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.

13.3.1. 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. Ниже приведены химические формулы основных антиокислительных присадок, применяемых в отечественной практике.

НО С (СН₃)₃ NHCH₂C₆H₃OHR OR^/ OR^/

(СН₃)₃С O=C RO — P P — OR.

СН₃ NHCH₂C₆H₃OHR S — Zn — S.

R — изобутил.

R^/ — изооктил.

ионол АзНИИ-11 ДФ-11.

(2,6-дитретбутил-4-метилфенол) (диалкилдитиофосфат цинка).

Как видно из приведенных формул, антиокислительные присадки содержат гетероатомы одного элемента (ионол), двух элементов (АзНИИ-11) и даже трех элементов (ДФ-11).

С ионолом готовят трансформаторные, турбинные, индустриальные и другие масла. Присадка ДФ-11 используется для приготовления моторных, трансмиссионных, гидравлических и других масел.

• 13.3.2. Антикоррозионные присадки. Моторные масла без присадок могут обладать корродирующими свойствами. Кроме того, в этом случае они также накапливают в своем объеме продукты коррозии. Для снижения такого отрицательного действия масел используют антикоррозионные присадки. В качестве подобных присадок применяют различные серуи фосфорсодержащие органические соединения. Среди них необходимо выделить осерненные масла, сернистые эфиры жирных непредельных кислот, например рицинолевой и олеиновой. Противокоррозионными свойствами также обладают 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.
• 13.3.3. 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 нагарои осадкообразованию, возникновению лаковых пленок на поверхности деталей двигателей. Многие поверхностно-активные вещества снижают нагаро-, лакои осадкообразование. Типичными представителями этой группы присадок являются соли щелочно-земельных 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 маслонагар.

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 (ArSO₂O)₂Ba, который получают путем сульфирования дизельного масла (присадка СБ-3). Другие присадки этого типа представляют собой кальциевые или бариевые соли диалкилнафталинсульфокислоты (R₂C₁₀H₅SO₂)₂Me.
• 2. Алкилфеноляты бария или кальция, например (RC₆H₄O)₂Ba (присадка ВНИИ НП-350).
• 3. Бариевая соль продукта конденсации алкилфенола с формальдегидом (присадка БФК) имеет формулу:

О — Ва — О.

СН₂

R R.

Следует отметить, что все упомянутые в пунктах п. 1−3 присадки содержат в алкильных заместителях от 8 до 12 атомов углерода.

4. Алкилсалицилат кальция (присадка АСК) имеет формулу:

Здесь R — алкильные заместители с 14 — 18 атомами углерода.

5. Сукцинимидные присадки, например, один из представителей алкенилсукцинимида:

Здесь R — СН = СН — остаток полиолефина с молекулярной массой от 300 до 3000, R^/ — остаток полиэтиленполиамида.

13.3.4. Депрессорные присадки. Задача депрессорных присадок заключается в снижении вязкости и температуры застывания масел, улучшении их прокачиваемости при низких температурах. Химические формулы некоторых из них представлены ниже:

АФК АзНИИ — ЦИАТИМ — 1.

(алкилфенолят кальция) Добавка этих присадок, а также некоторых других, например Д (ПМА «Д») — продукта полимеризации эфира метакриловой кислоты и смеси жирных синтетических спиртов С₁₂ — С₁₈ нормального строения — значительно улучшает вязкостно-температурные свойства масел. В ряде случаев достигается снижение температуры застывания на 20 — 30 ^оС 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.

13.3.5. 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, рицинолевую, стеариновую, пальмитиновую и др.) Для этой цели могут применяться также природные жиры и масла, и синтетические присадки, например, ксантогенатной природы:

S S.

С₄Н₉ — О — С С — О — С₄Н₉

S — CH₂ — CH₂ — S.

дибутилксантогенат этилена (присадка ЛЗ — 6/9).

Аналогичное строение имеет диизопропилксантогенат этилена (присадка ЛЗ-23к).

13.3.6. 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 25 000. При этом следует отметить, что чем выше молекулярная масса прис…

В своем составе пластичные смазки содержат: а) масла; б) твердый загуститель, который разбухает в масле; в) облагораживающие добавки.

Примером такой смазки может служить смазка Литол -24, выпускаемая по ГОСТ 21 150–87. Это антифрикционная многоцелевая водостойкая смазка, предназначенная для применения в узлах трения различных транспортных средств и промышленного оборудования, судовых механизмов различного назначения.