Структура, властивості та технологія одержання алкілсаліцилатних мастил

Abstract

Досліджено колоїдну структуру комплексного надлужного алкілсаліцилату кальцію – дисперсної фази пластичного мастила та розроблена рецептура і технологія одержання багатоцільового алкілсаліцилатного мастила, ґрунтовно вивчено його фізико-хімічні, реологічні, трибологічні та інші властивості. Методами потенціометричного титрування, ІЧ-спектроскопії, електронної мікроскопії та рентгенівського структурного аналізу встановлено тип колоїдної будови надлужного алкілсаліцилатного загусника – дисперсної фази комплексного мастила, її зовнішня форма та просторова структура. Встановлено закономірності взаємодії комплексоутворюючих компонентів – метаборату і 12-гідроксистеарату кальцію з вихідним простим надлужним алкілсаліцилатом кальцію. Ядра міцел комплексної системи складаються з кальцитного карбонату та метаборату кальцію, а зовнішні оболонки формуються молекулами алкілсаліцилату та 12-гідроксистеарату кальцію.Використовуючи низку стандартизованих, а також науково-обґрунтованих методів, що набули широкого застосування, вивчено вплив рецептурно- технологічних чинників на фізико-хімічні, реологічні, трибологічні, антиокислювальні та захисні властивості комплексних надлужних алкілсаліцилатних мастил, наведені результати його лабораторно-стендових випробувань, які порівнюються з характеристиками зарубіжних сульфонатних мастил. З використанням встановлених закономірностей, вперше у світовій практиці, розроблено рецептуру і технологію виготовлення комплексного надлужного алкілсаліцилатного мастила Алксана (ТУ У 23.2-00149943-562:2009, літера О) для важконавантажених вузлів тертя, що працюють у широкому температурному інтервалі, вологих та інших агресивних середовищах, і організовано його дослідно-промислове виробництво на ВАТ „АЗМОЛ”. Исследована коллоидная структура комплексного сверхщелочного алкилсалицилата кальция - дисперсной фазы смазок, впервые в мировой практике разработана рецептура и технология получения алкилсалицилатной многоцелевой смазки, основательно изучены ее физико-химические, реологические, трибологические и другие эксплуатационные свойства. Для установления природы взаимодействия компонентных составляющих на свойства комплексных сверхщелочных алкилсалицилатных смазок получены модельные системы: простой сверхщелочной алкилсалицилат кальция, промежуточные, содержащие кроме сверхщелочного алкилсалицилата еще один из комплексообразующих компонентов смазки – либо метаборат, либо 12- гидрооксистеарат кальция и комплексный сверхщелочной алкилсалицилат кальция. Методами потенциометрического титрования, ИК-спектроскопии, электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа установлено внутреннее строение мицелл и надмицеллярных образований дисперсной фазы смазок, ее внешняя форма и пространственная ориентация. Мицеллы комплексной системы состоят из ядра кальцитного карбоната и метабората кальция и внешней оболочки, сформированной из молекул алкилсалицилата и 12-гидроксистеарата кальция. Установлены закономерности взаимодействия комплексообразующих компонентов (метабората и 12-гидроксистеарата кальция) с мицеллой простого сверхщелочного алкилсалицилата кальция и изучено влияние этих компонентов на антиокислительные, защитные, реологические и другие свойства. Используя ряд стандартизированных, а также новейших методов, которые приобрели широкое применение в научной практике исследования, изучено влияние рецептурно-технологических факторов на физико-химические, реологические и трибологические характеристики комплексных сверхщелочных алкилсалицилатных смазок, приведенные результаты ее лабораторно-стендовых испытаний, которые сравниваются с характеристиками зарубежных сульфонатных смазок. С использованием установленных закономерностей впервые в мировой практике разработана рецептура и технология изготовления комплексной сверхщелочной алкилсалицилатной смазки – Алксана (ТУ В 23.2-00149943-562:2009, буква О) для высоконагруженных узлов трения, эксплуатирующихся в широком температурном интервале, влажных и других агрессивных средах, и организовано ее опытно-промышленное производство на ОАО „АЗМОЛ”.The colloidal structure of complex overbased calcium alkylsalicylate ─ dispersed phase of the grease was researched; the formulation and technology for making alkylsalicylate multifunctional grease were designed and its physico-chemical, rheological, tribological and other properties were fully studied. Internal structure of micelles and supermicellar formations of the dispersed phase of greases, their external form and spatial orientation were determined with the methods of potentiometric titration, IR-spectroscopy, electron microscopy and x-ray spectrography. Micella of the complex system consists of a nuclei of calcite carbonate and calcium metaborate and the external envelope which was formed with molecules of calcium alkylsalicylate and 12-hydroxystearate. Regularities of the interaction of complex formating components – calcium metaborate and 12-hydroxystearate – with the micelle of ordinary overbased calcium alkylsalicylate were established and the effect of these components upon antioxidant and protective properties were studied. Employing a number of standard as well as modern up-to-date methods, which are widely used in the scientific practice of research it was examined the influence of formulation and technological factors upon physico-chemical, rheological and tribological properties of overbased alkylsalicylate complex greases. The results of their laboratory-bench tests were presented which were further compared with the characteristics of foreign sulfonate greases. Established regularities-assisted, it had been designed, for the first time in the world practice, the formulation and technology for making “Alksana™” overbased alkylsalicylate complex grease (TU U 23.2-00149943-562 : 2009) for heavy loaded friction units operating in the wide temperature range and the presence of humidity and other aggressive media. The semicommercial production of “Alksana” grease was set up at JSC “AZMOL”.