Улучшение низкотемпературных свойств сульфонатных пластичных смазок
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………… 5
ГЛАВА 1. СОСТАВ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК НА
ОСНОВЕ СУЛЬФОНАТА КАЛЬЦИЯ. ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ …………… 12
1.1 Производство и потребление пластичных смазок с улучшенными
низкотемпературными характеристиками в Российской Федерации ………………… 17
1.2 Реологические свойства пластичных смазок ……………………………………………… 21
1.2.1 Вязкостные характеристики пластичных смазок. ……………………………………. 23
1.2.2 Влияние рецептуры на низкотемпературные свойства пластичных смазок .. 27
1.3 Современные представления о структуре и свойствах сульфонатных
пластичных смазок ……………………………………………………………………………………….. 30
1.4 Особенности подбора и применения пластичных смазок для работы при
низких температурах …………………………………………………………………………………….. 35
Заключение по обзору литературы ………………………………………………………………… 37
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………………… 38
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ…………………………………… 38
2.1 Объекты исследования …………………………………………………………………………….. 38
2.1.1 Дисперсная фаза сульфонатных пластичных смазок ……………………………….. 38
2.1.2 Дополнительные компоненты для формирования структуры смазки………… 41
2.1.3 Дисперсионная среда сульфонатных пластичных смазок ………………………… 42
2.1.4 Наполнители для пластичных смазок …………………………………………………….. 47
2.2 Методы исследования ……………………………………………………………………………… 49
2.2.1 Стандартные методы исследования показателей качества исходных
компонентов и пластичных смазок ………………………………………………………………… 49
2.2.2 Обработка результатов эксперимента и построение математической модели
……………………………………………………………………………………………………………………. 50
2.3 Приготовление сульфонатных пластичных смазок в лабораторных условиях 52
2.3.1 Оборудование для приготовления образцов смазки ………………………………… 52
2.3.2 Технология приготовления образцов сульфонатных смазок …………………….. 55
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ТИПА ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ НА
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СВОЙСТВА СУЛЬФОНАТНЫХ ПЛАСТИЧНЫХ
СМАЗОК ……………………………………………………………………………………………………… 58
3.1. Приготовление образцов сульфонатной пластичной смазки на загустителе
КНД-150 «А» ……………………………………………………………………………………………….. 58
3.2. Приготовление образцов сульфонатной пластичной смазки на загустителе С-
300 «А» ……………………………………………………………………………………………………….. 63
3.3. Приготовление образцов сульфонатной пластичной смазки на загустителе
ССК-400D ……………………………………………………………………………………………………. 68
Выводы по Главе 3 ……………………………………………………………………………………….. 72
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И КОЛИЧЕСТВА ДИСПЕРСИОННОЙ СРЕДЫ
НА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СВОЙСТВА СУЛЬФОНАТНЫХ
ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК ……………………………………………………………………………. 75
4.1. Приготовление образцов сульфонатных смазок на нефтяных дисперсионных
средах ………………………………………………………………………………………………………….. 75
4.1.1 Математическая модель прогноза эффективной вязкости сульфонатных
пластичных смазок на нефтяных маслах ………………………………………………………… 82
4.2. Приготовление образцов сульфонатных смазок на синтетических
дисперсионных средах ………………………………………………………………………………….. 86
4.2.1 Математическая модель прогноза эффективной вязкости сульфонатных
пластичных смазок на синтетических маслах …………………………………………………. 92
4.3. Приготовление образцов сульфонатных смазок на смешанных дисперсионных
средах ………………………………………………………………………………………………………….. 96
4.4. Влияние группового состава используемых дисперсионных сред на
эксплуатационные характеристики сульфонатных пластичных смазок …………… 100
Выводы по Главе 4 ……………………………………………………………………………………… 107
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК НА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СВОЙСТВА
СУЛЬФОНАТНЫХ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК ……………………………………………. 109
5.1 Влияние добавок на низкотемпературные свойства сульфонатных пластичных
смазок на среднещелочном загустителе КНД-150 «А» ………………………………….. 110
5.2 Влияние добавок на низкотемпературные свойства сульфонатных пластичных
смазок на высокощелочном загустителе С-300 «А» ………………………………………. 119
Выводы по Главе 5 ……………………………………………………………………………………… 132
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………………………………….. 133
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ…………………………………………….. 136
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………….. 137
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ……………………………………………………………………………………….. 146
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ……………………………………………………………………………………….. 148
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ……………………………………………………………………………………….. 150
Во введении раскрыта актуальность темы диссертационного
исследования, сформулированы цель и задачи работы, приведены научная
новизна, а также теоретическая и практическая значимость результатов
исследования,представленыстепеньдостоверностирезультатов
исследования и апробация работы.
В первой главе проанализировано современное состояние
производства низкотемпературных пластичных смазок в Российской
Федерации. Подробно рассмотрены реологические свойства пластичных
смазок, в частности вязкостные характеристики. Отмечено, что определение
эффективной вязкости пластичных смазок, особенно при отрицательных
температурах, осуществляется с помощью вискозиметра капиллярного типа с
постоянным расходом (АКВ-2 и АКВ-4), поскольку он не только позволяет
получить высокое давление, но и максимально полно имитирует
прокачивание смазки в реальных подшипниках, особенно подшипниках
скольжения. Приведены современные представления о структуре
сульфонатных пластичных смазок. Представлено влияние рецептуры
пластичной смазки на её низкотемпературные свойства, а также особенности
подбора пластичных смазок для работы в различных узлах трения в условиях
низких температур. При этом отмечается практически полное отсутствие
информации о поведении сульфонатных смазок при низких температурах. На
основании этого факта формулируются цель и задачи исследования.
Во второй главе представлены объекты исследования и стандартные
методы исследования физико-химических показателей качества исходных
компонентов и пластичных смазок. Описана теория обработки результатов
эксперимента и построение математической модели.
В качестве загустителя пластичных смазок использованы сульфонаты
кальция российского производства с различным уровнем щелочности марок
КНД-150 «А», С-300 «А» и ССК-400D.
В качестве дисперсионной среды использованы нефтяные масла (масло
изопарафиновое VHVI-4, масло для производства химических волокон С-9),
синтетическиемасла(полиальфаолефиновоемаслоРАО-4и
полиалкилбензол марки ПАБ-С), диоктилтерефталат (ДОТФ) и смесь масла
изопарафинового VHVI-4 и ДОТФ в соотношении 1:1.
Для исследования влияния наполнителей на низкотемпературные
свойства сульфонатных смазок использовались графит и дисульфид
молибдена.
Представлено лабораторное оборудование для приготовления
сульфонатных пластичных смазок (реактор Р-1ЖВ), описан технологический
режим приготовления сульфонатных смазок и материальный баланс.
Показаны варианты улучшения низкотемпературных свойств сульфонатных
смазок.
Для подтверждения сходимости результатов каждый из образцов
сульфонатной смазки приготовлен не менее 3-х раз.
Третья глава посвящена результатам исследования влияния типа
дисперсной фазы на низкотемпературные свойства сульфонатных
пластичных смазок. Основное отличие между сульфонатами кальция
(загустителями пластичных смазок) – уровень щелочного числа.
Приготовлены образцы с использованием сульфонатов кальция КНД-150
«А», С-300 «А» и ССК-400D. В качестве дисперсионной среды выбрано
масло изопарафиновое VHVI-4 как маловязкое масло с низкой температурой
застывания. Для исходных образцов (содержание дисперсионной среды
около 15% масс) определяли основные показатели качества (Таблица 1).
Таблица 1 – Физико-химические показатели качества сульфонатных смазок
Наименование показателяКНД-150 «А»С-300 «А»ССК-400D
Температура каплепадения, оС235>250>250
Коллоидная стабильность, % масс0,550,480,28
Предел прочности при 20°С, Па1401720880
Эффективная вязкость при 20°С, Па·с60844573
Эффективная вязкость при -10°С, Па·с5532660934
Эффективная вязкость при -20°С, Па·с106128782442
Эффективная вязкость при -30°С, Па·с157028782878
Из таблицы 1 видно, что сульфонатная смазка на основе загустителя
КНД-150 «А» обладает отличными высоко- и низкотемпературными
характеристиками, даже без изменения рецептуры её приготовления.
Сульфонатные смазки на основе загустителей С-300 «А» и ССК-400D имеют
отличные высокотемпературные характеристики. Однако известно, что
эффективная вязкость пластичных смазок при минус 30 оС должна быть не
более 800-1100 Па·с. Полученные образцы не удовлетворяют этому
требованию.
Основу сульфонатной пластичной смазки составляет загуститель,
формирующий ее каркас, следовательно, увеличение содержания
дисперсионной среды за счет уменьшения общего количества загустителя
может улучшить прокачиваемость этого типа смазок. В этой связи, в основу
исследования легло приготовление образцов сульфонатной смазки с
постепенным увеличением содержания дисперсионной среды (шаг 5%).
Для загустителя КНД-150 «А» оказалось возможным увеличение её
содержания только до 30% масс. Для высокощелочных загустителей
увеличение содержания дисперсионной среды возможно до 40% масс.
Дальнейшее увеличение концентрации дисперсионной среды привело к тому,
что структура смазки не формируется по причине отсутствия достаточного
количества компонентов, образующих эту структуру (сульфоната и
карбоната кальция).
Увеличение содержания дисперсионной среды приводит, как и
ожидалось, к ухудшению показателей коллоидной стабильности, предела
прочности и температуры каплепадения. При этом, если изменение значений
коллоидной стабильности вполне приемлемо, то уменьшение температуры
каплепадения и предела прочности – нет. Это объясняется постепенным
снижением прочности каркаса сульфонатной смазки. Стоит отметить, что
резкое ухудшение эксплуатационных характеристик происходит при
увеличении содержания дисперсионной среды более 20-25% масс вне
зависимости от используемого загустителя.
Исследование зависимости прокачиваемости сульфонатных смазок от
концентрации дисперсионной среды на разных загустителях выявило, что
улучшение этого показателя происходит при увеличении содержания масла в
составе смазки, однако, одновременно с этим, происходит ухудшение
ключевых показателей качества, особенно для смазок на основе КНД-150
«А». На рисунке 1 проиллюстрировано изменение значений эффективной
вязкости при увеличении содержания дисперсионной среды в составе смазки.
Прочность структуры на микроуровне определяется числом
межчастичных контактов на единицу поверхности и прочностью (энергией
связи) индивидуального контакта, а реологические и структурно-
механические характеристики – скоростью их изменения под влиянием
деформации.
16002800
Эффективная вязкость при
Эффективная вязкость при
14002450
1200
2100
1000
1750
10 с-1, Па·с
10 с-1, Па·с
6001400
4001050
200700
0350
15202530152025303540
Содержание дисперсионной среды, %Содержание дисперсионной среды, %
массмасс
20ºС-10ºС-20ºС-30ºС20ºС-10ºС-20ºС-30ºС
а)б)
Эффективная вязкость
2560
при 10 с-1, Па·с
2060
1560
1060
152025303540
Содержание дисперсионной среды, % масс
20ºС-10ºС-20ºС-30ºС
в)
Рисунок 1 – Изменение эффективной вязкости при различных
температурах при увеличении содержания дисперсионной среды в образцах
сульфонатной смазки на загустителе: а) КНД-150 «А»; б) С-300 «А»; в) ССК-
400D
Как видно на рисунке 1, достижение требуемого уровня эффективной
вязкости для смазок, приготовленных на высокощелочных загустителях,
возможно только при увеличении концентрации масла до 35-40% масс.
Стоит отметить, что для смазки на основе С-300 «А» увеличение
содержания дисперсионной среды до 40% масс незначительно влияет на
структурно-механические свойства (температура каплепадения и предел
прочности),что,вероятно,обусловленоспособностьюмолекул
дисперсионнойсредыкудержаниювсоставетрехмерного
пространственногокаркасасмазкизасчетмежмолекулярного
взаимодействия алкильных заместителей в составе сульфоната и молекул
дисперсионной среды.
2000Результаты сравнения трех
1800
типов загустителя, отличающихся
Предел прочности, Па1600
1400между собой уровнем щелочности,
1200позволяют заключить, что образец,
1000приготовленный на сульфонате
КНД-150«А»может
400использоватьсяпринизких
200температурах без добавления в
0рецептурудополнительного
КНД-150 “А” С-300 “А” ССК-400D
количества дисперсионной среды.
Рисунок 2 – Сравнение значенийОднако, при выборе пластичной
предела прочности сульфонатныхсмазки для любого узла трения
смазок на разных загустителяхнеобходимо ориентироваться и на
другие параметры. Так, предел
прочности, один из важных эксплуатационных показателей пластичных
смазок, у образца на загустителе КНД-150 «А» недопустимо низок, особенно
в сравнении со смазками на других сульфонатах (рисунок 2). Это приводит к
необходимости рассматривать в качестве основного загустителя сульфонаты
кальция С-300 «А» и ССК-400D.
Последний, как видно на рисунке 1, предпочтителен для применения
при отрицательных температурах ввиду отсутствия резкого перепада
вязкости при понижении температуры. Однако невысокие значения
трибологических характеристик и стоимость могут ограничивать его
применение.
На основании полученных результатов делается вывод, что
дальнейший анализ влияния типа дисперсионной среды на вязкостные
характеристики смазок следует проводить, используя в качестве загустителя
сульфонат кальция С-300 «А».
В четвертой главе приводятся результаты исследования влияния
концентрации и состава дисперсионной среды на низкотемпературные
свойства сульфонатных смазок. Получение пластичных смазок, в частности
сульфонатных, работоспособных в широком температурном диапазоне и,
особенно, в условиях низких температур, обусловлено использованием в
качестве дисперсионной среды масел с хорошими вязкостно-
температурными и низкотемпературными свойствами.
Технология получения образцов и увеличение концентрации
дисперсионной среды аналогичны технологии, описанной в Главе 3. В
качестве дисперсионных сред использовались нефтяные и синтетические
масла, а также смесь нефтяного масла и эфира (1:1). Подбор дисперсионных
сред осуществлялся, в первую очередь, по сочетанию кинематической
вязкости масла при 100 оС на уровне 4 мм2/с и низкой температуры
застывания масла, с учетом испаряемости по NOAСK. Основным различием
между выбранными маслами является групповой состав (таблица 2).
Таблица 2 – Групповой химический состав используемых масел
Группа углеводородовVHVI-4C-9ПАО-4ПАБ
Парафино-нафтеновые, % масс98,478,599,41,2
Моноароматические, % масс0,617,0-87,5
Биароматические, % масс0,52,4-7,4
Триароматические, % масс0,41,1-3,3
Смолы, % масс0,10,70,60,4
Асфальтены, % масс-0,3-0,2
Всего100,0100,0100,0100,0
Результаты исследования показывают, что структура пластичной
смазки, формирующаяся в присутствии масла VHVI-4, является более
прочной. Это можно отследить по неменяющейся температуре каплепадения,
которая даже при увеличении содержания дисперсионной среды до 40% масс
остается на уровне >250 оС. Однако, увеличение концентрации масла на
каждые 5% снижает коллоидную стабильность получаемых образцов,
особенно в сравнении с образцами, приготовленными на масле С-9.
Анализируя полученные значения эффективной вязкости, можно
сделать вывод, что, как и ожидалось, увеличение концентрации
дисперсионной среды улучшает прокачиваемость смазок, приготовленных на
масле С-9, вне зависимости от температуры определения вязкости. Однако,
исследование других важных эксплуатационных показателей смазок выявило
их ухудшение, особенно при увеличении содержания масла от 25 до 30 %
масс.
Сравнение уровня эффективной вязкости сульфонатных смазок на
нефтяных дисперсионных средах с разным углеводородным составом
позволяет заключить, что наличие в составе дисперсионной среды
ароматических углеводородов улучшает прокачиваемость смазок во всём
интервале температур (рисунок 3). Наличие некоторого количества
разветвленных молекул ароматических углеводородов в масле С-9
увеличивает пространство между молекулами сульфоната кальция, делая
сульфонатную смазку более подвижной. Изопарафиновые углеводороды
масла VHVI-4 при понижении температуры ведут себя подобно парафину,
образуя прочную труднопрокачиваемую структуру.
Как видно на рисунке
VHVI-4C-9
3(б),длясульфонатных
Эффективная вязкость при 10
1000
смазок, приготовленных на
нефтяных маслах, возможно
с-1, Па·с
получениеобразцов,
удовлетворяющих
требованиямк
152025303540
прокачиваемости при минус
Содержание дисперсионной среды, % масс 30оС. Для масла VHVI-4 – это
а)
включение в состав смазки
VHVI-4 C-940% масс дисперсионной
Эффективная вязкость при 10
3500среды, а для масла С-9 – это
300035 и 40% масс. При этом,
2500
использование только масла
с-1, Па·с
2000
1500VHVI-4вкачестве
1000дисперсионнойсреды
500позволяет получить высокий
152025303540 уровеньостальных
Содержание дисперсионной среды, % масс эксплуатационных
б)
характеристик.
Рисунок 3 – Сравнение эффективной
Определение значений
вязкости сульфонатных смазок на
нефтяных маслах при температуре:эффективной вязкости для
а) 20оС; б) -30оСобразцов на синтетических
дисперсионныхсредахи
анализ полученных результатов показали, что, вне зависимости от типа
дисперсионной среды, при увеличении ее содержания в составе
сульфонатной смазки прокачиваемость при низких температурах
улучшается. Однако, углеводородный состав используемого масла оказывает
непосредственное влияние на эффективную вязкость, особенно при
понижении температуры.
Так, для образца сульфонатной смазки на основе полиалкилбензола
становится невозможным определить значение эффективной вязкости уже
при минус 20оС, несмотря на хорошую прокачиваемость при комнатной
температуре. Это свидетельствует о непосредственном влиянии
ароматических углеводородов на прокачиваемость сульфонатных смазок при
низких температурах, а также на прочность формирующегося каркаса.
Увеличение содержания дисперсионной среды даже до 40% масс не
позволяет получить смазку с удовлетворительной прокачиваемостью при
низких температурах.
Уровень эффективной вязкости образцов, приготовленных на масле
РАО-4, близок к значениям, полученным для изопарафинового масла VHVI-
4. Это объясняется близостью их углеводородного состава. При этом,
уровень основных эксплуатационных характеристик на синтетическом масле
на порядок ниже, начиная уже с содержания дисперсионной среды в 20%
масс (температура каплепадения равна 243оС против >250оС, предел
прочности 740 против 1675 Па). Однако следует отметить, что
трибологические характеристики смазок на синтетическом масле, в целом,
выше, по сравнению с нефтяным.
Сложноэфирная дисперсионная среда позволяет получить смазку с
высоким уровнем противоизносных характеристик при содержании
дисперсионной среды 14 и 20% масс, однако дальнейшее ее увеличение
приводит к ухудшению этого показателя. Одновременно, уже при
содержании дисперсионной среды 20% масс происходит резкое снижение
температуры каплепадения, что негативно скажется на применении смазки
при высоких температурах.
Результаты эксперимента показали, что значения эффективной
вязкости зависят от температуры ее определения, от количества
дисперсионной среды и от температуры ее застывания. Таким образом, эти
факторы необходимо учитывать при прогнозировании свойств сульфонатной
смазки, работоспособной при низких температурах. На основании
вышеизложенного, составлены математические модели, описывающие
прокачиваемость сульфонатной смазки и позволяющие спрогнозировать
уровень эффективной вязкости образца в зависимости от используемой
дисперсионной среды. Модели вычислены отдельно для нефтяных и
синтетических масел. В расчетах учитывались только отрицательные
температуры, поскольку для того, чтобы охватить весь температурный
диапазон, требуется еще большее количество экспериментов.
В качестве входных факторов взяты содержание дисперсионной среды
(% масс) – а, температура определения эффективной вязкости при градиенте
скорости 10 с-1 (К) – b, температура застывания дисперсионной среды (К) – с.
Функция отклика найдена в виде полинома второй степени. Искомое
уравнение регрессии, вычисленное с помощью программы MathCAD, для
нефтяных масел имеет вид:
= 119700 + 199,243 ∙ + 255,793 ∙ − 1218 ∙ − 0,64 ∙ ∙ − 0,208 ∙ ∙
− 0,238 ∙ ∙ − 1,476 ∙ 2 − 0,415 ∙ 2 + 2,64 ∙ 2(1)
Средняя относительная ошибка составляет 38,5%. Такое значение
связано с нестабильностью и сложностью углеводородного состава нефтяных
масел.
Уравнение регрессии для синтетических масел имеет вид:
= −110100 + 144,746 ∙ − 650,801 ∙ + 1769 ∙ − 0,925 ∙ ∙ − 0,227 ∙
∙ + 0,511 ∙ ∙ + 1,166 ∙ 2 + 1,018 ∙ 2 − 4,194 ∙ 2(2)
Математическая модель для смазок на синтетических дисперсионных
средах является более точной в силу однородного состава используемых
масел, поскольку средняя относительная ошибка составляет 13,7%.
Эффективная вязкость при 10
VHVI-4VHVI-4+ДОТФVHVI-4VHVI-4+ДОТФ
Эффективная вязкость при 10
13003300
11002800
с-1, Па·с
9002300
с-1, Па·с
1800
1300
15% 20%25% 30% 35% 40%
15% 20% 25% 30% 35% 40%
Содержание дисперсионной среды, %Содержание дисперсионной среды, %
массмасс
а)б)
Рисунок 4 – Сравнение показателей эффективной вязкости образцов до и
после добавления синтетического компонента при температуре:
а) 20оС; б) -30оС
Известно, что добавление какого-либо компонента к изопарафиновому
маслу VHVI-4 понижает его температуру застывания. Это может
положительно сказаться на низкотемпературных свойствах получаемых
смазок. Поскольку установлено, что использование в качестве
дисперсионной среды ДОТФ улучшает противоизносные свойства
сульфонатных смазок, для исследования взята смесь масла VHVI-4 и ДОТФ в
соотношении 1:1. Однако анализ полученных результатов показал, что
добавление ДОТФ не оказывает требуемого эффекта, поскольку уровень
эффективной вязкости не понизился, а наоборот повысился (рисунок 4),
особенно, при комнатной температуре.
Влияние добавления эфирного компонента в состав дисперсионной
среды проявляется только при увеличении ее содержания до 35% масс и
выше. При этом, резкого изменения уровня эффективной вязкости, как
ожидалось, не произошло. Более того, эфирный компонент оказал негативное
влияние на остальные реологические характеристики полученных образцов
сульфонатных смазок. Исходный образец данной смазки очень плотный, с
крайне высоким пределом прочности (>2000 Па), что затрудняет его
применение даже при положительных температурах. Резкое ухудшение
эксплуатационных характеристик для полученных образцов происходит при
переходе от 30 до 35% масс. При этом, температура каплепадения начинает
ухудшаться только при добавлении 30% масс дисперсионной среды (для
чистого ДОТФ снижение начинается при переходе от 15 к 20% масс).
Таким образом, добавление синтетического эфирного компонента к
нефтяной дисперсионной среде сульфонатных смазок не оправдало
ожиданий по изменению уровня прокачиваемости смазок при отрицательных
температурах, однако позволило улучшить противоизносные свойства.
Исследования, описанные в Главе 3, позволили заключить, что
пластичные смазки, приготовленные на основе сульфоната кальция КНД-150
«А», обладают исходными удовлетворительными низкотемпературными
свойствами, что дает возможность использовать их в качестве смазочного
материала при отрицательных температурах.
Однако, уровень некоторых эксплуатационных характеристик оказался
невысок, и, исходя из полученных результатов по исследованию влияния
различных групп углеводородов на свойства сульфонатных смазок, решено
приготовить образцы на загустителе КНД-150 «А», используя в качестве
дисперсионной среды нефтяное масло С-9 и синтетический ПАБ-С.
Сравнение эффективной вязкости образцов показано на рисунке 5.
VHVI-4С-9ПАБVHVI-4С-9ПАБ
Эффективная вязкость при
Эффективная вязкость при
1701400
1501200
10 с-1, Па·с
1301000
10 с-1, Па·с
70600
50400
30200
1015%20%25%30%
15%20%25%30%
Содержание дисперсионной среды, % массСодержание дисперсионной среды, % масс
а)б)
VHVI-4С-9ПАБVHVI-4С-9ПАБ
Эффективная вязкость при
2500
Эффективная вязкость при
18002300
16002100
14001900
10 с-1, Па·с
10 с-1, Па·с
12001700
10001500
1300
1100
600900
400700
15%20%25%30%15%20%25%30%
Содержание дисперсионной среды, % массСодержание дисперсионной среды, % масс
в)г)
Рисунок 5 – Сравнение значений эффективной вязкости образцов на основе
загустителя КНД-150 «А» при температуре: а) 20оС; б) -10оС; в) -20оС; г) -30оС
Как и предполагалось, использование дисперсионной среды с
ароматическими углеводородами в составе позволяет получить образцы с
более прочной структурой, причем резкое ухудшение свойств смазки для
дисперсионных сред С-9 и ПАБ происходит при переходе от 25% к 30% масс.
В случае с изопарафиновым маслом это происходит при меньших
концентрациях, от 20% к 25%.
Эффективная вязкость образцов сульфонатной смазки на ПАБ-С и С-9
несколько выше, чем на VHVI-4, что вновь подтверждает предположение о
влиянии ароматических углеводородов на плотность образующегося каркаса
смазки за счет образования более сильного межмолекулярного
взаимодействия между полярными молекулами загустителя и склонными к
поляризации ароматическими углеводородами в масле (индукционное
взаимодействие).
Примечательно, что чем сложнее углеводородный состав используемой
дисперсионной среды, тем выше эффективная вязкость пластичных смазок
на загустителе КНД-150 «А». Так, наибольшую вязкость имеют образцы,
приготовленные на нефтяном масле С-9.
Учитывая, что в состав дисперсионных сред С-9 и ПАБ входят
ароматические и смолисто-асфальтеновые вещества (САВ), можно
предположить, что именно они оказывают диспергирующий и
стабилизирующий эффект на микроструктуру синтезированных смазок. САВ
как природные сурфактанты могут адсорбироваться на границе раздела фаз:
наночастиц загустителя и дисперсионной среды, создавая структурно-
механический барьер, что подтверждается повышением коллоидной
стабильности и предела прочности смазок особенно в случае С-9.
Изопарафины в составедисперсионной среды VHVI-4 не способны
обеспечить такой эффект, поэтому смазки на ее основе характеризуются
меньшими значениями указанных параметров.
Таким образом, варьируя содержание ароматических углеводородов в
дисперсионной среде, появляется возможность получения сульфонатной
смазки на среднещелочном загустителе, работоспособной при отрицательных
температурах и, при этом, имеющей высокий уровень эксплуатационных
характеристик.
Пятая глава посвящена исследованию влияния наполнителей (графита
и дисульфида молибдена) на низкотемпературные свойства сульфонатных
пластичных смазок. Для исследования взяты образцы, приготовленные на
загустителях С-300 «А» и КНД-150 «А».
Наполнители добавлялись в готовые сульфонатные смазки в
количестве 4, 5 и 6 % масс путем гомогенизации (100 двойных ударов).
Из всех модельных образцов на загустителе КНД-150 «А» взято по две
смазки: образец, приготовленный по исходной рецептуре и образец с
содержанием дисперсионной среды 20% масс. Исследование смазок с 25 и
30% дисперсионной среды кажется нецелесообразным ввиду невысокого
уровня эксплуатационных характеристик.
Ввиду полного разрушения каркаса смазки после гомогенизации,
который не восстанавливается с течением времени, у образцов на основе
КНД-150 «А» и ПАБ, видится нецелесообразным исследование этих
образцов.
Все пластичные смазки с наполнителями, загущенные сульфонатом
кальция КНД-150 «А» на маслах VHVI-4 и С-9, имеют более высокий
уровень эксплуатационных характеристик по сравнению с образцами без
наполнителей. Так, стабильно увеличивается предел прочности смазок,
особенно это заметно для образцов с содержанием 20% масс VHVI-4. Также
улучшается температура каплепадения, что косвенно говорит о возможности
применения смазки при более высоких температурах. Наилучшие показатели
достигаются при добавлении графита: для смазок с 20% масс дисперсионной
среды температура каплепадения стала >250 оС против 222оС для VHVI-4 и
243оС для С-9.
VHVI-4 без наполнителя+5% графита+5%MoS₂С-9 без наполнителя+5% графита+5%MoS₂
2500
Эффективная вязкость при
1800
Эффективная вязкость при
16002000
1400
10 с-1, Па·с
1200
10 с-1, Па·с
1500
1000
8001000
2000
020ºC-10ºC-20ºC-30ºC
20ºC-10ºC-20ºC-30ºC
а)б)
Рисунок 6 – Сравнение показателей эффективной вязкости исходных образцов
смазок на основе загустителя КНД-150 «А» до и после добавления 5%
наполнителя на маслах: а) VHVI-4; б) C-9
Анализпрокачиваемостипоказывает,чтодополнительная
гомогенизация при введении наполнителей положительно сказывается на
эффективной вязкости сульфонатных смазок. Причем наибольшее влияние на
прокачиваемость смазок оказывает дисульфид молибдена – у смазок с его
добавлением вязкость ниже (рисунки 6 и 7). Как видно из рисунка 6, после
включения в состав смазки MoS2, эффективная вязкость при минус 30оС
становится равна 535 Па·с для масла VHVI-4 и 716 Па·с для масла С-9. Это, в
сочетании с высокими эксплуатационными характеристиками, говорит о
возможности успешного применения этих смазок в условиях отрицательных
температур. Графит, в свою очередь, показывает свою неэффективность с
точки зрения улучшения прокачиваемости сульфонатных смазок.
VHVI-4 без наполнителя+5% графита+5%MoS₂С-9 без наполнителя+5% графита+5%MoS₂
2000
Эффективная вязкость при
1400
Эффективная вязкость при
1200
1500
1000
10 с-1, Па·с
10 с-1, Па·с
1000
400500
20ºC-10ºC-20ºC-30ºC20ºC-10ºC-20ºC-30ºC
а)б)
Рисунок 7 – Сравнение показателей эффективной вязкости образцов смазок
с 20% дисперсионной среды на основе загустителя КНД-150 «А» до и после
добавления 5% наполнителя на маслах: а) VHVI-4; б) C-9
Поскольку важным свойством наполнителей является их способность
улучшать трибологические характеристики пластичных смазок, проведена
оценка этих свойств на четырехшариковой машине трения. В рамках
исследования определялитри показателя: диаметр пятна износа при
нагрузке 392 Н, критическая нагрузка и нагрузка сваривания.
Результаты показывают, что добавление наполнителей не оказывает
влияния на нагрузку сваривания. Она так и осталась на уровне более 6174 Н.
Вместе с тем, добавление дисульфида молибдена в исходный образец,
приготовленный на масле VHVI-4, привело к росту критической нагрузки
при одновременном увеличении диаметра пятна износа. В то время как для
маслаС-9увеличениекритическойнагрузкисопровождается
незначительным улучшением противоизносных характеристик. Вероятно, это
связано с некоторой разницей в кинематической вязкости масел,
используемых в качестве дисперсионной среды. Поскольку вязкость масла С-
9 немного ниже, это облегчает доступ наполнителя и серы из загустителя к
поверхности трения, за счет чего и уменьшается износ.
Обратный эффект достигается при введении дисульфида молибдена в
смазки с содержанием дисперсионной среды 20% масс. Сильное ухудшение
критической нагрузки сопровождается снижением значений диаметра пятна
износа, причем минимальное значение составляет 0,33 мм для 5% MoS2 в
масле VHVI-4 и 0,39 мм для 6% MoS2 в масле С-9. Что касается графита в
смазках с 20% масс дисперсионной среды, введение этого наполнителя
привело к незначительному снижению критической нагрузки и увеличению
значений диаметра пятна износа.
Обобщая результаты данного этапа, можно заключить, что лучший
эффект на эксплуатационные свойства сульфонатных смазок на загустителе
КНД-150 «А» оказывает именно дисульфид молибдена. Его добавление
позволяет улучшить не только прокачиваемость смазок, но и
трибологические характеристики.
Заключительным этапом исследования было введение дисульфида
молибдена в состав смазок на сульфонате кальция С-300 «А» для следования
его влияния на прокачиваемость, особенно при низких температурах. В
качестве образцов для исследования взяты смазки до и после резкого
изменения свойств при увеличении содержания дисперсионной среды. Таким
образом, исследованы образцы с 25 и 30% масс масла VHVI-4, 20 и 25% масс
масла С-9, 20 и 25% масс масла ПАО-4, 25 и 30% масс ДОТФ и , 20 и 25%
масс ПАБ. Дисульфид молибдена добавляли в концентрации 4, 5 и 6% масс в
готовые образцы смазок путем гомогенизации (100 двойных ударов).
Установлено, что сульфонатные смазки на нефтяных маслах (VHVI-4 и
С-9) показывают лучшие результаты по сравнению с синтетическими.
Однако, в целом, сульфонатные смазки на основе всех использованных
масел, загущенные сульфонатом кальция С-300 «А», характеризуются
неудовлетворительнымизначениямиэффективнойвязкостипри
о
отрицательных температурах (особенно при минус 30 С).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1.При исследовании влияния концентрации дисперсионной среды в
составе сульфонатной смазки установлено:
– для среднещелочного загустителя увеличение содержания
дисперсионной среды при сохранении требуемого уровня эксплуатационных
характеристик возможно до 30% масс;
– для высокощелочного и сверхщелочного загустителя увеличение
содержания дисперсионной среды при сохранении требуемого уровня
эксплуатационных характеристик возможно до 40% масс.
2. Показано влияние наличия ароматических углеводородов,
содержащихся в дисперсионных средах, на прочность формирующегося
каркаса сульфонатной смазки.
3. Выявлено, что сульфонатные пластичные смазки, приготовленные на
среднещелочном загустителе КНД-150 «А» имеют необходимый уровень
низкотемпературных свойств без изменения соотношения компонентов
смазки. Увеличение содержания дисперсионной среды приводит к резкому
ухудшению прочностных и высокотемпературных показателей. При этом,
для улучшения уровня вязкостных свойств возможно использование в
качестве дисперсионной среды масел со сложным углеводородным составом.
4. Исследована возможность получения сульфонатных смазок с
улучшенными низкотемпературными свойствами, приготовленных на
загустителе С-300 «А»:
– использование в качестве загустителя сульфоната кальция С-300 «А»
позволяет получить максимально плотную структуру пластичной смазки, в
сравнении с другими загустителями. Увеличение содержания дисперсионной
среды, с целью снижения вязкости, позволяет решить эту проблему;
– наличие некоторого количества ароматических углеводородов в
составе дисперсионной среды позволяет сделать пластичную смазку более
подвижной (вязкость снижается), при этом каркас смазки остается
достаточно плотным;
– получена рецептура сульфонатной смазки с высоким уровнем
эксплуатационныххарактеристик,вчастностихарактеристик
прокачиваемости: С-300 «А» + 40% масс VHVI-4 (температура каплепадения
>250оС, предел прочности 340 Па, диаметр пятна износа 0,50 мм,
эффективная вязкость при минус 30оС и градиенте скорости 10 с-1 1097 Па·с).
5. Предложен механизм формирования структуры загуститель
(сульфонат кальция) – дисперсионная среда в зависимости от группового
углеводородного состава используемого масла.
6. Разработаны математические модели, позволяющие спрогнозировать
уровень эффективной вязкости сульфонатной смазки на загустителе С-300
«А» для нефтяных и синтетических сред.
7. Изучено влияние наполнителей на прокачиваемость сульфонатных
смазок:
– введение наполнителей (графита и дисульфида молибдена) в смазки,
загущенные сульфонатом кальция КНД-150 «А», упрочняет структуру
(повышает предел прочности) и, одновременно, снижает уровень
эффективной вязкости образцов;
– введение наполнителей в смазки, загущенные сульфонатом кальция
С-300 «А», не оказывает влияния на прокачиваемость смазок;
– образец, приготовленный по исходной рецептуре на основе КНД-150
«А» и масле С-9 с добавлением 5% масс дисульфида молибдена может быть
использован в качестве пластичной смазки, работоспособной в широком
интервале температур (температура каплепадения >250оС, предел прочности
400 Па, диаметр пятна износа 0,53 мм, эффективная вязкость при минус 30 оС
и градиенте скорости 10 с-1 716 Па·с).
Автор благодарит своего научного руководителя к.т.н. доц.
Багдасарова Л.Н. за ценные советы и всестороннюю поддержку во время
выполнения работы. За помощь при подготовке диссертации автор
выражает признательность коллективу кафедры химии и технологии
смазочных материалов и химмотологии во главе с заведующим кафедрой
д.х.н. проф. Тонконоговым Б.П.
Смазочные материалы используются для повышения долговечности,
надежности и эффективности работы различных машин и механизмов. К
смазочным материалам относятся вещества как органического, так и
неорганического происхождения, в основе работы которых лежит снижение
трения, уменьшение интенсивности изнашивания трущихся поверхностей и
предотвращение заедания.
Выделяют четыре основные группы смазочных материалов: газо-
образные, жидкие, пластичные и твердые. Лидирующую позицию по
ассортименту и возможностям применения занимают пластичные смазочные
материалы, широко известные как пластичные смазки [1].
Много столетий назад пластичные смазки представляли собой обычные
твердые растительные и животные жиры. К концу XIX века в составе смазок
начали появляться и нефтяные масла. Эти пластичные смазки могли
обеспечить должный уровень смазывающих свойств для узлов трения того
времени, которые работали в условиях низких нагрузок [2].
Промышленная революция XX века стала толчком для развития новых
направлений в производстве смазочных материалов, в частности пластичных
смазок. Появление первых промышленных механизмов и машин выявило
потребность в смазочной продукции, увеличивающей срок службы и
снижающей износ деталей. Так появились первые мыльные смазки на основе
натрия, бария, алюминии и других. В конце 40-х годов ХХ века прорывом в
области производства пластичных смазок стало получение «универсальной»
литиевой смазки, которая получила широкое распространение как среди
промышленности, так и легковых автомобилей.
На сегодняшний день механизмы, работающие в условиях крайне
высоких нагрузок и температур, требуют использования
высококачественных пластичных смазок, которые способны не только
поддерживать работу узлов трения в механизме, но и увеличивать срок их
межремонтного пробега.
Актуальность работы
Районы вечной мерзлоты составляют почти 1/3 территории Российской
Федерации. Предприятия, работающие в районах Крайнего Севера,
генерируют до 15% ВВП нашей страны, создавая при этом до 25%
продукции, отправляемой на экспорт. Изыскания на территории Арктической
зоны все увереннее показывают, что запасы полезных ископаемых в нашей
стране действительно огромны [3].
Весной 2020 года Указом Президента России утверждены «Основы
государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до
2035 года», согласно которым в ближайшие годы приоритетной задачей
будет являться освоение Арктической зоны России.
Возрастающий интерес к районам Крайнего Севера, в частности,
активное освоение минерально-сырьевых ресурсов, привели к
необходимости особо тщательного подбора и применения горюче-смазочных
материалов, которые будут соответствовать всем необходимым требованиям.
К ним относятся и пластичные смазки, которые позволят
тяжелонагруженным узлам трения работать без потери мощности при
отрицательных температурах [4].
Ассортимент пластичных смазок, используемых в условиях Крайнего
Севера невелик. Лидерами по потреблению в этой сфере являются смазки,
загущенные стеаратом лития – ЦИАТИМ-201 и ЦИАТИМ-203. Обе
пластичные смазки представляют собой маловязкие нефтяные масла,
загущенные литиевым мылом, с добавлением присадок.
Рост спроса на литий в мировой экономике, связанный с
производством литий-ионных батарей (мобильные телефоны,
электромобили), в последние годы породил сильнейшую конкуренцию на
рынке. Это ожидаемо повлекло за собой рост цен на гидроксид лития и,
вероятно, его стоимость будет расти и дальше.
В этой связи актуальным становится поиск альтернативных
загустителей пластичных смазок, которые по своим показателям не будут
уступать литиевым, а может быть и будут их превосходить. И такой заменой
могут послужить сульфонаты кальция.
Несмотря на широкое распространение этого типа смазок за рубежом, в
нашей стране сульфонатные смазки появились относительно недавно. Их
превосходные трибологические характеристики дают возможность
использовать их в сверхнагруженных узлах трения, однако в силу
особенностей состава применение их при отрицательных температурах
затруднено.
Благодаря ряду исследований пο сульфοнатным смазкам в РГУ нефти и
газа (НИУ) имени И.М. Губкина созданы рецептуры смазок на основе
отечественного сырья, а также определены возможности улучшения их
свойств введением различных добавок – присадок и наполнителей. Однако,
исследований в области низкотемпературных свойств сульфонатных смазок в
достаточном объеме до сих пор не проводилось.
Подбор оптимального состава сульфонатной пластичнοй смазки с
улучшенными низкοтемпературными характеристиками и получение на его
основе товарного продукта позволит решить вопрос дефицита на российском
рынке смазок, работоспособных в условиях низких температур.
Степень разработанности темы. Основоположниками
фундаментальных исследований физико-химических и эксплуатациοнных
свοйств пластичных смазοк являются такие отечественные специалисты, как
Великовский Д.С., Виноградов Г.В., Ищук Ю.Л., Климов К.И., Вайншток
В.В., Синицын В.В., Фукс И.Г.
Большой вклад в понимание природы пластичных смазок внесли
иностранные коллеги (А. Лоуренс, А. Бонди, К. Бонер, А. Полищук и др.).
Изучением пластичных смазок, в том числе и сульфонатных, активно
занимаются сотрудники РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина.
Тем не менее, полной информации о поведении сульфонатных
пластичных смазок при отрицательных температурах, о влиянии состава
сульфонатных смазок на их низкотемпературные характеристики до
настоящего времени не получено.
Цель работы: исследοвание влияния рецептуры на
низкοтемпературные свοйства сульфοнатных смазοк. Для дοстижения
пοставленнοй цели решаются следующие задачи:
– анализ состава и физико-химических характеристик современных
сульфонатных смазок для определения возможности применения их в
условиях отрицательных температур;
– исследование влияния сοстава дисперсиοнной среды на
низкοтемпературные свοйства сульфοнатных пластичных смазοк;
– изучение влияния типа и кοнцентрации загустителя на
низкοтемпературные свοйства сульфοнатных пластичных смазοк.
Научная новизна работы
– обосновано предположение о том, что увеличение содержания
дисперсионной среды в составе сульфонатной смазки без ухудшения
показателей качества возможно только до 25% масс для высокощелочного
загустителя и до 20% масс для среднещелочного сульфоната кальция;
– установлено, что использование в качестве загустителя
среднещелочного сульфоната кальция (КНД-150 «А») позволяет получать
пластичную смазку, работающую при отрицательных температурах, без
изменения базовой рецептуры;
– впервые разработана математическая модель, позволяющая
рассчитать ожидаемый уровень эффективной вязкости сульфонатной смазки
в зависимости от концентрации дисперсионной среды, её температуры
застывания и температуры, для которой необходимо определить
эффективную вязкость;
– показано, что увеличение концентрации ароматических
углеводородов в составе маловязких базовых масел на 10% масс увеличивает
предел прочности сульфонатных смазок на 12-16%;
– обнаружено, что основную роль в формировании каркаса
сульфонатных пластичных смазок играет не только формирование
комплексов кальцита и сульфоната кальция, но и индуцированное дипольное
взаимодействие между ароматическими кольцами сульфонатов и
ароматическими кольцами и гетероатомами в составе базовых масел.
Теоретическая значимость работы состоит в комплексном
исследовании свойств сульфонатных смазок при отрицательных
температурах в зависимости от состава дисперсионной среды.
– сформулирована гипотеза о причинах изменения свойств
Итоги выполненного исследования
1. При исследовании влияния концентрации дисперсионной среды в
составе сульфонатной смазки установлено:
– для среднещелочного загустителя увеличение содержания
дисперсионной среды при сохранении требуемого уровня эксплуатационных
характеристик возможно до 30% масс;
– для высокощелочного и сверхщелочного загустителя увеличение
содержания дисперсионной среды при сохранении требуемого уровня
эксплуатационных характеристик возможно до 40% масс.
2. Показано влияние наличия ароматических углеводородов,
содержащихся в дисперсионных средах, на прочность формирующегося
каркаса сульфонатной смазки.
3. Выявлено, что сульфонатные пластичные смазки, приготовленные на
среднещелочном загустителе КНД-150 «А» имеют необходимый уровень
низкотемпературных свойств без изменения соотношения компонентов
смазки. Увеличение содержания дисперсионной среды приводит к резкому
ухудшению прочностных и высокотемпературных показателей. При этом,
для улучшения уровня вязкостных свойств возможно применение масел со
сложным углеводородным составом.
4. Исследована возможность получения сульфонатных смазок с
улучшенными низкотемпературными свойствами, приготовленных на
загустителе С-300 «А»:
– использование в качестве загустителя сульфоната кальция С-300 «А»
позволяет получить максимально плотную структуру пластичной смазки, в
сравнении с другими загустителями. Увеличение содержания дисперсионной
среды, с целью снижения вязкости, позволяет решить эту проблему;
– наличие некоторого количества ароматических углеводородов в
составе дисперсионной среды позволяет сделать пластичную смазку более
подвижной (вязкость снижается), при этом каркас смазки остается
достаточно плотным;
– получена рецептура сульфонатной смазки с высоким уровнем
эксплуатационных характеристик, в частности характеристик
прокачиваемости: С-300 «А» + 40% масс VHVI-4 (температура каплепадения
>250оС, предел прочности 340 Па, диаметр пятна износа 0,50 мм,
эффективная вязкость (минус 30оС и градиент скорости 10 с-1) 1097 Па·с).
5. Предложен механизм формирования структуры между загустителем
(сульфонаты кальция) и дисперсионными средами, который определяется
групповым углеводородным составом применяемого масла.
6. Разработаны математические модели, позволяющие спрогнозировать
уровень эффективной вязкости сульфонатной смазки на загустителе С-300
«А» для нефтяных и синтетических сред.
7. Изучено влияние наполнителей на прокачиваемость сульфонатных
смазок:
– введение наполнителей (графита и дисульфида молибдена) в смазки,
загущенные сульфонатом кальция КНД-150 «А», упрочняет структуру
(повышает предел прочности) и, одновременно, снижает уровень
эффективной вязкости образцов;
– введение наполнителей в смазки, загущенные сульфонатом кальция
С-300 «А», не оказывает влияния на прокачиваемость смазок;
– образец, приготовленный по исходной рецептуре на основе
сульфоната кальция КНД-150 «А» и масла С-9 с добавлением 5% масс
дисульфида молибдена может быть использован в качестве пластичной
смазки, работоспособной в широком температурном диапазоне (температура
каплепадения >250оС, предел прочности 400 Па, диаметр пятна износа 0,53
мм, эффективная вязкость при минус 30оС и градиенте скорости 10 с-1 716
Па·с).
Рекомендации
Данное исследование может стать основой для разработки рецептуры
сульфонатной пластичной смазки, работоспособной в широком интервале
температур, имеющей превосходные как высокотемпературные, так и
низкотемпературные характеристики.
Перспективы дальнейшего исследования
Дальнейшие исследования сульфонатных пластичных смазок могут
быть направлены на: расширение теоретического материала по влиянию
углеводородного состава используемых в качестве дисперсионных сред
базовых масел на их свойства, исследование влияния различных промоторов
на формирование структурного каркаса пластичных смазок, а также изучение
поведения данного типа смазок в присутствии различных агрессивных сред.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВП – валовой внутренний продукт
ПАОМ – полиальфаолефиновые масла
ПМС-200 – полиметилсилоксановая жидкость
ПЭС-3 – полиэтилсилоксановая жидкость
РТИ – резинотехнические изделия
СНГ – Содружество Независимых Государств
API – American Petroleum Institute (Американский институт нефти)
ASTM – American Society for Testing and Materials (Американское общество
испытания материалов)
Ca-Sulf – смазки на основе сульфоната кальция
k-Li – комплексные литиевые смазки
NLGI – National Lubricating Grease Institute (Национальный институт
пластичных смазок)
ПАБ – полиалкилбензол
1.Соболь, Д.А. Опыт применения синтетической пластичной смазки
TOTAL CERAN XS 40 Moly в арктических условиях / Д.А. Соболь, Р.К.
Корчагин, Д.С. Колесниченко // Горная промышленность. – 2013. – №2. – С.
58-62.
2.Wang, Z. The rheological and tribological properties of calcium sulfonate
complex greases / Z. Wang, Y. Xia, Z. Liu // Friction. – 2015. – No.3 (1). – P. 28-
35.
3.Высадка на Гыдане // Сибирская нефть. – 2020. – №2/169. – С. 10-15.
4.Песковец, А.В. Улучшение низкотемпературных свойств сульфонатных
пластичных смазок / А.В. Песковец, А.С. Суровцев, Б.П. Тонконогов, Л.Н.
Багдасаров // Труды РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. – 2021. – №2
(303). – С. 119-128.
5.Состав, свойства и производство пластичных смазок: учебное пособие /
И.Г. Фукс, С.Б. Шибряев. – М: ГАНГ им. И.М.Губкина, 1992. – 153 с.
6.Ищук, Ю.Л. Состав, структура и свойства пластичных смазок / Ю.Л.
Ищук. – Киев: Наукова Думка, 1996. – 513 с.
7.Великовский, Д.С. Консистентные смазки / Д.С. Великовский, В.Н.
Поддубный, В.В. Вайншток, Б.Д, Готовкин; под ред. В.В. Вайнштока. – М.:
Химия, 1966. – 264 с.
8.Вайншток, В.В. Состав и свойства пластичных смазок / В.В. Вайншток,
И.Г. Фукс, Ю.Н. Шехтер, Ю.Л. Ищук. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1970. – 84 с.
9.Манг, Т. Смазки. Производство, применение, свойства: справочник / Т.
Манг, У. Дрезель: пер. с англ. под ред. В.М. Школьникова. – СПБ.: ЦОП
«Профессия», 2010. – 944 с.
10.Fish, G. Calcium sulphonate greases. Performance and application overview
// White Paper Lubrisense. – 2014. – No.16. – P. 1-12.
11.Bala, V. Performance Considerations in Formulating Multi-Purpose EP
Greases / V. Bala, J. Hunt // NLGI Spokesman. – 2020. – Vol. 84. – № 4. – P. 6-19.
12.Wei, L. Rheologically Stable Calcium Sulfonate Grease – A Case Study
That Leads to Novel Calcium Sulfonate and Polyurea Grease Blends / L. Wei //
NLGI Spokesman. – 2020. – Vol. 84. – №2. – P. 20-25.
13.Fathi-Najafi, M. Moving Forward… Can Lubricating Grease Be Produced in
a More Efficient Way? / M. Fathi-Najafi, J. Kay // NLGI Spokesman. – 2019. –
Vol. 82. – № 6. – P. 22-28.
14.Shah, R. Lithium ion battery demand sand a discussion of lithium supply
crisis: How worried should we be? / R. Shah, S. Braff // NLGI Spokesman. – 2018.
– Vol. 82. – № 5. – P. 26-35.
15.Lorimor, J. The STRATCO Contactor Reactor and Its Use In the Production
of Calcium Sulfonate Based Greases / J. Lorimor, S. Kay // NLGI Spokesman. –
2018. – Vol. 82. – №1. – P. 6-13.
16.Цветков, О.Н. Тенденции развития смазочных материалов России /
О.Н. Цветков // Мир нефтепродуктов. – 2020. – №5. – С. 6-18.
17.Заглядова, С.В. Арктические смазочные материалы и технологии их
получения / С.В. Заглядова, Т.Н. Шабалина, М.В. Китова, И.А. Маслов, Е.В.
Кашин // Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть». – 4-2015. –
Выпуск 41. – С. 60-67.
18.Химмотология пластичных смазок: Учебное пособие / Н.Н. Гришин,
С.Б. Шибряев, И.А. Прокопьев, И.М. Сайдахметов, Ю.С. Викторова, под ред.
И.Г.Фукса. – М.:ГАНГ им. И.М.Губкина, 1994. – 147 с.
19.Фройштетер,Г.Б.Реологическиеитеплофизическиесвойства
пластичных смазок / Г.Б. Фройштетер, К.К. Трилиский, Ю.Л. Ищук, П.М.
Ступак. Под ред. Г.В. Виноградова. – М.: Химия, 1980 г. – 176 с.
20.Корячкин, В.П. Реологические характеристики пластичных смазок /
В.П. Корячкин // Трение и смазка в машинах и механизмах. – 2008. – № 7. –
С. 25-28.
21.Черножуков, Н.И. Технология переработки нефти и газа. Ч.3. / Н.И.
Черножуков. – М.: Химия, 1978. – 424 с.
22.Чередниченко, Г.И. Физико-химические и теплофизические свойства
смазочных материалов / Г.И. Чередниченко, Г.Б. Фройштетер, П.М. Ступак. –
Л.: Химия, 1986. – 224 с.
23.Химмотология.Свойстваиприменениетоплив,смазочныхи
специальных материалов: Учеб. пособие для студентов вузов: В 2 ч. – Часть
II. Свойства и применение смазочных и специальных материалов / В.Г.
Спиркин, И.Г. Фукс, И.Р. Татур и др.; Под ред. В.Г. Спиркина, В.Л. Лашхи. –
М.: Российский государственный университет нефти и газа имени
И.М.Губкина, 2014. – 271 с.
24.Заславский,Ю.С.Трибологиясмазочныхматериалов/Ю.С.
Заславский. М.: Химия, 1991. – 240 с.
25.Ибатуллин, И.Д. Определение скорости течения пластичных смазок по
цилиндрическим смазочным каналам / И.Д. Ибатуллин, С.А. Белокоровкин,
Д.Р. Загидуллина, А.В. Боднарчук // Оборудование и технологии для
нефтегазового комплекса. – 2016. – № 4. – С. 36-42.
26.Пластичные смазки для машин лесного комплекса. Методические
указанияподисциплине«Сервисноеобслуживаниеитехническая
эксплуатация лесопромышленного оборудования». – УО «Белорусский
государственный технологический университет», 2011. – 92 с.
27.Фукс, И.Г. Пластичные смазки / И.Г. Фукс. – М: Химия, 1972 г. – 160 с.
28.Шибряев,С.Б.Пластичныесмазкинасмесяхнефтяныхи
синтетических масел / С.Б. Шибряев, И.Г. Фукс, Ю.Н. Киташов. – М.: ГАНГ
им. И.М. Губкина, 1991. – 76 с.
29.Остриков,В.В.Получениепластичныхсмазокнаоснове
глубокоочищенных отработанных минеральных и синтетических моторных
масел / В.В. Остриков, С.Н. Сазонов, В.И. Балабанов, В.В. Сафонов //
Нефтехимия. – 2017. – Т. 57. – №4. – С. 443-452.
30.Остриков, В.В. Определение оптимального компонентного состава
дисперсионной среды и дисперсной фазы пластичных смазок / В.В.
Остриков, И.Н. Шихалев, С.Ю. Попов, К.А. Манаенков, А.Г. Дивин // Наука
в центральной России. – 2015. – № 3 (15). – С. 101-108.
31.Лядов, А.С. Пластичные смазки с полимочевинными загустителями для
эксплуатации в арктических условиях / А.С. Лядов, А.С. Шахматова, Ю.М.
Максимова, В.В. Кириллов, Н.В. Окнина // Труды XI Международной
научно-технической конференции «Трибология – Машиностроению». – 2016.
– С. 147-148.
32.Лендьел, И.В. Исследование влияниярецептурно-технологических
факторов на свойства всесезонных морозостойких смазок для наземной
техники: автореф. дис. … канд. техн. наук / Лендьел И.В. – Львов, 1979. – 28
с.
33.Петухова, Ю.Д. Использование низкотемпературных дисперсионных
сред для получения пластичных смазок / Ю.Д. Петухова, В.Н. Чуденкова,
С.В.Корнеев//Мат-лы7-ймеждународнойнаучно-технической
конференции. – Омск, 24-28 апреля 2017 года. – С. 12.
34.Нестеров, А.В. Исследование и разработка литиевых уплотнительных
смазок для низких температур: дис. … канд. техн. наук. – М., МИНХиГП,
1979. – 162 с.
35.Федорова, Т.В. Влияние состава дисперсионной среды на структуру и
свойства литиевых смазок: дис. … канд. техн. наук. – М., МИНХиГП, 1978. –
170 с.
36.Повх,И.С. Влияниерецептурно-технологическихфакторовна
характеристикикомплексныхлитиевыхсмазоксулучшенными
низкотемпературными свойствами: автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд.
техн. наук: 05.17.07 / Повх Ирина Сергеевна. – М., 2015. – 24 с.
37.Ищук, Ю.Л. Исследование влияния дисперсной фазы на структуру,
свойства и технологию пластичных смазок: дисс. … д-ра техн. наук / Ищук
Юрий Лукич. – Киев, 1978. – 311 с.
38.Емаев, И.И. Исследование влияния температуры и давления на
триботехнические характеристики пластичной смазки, модифицированной
углеродным каркасом / И.И. Емаев, Н.К. Криони, Р.Г. Нигматуллин, Л.Ш.
Шустер // Современные задачи инженерных наук. Сборник научных трудов
Симпозиума и Международного научно-технического Форума. – 2017. – С.
42-46.
39.Школьников, В.М. Топлива. Смазочные материалы. Технические
жидкости. Ассортимент и применение: справ. изд. 2-е перераб. и доп. / И.Г.
Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов, Ш.К. Богданов и др.; под ред. В.М.
Школьникова – М.: Издательский центр «Техинформ», 1999. – 596 с.
40.Любинин,И.А.Состояниеиперспективыпроизводства
высокоэффективных смазок в России и странах СНГ / И.А. Любинин, Л.В.
Железный // Трение и смазка в машинах и механизмах. – 2009. – № 6. – С.
3944.
41.Железный, Л.В. Влияние природы загустителя на трибологические
характеристики высокотемпературных смазок / Л.В. Железный, И.А.
Любинин // Трение и смазка в машинах и механизмах. – 2009. – № 5. – С.
1722.
42.Плющик, Е. Комплексный сульфонат кальция – высокотехнологичное
решение для пищевых предприятий / Кондитерское и хлебопекарное
производство. – 2014. – №7 (150). – С. 9-11.
43.Jiwei, L. The Typical Application of Calcium Sulfonate Complex Greases in
Steel Mills / L. Jiwei, C. Shutian, Z. Wei, W. Baojie // NLGI Spokesman. – 2018.
– Vol. 82, № 1. – P. 32 – 38.
44.Shah, R. Grease Evaluation for Continuous Caster Bearings / R. Shah, K.
Kuldeep, J. Myers // NLGI Spokesman. – 2020. – Vol. 84, № 5. – P. 6 – 16.
45.Authier, D. Calcium sulfonate carbonate greases: a solution to water
resistance / D. Authier, A. Herman // Materials 25-th ELGI Annual General
Meeting Amsterdam «Eurogrease 3», Netherlands, April 2013, Р. 19-35.
46.Makedonsky, O. Structure and Physico-Chemical Properties of Overbased
Calcium Sulfonate Complex Greasees / O. Makedonsky, E. Kobylyansky, Yu.
Ishchuk // Eurogrease. – 2003. – July–August. – Р.5–23.
47.Жорник,В.И.Структураисвойствакомплекснойсульфонат
кальциевой пластичной смазки с дисперсной фазой на основе нанокальцита /
В.И. Жорник, А.В. Ивахник, В.П. Ивахник, М.А. Бухтилова // Тезисы
докладовмеждународнойнаучно-техническойконференции
ПОЛИКОМТРИБ-2015. Институт механики металлополимерных систем
имени В.А. Белого НАН Беларуси. – 2015. – С. 207.
48.Кобылянский, Е.В. Синтез и свойства сверхщелочных сульфонатных,
алкилсалицилатных и фенолятных систем и комплексных пластичных смазок
на их основе: дис. … д-ра хим. наук / Кобылянский Е.В. – Киев, 2011. – 326 с.
49.Muir, R.J. High Performance Calcium Sulfonate Complex Lubricating
Grease / R.J. Muir // NLGI Spokesman. – 1988. – №52 (4). – P. 140–146.
50.Macwood, W. Calcium Sulfonate Grease … One Decade Later / W.
Macwood, R. Muir // NLGI Spokesman. – 1999. – № 63 (5). – P. 24–37.
51.Mackwood, W. Calcium sulfonate complex greases / W. Mackwood //
Tribology & Lubrication Technology. – October, 2016. – P. 28-40.
52.Fish, G. Calcium Sulfonate Grease Formulation / G. Fish, W.C. Ward //
STLE Annual Meeting, USA, May 6-10, 2012.
53.Жорник,В.И.Структураисвойствакомплекснойсульфонат
кальциевой смазки / В.И. Жорник, А.В. Ивахник, В.П. Ивахник, А.В.
Запольский // Материаловедение в машиностроении. – 2018. – №1 (42). – С.
44-50.
54.Bosman, R. The Microstructure of Calcium Sulfonate Complex Lubricating
Grease and Its Change in the Presence of Water / R. Bosman, Piet M. Lugt //
Tribology Transactions. – 2018. – Vol. 61, No. 5. – P. 842–849.
55.Cyriac, F. The Impact of Water on the Yield Stress and Startup Torque of
Lubricating Greases / F. Cyriac, P.M. Lugt, R. Bosman // Tribology Transactions.
– 2016. – №60 (5). – P. 824–831.
56.Zhou, Y. On the Shear Stability of Dry and Water-Contaminated Calcium
Sulfonate Complex Lubricating Greases / Y. Zhou, R. Bosman, P.M. Lugt //
Tribology Transactions. – 2019. – Vol. 62, №4. – P. 626-634.
57.Nagarkoti, B. Water Washout Remedies / B. Nagarkoti, B. Johnson, R. Shah
// NLGI Spokesman. – 2020. – Vol. 84, № 2. – P. 75 – 83.
58.Крахмалев,С.И.Пластичныесмазки.Основырационального
применения и надежность техники / С.И. Крахмалев, В.Г. Мельников, В.А.
Тыщенко. – Самара: ООО «Офорт», 2010. – 454 с.
59.Жорник, В.И. Пластичные смазки с приработочным эффектом / В.И.
Жорник // Актуальные вопросы машиноведения. – 2012. – Т. 1. – С. 344-347.
60.Ваванов, В.В. Автомобильные пластичные смазки / В.В. Ваванов, В.В.
Вайншток, А.А. Гуреев. – М.: Транспорт, 1986. – 144 с.
61.Калараш, Е.В. Подшипники качения с пластичной смазкой / Е.В.
Калараш, А.В. Коленкин, С.М. Кокурятов // Успехи современного
естествознания. – 2012. – № 6. – С. 75.
62.Зайченко, В.А. Состав, свойства и структура низкотемпературных
пластичных смазок на основе полимерного загустителя / В.А. Зайченко, Д.С.
Колыбельский, П.С. Попов, С.А. Шувалов, Д.А. Петрова, Б.П. Тонконогов //
Химия и технология топлив и масел. – 2018. – № 5 (609). – С.7-12.
63.Антонов, С.А. Разработка пластичных смазок с улучшенными
низкотемпературными свойствами / С.А. Антонов, Е.В. Кашин, И.В.
Пиголева, И.А. Маслов, М.В. Китова, С.В. Заглядова // Нефтяное хозяйство. –
2016. – № 10. – С. 122-124.
64.Пенджиев,Э.Д.Пластичныесмазкидляэкскаваторовс
централизованными системами смазки / Э.Д.Пенджиев // Горный
информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). –
2015. – № S1-2. – С. 79-96.
65.Синицын, В.В. Подбор и применение пластичных смазок / В.В.
Синицын. – М.: Химия, 1974. – 414 с.
66.Чулков, И.П. Разработка многоцелевой антифрикционной пластичной
смазки для машин и механизмов, эксплуатируемых в условиях крайнего
севера / И.П. Чулков, Б.С. Реморов, Д.Ю. Глядяев, И.А. Евдокимов // Горный
журнал. – 2017. – №7. – С. 83-87.
67.Волгин, С.Н. Разработка многоцелевой морозостойкой смазки для
колесной и гусеничной техники / С.Н. Волгин, О.А. Саяпин // Химия и
технология топлив и масел. – 2008. – №5. – С. 13-22.
68.Виноградов, Г.В. Исследование в области реологии консистентных
смазок: автореф. дис. … д-ра техн. наук / Виноградов Г.В. – М.: Институт
нефти АН СССР, 1951. – 30 с.
69.Прожега, М.В. Исследования смазочных свойств пластичных смазок
для работы в космосе / М.В. Прожега, Н.И. Смирнов, Н.Н. Смирнов // XXVIII
Международнаяинновационно-ориентированнаяконференциямолодых
ученых и студентов (МИКМУС – 2016), сборник трудов конференции. – 2017.
– С. 121-126.
70.Зайченко, В.А. Современное состояние и перспективы разработки
низкотемпературных пластичных смазок для авиационной техники / В.А.
Зайченко, Я.В. Порфирьев, Я.А. Чудаков // Тезисы доклада на конференции
Авиация и космонавтика – 2017. – С. 449-451.
71.Характеристики дисульфида молибдена [Электронный ресурс]. –
Режим доступа: https://termosmazki.ru/product/molybdenum-disulfide
72.Клименко, Е.Т. Регрессионный анализ и введение в планирование
эксперимента: Учебно-методическое пособие / Е.Т. Клименко. – М.:
Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2013. – 49 с.
73.Клименко, Е.Т. Моделирование экологических и химических процессов
с использованием системы Mathcad: Учебно-методическое пособие / Е.Т.
Клименко – М.: Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина,
2013. – 51 с.
74.Гайдар, С.М. Планирование и анализ эксперимента: учебник / С.М.
Гайдар. – М.: изд-во ФГБНУ «Росинформагротех», 2015. – 548 с.
75.Анисимова,А.А.Исследованиевлияниядобавокнасвойства
сульфонатных пластичных смазок: дис. … канд. техн. наук: 05.17.07 /
Анисимова Анна Алексеевна. – М., 2018. – 161 с.
76.Килякова, А.Ю. Влияние дисперсионной среды и загустителя на
трибологические характеристики сульфонатных пластичных смазок / А.Ю.
Килякова, А.А. Викулова, П.С. Попов // Труды РГУ нефти и газа имени
И.М.Губкина. – 2015. – №2 (279). – С.73-80.
77.Попов, П.С. Влияние состава и свойств дисперсионной среды на
качество сульфонатных пластичных смазок: дис. … канд. техн. наук: 05.17.07
/ Попов Павел Станиславович. – М., 2016. – 134 с.
78.Ахметов, С.А. Физико-химическая технология глубокой переработки
нефти и газа: Учебное пособие. Ч.1 / С.А. Ахметов. – Уфа: Изд-во УГНТУ,
1996. – 279 с.
79.Фукс, И. Г. Добавки к пластичным смазкам / И.Г. Фукс. – М.: Химия,
1982. – 248 с.
80.Нордтех. Смазки низкотемпературные. Обзор [Электронный ресурс]. –
Режим доступа: http://www.nordtech.ru/smazki-low.htm
Публикации автора в научных журналах
- 05.04.11 Атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технология материалов атомной промышленности
- 02.00.12 Бионеорганическая химия
- 02.00.10 Биоорганическая химия
- 25.00.12 Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений
- 25.00.36 Геоэкология (по отраслям)
- 05.23.07 Гидротехническое строительство
- 25.00.16 Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.8 (2878 отзывов)
4.8 (211 отзывов)
4 (15 отзывов)
5 (8 отзывов)
5 (9 отзывов)
4.7 (18 отзывов)
4.2 (6 отзывов)
5 (20 отзывов)
5 (285 отзывов)
