ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Масла на основе алифатических полиэфиров, полиалкиленгликоли из "Смазки и родственные продукты" Полиалкиленгликоли, особенно полиэтилен- и полипропилен-гликоли и их сополимеры, их моно- и диэфиры, сложные эфиры — простые эфиры и эфиры двухосновных кислот [6.107, 6.108] имеют исключительно важное значение для получения специальных смазочных материалов, тормозных жидкостей, гидравлических жидкостей и СОЖ по ряду причин при смешении с водой или другими компонентами они практически невоспламеняемы, благодаря содержанию атомов кислорода они обладают лучшей растворяющей способностью по сравнению с углеводородами. [c.115] Их получают в результате взаимодействия соединений, содержащих ОН-группы или другие активные атомы водорода (воду, спирты, диолы, полиолы, карбоновые кислоты, амины), с алкилен-оксидами (эпоксидами, циклическими радикалами) в присутствии специальных щелочных катализаторов. Полиэфиры 1,3-, 1,4- и т. д. -гликолей получают дегидрированием. [c.115] В качестве щелочных катализаторов преимущественно применяют гидроксиды натрия и калия и третичные амины. Оксид этилена, характеризующийся большей реакционной способностью, дает продукты с исключительно первичными концевыми ОН-группами, тогда как оксид пропилена в таких же условиях дает продукты с вторичными концевыми ОН-группами. [c.115] Алифатические или ароматические первичные или вторичные амины или алканоламины включаются в состав продуктов, получающихся в процессе аддитивной полимеризации с образованием полиэфиров. Присутствие каталитически активной щелочи в небольших количествах приводит к образованию полиэфиров с высокой молекулярной массой ( 1000) при больших количествах щелочи образуются низкомолекулярные продукты. [c.115] Присутствие гидрофильных и гидрофобных фракций в блок-сополимерах придает им поверхностно-активные свойства в водном растворе. Вместе с тем полигликоли со статистически распределенными группами алкиленоксида применяют в качестве смазочных материалов. [c.116] Молекулярную массу и, следовательно, вязкость полиалкиленгликолей можно регулировать в узких пределах в процессе их получения. Полиэтиленгликоли с молекулярными массами в пределах от 200 до 20 ООО и полипропиленгликоли с молекулярными массами в пределах от 400 до 4000 представляют собой жидкие или воскообразные вещества. Плотность полиэтиленгликолей при 20 °С колеблется в пределах от 1,10 до 1,16 г/см , а полипропилен-гликолей — около 1 г/см . ОН-группы полиалкиленгликолей типа диола Н—(ОСНг— HR)x—ОН, которые могут ассоциироваться с другими группами, способствуют появлению аномальных вязкостных характеристик, особенно при экстремальных температурах. В полиалкиленгликолях моноэфирного типа соотношение между оксидами этилена и пропилена почти никакого влияния на эти свойства не оказывает с другой стороны, переход от диолов к моноэфирам, сложным эфирам — эфирам или диэфирам снижает вязкость при одной и той же молекулярной массе, особенно при низких температурах. На вязкостно-температурном графике полигликоли не дают прямых линий. Кривые зависимости индекса вязкости от вязкости при 38 °С в случае эфиров характеризуются наличием максимального индекса вязкости при сравнительно малой вязкости, тогда как для диолов индекс вязкости с ростом вязкости приближается к максимальному значению (рис. 71). Высокомолекулярные полиэтиленгликоли могут иметь значения индекса вязкости до 400, но температуры застывания этих воскообразных веществ близки к +4 °С и растворимость в воде ограничена. При использовании этих масел необходимо учитывать их эффективную вязкость в условиях рабочих температур. Температуры застывания полиалкиленгликолей, как правило, низкие (рис. 72). [c.117] СОКИХ давлениях на поверхность и снижает абразивный износ Снижается развитие усталостного износа в подшипниках качения и коробках передач, и свойства могут быть улучшены введением противозадирных присадок. По несущей способности эти масла превосходят минеральные [6.109, 6.110]. Антикоррозионные и противозадирные присадки для таких масел должны отличаться специфическим строением, исключающим гидролиз, а также обеспечивающим их растворимость, поскольку в этих маслах растворимость присадок отличается от их растворимости в углеводородных маслах. [c.119] При использовании полиэтиленгликолей в качестве моторных масел их высокая растворяющая способность предотвращает образование отложений за счет растворения в них образующихся осадков, но может приводить к разрушению пластмасс, эластомеров и лакокрасочных покрытий. Алкидные смолы размягчаются, особенно при высоких температурах, тогда как модифицированные и эпоксидные смолы не изменяются. Склонность к набуханию эластомеров снижается с повышением вязкости полигликолей, благодаря этому они могут применяться в качестве гидравлических тормозных жидкостей, совместимых с натуральными и синтетическими каучуками (например, буна 5 и Ы, бутилкаучук, неопрено-вый и силоксановый каучуки). [c.119] Особые характеристики, которые должны иметь огнестойкие гидравлические жидкости, достигаются следующим образом введение воды в масло делает его невоспламеняемым, полиэтилен-и полипропиленгликоли снижают температуру кристаллизации, так что масла сохраняют текучесть при низких температурах высоковязкие, водорастворимые полиэтиленгликоли обеспечивают стойкое к сдвигу загущение масла до заданной вязкости, сообщая ему требуемые смазочные свойства присадки надежно защищают от коррозии в жидкой и паровой фазах, деактивируют металлы и снижают износ. Смеси этиленгликоляполиэтиленгликолей и воды, содержащие около 40% воды и полигликоли с соотношением этиленоксида и пропиленоксида (3 1), применяют в США с 1947 г. в качестве вязкостных присадок и ингибиторов коррозии в жидкой и паровой фазах ( гидролубы ) в морской авиации они не утратили своего значения и в настоящее время (см. разд. 11.9). [c.120] Для предотвращения загрязнения водорода, предназначенного для химических реакций с углеводородами, политетрафторэтиле-новые уплотнения компрессоров, усиленные стекловолокном или углеродным волокном, смазывают смесями полиэтиленгликолей и полипропиленгликолей, а глицерин оказался для этого непригодным. Хорошая теплопроводность и водорастворимость делает полиэтиленгликоли незаменимым смазочным материалом для полиэтиленовых экструдеров. Особенно хорошие результаты дают полигликоли в качестве смазочных масел для подшипников и трансмиссий мельниц, каландров в производстве пластмасс, каучуков, бумаги и текстильных изделий. По смазочным свойствам эти масла не уступают углеводородным маслам, а по несущей способности в режиме граничной смазки полиэтиленгликоли значительно превосходят углеводородные масла. [c.120] Полигликоли являются превосходными смазочно-охлаждающими жидкостями для металлообработки, поскольку входящая в их состав вода является важнейшим охлаждающим агентом, увеличивающим срок службы металлорежущих инструментов. В этих маслах идеально сочетаются смешиваемость с водой в любых соотношениях, гидролитическая стабильность независимо от качества и жесткости воды, хорошие смазочные свойства и обеспечение смачивания и высокой проникающей способности водных растворов, отсутствие склонности к пенообразованию, неионогенность, стойкость к бактериям и загрязняющим примесям, низкая токсичность, отсутствие воздействия на кожу и отсутствие коррозионной агрессивности по отношению к большинству металлов. [c.120] Для получения СОЖ с высокими противозадирными свойствами в структуру полиалкиленгликолей вводят различные концевые группы ОН, алкокси- и алкиламино-группы. [c.121] Годовое производство полигликолей в США превышает 2650 X X 10 л. Их применяют в качестве смазочных масел специального назначения (например, для электродвигателей, оборудования в производстве мороженого) и в качестве смазочных масел для компрессоров, насосов, подшипников и трансмиссий, работающих в условиях высоких температур, а также для производства каучука. Низкая зольность и отсутствие склонности к коксообразо-ванию позволяют использовать полигликоли в качестве базовых масел для смазочных материалов, содержащих графит и дисульфид молибдена. [c.121] Основной областью применения полиэфирных масел является производство гидравлических и тормозных жидкостей. В частности, водорастворимые сополимеры оксидов этилена и пропилена, увеличивающие вязкость, применяют в качестве огнестойких дешевых гидравлических жидкостей. Но смазочные свойства этих масел в режиме смешанного трения и трения качения нуждаются в улучшении. Недостатки можно объяснить различиями в вязкости, адгезии и испаряемости воды и полиэфирных масел эти свойства могут быть улучшены полиалкиленгликолями с широким диапазоном молекулярных масс. [c.121] Диэфиры полиэтилен- и полипропиленгликолей с длинноцепочечными жирными кислотами растворимы в моторных бензинах- и частично в минеральных маслах. Они могут применяться для двухтактных двигателей, обеспечивая достаточную степень смазывания при незначительном образовании отложений на выхлопных окнах при содержании 0,5—1,0% (масс.) масла в топливе [6.111]. [c.121] Пластичные смазки на базе полигликолей обычно содержат графит и МоЗа, хотя высококачественные продукты могут быть получены и с литиевыми мылами. Эти продукты применяют только в тех областях, в которых требуются смешиваемость с водой, нерастворимость в масле или другие свойства, характерные для полиалкиленгликолей. [c.121] Вернуться к основной статье