Химическая энциклопедия - присадки к смазочным материалам

, синтетич. (в основном) или прир. соединения, добавляемые к смазочным материалам для улучшения или сохранения на длительный срок их эксплуатац. св-в. Смазочные материалы содержат, как правило, от 2 до 7-8 разл. присадок (П.).

Эффективность действия П. обусловливается их хим. св-вами и концентрацией в смазочных материалах, а также приемистостью последних к добавкам (одинаковые П. более активны для одних базовых материалов, чем для других). П. должны хорошо растворяться в смазочных материалах, обладать малой летучестью и не испаряться из них при хранении и эксплуатации в широком диапазоне т-р; не вымываться водой и не подвергаться гидролизу; не взаимод. с конструкц. материалами, контактирующими со смазочными (за исключением случаев, когда такие р-ции лежат в основе механизма действия самих добавок); сохранять свои ф-ции в присут. иных добавок и не оказывать на них депрессивного действия. По главному назначению (определяющему св-ву) П. условно объединяют в неск. групп, основные из к-рых рассмотрены ниже.

Присадки, улучшающие смазочные свойства. Их действие обусловлено образованием на трущихся металлич. пов-стях разл. по хим. составу защитных пленок.

Противоизносные П. уменьшают износ пов-стей трения при относительно умеренных нагрузках и т-рах. К этим добавкам относятся масла и жиры растит, и животного происхождения (напр., горчичное масло, свиной жир); высшие жирные к-ты (напр., олеиновая) и эфиры (напр., сложный эфир пентаэритрита и себациновой к-ты); соед., содержащие S [напр., осерненное спермацетовое масло, бмс-(ал-килбензил)дисульфид], Р (напр., трикрезилфосфат), S и Р (напр., диизооктилдитиофосфат, диалкилтиофосфат Ва, цинк-бариевая соль изобутилового эфира арилдитиофосфорной к-ты), N (напр., 1 -бутилбензотриазол) и т. д. Концентрация П. в смазочных материалах 0,1-3,0%.

Противозадирные П. обеспечивают нормальную работу при высоких нагрузках трущихся пов-стей без задира и заедания, а также смягчают его, если оно происходит. Этим целям служат соед., содержащие S (напр., диизопро-пилксантат этилена-продукт взаимод. изопропилксантоге-ната К с дихлорэтаном); С1 (напр., изобутиловын эфир трихлоруксусной к-ты, совол-смесь пентаи тетрахлорди-фенилов); S и Р (напр., диалкилдитиофосфат Zn) и др. Концентрация П. не превышает 3-5%.

Антифрикционные П. предназначены для снижения (модификации) трения сопряженных пов-стей. К таким модификаторам относятся высшие жирные к-ты (напр., стеариновая), мыла этих и нафтеновых к-т (напр., стеарат А1, нафтенат Pb ), нск-рые эфиры глицерина и жирные амины, коллоидные дисперсии MoS2, графита и иных соед., нерастворимых в смазочных материалах (более перспективно применение в-в, образующих с ними устойчивые р-ры, особенно ряда соед. Мо). Концентрация П., как правило, 0,1-0,5%.

Фрикционные П. способствуют увеличению коэф. трения и предотвращению проскальзывания трущихся пов-стей. В качестве таких добавок применяют орг. к-ты и их производные лауриновую к-ту и ее смесь с моноолеинфосфатом, стеараты Mg, Са и Zn, сульфонат Ва, а также N-гидрокси-этилсукцинимид и т. д. Концентрация П. 0,1-2,0%.

Антиокислительные присадки повышают стойкость смазочных материалов к окислению при высоких т-рах. Действие антиокислителей обусловлено их способностью непосредственно тормозить окисление, обрывая цепные р-ции и превращая образующиеся пероксидные соед. в стабильные продукты, или пассивировать пов-сть металлич. катализаторов, присутствующих в смазочных материалах. Ингибиторами окисления служат ароматич. амины (напр., N-фенил-a-нафтиламин, дифениламин), фенолы [напр., 2,6-ди- трет -бутил-4-метилфенол, 2,2'-метилен- бис-(6- трет -бутил-4-ме-тилфенол)]; соли сложных эфиров дитиофосфорных к-т (напр., диалкили диалкилфенилдитиофосфаТы Са). Анти-окислит. добавки часто обладают хорошими противоизнос-ными, а также антикоррозионными и моющими св-вами (см. ниже). Концентрация П. от 0,01 до 1-3%.

Антикоррозионные присадки предохраняют от коррозии узлы и детали машин и механизмов, выполненные преим. из цветных металлов, особенно при повыш. т-рах. Ингибиторы коррозии представляют собой в осн. полярные ПАВ. Механизм их действия заключается в образовании на разл. пов-стях защитных комплексов с каталитически активными соед. металлов, накапливающихся в объеме смазочного материала в результате хим. растворения, либо стабильных оксидных, гидроксидных и др. пленок, устойчивых к воздействию агрессивных сред. В качестве ингибиторов кислотной коррозии используют бензотриазол, осерненные минер. масла, сульфиды алкилфенолов, производные тиофенолов, три-бутили трифенилфосфиты, диалкиловые эфиры дитиофос-форной к-ты и т. д. Концентрация П. 1-3%.

Особую группу ингибиторов составляют защитные, или антиржавейные, П., препятствующие атм. коррозии черных металлов. К ним относятся О-содержащие ПАВ (напр., синтетич. жирные к-ты и их зфиры), нефтяные и синтетич. сульфонаты (напр., сульфонаты Са, Na и Ва), окисленный петролатум, нитрованные минер. масла, алкенилянтарный ангидрид, дициклогексиламин и др. Концентрация П. колеблется в широких пределах (0,01-20%).

Вязкостные, или загущающие, присадки повышают вязкость и улучшают вязкостно-температурные св-ва смазочных материалов. В качестве таких добавок применяют обладающие большой вязкостью разл. полимеры (в виде р-ров в дистиллятных маслах)-гл. обр. полиизобутилен (мол. м. 4-25 тыс.), полиметакрилаты (3-17 тыс.), поли-винилбутиловый эфир (винипол, 5-12 тыс.), а также поли-алкилстиролы и т. д. Концентрация П. 1-20%.

Моюще-диспергиругощие присадки предупреждают или уменьшают образование на нагретых металлич. пов-стях углеродистых отложений (осадков, нагаров, лаковых пленок) в результате окисления и термич. разложения смазочных материалов. Моющие, или детергентные, П., адсорбируясь на указанных пов-стях, формируют на них двойной электрич. слой. Последний обладает экранирующим действием и препятствует накапливанию отложений. Наиб. распространены П. сульфонатные (преим. сульфонаты Са и Ва), алкилфенольные (дисульфидалкилфеноляты Ва и Sr, Саи Ва-соли продукта конденсации алкилфенолов с формальдегидом), алкилсалицилатные (Саи Ва-соли).

Особенность диспергирующих П. заключается в их способности тонко измельчать и поддерживать во взвешенном состоянии большие кол-ва твердых частиц, что стабилизирует их в объеме смазочного материала и предотвращает коагуляцию и осаждение на границе раздела фаз. В отличие от моющих эти П. представлены гл. обр. беззольными (не содержащими металла) соед., имеющими в молекуле азотсодержащую основную группу (основания Манниха, производные сукцинимида и др.). Концентрация этих и де-тергентных П. обычно не превышает 3-5%, и только в моторных маслах при работе двигателей на высокосернистом топливе ее увеличивают до 10-15%.

Депрсссорные присадки понижают т-ру застывания смазочных материалов (на 20-30°С) и улучшают их вязкостно-температурные, а иногда моющие и антикоррозионные св-ва. Депрессаторы в осн. алкилнафталины и алкилфе-нолы, а также Продукт взаимод. фталоилхлорида с диал-килфенолом (сантопур), окисленный петролатум, р-р мыла (напр., стеарат А1), нек-рые полиметакрилаты и др. Концентрация П. 0,05-1,0%.

Деэмульгируюшие присадки устраняют возможность образования стойких эмульсий, особенно при увлажнении смазочных материалов. В качестве деэмульгаторов используют Na-соли сульфокислот, производные аминов (напр., дипроксамин продукт взаимод. пролипропиленгликоля с этилендиамином) и т. д. Концентрация П. не превышает 0,05%.