5.7. Присадки к маслам. Назначение. Виды. Примеры присадок различного назначения.

ПРИСАДКИ   К   МАСЛАМ

Развитие и совершенствование различных видов техники предъявляет все более высокие требования к качеству масел. Необходимый  уровень  эксплуатационных  свойств   масел  современного и   перспективного  ассортимента   может   быть   обеспечен  только сочетанием высококачественного базового масла с эффективными присадками. К их числу относятся:

  • антиокислительные, повышающие  стойкость  масел  к  окислению  при   высокой  температуре;
  • антикоррозионные,  защищающие металлические  поверхности  от воздействия агрессивных веществ,  
  • антиржавейные,  защищающие   от   атмосферной   коррозии;  
  • детергентно-диспергирующие, предотвращающие отложение продуктов окисления на нагретых деталях  двигателей  и   других   механизмов;   противоизносные  и противозадирные,   улучшающие  смазочные  свойства   масел;   депрессорные, понижающие температуру застывания масел;
  • вязко­стные,   улучшающие   вязкостно-температурные   свойства   масел;  антипенные,   предотвращающие  вспенивание   масел.  

Некоторые присадки являются многофункциональными, так как улучшают одновременно несколько свойств масел.

Окисление масел предотвращают введением антиокислитель­ных присадок — ингибиторов окисления.

В качестве антикоррозионных присадок используют различные серу- и фосфорсодержащие соединения, способные образовывать на металле стабильные защитные пленки.

Антикоррозионным действием обладают и многие антиокислительные при­садки. Антиржавейное действие оказывают непредельные жирные кислоты и их эфиры, соли нефтяных сульфокислот, окисленный петролатум..

Типичными моющими присадками являются соли щелочноземельных металлов с длинными алифатическими цепями, содер­жащие полярные группы кислого характера. В зависимости от содержания металлического компонента различают нейтральные, среднещелочные и высокощелочные присадки. К числу моющих относятся сульфонатные, алкилфенольные, алкилсалицилатные присадки.

В отличие от моющих диспергирующие присадки преиму­щественно представлены беззольными (не содержащими металла) соединениями, имеющими в молекуле азотсодержащую основную группу.

Кроме специальных противоизносных и противозадирных присадок, противоизносные свойства масел улучшаются также высокотемпературными антиокислителями — произво­ными диэфиров дитиофосфорных кислот (ДФ-11, ДФ-1, МНИ-ИП-22к, ИНХП-21, ВНИИ НП-354).

Вязкостные присадки представляют собой полимеры двух основных типов: полиизобутилены и полиметакрилаты (в виде рас­творов в дистиллятных маслах). Полиизобутилены: КП-5. Полиметакрилаты (ПМА) полу­чают полимеризацией эфиров метакриловой кислоты и смеси первичных синтетических спиртов фракции С7—С12 нормального строения.

Пенообразование смазочных масел возникает вследствие их энергичного перемешивания с воздухом в процессе эксплуатации, перекачки, налива. Образованию устойчивой пены могут способ­ствовать и некоторые присадки, являющиеся поверхностноактивными веществами. Для борьбы со вспениванием масла используют противопенную присадку ПМС-200А, представляющую собой полиметилсилоксан. Ее вводят в масла в количестве 0,001—0,005%.

При разработке ряда масел, особенно моторных, которые отвечали бы требованиям современного и перспективного двигателестроения, следует иметь в виду, что отдельные присадки не в состоянии обеспечить всю совокупность эксплуатационных свойств. Создание композиций присадок является сложной задачей — необходимо сочетать присадки по их функциональному действию,  учитывать  возможность  эффектов   антагонизма   или   синергизма присадок по отношению друг к другу.

Присадки к маслам

Технический прогресс и проблемы защиты окружающей среды предъявляют все более жесткие требования к качеству масел. Эта задача на практике решается сочетанием углубления очистки базовых масел и применени­ем высокоэффективных присадок.

Основные требования к присадкам таковы:

 а) сохранять исходные свойства масел;

 б) облагородить масла с точки зрения уменьшения коррозии, окисления,   нагарообразования;

 в) придать маслам новые физические свойства, например изменить вязкость, температуру застывания и т. д.;

 г) стабилизировать химический состав масла.

В настоящее время известно множество разнообразных присадок различного назначения, которые подразделяются на группы. Среди большого разнообразия присадок необходимо выделить следующие из них: антиокис­лительные, антикоррозионные, депрессорные, вязкостные, моющие, противозадирные, антипенные, загущающие и др.

Далее рассмотрим основные из них более подробно.

Антиокислительные присадки. Добавка таких присадок к маслам типа трансформаторного, турбинного и подобным им, которые подвергаются окислению в объеме, значительно увеличивает срок эксплуатации без замены этих масел. Присутствие таких присадок (лучше в пакете с другими типами присадок) в моторных маслах, окисляющихся в тонком слое, повышает термоокислительную стабильность масел. С ионолом готовят трансформаторные, турбинные, индустриальные и другие масла. Присадка ДФ-11 используется для приготовления моторных трансмиссионных, гидравлических и других масел.

Антикоррозионные присадки. Моторные масла без присадок могут обладать коррелирующими свойствами. Кроме того, в этом случаи также накапливают в своем объеме продукты коррозии. Для снижения такого отрицательного действия масел используют антикоррозийные присадки. Сульфиды алкилфенолов, эфиры фосфористой кислоты, соли органических сульфокислот, а также окисленный петролатум. Следует отметить, что анти­коррозионными свойствами обладают и некоторые антиокислительные при­садки, например ДФ-11, которая в своей молекуле содержит и серу, и фосфор. Общим свойством антикоррозионных присадок является способность образовывать на металлических поверхностях стойкие защитные пленки.

Моющие,   антинагарные  или   диспергирующие  присадки.

Известно, что масла для двигателей внутреннего сгорания эксплуатируются в условиях, способствующих их глубокому окислению и термическому разложению. Эти явления приводят к нагаро- и осадкообразованию, возникновению лаковых пленок на поверхности деталей двигателей. Многие поверхностноактивные вещества снижают нагаро- , лако- и осадкообразование. Типичными представителями этой группы присадок являются соли щелочноземельных металлов с длинными алифатическими цепочками, содержа­щие кислые полярные группы. В зависимости от доли металла в таких соединениях различают нейтральные, слабощелочные и высокощелочные присадки. Главным свойством этих присадок является диспергирующая способность, что позволяет им удерживать во взвешенном состоянии мелкодисперсные твердые частицы, образующиеся при эксплуатации масел. При этом такие присадки препятствуют укрупнению твердых частиц, адсорбируясь на твердой поверхности. В итоге образуется стабильная суспензия типа масло-нагар.

В качестве моющих присадок нашли промышленное применение представители различных классов органических соединений.

1. Соли ароматических сульфокислот - сульфонаты. Обычно - это соли бария или кальция, например сульфонат бария  который полу­чают путем сульфирования дизельного масла (присадка СБ-3). Другие при­садки этого типа представляют собой кальциевые или бариевые соли диалкилнафталинсульфокислоты .

2. Алкилфеноляты бария или кальция, (присадка ВНИИНП-350).

3. Бариевая соль продукта конденсации алкшфенола с формальдегидом (присадка БФК).

Депрессорные присадки. Задача депрессорных присадок заключается в снижении вязкости и температуры застывания масел, улучшении их прокачиваемости при низких температурах. Добавка этих присадок, а также некоторых других, например Д (ПМА «Д») - продукта полимеризации эфира метакриловой кислоты и смеси жирных синтетических спиртов С1218 нормального строения - значительно улучшает вязкостно-температурные свойства масел. В ряде случаев достигается снижение температуры застывания на 20 - 30 °С и даже больше. Некоторые из депрессорных присадок обладают и другими полезными свойствами. Например, присадка АзНИИ - ЦИАТИМ- 1, кроме депрессорной является еще и моющей и антикоррозионной присадкой.

Противоизносные (противозадирные) присадки. В условиях граничной смазки, при которых детали машин и механизмов испытывают огромные давления, повышающие их износ и так называемый задир, к мас­лам добавляют специальные присадки, повышающие смазывающую способность масел. В особенности это касается трансмиссионных масел, предназначенных для смазывания зубчатых, червячных и других передач, в которых развивается давление до 3000 МПа.

В качестве подобных присадок используют разнообразные поверхностно-активные вещества, например высшие жирные кислоты (олеиновую, стеариновую, пальмитиновую и др.) Для этой цели могут применяться также природные жиры и масла, и синтетические присадки, например, дитиокарбонатной природы.

Вязкостные присадки. Назначение этих присадок - повышать вязкость масел при положительных температурах и не оказывать существенного влияния на них при отрицательных температурах. Обычно их применяют к маслам с невысокой вязкостью.

Как правило, присадки данного типа являются полимерными веществами, обладающими высокой вязкостью, и хорошо смешиваются с маслами. Среди подобных присадок наибольшее распространение получили полиизобутилены и полиметакрилаты с молекулярной массой от 4000 до 25000. При этом следует отметить, что чем выше молекулярная масса присадки, тем лучше она растворима в масле, тем выше ее термостабильность. Присадкам на основе полиизобутилена присвоена серия КП (КП-5, КП-10. КП-20). При этом чем выше цифра в маркировке, тем выше молекулярная масса присад­ки. Полиметилметакрилаты готовят путем сополимеризации эфиров метакриловой кислоты и спиртов нормального строения. Имеется две марки присадки подобного типа: ПМА «5-7» и ПМА «В-2» с молекулярной массой от 3000 до 4000 и от 12000 до 17000 соответственно.

Противопенные присадки. В процессе перекачки, налива и других операций со смазочными маслами, когда имеет место их контакт с воздухом, возникает явление пенообразования. Повышенному пенообразованию могут способствовать и другие присадки, введенные в масло, например антиокислительные и моющие, обладающие поверхностно-активными свойствами. Для борьбы со вспениванием вводят антипенные присадки, которые не только предупреждают образование пены, но и разрушают эту воздушно-масляную коллоидную систему. Механизм действия таких присадок состоит в снижении прочности поверхностных пленок в результате адсорбции на них молекул противопенных присадок. Лучшими присадками этого типа счита­ются кремнийорганические соединения - силиконы или силоксаны. Одним из примеров такой присадки является присадка ПМС-200А полиметилсизооксан, которая вводится в масло в микроколичествах.

Многофункциональные присадки. Было отмечено, что ряд присадок обладает многофункциональными свойствами. Такие присадки вводить в масла удобнее, чем отдельно несколько разных присадок. Это тем более предпочтительно, если учесть тот факт, что некоторые присадки подавляют полезные свойства других. Многофункциональные присадки могут быть или заранее приготовлен­ным пакетом присадок разного действия, или одной многофункциональной присадкой, содержащей в своем химическом строении одновременно серу, фосфор, металлы и различные полярные функциональные группы.

Одной из таких многофункциональных присадок является упоминавшаяся ранее присадка ДФ-11, обладающая одновременно моющими, противоизносными, противокоррозионными, антинагарными и антиокислитель­ными свойствами.

Конструктор сайтов - uCoz