ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства растворов присадок в маслах из "Коллоидная стабильность композиций присадок в смазочных маслах" Эффективность действия различных функциональных присадок в значительной степени определяет уровень эксплуатационных свойств товарных масел соответствующего назначения. В свою очередь действие присадок зависит от их строения и состава, а также состава базового мвсла, в которое они вводятся. [c.3] Между присадками и компонентами масла возможны различного рода взаимодействия, сопровождаемые синергетическим или антагонистическим эффектами. Учитывая направленность изложения, в обзоре рассмотрены лишь те особенности, которые связаны с коллоидно-химическими аспектами действия. Принимая во внимание также, что масло с присадками 5шляется довольно сложной системой, кратко рассмотрены масляные основы и растворы в них функциональных присадок. [c.3] Для получения смазочных масел различного назначения как в зарубежной, так и отечественной практике используются преимущественно основы (базовые масла) нефтяного происхождения. В их производство в основном вовлекаются нефти со значительным содержанием масляных фракций - малосмолистые нефти, богатые малоциклическими углеводородами с длинными боковыми цепями и т.д. [1]. [c.4] В состав нефтяных масел, как правило, входят нафтеновые, парафиновые, ароматические, нафтено-ароматические углеводороды, а также смолисто-асфальтеновые вещества. Нафтеновые и ароматические углеводороды различакхгся по структуре и числу колец, числу атомов углерода в боковых цепях, степени их разветвленности и другим признакам. [c.4] В зависимости от состава углеводородов масла меняются и его свойства. Так, например, с помощью ароматических углеводородов можно регулировать термоокислительную стабильность, парафиновые углеводороды определяют температуру застывания и прокачиваемость масла при низкой температуре, асфальтены и смолы - диспергирующую способность масла и т.п. Присутствие в масле поверхностно-активных компонентов влияет на его смазывающие свойства. [c.4] В зависимости от назначения готового продукта базовые масла значительно раачичаются между собой по вязкости и химическому составу. Вязкость масел, как правило, колеблется от 3 до 20-30 мм /с при 100 С. Состав масла, помимо природы используемой нефти, регулируетсй технологией ого производства. Различают как высокоочищенные дистиллят-ные, так и остаточные масла, содержащие, как правше, в своем составе определенное количество поверхностно-активных веществ. [c.4] В общем выбор базовой основы зависит от назначения товарного продукта и определяется прежде всего тремя показателями, характеризующими собственно свойства основы. К ним относятся вязкостно-температурная характеристика, склонность к испарению в щироком интервале температур, а также приемистость к присадкам. [c.5] Вязкостно-температурные свойства и испаряемость масел, как следует из пртедонных результатов (табл. 1), зависят от способа их получения. Синтетические основы по подвижности при низкой температуре как уже отмечалось выше, значительно превосходят нефтяные. При этом синтетические углеводороды имеют также меньшую склонность к испарению. Полусинтетические масла по данному показателю занимают промежуточное положение [4 . [c.5] Приемистость масла к присадкам также зависит от способа получения оснош. Она повышается, как правило, с уменьшением содержания в их составе поверхностно-активных веществ (табл. 2). На эффективность действия некоторых типов присадок заметное влияние оказывает содержание в масле сернистых соединений [б]. [c.5] Подбор базовых масел стал возможен к насто оцему времени с развитием определенных теоретических и эмпирических подходов. Например, зависимость вязкости масел от температуры в первом приближении можно прогнозировать исходя из кинетической теории жидкости Френкеля и теории вязкости Андраде [7], а также предложенных к ним дополнений [в]. [c.5] Несоответствие в целом ряде случаев между расчетными и экспериментальными значениями определяется тем, что в действительности в отличие от принятых допущений масла являются сложными коллоидными системами. В них имеют место интенсивные межмолекулярные взаимодействия (ассоциация), результатом которых является образование мицелл, их агрегирование, а также различного уровня структурирование по всему объему 8J. Особенности образования и поведения таких структур (формирований) практически не учитываются рассмотренными Бьпие зависимостями и пока не поддаются достаточно надежному количественному описанию. [c.8] ИнтенсиБНСхзть и характер образования сложных структур в маслах зависят от химического состава их компонентов и температуры. Наиболее отчетливо это проявляется при отрицательных температурах и особенно в случае присутствия в маслах парафиновых углеводородов. При этом наблюдается образование мицеллярной структуры, вплоть до формирования надмицеллярных и жидкокристаллических систем. [c.9] Обстоятельные исследования низкотемпературиых свойств масел [7-10] показали, что с понижением температуры подвижность молекул углеводородов уменьшается по мере упрочнения связей между ними. При этом потеря подвижности масла возможна по двум направлениям вследствие загустевания (стеклования) и застудневания (кристаллизации и структуро-образования). Последний процесс связан с увеличением концентрации дисперсной фазы в системе по мере ее охлаждения и формированием дисперсной структуры по всему объему из кристаллизующихся твердь1х углеводородов. [c.9] Застудневание характерно преимущественно для парафинов, а загустевание - для нафтеновых и ароматических углеводородов [8]. С физической точки зрения потеря подвижности масел при низких температурах происходит вследствие превращения ассоциативных формирований из динамических в статические с анизотропной (при загустевании) и изотропной структурой (при застудневании). Не исключено также параллельное протекание указанных процессов в системе. [c.9] Расчеты показывают, что сопротивление течению масла при сравнительно умеренной температуре (до 100 С) складывается из двух компонентов молекулярного ( Д С ) и ассоциативного ( Д С ). Первый определяется перемещением свободных молекул, второй формируется вследствие разрьта связей в ассоциатах. Соотношение между ними зависит от химического состава жидкости и температуры (табл. 3) Показано [12], что сверхмицеллярная структура при температуре 40-90 С существует во многих маслах. Ее образование сопровождается возникновением экзотермического эффекта, аналогичного тому, который наблюдается в процессе быстрой коагуляции, описываемой теорией Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека (ДЛФО) [12. [c.9] Интенсивные специфические межмолекулярные взаимодействия отмечаются в нефтяных маслах, в частности для смесей парафино-нафтеновых и ароматических углеводородов, а также изопарафиновых углеводородов и эфиров в синтетических и полусинтетических маслах [14]. Наибольшая степень взаимодействия наблюдается в смесях, содержащих 10-30% ароматических углево дородов [15,1 б]. [c.12] Наиболее сложными и малоизученными системами из числа перечисленных являются полусинтетические (частично синтетические) масла, поскольку они содержат в своем составе различные группы углеводородов, склонных к поляризации и взаимодействию в различных условиях. Углубленные исследования коллоидного состояния масляных основ в широком диапазоне температур позволяют найти более эффективный и рациональный путь получения базовых продуктов с заданным уровнем эксплуатационных свойств при минимальных производственных затратах. [c.12] Вернуться к основной статье