Таким чином, в процесі карбонатації в певному режимі в присутності промоторів утворюється надлужний сульфонат кальцію, частинки якого мають кальцитну модифікацію, що характеризується поганою хемосорбцією сульфонату на поверхні СаСО3 (лужне число надлужного компонента ЛК-1 дорівнює 612 мг КОН/г, що вище лужних чисел високолужних компонентів оливорозчинних додатків). Цим і пояснюється здатність колоїдних частинок кальциту до аґреґування і утворення пластичної системи.
Вихід надлужного компонента, встановлений експериментально (табл. 2, рядок 1), для комплексних сульфонатних систем перевищує сумарний вміст карбонату і сульфонату кальцію, одержаний розрахунково (табл. 2, рядок 8). Різниця між експериментальним і розрахунковим результатами свідчить, що в надлужний компонент входять МБК і Ca(oSt)2, присутність яких у міцелі надлужного компоненту фіксується потенціометричним титруванням. Розрахунковий вміст надлужного компоненту в комплексному мастилі встановлюється на основі карбонату і сульфонату кальцію без врахування МБК і Ca(oSt)2, оскільки прямі методи їх визначення відсутні.
МБК і Ca(oSt)2 спричинюють зміну складу міцел надлужного сульфонату кальцію. Молекули МБК проникають до карбонатного ядра, що розслабляє структуру геля (МС-2). Молекули Ca(oSt)2 входять до оболонки міцели, придаючи тиксотропній системі додаткову аґреґативну стійкість. На відміну від простого сульфонатного мастила дисперсна фаза КНСМ складається з міцел, ядра яких, що містять колоїдний карбонат і метаборат кальцію, покриті адсорбційною оболонкою із сульфонату і 12-гідроксистеарату кальцію (рис. 3).
Рис 3. Міцела комплексного надлужного сульфонату кальцію
|
Таким чином, методами потенціометричного титрування та ІЧ-спектроскопії встановлено роль компонентів у формуванні міцели комплексного надлужного сульфонату кальцію як складової структурного каркасу мастила та їхній вплив на окремі характеристики КНСМ.
Для вивчення зовнішньої структури дисперсної фази КНСМ методом просвічуючої електронної мікроскопії досліджені надлужні компоненти ЛК-1÷ЛК-4. Частинки простого надлужного сульфонату кальцію ЛК-1 утворюють ланцюжки з переважно сферичних частинок розміром ~ 20 нм (рис. 4, ЛК-1). Система МС-2 втрачає тиксотропність, тому надлужний компонент ЛК-2 характеризується полідисперсністю в інтервалі від 10 до 60 нм і поліморфністю частинок карбонату кальцію. Розміри колоїдних частинок системи ЛК-3 найменші, ~ 10 нм. Вони також об`єднуються в ланцюжки. У комплексного надлужного сульфонату кальцію ЛК-4 спостерігаються два типи частинок (рис. 4, ЛК-4). Перший – міцели комплексного надлужного карбонату кальцію, що об`єднуються в конгломерати довжиною 100-150 і шириною 20 нм, другі – голчасті кристали Ca(oSt)2, вони спостерігаються лише за надлишку Ca(oSt)2.
ЛК-1 ЛК-4
Рис. 4. Елементи структури надлужних компонентів сульфонатних систем;
Електронно-мікроскопічні дослідження впливу компонентів на структуру загусника КНСМ засвідчують: в реакції утворення простого надлужного сульфонату кальцію (МС-1) формуються міцели з середніми розмірами 20 нм, які утворюють конгломерати з 5-8 міцел; під час модифікування надлужного карбонату кальцію МБК відбувається проникнення останнього в ядра міцел, що збільшує розміри ядер і спричиняє розупорядкування структури геля; в процесі модифікування частинок
|
надлужного карбонату кальцію Ca(oSt)2 його молекули входять до оболонок міцел, внаслідок чого розміри ядер зменшуються; за одночасного модифікування міцел простого надлужного сульфонату кальцію МБК і Ca(oSt)2 вплив модифікуючих агентів взаємно урівноважується, розміри частинок комплексного надлужного сульфонату кальцію, як і розміри простого, дорівнюють приблизно 20 нм. Додаткова стабілізуюча дія Ca(oSt)2 запобігає розупорядкуванню ядер міцел під впливом МБК і зберігає стабільність тиксотропної системи.
Результати, зафіксовані методом скануючої електронної мікроскопії, підтверджують висновки, зроблені на основі досліджень з допомогою просвічуючої електронної мікроскопії: всі досліджені системи мають зернисту структуру, причому, чітко фіксується, що складовими елементами більших частинок є дрібніші глобулярні включення.
Спектри комбінаційного розсіювання зразків надлужних компонентів сульфонатних мастил вказують на відсутність вільних молекулярних ланцюжків у сульфонатних оболонках в результаті їхньої упаковки в надмолекулярні утворення. Складність структурної ієрархії елементів надмолекулярних утворень, що відрізняються як розмірами, так і щільністю упаковки молекулярних ланцюжків, і обумовлюють значне розширення ліній КР-спектрів.
Рентгенівським структурним аналізом досліджували надлужний компонент ЛК-4 (рис. 5). На рентґенограмах спостерігаються рефлекси, характерні як для кальциту, так і для араґоніту та фатериту. Найсильніші лінії на рентгенограмі ЛК-4 відповідають рефлексам, характерним для кальциту (d = 0,303; 0,228; 0,209; 0,191; 0,187 нм). Інші рефлекси значно слабші. Можна стверджувати, що для СаСО3, який входить до складу ЛК-4, характерна поліморфна модифікація кальциту.
Надлужні компоненти ЛК-4÷ЛК-6 досліджували також методом малокутової рентгенівської дифрактометрії. Встановлено, що розсіяння рентгенівських променів надлужними компонентами сульфонатних мастил в області малих кутів має дифузний характер, що засвідчує значну розупорядкованість системи і велику полідисперсність.
Рис.5. Рентгенограма надлужного компоненту ЛК-4:
к – кальцит
ф – фатерит
а – арагоніт.
|
Таблиця 3.
Параметри мікрогетерогенності надмолекулярної структури мастил
Зразок | Радіуси інерції частинок, Нм | Відносний об`єм частинок ( | ||||||||
R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | (NV)1 | (NV)2 | (NV)3 | (NV)4 | (NV)5 | |
ЛК-4 | 0,68 | 1,42 | 5,30 | 14,7 | 28,1 | 0,91 | 0,62 | 1,56 | 0,54 | 0,87 |
ЛК-5 | 0,70 | 1,38 | 4,20 | 12,6 | 18,7 | 0,87 | 0,71 | 0,98 | 0,61 | 0,66 |
ЛК-6 | 0,71 | 1,20 | 4,10 | 12,8 | 16,9 | 0,85 | 0,77 | 0,93 | 0,71 | 0,68 |
Можна допустити, що два значення радіусів інерції R1 і R2 відносяться до мікропор, а три – R3, R4 і R5 – до розсіюючих частинок. Значення радіуса інерції R3 співпадає з розміром когерентного розсіяння рентґенівських променів у широких кутах частинками СаСО3. Очевидно, це середньостатистичний розмір карбонатних ядер, з яких побудовані конґломерати. Значення радіусів інерції R4 і R5 відповідають середньостатистичним розмірам конґломератів частинок.
Розміри кальцитних ядер міцел КНСМ відрізняються від розмірів фатеритних ядер міцел високолужних додатків, що служить однією з визначальних характеристик для диференціації параметрів карбонатації в процесах одержання мастил і додатків.
У четвертому розділі наведені трибологічні властивості КНСМ.
Для виявлення механізмів поверхневої активності комплексного надлужного сульфонату кальцію в процесі тертя використовували системи МС-1÷ МС-4, а також МС-3´ та МС-4´ із заниженим вмістом Ca(oSt)2. Окрім визначення трибологічних властивостей на ЧМТ-1 протизношувальнi, протизадирнi та антифрикцiйнi характеристики модельних систем вивчали на низці інших машин тертя [машина тертя Falex-6 (ASTM D 2596), машина тертя Falex-1 (ASTM D 2509), машина тертя Optimol SRV (DIN]. Залежність морфології та хімічного складу поверхонь тертя від компонентного складу систем досліджували методами електронної скануючої мікроскопії та електронної Оже-спектроскопiї. Поряд з традиційною парою тертя сталь-сталь випробувані також пари сталь-бронза i сталь-дюралюмiнiй.
Використані методики забезпечують реалізацію різноманітних енергетичних діапазонів, у яких мастильний матеріал виявляє різні механізми поверхневої активності i в інший спосіб впливає на трибологiчнi
характеристики пари тертя. Всі досліджені надлужні сульфонатні мастила можна віднести до групи EP.
|
Використання надлужного сульфонату як загусника мастила забезпечує перенесення міцел до поверхні тертя металу та їхню активну участь у трибохімічних перетвореннях поверхневих прошарків. Підтвердження цього отримано методом електронної Оже-спектроскопiї. Виявлено, що в діапазоні температур 90-160оС на поверхні тертя сталі під адсорбційним шаром надлужного сульфонату в багатьох випадках з’являється тонка поверхнева плівка СаО, яка в напрямку об’єму металу трансформується у структуру CaFe2O4, що стехіометрією нагадує складний оксид–ферит CaО·Fe2O3, який має структуру шпінелі, що забезпечує хороші когезійні властивості поверхневих шарів.
Формування феритних поверхневих прошарків під впливом кальциту пояснює поліпшені антифрикційні властивості надлужних сульфонатних мастил.
Таблиця 4.
Протизадирні властивості КНСМ, визначені на різних машинах тертя*
Мастило | Pк*1, Н | Flns*2, Н | ОК*3, Н | Nкр*4, хв-1 | Pз*1, Н | Fwlp*2, Н | Pзв*5, Н/мм2 | |
10 Гц | 70 Гц | |||||||
МС-1 | 980 | 1570 | 245 | >4000 | 4312 | 6080 | 876 | 58 |
МС-2 | 1234 | 1960 | 314 | >4000 | 4900 | 3920 | 836 | >1500 |
МС-3 | 1087 | 1570 | 245 | 2700 | 4900 | 3090 | 82 | 35 |
МС-3´ | 1234 | - | - | 2300 | 4900 | - | - | - |
МС-4 | 1234 | 1570 | 265 | >4000 | 5508 | 7850 | 80 | 53 |
МС-4´ | 1234 | - | - | >4000 | 5100 | - | - |
*1) Машина тертя ЧМТ-1 (ГОСТ 9490). *2) Машина тертя Falex-6 (ASTM D 2596).
*3) Машина тертя Falex-1 (ASTM D 2509). *4) Машина тертя Falex-6 (методика УкрНДIНП „МАСМА”). *5) Машина тертя Optimol SRV (DIN
Описаним процесам сприяє МБК. Каталітична дія останнього пояснюється тим, що молекули МБК проникають у ядра міцел і розрихлюють їх, підсилюючи поверхневу активність кальциту за рахунок збільшення дефектності поверхні його частинок та полегшення доступу молекул
|
Ca(oSt)2, як більш ефективна порівняно з сульфонатом ПАР перешкоджає попаданню карбонату кальцію і МБК в зону тертя та адсорбції міцел надлужного сульфонату на поверхні металу, чим підсилює навуглецювання. Сили тертя зростають, поверхня сталі стає неоднорідно зношеною. Ефективність Ca(oSt)2 у випадках кольорових металів пов’язана зі зменшенням імовірності навуглецювання поверхонь тертя.
У п’ятому розділі описано дослідження впливу рецептурно-технологічних чинників на властивості КНСМ.
Для коректування рецептури і технології одержання КНСМ досліджена низка рецептурно-технологічних чинників: температура карбонатації ( оптимальна – 308-313 К); ступінь карбонатації (оптимальний для використаної в роботі сировини – 70%); співвідношення сульфонат кальцію (CaSul) : карбонат кальцію (CaCO3) (оптимальне масове співвідношення CaSul:CaCO3 = (8÷10) : 13); спосіб завантаження оливи (оптимальною є карбонатація у 30-35% розрахункової кількості оливи, завантаження решти оливи одноразово чи порціями не впливає на властивості мастила); концентрації метанолу і толуолу (оптимальним є об’ємне співвідношення метанол : толуол 35 мл : 50 мл (мольне – 1,84 : 1,00) на 100 г нелетких компонентів мастила); концентрація води в метанолі (оптимальна 3,1 – 3,2% з розрахунку на метанол); умови відгону розчинників (відганяти розчинники доцільно до 408 К за швидкості перемішування 45-60 хв-1); кінцева температура термооброблення (оптимальна – 420-425 К); умови охолодження (структура КНСМ формується до стадії охолодження; тому можна використовувати доступні та економічно виправдані умови); концентрація СаСО3 (не доцільно зменшувати концентрацію СаСО3 нижче 15%); концентрація 12-HoSt (оптимальна концентрація 12-HoSt знаходиться в межах 6-8%); концентрація H3BO3 (за оцінкою трибологічних характеристик оптимальна концентрація H3BO3 – 6%); концентрація водного розчину H3BO3 (оптимальна в межах 28-30%); антиокиснювальні додатки (найкращими серед досліджених інгібіторами окиснення КНСМ є борін та біноксин, концентрація яких доцільна в межах 1,5-2,0 та 0,3-0,5% відповідно); дисперсійне середовище (найкращі загущувальні властивості комплексний надлужний сульфонат кальцію проявляє в оливі ПН 101/1 та, враховуючи експлуатаційні і екологічні характеристики мастила, його доцільно одержувати на оливі МС-20).
ТТаблиця 5
Порівняння показників якості комплексного надлужного сульфонатного мастила, зарубіжного аналога (G-2000)
і деяких вітчизняних високотемпературних багатоцільових мастил
Мастило | Температура крапання, оС, ГОСТ 6793-74 | Пенетрація, м·10-4, ГОСТ 5346-78 | Колоїдна стабільність, %, ГОСТ 7142-74 | Границя міцності, Па, ГОСТ 7143-73, метод Б | Термозміцнення, %, 150 оС, ГОСТ 7143-73, метод А, Б | Трибологічні властивості на ЧМТ, Н, ГОСТ 9490-75 | Скидання мастила, на приладі “АДАМС” при 130оС, г, ASTM D 1263 | Водовимивання, %, ASTM D 1264 | |||
20оС | 80оС | (Pк) | (Pз) | (Із) | |||||||
Комплексне мастило на базі надлужного сульфонату кальцію* G-2000 Уніол-2У ЛКС-металургійне Алюмол Полімол | Вище 230 Вище 230 Вище 215 Вище 230 Вище 220 Вище 230 | 228 245 330-380 250-320 220-270 250-295 | 1,8 1,7 < 12 < 12 < 10 < 7 | 800 630 - 150-600 | 520 190 100-300 - > 150 > 200 | 50 - 14 < 250 < 50 - - | 1234 980 > 1000 > 800 > 710 > 800 | 4900 4140 > 2400 > 2800 > 1580 > 2000 | 648 530 > 400 > 400 > 320 > 400 | 1,99 14,55 - - - - | 0,00 0,75 - - - 0,50 |
|
КНСМ порівняли з зарубіжним аналогом фірми „Вітко” – G-2000 та традиційними вітчизняними багатоцільовими мастилами Уніол-2М (кСа), ЛКС-металургійне (кLi), Алюмол (кAl) та Полімол (полісечовинне). Наведені в табл. 5 результати засвідчують, що КНСМ Суллена за низкою трибологічних, адгезійних та інших властивостей значно краще від зазначених мастил.
В дисертації наведені результати, що стосуються організації дослідно-промислового виробництва мастила Суллена ВАТ „АЗМОЛ”. Одержані партії досліджені на відповідність вимогам технічних умов ТУ У ., літера А.
ВИСНОВКИ
У дисертації викладено результати вивчення внутрішньої та зовнішньої будови дисперсної фази КНСМ, дослідження його трибологічних властивостей та оптимізовані рецептурно-технологічні чинники виробництва таких мастил.
1. Внаслідок системного вивчення будови міцел, властивостей надміцелярних утворень комплексного надлужного сульфонату кальцію як складових структурного каркасу дисперсної фази мастил розв’язано конкретну прикладну народногосподарчу задачу - розроблена технологія виробництва комплексного надлужного сульфонатного мастила, яке, порівняно з традиційними комплексними мастилами (літійовими, кальційовими та алюмінійовими), характеризується кращими експлуатаційними властивостями в умовах дії кількох „стрес-чинників”.
2. Встановлено, що міцели комплексного надлужного сульфонату кальцію складаються з ядер, які містять карбонат кальцію, що має поліморфну модифікацію кальциту, та метаборат кальцію і покриті адсорбційною оболонкою з молекул сульфонату та 12-гідроксистеарату кальцію.
3. Методом просвічуючої електронної мікроскопії знайдено, що введення до складу простого надлужного сульфонату кальцію метаборату кальцію (МБК), який входить в ядра міцел, спричинює їхнє розширення і призводить до розупорядкування геля, а залучення 12-гідроксистеарату кальцію, що розміщується в оболонках міцел, спричинює їхнє зменшення і сприяє посиленню аґреґативної стабільності системи. За одночасного введення МБК та Ca(oSt)2 вони взаємно урівноважують дії один одного. Розміри частинок простого і комплексного надлужного сульфонату кальцію однакові.
4. Методами скануючої електронної мікроскопії, КР-спектроскопії та рентгенівськими дослідженнями підтверджено широку полідисперсність структурних утворень комплексного надлужного сульфонату кальцію та їхню складну зовнішню будову.
|
від умов тертя, впливає слабко або дещо погіршує змащувальні властивості надлужного сульфонатного мастила для сталевих пар тертя і покращує їх для пар тертя з кольорових металів.
6. Вивчення будови міцел і надміцелярних утворень комплексного надлужного сульфонатного загусника та впливу модифікуючих додатків на властивості мастил на його основі стали науковим підґрунтям створення ретельно відпрацьованої рецептури і технології виготовлення комплексного надлужного сульфонатного мастила Суллена (ТУ У ., літера А), дослідно-промислове виробництво якого організовано на ВАТ „АЗМОЛ” за розробленим в процесі досліджень рецептурно-технологічних чинників технологічним регламентом.
Основний зміст роботи викладено у наступних публікаціях:
1. , Кобилянський Є. В., Іщук Ю. Л., Танцюра і надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил // Катализ и нефтехимия
– 2000. – № 5-6, – С.104-110.
Участь дисертанта полягає в підготовці модельних зразків та надлужних компонентів КНСМ і в дослідженні результатів їхнього вивчення методами СКР, РСА та МРД.
2. Кобилянський Є. В., Іщук Ю. Л., Дугіна Л. М., , Родіонова -мікроскопічні дослідження тиксотропних систем на базі комплексного надлужного сульфонату кальцію // Вопросы химии и химической технологии – 2001. – № 4. – С. 105-107.
Дисертантом одержані надлужні компоненти КНСМ і препаровані для дослідження методом ПЕМ, а також проаналізовані електронні мікрофотографії.
3. , , . Строение сверхщелочных сульфонатных смазок // Химия и технология топлив и масел – 2002. – № 2. – С. 34-37.
Участь дисертанта полягає в синтезі модельних зразків та відповідних надлужних компонентів і в здійсненні їхнього дослідження методами потенціометричного титрування та ІЧ-спектроскопії.
4. Makedonsky O., Kobylyansky E., Ishchuk Yu. Structure and Physico-Chemical Properties of Overbased Calcium Sulfonate Complex Greasees // Eurogrease – 2003. – July-August. – P. 5-23.
Дисертантом проаналізовано вплив комплексоутворюючих інгредієнтів – МБК та Ca(oSt)2 – на будову і властивості КНСМ.
|
Участь дисертанта полягає в синтезі модельних зразків та відповідних надлужних компонентів і в інтерпретації впливу компонентів мастил на їхні трибологічні властивості.
6. Пат. 31884 Україна, МПК 7 С10М121/04, 123/06. Спосіб одержання пластичного мастила / Кобилянський Є. В., , Іщук Ю. Л., , Ленд’єл Й. В., Дугіна Л. М., – № ; Заявл. 11.11.1998 р.; Опубл. 15.01.2003, Бюл. № 1, 2003 р.-8c.
Дисертантом запропоновано формування технологічних параметрів заявлюваного процесу.
7. Makedonsky O., Kobylyansky E.,.Ishchuk Yu. Structure and Physico-Chemical Properties of Overbased Calcium Sulfonate Complex Greases // Proceeding on the ELGI 15th Annual General Meeting. – Vienna. – 2003. – P. 1-16.
Дисертантом проаналізовано вплив інгредієнтів КНСМ – МБК та Ca(oSt)2 – на його будову і властивості.
8. , Кобилянський Є. В., Іщук Ю. Л.. Структура і фізико-хімічні властивості комплексних надлужних сульфонатних мастил // Тези доповідей 8-ї міжнародної науково-технічної конференції „Розробка, виробництво та застосування мастильних матеріалів та присадок”. – Бердянськ. – 2003. – С. 114-118.
Дисертантом досліджено вплив технологічних параметрів процесу одержання КНСМ на його фізико-хімічні властивості.
9. О, Іщук Ю. Л., Кобилянський Є. В. Структура і фізико-хімічні властивості комплексних надлужних сульфонатних мастил // Тези доповідей на ІІІ науково-технічної конференції „Поступ в нафтогазопереробній та нафтохімічній промисловості”. – Львів. – 2004. – С.53-56.
Дисертантом показано взаємозв’язок між зміною технологічних параметрів одержання КНСМ і його характеристиками.
10. , Кобилянський Є. В., Іщук і фізико-хімічні властивості комплексних надлужних сульфонатних мастил // Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції “Прогрес в технології горючих копалин та хіммотології паливно-мастильних матеріалів”. – Дніпропетровськ. – 2005. – С. 48-49.
Участь дисертанта полягає у встановленні оптимальних технологічних параметрів одержання КНСМ.
|
Структура, властивості та технологія виробництва комплексних надлужних сульфонатних мастил. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.07 – хімічна технологія палива та паливно-мастильних матеріалів. – Національний університет „Львівська політехніка”, Львів, 2008.
Методами потенціометричного титрування, ІЧ - та КР-спектроскопії, електронної мікроскопії та рентґенівськими методами дослідження встановлено тип колоїдної структури надлужного сульфонатного загусника (дисперсної фази) комплексного мастила, обґрунтовано будову міцели комплексного надлужного сульфонату кальцію як елементарної частинки надміцелярних елементів структурного каркасу мастил в залежності від його компонентного складу та будову його надміцелярних утворень. Доказано, що чинником, який спричинює утворення тиксотропної системи є кальцитна поліморфна модифікація міцелярних ядер комплексного надлужного сульфонату кальцію. Встановлено природу взаємодії комплексоутворюючих компонентів – МБК і Ca(oSt)2 – з міцелою простого надлужного сульфонату кальцію і вивчено вплив цих компонентів на фізико-хімічні, реологічні та трибологічні характеристики КНСМ. Досліджено вплив рецептурно-технологічних чинників на фізико-хімічні, реологічні та трибологічні властивості КНСМ, наведені результати його лабораторно-стендових випробувань, які порівнюються з характеристиками низки зарубіжних аналогів та вітчизняних багатоцільових мастил.
Дослідження будови міцел та надміцелярних утворень комплексного надлужного сульфонатного загусника та вивчення впливу модифікуючих додатків на властивості мастил на його основі, а також оптимізація рецептурно-технологічних чинників стали науковим підґрунтям створення рецептури і технології виготовлення мастила нового типу – комплексного надлужного сульфонатного мастила Суллена (ТУ У ., літера А), дослідно-промислове виробництво якого організовано ВАТ „АЗМОЛ”.
Ключові слова: надлужний сульфонат кальцію, міцела, надміцелярні утворення, дисперсна фаза, комплексне надлужне сульфонатне мастило, рецептура, технологія, трибологічні характеристики.
АННОТАЦИЯ
Структура, свойства и технология производства комплексных сверхщелочных сульфонатных смазок. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.07 – химическая технология топлив и горюче-смазочных материалов. – Национальный университет „Львовская политехника”, Львов, 2008.
Для исследования влияния компонентного состава на свойства комплексных сверхщелочных сульфонатных смазок (КССС) изучены внутреннее и внешнее строение элементов дисперсной фазы простой
|
Методами потенциометрического титрования, ИК - и КР-спектроскопии, электронной микроскопии и рентгеновскими методами исследования установлен тип коллоидной структуры сверхщелочного сульфонатного загустителя комплексной смазки, обосновано строение мицеллы комплексного сверхщелочного сульфоната кальцит как зародыша надмицелярных элементов структурного каркаса смазок в зависимости от его компонентного состава и строение его надмицеллярных образований. Доказано, что фактором, обусловливающим образование тиксотропной системы, является кальцитная полиморфная модификация мицеллярных ядер комплексного сверхщелочного сульфоната кальция. Установлено природу взаимодействия комплексообразующих компонентов – МБК и ГОСК – с мицеллой простого сверхщелочного сульфоната кальция и изучено влияние этих компонентов на физико-химические, реологические и трибологические характеристики КССС. Исследовано влияние рецептурно-технологических факторов на физико-химические, реологические и трибологические свойства КССС. В частности, изучение трибологических характеристик КССС на разнообразных машинах трения и исследования их методом оже-спектроскопии засвидетельствовали, что использование комплексного сверхщелочного сульфонатного загустителя обеспечивает перенос сульфонатных мицелл к поверхности трения металла и их активное участие в трибохимических превращениях поверхностных прослоек. Приведены результаты лабораторно-стендовых испытаний, сравниваемые с характеристиками ряда зарубежных аналогов и отечественных многоцелевых смазок.
Исследование строения мицелл и надмицеллярных образований комплексного сверхщелочного сульфонатного загустителя и изучение влияния модифицирующих компонентов на свойства смазок на его основе, а также оптимизация рецептурно-технологических факторов стали научной основой создания рецептуры и технологии получения смазки нового типа - комплексной сверхщелочной сульфонатной смазки Суллена (ТУ У ., литера А), опытно-промышленное производство которой организовано .
Ключевые слова: сверхщелочной сульфонат кальция, мицелла, надмицеллярные образования, дисперсная фаза, комплексная сверхщелочная сульфонатная смазка, рецептура, технология, трибологические характеристики.
SUMMARY
Makedonsky O. O. Structure, Properties and Technology for Overbased Sulfonate Complex Greases Production. – Manuscript.
Dissertation is submitted for a scientific degree of candidate of technical sciences in specialized field 05.17.07 – сhemical technology of fuel and lubricating materials. – National University “L’vivska Politechnika”, L’viv, 2008.
Thickener’s colloidal structure of complex overbased sulfonate grease, well-substantiated the micelle’s structure of complex overbased calcium sulfonate depending on its component composition and the structure of its permicelle formations were determined with methods of potentiometric titration, CD - and IR-spectroscopy, electronic microscopy and X-ray methods of research. It has been proved that factor, which is responsible for a thixotropic system formation, is a calcite polymorphic modification of micelle nuclei of complex overbased calcium sulfonate. The nature of interaction of complex forming components – calcium metaborate and calcium 12-hydroxy stearate – with a micelle of simple overbased calcium sulfonate was found out and the influence of those components upon physico-chemical, tribological characteristics of complex overbased sulfonate grease was studied. It has been made the research into the influence of composition and technological factors upon physico-chemical, rheological and tribological properties of complex overbased sulfonate greases. The results of complex overbased sulfonate grease laboratory bench studies which were compared with characteristics of a number of foreign analogs and domestic multipurpose greases are presented.
Research into the micellae’ structure and permicella formations of complex overbased sulfonate thickener and the study of influence of modifying additives upon properties of greases on its basis as well as the optimization of composition and technological factors have become the scientific ground for the development of a formulation and technology for manufacturing the new type grease – complex overbased sulfonate grease “Sullena”(TU U 149943., letter A). Pilot-plant production of that grease has been arranged at JSC ”AZMOL”.
Key words: overbased calcium sulfonate, micelle (micella), permicelle formations, dispersed phase, complex overbased sulfonate grease, composition, formulation, technology, tribological characteristics.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 |
