Композиция гетероорганических соединений как антиокислительная и трибологически активная присадка к моторным маслам с улучшенными экологическими свойствами

• Автор: Золотов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.13, 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава I. Литературный обзор

1.1. Антиокислительные свойства смазочных масел

1.1.1. Основные пути ингибирования реакции окисления углеводородов

1.1.1.1. Ингибирование свободно-радикальных процессов

1.1.1.2. Разложение гидропероксидов

1.1.1.3. Мицеллярное ингибирование

1.1.1.4. Пассивация металлов

1.1.2. Антиокислительные присадки к маслам, типы и

механизм действия

1.2. Смазочные масла в трибологических процессах
1.2.1. Разновидности процессов трения и износа
1.2.2. Типы и механизм действия трибологически активных присадок к маслам
1.3. Экологические проблемы использования масел,
содержащих сульфатную золу, атомы фосфора и серы
1.4. Выводы из литературного обзора
Г лава II. Экспериментальная часть
2.1. Исходные реактивы и материалы
2.2. Методы проведения эксперимента
2.2.1. Синтез компонентов полифункциональной присадки
2.2.1.1. Синтез образцов аммонийной соли
диалкилдитиофосфорной кислоты (АДТФ)
2.2.1.2. Синтез тетра(2-этилгексил)тиурамдисульфида

2.2.2. Методы определения антиокислительных свойств композиции
2.2.2.1. Кинетика образования и разложения гидропероксидов
22.2.2. Показатели термостабильности масла в объеме
2.2.3. Методы определения трибологической активности композиции
2.2.3.1. Изучение противоизносных свойств присадок
2.2.3.2. Определение коэффициента трения
2.2.3.3. Изучение поверхности трения в результате трибоконтакта
Глава III. Результаты и их обсуждение
3.1. Антиокислительные свойства композиции
3.1.1. Кинетика накопления и расходования гидропероксидов
3.1.2. Изучение композиции в ходе высокотемпературного каталитического окисления индустриальных масел
3.2. Исследование композиции в процессах трения и износа
3.2.1. Определение трибологических параметров
3.2.2. Изучение поверхностей трения в результате трибоконтакта
Выводы
Список литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В топливно-энергетическом обеспечении экономики страны, в том числе в транспорте, важная роль принадлежит углеводородным смазочным материалам, обеспечивающим экономию топлив и масел вследствие снижения потерь мощности двигателей на трение. Большое значение имеет также ресурсосбережение, поскольку высокоэффективные смазочные масла позволяют существенным образом уменьшать износ трущихся металлических узлов и деталей. Хорошо известно, что в процессе эксплуатации смазочные масла с момента производства до смены в двигателе транспортных средств претерпевают необратимые физикохимические превращения, которые сопровождаются значительным снижением их эксплуатационных свойств. Эти изменения связаны, в основном, с процессом окисления масел, продукты которого вызывают последующий рост вязкости, повышение коррозионной активности, образование осадков и т.п. В целом это явление ухудшения качества смазочных масел, одновременно с которым происходит срабатывание функциональных присадок, определяется таким понятием как старение масла.
Жидкофазное окисление углеводородов и материалов на их основе является одним из наиболее хорошо изученных химических процессов. Известна совокупность реакций, определяющая начальные стадии цепного окисления углеводородов. Получены также экспериментальные данные, что на глубоких стадиях процесса на механизм высокотемпературного окисления углеводородов заметное влияние оказывают мицеллярные частицы. Эти закономерности свойственны и минеральным смазочным маслам, в частности моторным маслам, функционирование которых в полной мере зависит

(Экомин-С, Фриктол, ПАФ-4), диалкилдитиокарбаматы молибдена (Моливан).
Противоизносные присадки предотвращают интенсивный износ и снижают скорость изнашивания трущихся поверхностей при умеренных нагрузках [60, 61]. В условиях высоких температур и контактных нагрузок молекулы присадки разлагаются с образованием химически активных соединений. Таким образом, механизм их действия основан на химическом взаимодействии активных полярных групп противоизносных присадок с металлом с образованием граничных слоев на трущихся металлических поверхностях.
В качестве противоизносных присадок используют [53, 60] органические соединения фосфора, серы и хлора, нафтеновые кислоты. К известным противоизносным присадкам относят диалкилдитиофосфат цинка (ДФ-11) и его производные, ВНИИНП-354, А-22, цинкобариевую соль изобутилового эфира
арилдитиофосфоновой кислоты - ЭФО, аммонийную соль диалкилдитиофосфорной кислоты - АДТФ.
Противозадирные присадки препятствуют катастрофическому износу, началу задира трущихся поверхностей металла при высоких и сверхвысоких нагрузках. В результате таких нагрузок и резкого повышения температуры в области контакта поверхностей имеет место заедание, и даже сваривание деталей. Сваривание может быть подавлено введением присадок, содержащих соединения серы, фосфора и хлора. Механизм действия этих присадок также связан с их разложением в зоне контакта с образованием активных элементов или их групп с последующим взаимодействием с поверхностными атомами металла. В отличие от противоизносных присадок в этом случае активные группы образуют модифицированные слои с участием металлической поверхности. Такие сульфидные, фосфидные