Индустриальные масла. Общего назначения

     Для улучшения  низкотемпературных свойств масел  (что имеет особое значение  при эксплуатации двигателей  зимой, находящихся на открытой  стоянке автомобилей и тракторов)  подвергают деасфальтизации и  депарафинизации. Удаление из  масла этих соединений, обладающих  высокой температурой застывания, повышает низкотемпературные свойства  масел. 

     Деасфальтизацию  проводят с помощью жидкого  пропана, который под давлением  2-4 Мпа смешивают с очищенным  маслом в пропорции до 10:1. Процесс  протекает в специальных колоннах. Очищаемое масло поступает в  среднюю часть колонны, пропан - в нижнюю. Выводится битум из  самого нижнего уровня колонны.  Раствор очищенного от асфальта  масла выводится из верхней  части колонны, после чего очищенное  масло отделяется от растворителя.

     Депарафинизацию  масла, т. е. Выделение из  него парафина и церезина, производят  путем его глубокого охлаждения. Перед охлаждением в масло  добавляют растворители и смесь  нагревают на 15-20° выше температуры  полного растворения парафина  и церезина. Затем смесь подвергают  охлаждению и фильтрации или  центрифугированию. Застывший парафин  и церезин остаются на фильтрах. Освобожденное от парафина и  церезина масло при его охлаждении  в условиях реальной эксплуатации  обладает повышенной текучестью, что значительно облегчает пуск  двигателя при низких температурах.

     В последнее  время появляются методы очистки  масел, основанные на его фильтрации  через специальные мембраны, фильтрующие  на молекулярном уровне, которые,  например, пропускают молекулу углеводородов  и задерживают молекулу продуктов  окислительной полимеризации и  другие нежелательные примеси.  Этот метод еще не получил  широкого применения при очистке  моторных масел.

 

Присадки к смазочным  материалам

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, соволсмесь пента- и 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., диалкил- и 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-бутил- и 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, Са- и Ва-соли продукта конденсации алкилфенолов с формальдегидом), алкилсалицилатные (Са- и 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%.

Антипенные присадки предотвращают вспенивание смазочных материалов благодаря снижению прочности их поверхностных пленок вследствие адсорбции на них частиц добавок. Лучшие П. этого типа - полисилоксаны (напр., полиметилсилоксан, полидифенилсилоксан) и др. Концентрация 0,001-0,005%.

Антипиттинговые присадки предотвращают или ослабляют усталостные повреждения (осповидный износ) трущихся пов-стей. Добавками служат соед., содержащие S (напр., осерненные терпены, диалкилдитиофосфат Ва), полимеры (напр., полиизобутилен) и т.д. Концентрация 0,5-3,0%.

Металлоплакирующие присадки снижают износ тяжелонагруженных узлов трения за счет образования на сопряженных пов-стях тонкой металлич. пленки, наз. сервовитной (см. Металлоплакирующие смазочные материалы).

Деактиваторы  металлов уменьшают их каталитич. активность, предохраняя смазочные материалы от окисления. В качестве таких добавок применяют диамины (напр., N,N'-дисалицилиден-1,2-пропилендиамин) и иные соед., содержащие N (напр., бензотриазол), Р (триаллилфосфит) и др. Концентрация П., как правило, не превышает 0,001%, но иногда ее повышают на порядок.

Регуляторы  набухания резин препятствуют утечке масла или смазки через герметизирующие устройства и снижают трение в местах уплотнения движущихся деталей. Для этих целей предназначены дигексилфталат, его смесь с тридеци-ловым спиртом, триарилфосфат и т. д. Концентрация П. не более 2%

Значительно реже, чем рассмотренные, используются адгезионные, антирадиационные, бактерицидные, красящие и иные П. См. также Присадки к топливом.

Многофункциональные присадки обладают способностью одновременно улучшать неск. св-в смазочных материалов, заменяя целые композиции вводимых в них добавок, применение к-рых дорого и неудобно, а эффективность действия снижается вследствие взаимного, часто противоположного влияния компонентов. Многофункциональные П. представляют собой смеси добавок разного действия (смешанные, или комплексные, П.) либо орг. соед., содержащие S, P, металлы, полярные функц. группы. Пример комплексных П.-смесь алкилфенолята Ва и диалкилфенилдитиофосфата Zn (соотношение 5:2), обладающая моющими, противоиз-носными, антиокислит. и антикоррозионными св-вами. Индивидуальные многофункцион. добавки-в осн. моющие П.: сукцинимиды (способны нейтрализовать кислые соед., накапливающиеся в смазочных материалах, и, кроме того, улучшают их вязкостные св-ва), Са-соль диалкилариддитио-фосфорной к-ты (повышает устойчивость к окислению, улучшает моющие и противоизносные св-ва), диалкилдитиофосфат Zn (улучшает антиокислит., противоизносные и антикоррозионные св-ва) и т. д. Концентрация многофункциональных П. 0,5-5,0%.

 

Заключение

Масла индустриальные в настоящее  время занимают более 1/3 доли от производства всех нефтяных масел. Они предназначены  для защиты трущихся деталей станков, прессов, прокатных и волочильных  станов, текстильного оборудования, вентиляторов, гидравлических систем и прочего  промышленного оборудования и машин. Также их прямым назначением являются антикоррозионная защита деталей, обеспечение  отвода тепла от трущихся поверхностей и их очищение от загрязнений, предотвращение пенообразования при контакте с  воздухом.

Промышленные  масла применяются  в качестве основы для производства гидравлических жидкостей, технологических  и пластичных смазок, повышающих долговечность  и износостойкость оборудования.

На  данный момент производство синтетических  индустриальных масел  становится очень  популярным.

     Любые промышленные  масла проходят скрупулезное  тестирование в лабораториях  и на самом производстве, так  как они  создаются с учетом  строжайших требований и стандартов  современной промышленности. Сегодня  компании, занимающиеся производством   механизмов и оборудования, рассчитывают  на то, что уровень качества  индустриальных масел будет соответствовать   актуальным задачам промышленности XXI века.

 На  сегодняшний день  рынок масел, предназначенных   для промышленности, очень велик.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Кузнецов А.В., Топливо  и смазочные материалы.-М.: КолосС, 2007.

2. К.М. Бадыштова и др., Топлива, смазочные материалы и технические жидкости. –М.: Химия, 1989.

3. ГОСТ 17479.4-87 «Масла индусктриальные.  Классификация и обозначение».

4.   ГОСТ  20799-88 «Масла  индустриальные. Технические условия».

5. Г.П. Покровский «Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости», 1985.

6.  Кулиев A.M., Химия и технология присадок к маслам и топливам, М., 1972.