Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Жидкие смазочные масла.






· Моторные масла.Классификация, условия работы, требования к ним. Способы получения. Стабильность масел.

· Вязкостные и коррозионные свойства. Присадки к маслам, их влияние на свойства масел, требования к ним. Влияние масел на эксплуатационные характеристики оборудования. Сорта и марки моторных, дизельных и автотракторных масел. Взаимозаменяемость масел.

· Способы получения, свойства, сорта и марки трансмиссионных, индустриальных, компрессорных и турбинных масел; требования к ним.

 

Классификация и свойства моторных масел
В основу классификации моторных масел в России по ГОСТ 17479.1–85 положены два характерных признака: кинематическая вязкость и качественный уровень, определяемый как сумма важнейших эксплуатационных свойств. По вязкости масла подразделяются на три класса: летние, зимние, всесезонные. Летние масла нормируются значением кинематической вязкости при +100 °С, зимние – при +100 °С и –18 °С. Всесезонные масла обозначаются дробью, в числителе указывается класс вязкости зимнего, а в знаменателе – летнего масла. Система обозначений моторных масел включает несколько знаков: букву М (моторное), цифру, характеризующую класс кинематической вязкости, и букву, обозначающую принадлежность к группе по эксплуатационным свойствам. Дробные цифры в числителе указывают класс вязкости масла при –18 °С, а в знаменателе – класс вязкости при 100 °С. Цифры у букв обозначают следующее: индекс " 1" присваивают маслам для бензиновых двигателей, " 2" – для дизельных. Универсальные масла, предназначенные для использования как в дизелях, так и в бензиновых двигателях одного уровня форсирования, индекса в обозначении не имеют. Универсальные масла, принадлежащие к разным группам, имеют двойное обозначение, в котором первое характеризует качество масла как дизельного, второе – как бензинового. В необходимых случаях применяют дополнительные индексы: " рк" – рабоче- консервационные масла; " цл" – для циркуляционных и лубрикаторных смазочных систем; " 3" – масло, содержащее загущающую присадку; " 20", " 30" – значение щелочного числа.
В таблице ниже представлены классы кинематической вязкости моторных масел.

Классы кинематической вязкости моторных масел

Класс вязкости Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре
100˚ C -18˚ C, не более
Зимние классы
не менее 3, 8  
не менее 4, 1  
не менее 5, 6  
не менее 5, 6  
Летние классы
  5, 6-7 -
  7-9, 5 -
  9, 5-11, 5 -
  11, 5-13 -
  13-15 -
  15-18 -
  18-23 -
Всесезонные классы
3з/8 7-9, 5  
4з/6 5, 6-7  
4з/8 7-9, 5  
4з/10 9, 5-11, 5  
5з/10 9, 5-11, 5  
5з/12 11, 5-13  
5з/14 13-15  
6з/10 9, 5-11, 5  
6з/14 13-15  
6з/16 15-18  

Также, в зависимости от назначения, типа двигателя и эксплуатационных свойств моторные масла подразделяют на группы. В таблице ниже представлено это распределение.

 

Группы моторных масел по назначению и эксплуатационным свойствам

Группа масел Рекомендуемая область применения
А Нефорсированные бензиновые и дизельные двигатели
Б Б1 Малофорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях способствующих образованию высокотемпературных отложений и коррозии
Б2 Малофорсированные дизельные двигатели
В В1 Среднефорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, способствующих окислению масла и образованию всех видов отложений
В2 Среднефорсированные дизели, предъявляющие повышенные требования к противокоррозийным, противоизносным свойствам масел и склонны к образованию высокотемпературных отложений
Г Г1 Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в тяжелых условиях, способствующих окислению масла, образованию всех видов отложений, коррозии
Г2 Высокофорсированные дизели без наддува или с умеренным наддувом, работающие в условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений
Д Высокофорсированные дизели с наддувом, работающие в тяжелых условиях, или в случаях, когда применяемое топливо требует использования масла с высокой нейтрализующей способностью, антикоррозионными и противоизносными свойствами, малой склонностью к образованию отложений
Е Лубрикаторные системы смазки цилиндров двигателей, работающих на топливе с высоким содержанием серы

 

Приведем примеры обозначения моторных масел.

М-8-В, – буква " М" – моторное масло, цифра " 8" – класс вязкости, буква с индексом «В» обозначает, что по эксплуатационным свойствам масло относится к группе «В» и предназначено для смазывания среднефорсированных карбюраторных двигателей;

 

М-10-Г2к – буква " М" – моторное масло, цифра " 10" – класс вязкости, буква " Г" с индексом " 2" означает, что по эксплуатационным свойствам оно относится к группе Г и предназначено для смазывания высокофорсированных дизельных двигателей; буква " К" свидетельствует о том, что масло предназначено для автомобилей КамАЗ;

 

М63/10-В – буква " М" – моторное масло, 63/10 – класс вязкости, буква " З" означает, что масло имеет эксплуатационную присадку, улучшающую вязкостно-температурные свойства масла и предназначено для применения в качестве всесезонного или зимнего сорта, буква " В" без индекса означает, что это масло универсальное и предназначено для смазывания карбюраторных и дизельных двигателей.

В странах Западной Европы и США масла классифицируются по вязкости, определяемой по методике американского общества автомобильных инженеров SAE (Society of Automobile Engineers) и по эксплуатационным свойствам согласно квалификационной системе, разработанной Американским институтом нефти API (American Petroleum Institute).
По SAE моторные масла делятся на летние, зимние и всесезонные. Масла маркируются следующим образом: летние – 20, 30, 40, 50 и 60 (цифра обозначает вязкость при температуре 98, 9 °С); зимние OW, 5W, 10W, 15W и 25W (цифра – вязкость масла, а буква " W" – от английского слова Winter (зима)). Для водителей, эксплуатирующих свой автомобиль круглогодично, предпочтительно применять всесезонные (загущенные) масла. Они обозначаются сдвоенным номером, один из которых соответствует зимнему, а другой – летнему классу, например, 10W/50 обозначает, что данное масло при –17, 8 °С соответствует по вязкости SAE 10, а при 98, 9 °С соответствует SAE 50. Между двумя обозначениями обычно ставят знак дроби или дефис, а иногда и вовсе ничего.
Далее физико-химические свойства некоторых наиболее распространенных масел.

 

Параметры и свойства некоторых моторных масел

Параметр М-10ДМ М-8ДМ М-10Г2к М-8Г2к М-10Г2
Класс вязкости по SAE          
Экспл. класс API CD CD СС СС СС
Вязкость кинематическая при 100°С, мм2./с min 11, 4 8, 0-8, 5 11, 0±0, 5 8, 0±0, 5 11, 0±0, 5
Индекс вязкости, min          
Тем-ра вспышки в открытом тигле, °С, min          
Тем-ра застывания, °С, max минус 18 минус 30 минус 18 минус 30 минус 15
Щелочное число, мг КОН/1 г масла, min 8, 2 8, 5      
Зольность, %, max 1, 5 1, 5 1, 15 1, 15 1, 65
Доля активных элементов Ca/Zn, %, min 0, 15/0, 04 0, 30-0, 09 0, 19/0, 05 0, 19/0, 05 0, 15/0, 06
Параметр М-10В2 М-8В2 М-8В М-6з/10В М-10Г2ЦС
Класс вязкости по SAE     SAE 20 SAE 15W- 30  
Экспл. класс API CB СВ API SD/CB API SD/CB СС
Вязкость кинематическая при 100°С, мм2./с 10, 5-11, 5 7, 5-8, 5 7, 5-8, 5 9, 5-10, 5 10, 0-11, 0
Индекс вязкости, min          
Тем-ра вспышки в открытом тигле, °С, min          
Тем-ра застывания, °С, max -15 минус 25 минус 25 минус 30 -10
Щелочное число, мг КОН/1 г масла, min 3, 5 3, 5 4, 2 5, 5  
Зольность, %, max 1, 3 1, 3 0, 95 1, 3 1, 5
Доля активных элементов Ca/Zn, %, min - Ca 0.08 / Ba 0.18 / Zn 0.05 / P 0.05 0, 16/0, 09 - 0, 28/0, 045
Параметр М-14Г2ЦС М-16Г2ЦС МТ-16П М-14В2 М-8Г2
Класс вязкости по SAE     -    
Экспл. класс API СС СС - CB СС
Вязкость кинематическая при 100°С, мм2./с 13, 5-15, 0 15, 5-17, 0 15, 5-16, 5 13, 5-14, 5 8, 0±0, 5
Индекс вязкости, min          
Тем-ра вспышки в открытом тигле, °С, min          
Тем-ра застывания, °С, max -10 -10 минус 25 минус 12 минус 25
Щелочное число, мг КОН/1 г масла, min       4, 8  
Зольность, %, max 1, 5 1, 5 0, 6-1, 0 1, 2 1, 65
Доля активных элементов Ca/Zn, %, min 0, 28/0, 04 0, 28/0, 04 - Сa 0.15 / Zn 0.045 / P 0.04 / Ba 0.13 0, 15/0, 06


Классификация и свойства трансмиссионных масел
Масла, служащие для смазывания коробок передач, раздаточных коробок, дифференциалов, механизмов рулевого управления, представляющих собой зубчатые передачи – цилиндрические, конические, червячные, гипоидные и другие, называются трансмиссионными.
В первую очередь, масла этого типа должны обладать хорошими противоизносными, противозадирными и противопиттинговыми свойствами, характеризоваться пологой вязкостно-температурной кривой, низкой температурой застывания, обладать хорошей термической и термоокислительной стабильностью, а также высокой стабильностью при хранении, минимально воздействовать на резинотехнические уплотнительные материалы, не допуская их разрушения, иметь хорошие антикоррозионные свойства, не содержать механические примеси и воду.
Противоизносные и противозадирные свойства – основная характеристика трансмиссионных масел. Масла с такими свойствами обладают высокой смазывающей способностью, при которой на трущихся поверхностях зубьев шестерен создается прочная пленка, предотвращающая сваривание и задирание микронеровностей. Эта способность определяется наличием поверхностно-активных веществ, содержащихся в наибольшем количестве в остаточных нефтепродуктах, из которых получают трансмиссионные масла. Кроме того, для повышения противозадирных свойств в масла вводят специальные присадки, содержащие соединения хлора, фосфора, серы и цинка. Эти вещества при большом давлении и высокой температуре образуют пленки оксидов, предохраняющие металл от схватывания в точках контакта.
В качестве противоизносных присадок в трансмиссионных маслах широко применяются: ЛЗ-23К – дибутилксантат этилена с 38-41% серы; ОТП – осерненный тетрамер пропилена с 20% серы; ЭФО – продукт взаимодействия экстракта фенольной очистки остаточных масел с пятисернистым фосфором. Эти присадки добавляют к маслам в количестве до 5 %. Трансмиссионное масло не должно вспениваться, потому что пузырьки воздуха ухудшают его противоизносные и противозадирные качества. Температура застывания характеризует пригодность трансмиссионного масла для применения в зимних условиях. Для понижения температуры застывания применяются различные присадки-депрессоры, которые добавляют в масло в количестве 0, 2 … 0, 5 %.
Противокоррозионные свойства трансмиссионных масел обусловливаются отсутствием в них водорастворимых кислот и щелочей.
Согласно ГОСТ 17479.2–85 трансмиссионные масла разбиваются на классы по вязкости и в зависимости от эксплуатационных свойств их подразделяют на пять групп, определяющих области их применения. Ниже приведено соответствие классификации по действующему ГОСТ с ранее использовавшимся стандартом.

Обозначение трансмиссионных масел по ГОСТ 17479.2–85

ГОСТ 17479.2-85 Принятое ранее обозначение
ТМ-2-18 ТСП-15
ТМ-3-9 ТСП-10
ТМ-3-18 ТАП-15В; ТСП-15К
ТМ-4-9 ТСЗ-9ГИП
ТМ-4-18 ТСП-14ГИП
ТМ-5-12З (рк) ТЭ5-12рк
ТМ-5-18 ТАД-17И

 

Классы вязкости трансмиссионных масел представлены в таблице ниже.

Классы вязкости трансмиссионных масел

Класс вязкости Кинематическая вязкость при 100˚ C, мм2/сек. Температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 Па
  6-10, 99 -35
  11-13, 99 -26
  14-24, 99 -18
  25-41 -

В зависимости от эксплуатационных свойств и областей применения, трансмиссионные масла подразделяют на группы.

Группы трансмиссионных масел

Группа Спецификации Применение
  Минеральные масла без присадок Цилиндрические, конические и червячные передачи, работающие при контактных напряжениях от 900 до 1600 МПа и температуре масла до 90˚ C
  Минеральные масла с противоизносными присадками Применение то же, что и в группе 1, но при контактных напряжениях до 2100 МПа и температуре масла до 130˚ C
  Минеральные масла с противозадирными присадками умеренной эффективности Цилиндрические, конические и спирально-конические и гипоидные передачи, работающие при контактных напряжениях до 2500 МПа и температуре масла до 150˚ C
  Минеральные масла с противозадирными присадками высокой эффективности Цилиндрические, спирально-конические и гипоидные передачи, работающие при контактных напряжениях до 3000 МПа и температуре масла до 150˚ C
  Минеральные масла с противозадирными присадками высокой эффективности и многофункционального действия, а также универсальные масла Гипоидные передачи, работающие с ударными нагрузками при контактных напряжениях выше 3000 МПа и температуре масла до 150˚ C


В качестве примера представим обозначение трансмиссионного масла: ТМ-5-12з(рк) – ТМ – трансмиссионное масло, 5 – 5- ой группы, 12 – 12-го класса вязкости, з – загущенное, рк – рабочее-консервационное.


Индустриальные масла
Представляют собой дистиллятные нефтяные масла малой и средней вязкости (5-50 мм2/с при 50 °С). Используют главным образом как смазочные масла в узлах трения станков, кузнечно-прессового оборудования, текстильных машин, вентиляторов, насосов и другого оборудования, а также в качестве гидравлических жидкостей, базовых масел для производства пластичных смазок и т.д. Ранее индустриальные масла вырабатывали под названиями " велосит", " швейное масло", " веретенные масла", " машинные масла" и др. Наряду с традиционными индустриальными маслами вырабатывают масла с комплексом присадок (антиокислительной, противоизносной, антикоррозионной и др.) – так называемые масла серий ИГП (гидравлические), ИРП (редукторные), ИСП (для направляющих скольжения).
Назначение индустриальных масел - обеспечить снижение трения и износа деталей металлорежущих станков, прессов, прокатных станов и другого промышленного оборудования. Одновременно, индустриальные масла должны отводить тепло от узлов трения, защищать детали от коррозии, очищать поверхности трения от загрязнения, быть уплотняющим средством, не допускать образования пены при контакте с воздухом, предотвращать образование стойких эмульсий с водой или быть способными эмульгировать, хорошо фильтроваться через фильтрующие элементы, быть нетоксичными, не иметь неприятного запаха и т.д. В условиях применения смазочные масла подвергаются воздействию высоких температур и давлений, контактируют с различными металлами, воздухом, водой и различными агрессивными средами. Поэтому в период эксплуатации они окисляются - повышается вязкость, кислотное число, коррозионная активность, засоряются продуктами износа - усиливается абразивный износ, ухудшается фильтрование, появляются продукты деструкции - понижается вязкость, температура вспышки, появляется вода и др.
Свойства основных типов индустриальных масел представлены в таблице ниже.

Свойства основных марок индустриальных масел

Параметр ИГП-18 ИГП-30 ИГП-38 ИГП-49 ИГП-72
Индекс вязкости, min          
Тем-ра вспышки в открытом тигле, °С, min          
Тем-ра застывания, °С, max -15 -15 -15 -15 -15
Зольность, %, max 0, 2 0, 2 0, 2 0, 2 0, 2
Кислотное число, мг КОН/1 г, min          
Вязкость кинематическая при 40°С, мм2./с, min 24-30 39-50 55-65 76-85 110-125
Массовая доля Zn, %, min 0, 04 0, 04 0, 04 0, 04 0, 04
Содержание серы, %, max          
Параметр И-20А ИГП-91 ИГП-114 И-40А И-50А
Индекс вязкости, min -     - -
Тем-ра вспышки в открытом тигле, °С, min          
Тем-ра застывания, °С, max -15 -15 -15 -15 -15
Зольность, %, max 0, 005 0, 2 0, 2 0, 005 0, 005
Кислотное число, мг КОН/1 г, min 0, 03     0, 05 0, 05
Вязкость кинематическая при 40°С, мм2./с, min 25-35 / 29-35 148-165 186-205 51-75 / 61-75 90-110
Массовая доля Zn, %, min - 0, 04 0, 04 - -
Содержание серы, %, max       1, 1 1, 1


Так, масла ИГП-18, ИГП-30, ИГП-38 и ИГП-49 служат рабочими жидкостями в гидравлических системах станков, автоматических линий, прессов. Их используют для смазывания высокоскоростных коробок передач, мало- и средненагруженных редукторов и червячных передач, вариаторов, электромагнитных и зубчатых муфт, подшипниковых узлов, направляющих скольжения и качения и в других узлах и механизмах, где требуются масла с улучшенными антиокислительными и противоизносными свойствами.
Масла ИГП-72, ИГП-90, ИГП-114 используют в гидравлических системах тяжелого прессового оборудования и для смазывания шестеренчатых передач, средненагруженных зубчатых и червячных редукторов, в циркуляционных системах смазки различного оборудования.
Масла И-20А, И-40А, И-50А дистиллятные или смесь дистиллятных с остаточными из сернистых и малосернистых нефтей селективной очистки. Их употребляют в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах станочного оборудования, автоматических линий, прессов, для смазывания легко- и средненагруженных зубчатых передач, направляющих качения и скольжения станков, где не требуются специальные масла, и других механизмов. Применение масел в тех или иных механизмах зависит от их вязкости: по мере ее увеличения масла используют в более нагруженных и менее быстроходных механизмах.


Гидравлические масла
По назначению гидравлические масла делят в соответствии с областью применения:
- для летательных аппаратов, мобильной наземной, речной и морской техники;
- для гидротормозных и амортизаторных устройств различных машин;
- для гидроприводов, гидропередач и циркуляционных масляных систем различных агрегатов, машин и механизмов, составляющих оборудование промышленных предприятий. Основная функция рабочих жидкостей для гидравлических систем - передача механической энергии от ее источника к месту использования с изменением значения или направления приложенной силы.
Большинство массовых сортов гидравлических масел вырабатывают на основе хорошо очищенных базовых масел, получаемых из рядовых нефтяных фракций с использованием современных технологических процессов экстракционной и гидрокаталитической очистки.
Физико-химические и эксплуатационные свойства современных гидравлических масел значительно улучшаются при введении в них функциональных присадок - антиокислительных, антикоррозионных, противоизносных, антипенных и др. Так, в таблице ниже представлена информация о наиболее распространенных типах гидравлических масел.

Свойства гидравлических масел

Показатель ВМГЗ Масло веретенное АУ
Индекс вязкости, min    
Тем-ра вспышки в открытом тигле, °С, min    
Тем-ра застывания, °С, max -60 минус 45
Зольность, %, max 0, 2 0, 005
Кислотное число, мг КОН/1 г, min 0, 4-1, 0 0, 07
Вязкость кинематическая при 50°С, мм2./с, min 0, 2 16-22 при 40 град.С
Вязкость кинематическая при -40°С, мм2./с, min    
Цвет на колориметре, ед. ЦНТ, max   2, 5


ВМГ3
Маловязкая низкозастывающая минеральная основа, вырабатываемая посредством гидрокаталического процесса, загущенная полиметакрилатной присадкой. Содержит присадки: противоизносную, антиокислительную, антипенную. Масло предназначено для систем гидропривода и гидроуправления строительных, дорожных, лесозаготовительных, подъемнотранспортных и других машин, работающих на открытом воздухе при температурах в рабочем объеме масла от -40 да +50 С в зависимости от типа гидронасоса. Для северных регионов рекомендуется как всесезонное, а для средней географической зоны - как зимнее.


Веретенное масло АУ
Получают из малосернистых и сернистых парафинистых нефтей с использованием процессов глубокой селективной очистки фенолом и глубокой депарафинизации. Содержит антиокислительную присадку. Масло обеспечивает работу гидроприводов в диапазоне температур от -(30-35) до +(90-100) С.


Компрессорные масла
Это нефтяные или синтетические (кремнийорганические, алкилбензолы, эфиры пентаэритрита и др.) масла, используемые в поршневых и роторных компрессорах для улучшения герметичности камер сжатия, уменьшения трения и износа, отвода теплоты. Вязкость К. м. 7-30 мм2/с при 100 °С, tвсп. 190-275 °С. Они отличаются низкой испаряемостью, высокой термической стабильностью (до 250 °С) и химической стойкостью по отношению к сжимаемым в компрессорах газам (воздух, О2, СО2, С2Н2 и др.), хорошими противоизносными свойствами. К маслам для компрессоров холодильных установок предъявляются особые требования, обусловленные непрерывным контактом компрессорных масел с хладагентом, а также постоянным изменением температуры и давления среды. Вязкость этих масел 11-35 мм3/с при 50 °С, tвсп. 160-225 °С. Нефтяные масла получают обычно селективной, реже кислотно-контактной очисткой масляных дистиллятов. Для улучшения их эксплуатационных свойств вводят антиокислительные, антикоррозийные и депрессорные присадки (0, 02-1, 0% по массе), иногда масла для придания повышенной морозостойкости загущают полимерными присадками (например, 2-3% полиметилметакрилатов, полиизобутиленов).
В зависимости от областей применения и предъявляемых требований выделяют три класса компрессорных масел.
- для поршневых и ротационных компрессоров;
- для турбокомпрессорных машин;
- для холодильных компрессоров.

Основные выделенные нами марки компрессорных масел (в том числе, холодильных компрессорных): ВМ-4, КС-19, ХФ-22-44, К-2-24, КЗ-10Н. Так, в таблице ниже представлены основные свойства масел указанных марок.

Свойства основных марок компрессорных масел

Параметр К-2-24 КС-19 ВМ-4
Вязкость кинематическая при 100°С, мм2 21-25 18-22 8-11
Индекс вязкости, min     -
Тем-ра вспышки в открытом тигле, °С, min     205 (в закрытом тигле)
Тем-ра застывания, °С, max минус 10 -15 -15
Зольность, %, max базового масла 0, 06 0, 005 -
Кислотное число, мг КОН/1 г, min 0, 35 0, 02 0, 2
Коксуемость %, max 0, 5 0, 5 0, 2
Цвет на колориметре, ед. ЦНТ, max 7, 5    
Массовая доля серы, %, max 0, 5    
Параметр ХФ-22-24 ХА-30 ХС-40
Вязкость кинематическая при 50°С, мм2 24, 5-28, 4 28-32 37-42
Тем-ра вспышки в открытом тигле, °С, min      
Тем-ра застывания (в растворе хладона 12), °С, max -55 -38-40 -50-55
Зольность, %, max - 0, 004 0, 02
Кислотное число, мг КОН/1 г, min 0, 04 0, 05 0, 02

 

ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ, синтетич. (в основном) или прир. соединения, добавляемые к смазочным материалам для улучшения или сохранения на длительный срок их эксплуатац. св-в. Смазочные материалы содержат, как правило, от 2 до 7-8 разл. присадок (П.).

 

 

Эффективность действия П. обусловливается их хим. св-вами и концентрацией в смазочных материалах, а также приемистостью последних к добавкам (одинаковые П. более активны для одних базовых материалов, чем для других). П. должны хорошо растворяться в смазочных материалах, обладать малой летучестью и не испаряться из них при хранении и эксплуатации в широком диапазоне т-р; не вымываться водой и не подвергаться гидролизу; не взаимод. с конструкц. материалами, контактирующими со смазочными (за исключением случаев, когда такие р-ции лежат в основе механизма действия самих добавок); сохранять свои ф-ции в присут. иных добавок и не оказывать на них депрессивного действия. По главному назначению (определяющему св-ву) П. условно объединяют в неск. групп, основные из к-рых рассмотрены ниже.

Присадки, улучшающие смазочные свойства. Их действие обусловлено образованием на трущихся металлич. пов-стях разл. по хим. составу защитных пленок.

Противоизносные П. уменьшают износ пов-стей трения при относительно умеренных нагрузках и т-рах. К этим добавкам относятся масла и жиры растит, и животного происхождения (напр., горчичное масло, свиной жир); высшие жирные к-ты (напр., олеиновая) и эфиры (напр., сложный эфир пентаэритрита и себациновой к-ты); соед., содержащие S [напр., осерненное спермацетовое масло, бмс-(ал-килбензил)дисульфид], Р (напр., трикрезилфосфат), S и Р (напр., диизооктилдитиофосфат, диалкилтиофосфат Ва, цинк-бариевая соль изобутилового эфира арилдитиофосфорной к-ты), N (напр., 1 -бутилбензотриазол) и т.д. Концентрация П. в смазочных материалах 0, 1-3, 0%.

Противозадирные П. обеспечивают нормальную работу при высоких нагрузках трущихся пов-стей без задира и заедания, а также смягчают его, если оно происходит. Этим целям служат соед., содержащие S (напр., диизопро-пилксантат этилена-продукт взаимод. изопропилксантоге-ната К с дихлорэтаном); С1 (напр., изобутиловын эфир трихлоруксусной к-ты, совол-смесь пента- и тетрахлорди-фенилов); S и Р (напр., диалкилдитиофосфат Zn) и др. Концентрация П. не превышает 3-5%.

Антифрикционные П. предназначены для снижения (модификации) трения сопряженных пов-стей. К таким модификаторам относятся высшие жирные к-ты (напр., стеариновая), мыла этих и нафтеновых к-т (напр., стеарат А1, нафтенат Pb), нск-рые эфиры глицерина и жирные амины, коллоидные дисперсии MoS2, графита и иных соед., нерастворимых в смазочных материалах (более перспективно применение в-в, образующих с ними устойчивые р-ры, особенно ряда соед. Мо). Концентрация П., как правило, 0, 1-0, 5%.

Фрикционные П. способствуют увеличению коэф. трения и предотвращению проскальзывания трущихся пов-стей. В качестве таких добавок применяют орг. к-ты и их производные - лауриновую к-ту и ее смесь с моноолеинфосфатом, стеараты Mg, Са и Zn, сульфонат Ва, а также N-гидрокси-этилсукцинимид и т.д. Концентрация П. 0, 1-2, 0%.

Антиокислительные присадки повышают стойкость смазочных материалов к окислению при высоких т-рах. Действие антиокислителей обусловлено их способностью непосредственно тормозить окисление, обрывая цепные р-ции и превращая образующиеся пероксидные соед. в стабильные продукты, или пассивировать пов-сть металлич. катализаторов, присутствующих в смазочных материалах. Ингибиторами окисления служат ароматич. амины (напр., N-фенил-a-нафтиламин, дифениламин), фенолы [напр., 2, 6-ди- трет -бутил-4-метилфенол, 2, 2'-метилен- бис -(6- трет -бутил-4-ме-тилфенол)]; соли сложных эфиров дитиофосфорных к-т (напр., диалкил- и диалкилфенилдитиофосфаТы Са). Анти-окислит. добавки часто обладают хорошими противоизнос-ными, а также антикоррозионными и моющими св-вами (см. ниже). Концентрация П. от 0, 01 до 1-3%.

Антикоррозионные присадки предохраняют от коррозии узлы и детали машин и механизмов, выполненные преим. из цветных металлов, особенно при повыш. т-рах. Ингибиторы коррозии представляют собой в осн. полярные ПАВ. Механизм их действия заключается в образовании на разл. пов-стях защитных комплексов с каталитически активными соед. металлов, накапливающихся в объеме смазочного материала в результате хим. растворения, либо стабильных оксидных, гидроксидных и др. пленок, устойчивых к воздействию агрессивных сред. В качестве ингибиторов кислотной коррозии используют бензотриазол, осерненные минер. масла, сульфиды алкилфенолов, производные тиофенолов, три-бутил- и трифенилфосфиты, диалкиловые эфиры дитиофос-форной к-ты и т.д. Концентрация П. 1-3%.

Особую группу ингибиторов составляют защитные, или антиржавейные, П., препятствующие атм. коррозии черных металлов. К ним относятся О-содержащие ПАВ (напр., синтетич. жирные к-ты и их зфиры), нефтяные и синтетич. сульфонаты (напр., сульфонаты Са, Na и Ва), окисленный петролатум, нитрованные минер. масла, алкенилянтарный ангидрид, дициклогексиламин и др. Концентрация П. колеблется в широких пределах (0, 01-20%).

Вязкостные, или загущающие, присадки повышают вязкость и улучшают вязкостно-температурные св-ва смазочных материалов. В качестве таких добавок применяют обладающие большой вязкостью разл. полимеры (в виде р-ров в дистиллятных маслах)-гл. обр. полиизобутилен (мол. м. 4-25 тыс.), полиметакрилаты (3-17 тыс.), поли-винилбутиловый эфир (винипол, 5-12 тыс.), а также поли-алкилстиролы и т.д. Концентрация П. 1-20%.

Моюще-диспергиругощие присадки предупреждают или уменьшают образование на нагретых металлич. пов-стях углеродистых отложений (осадков, нагаров, лаковых пленок) в результате окисления и термич. разложения смазочных материалов. Моющие, или детергентные, П., адсорбируясь на указанных пов-стях, формируют на них двойной электрич. слой. Последний обладает экранирующим действием и препятствует накапливанию отложений. Наиб. распространены П. сульфонатные (преим. сульфонаты Са и Ва), алкилфенольные (дисульфидалкилфеноляты Ва и Sr, Са- и Ва-соли продукта конденсации алкилфенолов с формальдегидом), алкилсалицилатные (Са- и Ва-соли).

Особенность диспергирующих П. заключается в их способности тонко измельчать и поддерживать во взвешенном состоянии большие кол-ва твердых частиц, что стабилизирует их в объеме смазочного материала и предотвращает коагуляцию и осаждение на границе раздела фаз. В отличие от моющих эти П. представлены гл. обр. беззольными (не содержащими металла) соед., имеющими в молекуле азотсодержащую основную группу (основания Манниха, производные сукцинимида и др.). Концентрация этих и де-тергентных П. обычно не превышает 3-5%, и только в моторных маслах при работе двигателей на высокосернистом топливе ее увеличивают до 10-15%.

Депрсссорные присадки понижают т-ру застывания смазочных материалов (на 20-30°С) и улучшают их вязкостно-температурные, а иногда моющие и антикоррозионные св-ва. Депрессаторы - в осн. алкилнафталины и алкилфе-нолы, а также Продукт взаимод. фталоилхлорида с диал-килфенолом (сантопур), окисленный петролатум, р-р мыла (напр., стеарат А1), нек-рые полиметакрилаты и др. Концентрация П. 0, 05-1, 0%.

Деэмульгируюшие присадки устраняют возможность образования стойких эмульсий, особенно при увлажнении смазочных материалов. В качестве деэмульгаторов используют Na-соли сульфокислот, производные аминов (напр., дипроксамин - продукт взаимод. пролипропиленгликоля с этилендиамином) и т.д. Концентрация П. не превышает 0, 05%.

Антипенные присадки предотвращают вспенивание смазочных материалов благодаря снижению прочности их поверхностных пленок вследствие адсорбции на них частиц добавок. Лучшие П. этого типа - полисилоксаны (напр., полиметилсилоксан, полидифенилсилоксан) и др. Концентрация 0, 001-0, 005%.

Антипиттинговые присадки предотвращают или ослабляют усталостные повреждения (осповидный износ) трущихся пов-стей. Добавками служат соед., содержащие S (напр., осерненные терпены, диалкилдитиофосфат Ва), полимеры (напр., полиизобутилен) и т.д. Концентрация 0, 5-3, 0%.

Металлоплакирующие присадки снижают износ тяжелонагруженных узлов трения за счет образования на сопряженных пов-стях тонкой металлич. пленки, наз. сервовитной (см. Металлоплакирующие смазочные материалы).

Деактиваторы металлов уменьшают их каталитич. активность, предохраняя смазочные материалы от окисления. В качестве таких добавок применяют диамины (напр., N, N'-дисалицилиден-1, 2-пропилендиамин) и иные соед., содержащие N (напр., бензотриазол), Р (триаллилфосфит) и др. Концентрация П., как правило, не превышает 0, 001%, но иногда ее повышают на порядок.

Регуляторы набухания резин препятствуют утечке масла или смазки через герметизирующие устройства и снижают трение в местах уплотнения движущихся деталей. Для этих целей предназначены дигексилфталат, его смесь с тридеци-ловым спиртом, триарилфосфат и т. д. Концентрация П. не более 2%.

Значительно реже, чем рассмотренные, используются адгезионные, антирадиационные, бактерицидные, красящие и иные П. См. также Присадки к топливом.

Многофункциональные присадки обладают способностью одновременно улучшать неск. св-в смазочных материалов, заменяя целые композиции вводимых в них добавок, применение к-рых дорого и неудобно, а эффективность действия снижается вследствие взаимного, часто противоположного влияния компонентов. Многофункциональные П. представляют собой смеси добавок разного действия (смешанные, или комплексные, П.) либо орг. соед., содержащие S, P, металлы, полярные функц. группы. Пример комплексных П.-смесь алкилфенолята Ва и диалкилфенилдитиофосфата Zn (соотношение 5: 2), обладающая моющими, противоиз-носными, антиокислит. и антикоррозионными св-вами. Индивидуальные многофункцион. добавки-в осн. моющие П.: сукцинимиды (способны нейтрализовать кислые соед., накапливающиеся в смазочных материалах, и, кроме того, улучшают их вязкостные св-ва), Са-соль диалкилариддитио-фосфорной к-ты (повышает устойчивость к окислению, улучшает моющие и противоизносные св-ва), диалкилдитиофосфат Zn (улучшает антиокислит., противоизносные и антикоррозионные св-ва) и т. д. Концентрация многофункциональных П. 0, 5-5, 0%.

При разработке ряда совр. масел (особенно моторных) испытания показывают, что отдельные виды П. не в состоянии обеспечить совокупность необходимых эксплуатац. св-в смазочного материала. Поэтому с учетом функцион. действия разл. П., а также их синергизма и антагонизма пром-сть начала вырабатывать " пакеты присадок", включающие две и более П.

Мировое произ-во П. 1, 7-2, 0 млн. т/год (1988).

Лит.: Кулиев A.M., Химия и технология присадок к маслам и тошшвам, М., 1972; Виноградова И. Э., Противоизносные присадки к маслам, М.. 1972; Виленкин А. В., Масла для шестеренчатых передач, М., 1982; Каплан С. 3., Радзевенчук И. Ф., Вязкостные присадки и загущенные масла, Л., 1982; Эрих В. Н., Расина М. Г., Рудин М. Г., Химия и технология нефти и газа, 3 изд., Л., 1985, с. 90-94; Гуреев А. А., Фукс И. Г., Лашхи В. Л., Химмотология, М., 1986, с. 208-24; Справочник нефтепереработчика, Л., 1986, с. 459-67; Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справ, изд., под ред. В. М. Школьникова, М., 1989, с. 363 84; Терте-рян Р. А., Депрессорные присадки к нефтям, топливам и маслам, М., 1990.

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.