ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства и применение антифрикционных присадок из "Противоизносные присадки к маслам" В качестве антифрикционных присадок, снижающих статическое и кинетическое трение и устраняющих скачки при трении, применяют поверхностно-активные вещества жирные кислоты, эфиры органических кислот и спиртов (в том числе натуральные жиры), а также амины и их производные. [c.148] Роль поверхностно-активных веществ при внешнем трении заключается в их способности формировать граничные смазочные слои и способствовать образованию зазора между трущимися телами за счет адсорбции молекул на поверхностях и таким образом снижать трение. [c.148] Жирные кислоты. Жирные кислоты представляю г собой наиболее эффективные присадки к маслам для снижения трения. Это было установлено Гарди [207], а Трийя [208] методом рентгеновской дифракции обнаружил, что снижение трения связано с ориентацией молекул жирных кислот перпендикулярно по отношению к поверхности (см. гл. V). [c.148] Жирные кислоты продолжают использовать в качестве присадок для улучшения смазывающих свойств масел. [c.148] Преимущество непредельных жирных кислот в снижении трения перед насыщенными объясняется присутствием в молекулах ненасыщенных кислот двойных связей, которые ведут себя как слабые полярные группы, повышая поверхностную активность кислот [13]. [c.148] Максимальная концентрация присадок жирных кис лот в нефтяных маслах не должна превышать 1,5 вес.% Высокая их концентрация (особенно ненасыщенных ок сикислот) недопустима, так как они повышают окисля емость масел и ограниченно растворимы в нефтяных маслах. [c.148] Указывается [71], что в качестве поверхностно-активной присадки к маслам используют осерненное и не-осерненное талловое масло. Его получают как побочный продукт при сульфатном производстве целлюлозы. Из сульфатных мыл, представляющих собой смеси натриевых солей смоляных и высокомолекулярных жирных кислот, выделяют сырое талловое масло и подвергают его дистилляции. Дистиллированное талловое масло содержит 57—65% жирных кислот и 30—36% смоляных кислот. Последние выкристаллизовываются при охлаждении, и их используют в производстве канифоли. После отделения смоляных кислот остается л идкий продукт — смесь высокомолекулярных жирных кислот преимущественно ненасыщенного характера (90%). Высокое йодное число этого продукта (160—190) свидетельствует о большом количестве ненасыщенных связей [210], вследствие чего жидкая часть таллового масла хорошо присоединяет серу в процессе осернения и является ценной поверхностно-активной присадкой к смазочным маслам. [c.149] Спирты. Из классических работ Гарди [207] известна способность алифатических спиртов снижать коэффициент статического трения стали по стали и стали по стеклу. Высокими антифрикционными свойствами обладают многоатомные спирты (глицерин, пентаэритрит и др.), однако они почти нерастворимы в нефтяных маслах. Низкомолекулярные одноатомные спирты летучи и не могут создавать устойчивые граничные смазочные слои. [c.149] Спирты десорбируются с поверхностей при более низких температурах, чем кислоты с таким же числом углеродных атомов в молекуле [211]. Поэтому граничные слои, образующиеся за счет спиртов, при кинетическом трении, сопровождающемся тепловыделением, нестойки. По этим причинам спирты неприменимы как антифрикционные присадки к смазочным маслам. [c.149] Нафтенат свинца, начиная с 30-х годов, широко используется как противозадирная, антифрикционная и антикоррозионная добавка к маслам для червячных и зубчатых передач, в большинстве случаев в сочетании с осерненным спермацетовым маслом. [c.150] Были предложены свинцовые соли других кислот олеат свинца, мыла на основе кислот рыбьего жира, свинцовые соли рицинолевой и оксистеариновой кислот, а также смешанные соли нафтеновых и молочной кислот. Некоторые из перечисленных мыл оказались эффективнее как противозадирные присадки, чем нафтенат свинца. Однако общий недостаток всех свинцовых мыл — нестабильность в растворе нефтяных масел — в наименьшей степени присущ нафтенату свинца. По этой причине последний получил наибольшее распространение. [c.150] Раствор нафтената свинца устойчив не во всех маслах. Для обеспечения его стабильности используют низкоиндексные масла неглубокой очистки, содержащие смолистые продукты. Кроме того, нафтенат свинца можно стабилизировать введением в масло солюбилизирующих агентов, наиример остаточных экстрактов от селективной очистки масел (до 2 вес. %), сульфонатов щелочных металлов, алкилфенолов (1—2 вес. %) и олеиновой кислоты [1]. Однако сульфонаты и олеиновая кислота, являясь сильными поверхностно-активными агентами, экранируют поверхность и существенно снижают действие противозадирных присадок. За рубежом товарный нафтенат свинца выпускается в виде концентрата в нефтяных маслах с содержанием свинца около 30 вес. %. В масло вводят от 2,5 до 10 вес. % такой присадки, как правило, в композиции с осерненным спермацетовым маслом, вносимым в количестве от 3 до 6 вес.%. [c.150] Присадки свинцовых мыл несколько повышают окисляемость масел и способствуют образованию стойких эмульсий масла с водой, ухудшающих его смазочную способность, но при этом они служат ингибиторами ржавления. Несмотря на ряд недостатков, композицию нафтената свинца с осерненным спермацетовым маслом до сего времени широко применяют за рубежом в смазочных маслах для промышленного оборудования. [c.150] Эфиры жирных кислот и спиртов и натуральные жиры. Эфиры жирных кислот и спиртов применяют не только в качестве антифрикционных добавок, но и непосредственно как смазочные жидкости (например, эфиры двухосновных кислот и одноатомных спиртов — диоктил-себацинат и диоктиладипинат). [c.151] Молекулы полных эфиров кислот и спиртов закрепляются на поверхности благодаря наличию поляризованной карбонильный группы, в которой кислород несет частичный отрицательный заряд. В зависимости от длины радикалов спирта и кислоты молекула эфира, ориентируясь на поверхности, может принимать форму более или менее симметричной шпильки , причем для ориентации молекулы перпендикулярно поверхности желательна ее максимальная асимметрия. Эфиры многоатомных спиртов или многоосновных кислот имеют несколько полярных (СООН, ОН) или поляризованных (С = О) групп и при малой длине углеводородных радикалов не образуют на поверхности перпендикулярно ориентированных, плотно примыкающих друг к другу длинных цепей ( молекулярный ворс ), облегчающих относительное скольжение поверхностей друг по другу [211]. В то же время натуральные растительные и животные жиры и масла, представляющие собой эфиры глицерина и высших жирных кислот ( с длинными цепями), являются эффективными присадками, улучшающими смазывающие свойства масел. [c.151] В зависимости от требований к вязкости приборных масел, определяющей амплитуду и продолжительность свободного колебания балансира, костяное масло подвергается различной обработке [214]. Так, при получении маловязкого масла для малогабаритных часовых механизмов лучшие результаты были достигнуты адсорбционной очисткой костяного масла (для удаления продуктов окисления и окислительной полимеризации) или его переэтерификацией. В результате переэтерификации получается маловязкий эфир одноосновного спирта, характеризующийся лучшей химической стабильностью, чем исходное костяное масло [214]. Технология получения приборных масел на основе костяного жира описана в работах [213, 214]. [c.152] Пальмовое масло содержит главным образом глицериды пальмитиновой и олеиновой кислот. Оно является основным продуктом при изготовлении смазывающе-охлаждающих жидкостей для прокатки металлов. [c.152] Касторовое масло из семян клещевины состоит в основном из глицеридов рицинолевой кислоты (80— 88 вес.%), а также олеиновой, стеариновой и линолевой. Для синтеза присадок используют касторовое масло с кислотным числом не выше 4 мг КОН/г, числом омыления 175—190 мг КОН/г и йодным числом 80—90. [c.152] Для синтеза антифрикционной и противоизносной присадки ЭЗ-2 касторовое масло (ГОСТ 6757—53, йодное число около 90) дегидрируют и обрабатывают пятисернистым фосфором. Присадку ЭЗ-2 вводят в масло (ГОСТ 3823—54), предназначенное для червячных передач троллейбусов. [c.153] Вернуться к основной статье