ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Присадки алкилфенольного типа из "Химия и технология присадок к маслам и топливам" Чтобы уяснить перспективы развития производства масел вообще, и в частности производства моторных масел с присадками различного назначения, необходимо рассмотреть, хотя бы коротко, тенденции, имеющие место в мировой и отечественной практике развития двигателестроения. [c.7] Наиболее распространенным типом двигателей внутреннего сгорания в настоящее время являются поршневые двигатели, а среди них бензиновые моторы, используемые в качестве силовой установки в легковых и грузовых автомобилях. Годовой выпуск автомобилей непрерывно растет и за последние 15—20 лет увеличился примерно в два раза. [c.7] Характерной чертой структуры автомобильного парка в капиталистических странах является большой удельный вес легковых автомобилей. Следует отметить, что особенности социалистического ведения хозяйства в нашей стране привели к опережающему развитию грузового автотранспорта. Широкое применение в автомобильном транспорте, особенно для грузовых автомобилей, нашли дизельные двигатели.. [c.7] В связи с необходимостью защиты окружающей среды от загрязнения токсичными компонентами выбросов двигателей внутреннего сгорания (СО, N0 , С и др.) в мировом автостроении получают распространение нейтрализаторы выхлопных газов, электронные системы регулирования топливоподачи, а в ряде случаев осуществляется замена поршневых двигателей электродвигателями с питанием от аккумуляторов. Однако область применения последних будет ограничена вследствие необходимости подзарядки аккумуляторов через каждые 120—160 км. [c.7] Автомобильный транспорт не является единственным потребителем моторных масел. К нему следует отнести тракторные, тепловозные, судовые и стационарные дизели, выпускаемые в большом количестве. [c.7] Как известно, современное моторное масло должно отвечать определенному комплексу требований. Оно должно обладать противокоррозионными, моющими, противоизносными, антипен-ными, противозадирными, нейтрализующими и другими важными свойствами. Масла до-лжны обеспечивать надежную работу двигателей как на высокотемпературном, так и на низкотемпературном режиме. Индекс вязкости современных моторных масел должен быть не менее 90. Чтобы обеспечить моторный парк высококачественными маслами необходимо иметь хорошие базовые масла и эффективные присадки к ним. Объем производства присадок в стране зависит от объема производства масел, структуры их потребления и состава композиций присадок. Следует отметить, что улучшение качества масел и усовершенствование технологии изготовления двигателей позволит резко сократить расход смазочных материалов. [c.8] Структура потребления моторных масел будет обеспечиваться выпуском соответствующих количеств различных гругф масел для карбюраторных и дизельных двигателей. При этом производство масел будет развиваться в направлении увеличения удельного веса высококачественных масел, что в свою очередь потребует. увеличения не только объема выпуска присадок, но и расширения их ассортимента. Планируемое производство присадок в СССР позволит довести их содержание в моторных маслах до максимально достигнутого уровня (12 %).. [c.8] Большое внимание уделяется созданию всесезонных моторных масел, позволяющих надежно эксплуатировать двигатели в различных климатических условиях. [c.8] Сказанное выше свидетельствует о том, что создание высококачественных моторных масел для поршневых двигателей внутреннего сгорания и расширение их производства в нашей стране в ближайшее время остается весьма актуальной задачей. Кроме моторных масел резко увеличивается выработка индустриальных и трансмиссионных масел, улучшение эксплуатационных свойств которых также должно обеспечиваться с помощью высокоэффективных присадок. [c.8] Анализ мировой литературы за последние 30 лет показывает, что в процессе создания эффективных присадок к смазочным маслам исследовалась возможность использования для этой цели многочисленных органических соединений. Без преувеличения можно сказать, что в качестве присадок исследованы почти все классы органических соединений, содержащих различные функциональные группы и элементы. Однако, анализируя состав внедренных в промышленность присадок, можно отметить, что в качестве присадок используют лишь немногие органические соединения, которые содержат небольшое количество элементов и функциональных групп. [c.8] Большинство промышленных присадок и их композиций содержат в своем составе кислород, серу, фосфор, азот, хлор, кальций, барий, цинк, магний, стронций и такие функциональные группы, как карбоксильная, гидроксильная, сульфогруппа, дитио-фосфатная, аминогруппа, трихлорметильная и некоторые другие. При этом в большинстве случаев каждая присадка содержит в основном от одного до четырех элементов или функциональных групп. Для получения присадок, содержащих эти элементы и функциональные группы, по-видимому, немалое значение имеет доступность и дешевизна применяемых реагентов и их реакционная способность. [c.9] Полувековая мировая практика применения присадок, содержащих указанные элементы и функциональные группы, основанная на эмпирическом подходе к выбору типов соединений как присадок к смазочным маслам, в настоящее время находит определенное теоретическое обоснование. [c.9] Эффективность присадки зависит от валентного состояния и положения элементов в молекуле присадки, наличия функциональных групп, их синергизма и других факторов. Применение фосфор-, серу-, кислород- и азотсодержащих соединений в качестве присадок к смазочным маслам тесно связано с особенностью электронной структуры этих элементов. Взаимодействие их с металлической поверхностью деталей двигателя приводит к модифицированию последней (изменению структуры) и за счет образования защитных пленок обеспечиваются противокоррозионные, противоизносные и противозадирные свойства указанных соединений в растворе масел. Кроме того, присадки, содержащие эти элементы, стабилизируют масло, обрывая цепь окисления по реакции с пер-оксидными радикалами и разрушая гидропероксиды. [c.9] Что касается наличия в составе присадок металлов, главным образом бария, кальция, цинка и магния, то соли ряда органических кислот этих металлов, основные и сверхосновные, обладающие высокой щелочностью, нейтрализуют образующиеся в процессе работы двигателя продукты окисления масеЛ и способствуют диспергированию различных типов отложений в масле. [c.9] В настоящее время установлено, что свойства присадок зависят не только от характера содержащихся в них функциональных групп и элементов, но и от расположения в молекуле и от структуры молекул самих присадок. Так, изомеры алкилфенолов в зависимости от положения алкильного радикала в бензольном кольце существенно различаются по антиокислительной эффективности. Таким образом, главная задача исследователей при синтезе присадок с заданными свойствами заключается во введении в состав молекул присадок отдельных элементов и функциональных групп в требуемом сочетании и определенном положении их в молекуле. [c.9] В случае, когда используется композиция присадок — нескольких органических соединений, содержащих различные функциональные группы, при расходовании одного компонента другие компоненты композиции продолжают выполнять свои функции. Кроме того, при составлении композиции сравнительно легко можно подобрать различные соединения с отдельными функциональными свойствами с учетом их совместимости. [c.10] При разработке композиции присадок нельзя не учитывать синергизма и взаимного химического воздействия компонентов композиции присадок в условиях эксплуатации, где сказывается влияние температуры, давления, а также поверхности металла, оказывающей каталитическое и химическое воздействие на присадки. Подбор присадок следует осуществлять с учетом их назначения и условий эксплуатации. [c.10] Мы рассмотрели, какие основные элементы входят в состав органических соединений, используемых в качестве присадок к маслам. Теперь остановимся на классах и типах соединений, содержащих различные функциональные группы, которые являются основной частью присадок. В настояихее время практическое применение в качестве присадок к маслам в основном находят следующие типы соединений алкилфенолы, сульфонаты, сукцинимиды, алкилсалицилаты, полиметакрилаты, полиизобутилены, алкил-нафталины и диалкил(арил)дитиофосфаты и др. Из всех применяемых на практике присадок основная доля приходится на присадки алкилфенольного и сульфонатного типов. В ближайшее время намечается увеличить количество сульфонатных присадок. Предполагается также создание перспективной сырьевой базы для производства алкилсалицилатных, а также сукцинимидных, полиметакрилатных и других полимерных присадок. Особое внимание следует обратить на перспективные направления синтеза зольных и беззольных полимерных присадок. [c.10] На первый взгляд кажется, что вопрос создания производства присадок к смазочным маслам не слишком сложен, однако это не так. Синтез и применение присадок должны осуществляться на научной оснОве. При этом мастерство исследователей должно заключаться в умелом сочетании отдельных элементов и функциональных групп в молекуле органических соединений, установлении их соотношения и взаимного расположения, а также создании на базе этих соединений эффективных композиций. [c.10] Доведение концентрации различных присадок в маслах до 10— 15 % коренным образом изменит те понятия о присадках, которые мы применяли до сих пор. Теперь присадки становятся компонентами смазочных масел и новые перспективные масла будут представлять собой смеси, состоящие из углеводородов и специальных органических соединений. Совершенно ясно, что увеличение концентрации присадок в маслах приведет к удорожанию масел. С экономической точки зрения применение таких масел может быть рентабельным только в случае повышения эффективности применяемых присадок, улучшения качества базовых масел, а также усовершенствования конструкций двигателей и повышения культуры производства и эскплуатации масел. Указанные мероприятия позволят в значительной степени сократить расход применяемых смазочных масел. [c.11] Вернуться к основной статье