Волков, С. Ю. Заседателев, В. В. Харитонов,
П. Н. Узункоян, Э. Б. Иванкина, Н. Г. Кожаев. – № 4719836/04; заявл. 11.07.1989.
Гаврилюк М. А., Ранський А. П., Кватернюк С. М. (Україна, Вінниця),
Ранський Т. А. (Україна, Дніпропетровськ)
Нові мастильні матеріали на основі індустріальних олив, тіоамідів та їх координаційних сполук
Збірник матеріалів ІІ-го Всеукраїнського з’їзду екологів з міжнародною участю
Скачати в форматі pdf:
http://eco.com.ua/sites/eco.com.ua/files/lib1/konf/2vze/zb_m/0107_zb_m_2VZE.pdf