автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.07, диссертация на тему:Состав, свойства и применение смазок для органических сердечников стальных канатов

МИНВУЗ УССР ЛЬВОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ ЛЕНИНСКОГО КОМСОМОЛА

На правах рукописи

Для служебного пользовании

Экз. м 000010 КАЛИЧЕВСКАЯ Екатерина Андреевна

УДК 821.892./088.8/

СОСТАВ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ СМАЗОК ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СЕРДЕЧНИКОВ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ

Специальность 05.17.07—Химическая технология топлива и газа

АВТОРЕФЕРАТ дивоертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Львов — 1900

. Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском и проектнр-конструкторском институте нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (ВНШПКнефтехим)

Научный руководитель: кандидат технических неук,

старший научный сотрудник . З.В.СШАШКО

Официальные оппонента: доктор технических наук,

Ведущая организация: Москоеокий институт нефти и газа

имени М.Ы.Губкина

на заседании специализированного совета Д 058.36.03 при Львогскс орлане Ланина.политехническом институте имени Ленинского коне оме ла по адресу: 290646, г.Львов, пл. Б.Хмельницкого 3/4, корп. 8, вуд. 339.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке института (ул. Профессорская, I).

Автореферат разослан " & " . 1990 г.

профессор М.М.ПРОКОПЕЦ

кандидат технических науч. старший научный сотрудник М.Е.ЕШЛЕЙШЖОВ

Зашита состоится " //

1990 годэ в /3 члсОг

' Ученый секретарь специвлизирорпнного совета,

• кандидат химических наук, доцент

В.Л.СтврчеЕский

ОШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Увеличение ресурса работы сталышх кв~ наюв, иадеяность и безопасность их бксплуэтации существенно зависят от качзстЕа смазочных материалов, применяемых в составе органических сердечников. Смазки должны защитить органические сердечники от микробиологической коррозии и обеспечить удовлетворительную работу канатов в условиях коррозионных сред (pH и 1-Ю)., й режиме енсоких скоростей и нагрузок ( У - 10 м/о; Р = 10000 Н? и в широком ттервеле температур (от -35 до +>50°С).

Неудовлетворительное качество серийных сказок для органических сердечников сильных канатов (ОССК), ужесточение условий эксплуатации последних определили важность и актуальность проблемы создания говых высокоэффективных смазок указанного назначения.

Решение этой проблемы связано с определением кеучно-обоспо-ввнннх направлений выбора сырьевых компонентов и функциональных добавок и проведением исследований, связывавших их химический состав и свойства о 'Осноенвми характеристиками смяэок для ОССК. Обо-бо важный интерес представляет изучение мало исследованной ранее ззвасияоотя устойчивости органических сердечников к микробиологи^ ческой коррозия от химической природы, строения и концентрации соединений, используемых в смазках в качестве биоцадных добавок. Создание высокоэффективных смазок такого назначения сдерживается также недостаточной изученностью зависимости от защитных, смазочных и низкотемпературных характернетик от состава и свойст? функциональных присадок и группового углеводородного состава и физико-химической характеристики дисперсионной среды.

Работа выполнялась в соответствия с постановлением Госстандарта СССР от 30.05.78 г. 1472 и протоколом заседания НТК Гос-

стандарта ССС? ої 23.0S.C2 г., по заказ-наряду 0ІІ?0х622ІІ02

СССР, а также по плану Ш-іР БНИШКнефтехим .

(й гос.- • П8гшггрзцкі2 01880060540).

Даль тшбога. Разработка научных основ выбора сырьевых коїь иоаангоэ и тєішокогіш приготовления смазок для ОССК с внсокиыз експлуатацаоннаш свойствами на основании систематического, комплексного нззчвнгя взаимосвязи состава и свойств вдсперсаонвоМ сроли и различных функциональных добавок с вязкостными, кизкоіеи-даратургты, защитными, смазочными и зЕимакробннми свойствами смаэох. .

• Научная новизні работе. Изучены физико-химические закономерности виляния углеводородного состава и свойств дисперсионной срады и различных функциональных добавок на основные характеристики смазок для ОССК.

Впервые показана возможность использования алкидфенолов е ка-чистеє антимикробных добавок к смазкам для ОССК. Эффективность св~ тшийробиого действия алкид$енолов зависит от'строения алкильного заместителя и длины его углеводородного радикала. Максимальной ' способностью ингибировать микробиологические процессы обладают ыоноалкияфеволы, содержащие углеводородный заместитель пзострое-ния в орто- и параполокении с дланей цепи 8-9 атомов углерода.

Установлено, что использование в качестве присадок - сзвиле-врв повышает вязкостные, противоизносные свойства ы температуру каплепадения и, в атой связи, показана воамокность регулирования температурного диапазона работоспособности смазок.

Изучено влияние высокомолекулярных тарных кислот на ЩЮТИЕО-изноенне, защитные и другие основные свойства смазок для ОССК. Эффективность действия кислот повышается с увеличением их Ш и максимально проявляется при их концентрации в смазках 3-5%. й

х г. работе приведены массовые %.

з -

Показана возможность и целесообразность заданы товарных СЖ в составе смазок на кубовые остатки, подучаемые при их производстве.

Установлено, что свойства исследуемых смазок находятся в значительной зависимости от содерааняя в дисперсионной орэде ароматических углеводородов и смол.

Практическая значимость л реализация работы в проммпеннооти. Разработана рецептура п технология приготовления смазки Е-86 для пеньковых сердечников стальных гранатов и омазки Е-88 для сязалі-ских сердечников стальных канатов с высокими вязкостянот, зоизт-пями, протиноязноснюш я биоцвднши свойствами, .рэботоспоообннх в интервале температур от ганус 35 до плюс 50°С.

Результаты исследований попользованы при разработке нормативно-технической документации (НТД) на смазки Е-85 л Е-88, технологических регламентов т их проломленное производство, а также исходных данных на проектирование реконструкции установок по выпуску этих смазок.

Их применение увеличивает ресурс работа стальных канатов па 5 %. Ожидаемый экономический ^{фект от пряманения смазтси В-88 составит 330 гас. руб. в год.

Апробация работы. Основные разделы и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались не ІУ Всесоюзной научно-техпячеокоЗ конференции по пластичным смазкам (г.Бердянск,1979 г.), областных научно-технических конференциях ВХО им. Д.И.Менделеева, секции "Нефтепереработка я нефтехимия” (г. Львов, І980-І99С гг.), научно-техническом семикаре "Состояние л перспективы применения огнестойких рабочих жидкостей р гидросистемах подземного горношахтного оборудования" (г.Львов, <Ш\ АН УССР, 1909 г.), и на научных семинарах и заседании секции Ученого совета ВНИИПКнеЛтехпм

по плзстачным смазкам.

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 2 научные работа, получено 4 авторских свидетельства ш изо' братание.

Автор паштает: '

- законоызрности связи между физико-химической характернотиной и групповым составом дисперсионной среды и низкотемпературными, защитными к ирсхйвоизносныыи свойствами смазок для ОССК;

- физико-химические зависимости изменения вязкостных, защитных, цротивоизносных свойств и температуры капдепаденпя смазок

от использования 2 качестве добавок в их рецептуре - сополимеров етилзна с винилацетатом;

- результаты исследований по изучению влияния ММ и концентрации высокомолекулярных жирных кислот на защитные и противопз-носннэ свойства смазок и возмокность и целесообразность использования кубовых остатков СЖ для улучшения указанных свойств;

- закономерности зависимости антимикробных свойств смазок для ОССК от строения алкильного заместителя и длины углеЕОДоред-нбго радикала алкилфенола;

• - рецептуру и технологию приготовления разработанных смазок для пеньковых и сизальских органических сердечников стальных канатов.

. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы ( ^наименований), приложений /с?. Работе изложена на /^страницах машинописного текста, Еключает таблиц, // рисунков. '

. , СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ _

Во введении обоснована актуальность исследований по разработке рмазок для ОССК, работоспособных в интервале температур от минус ЗБ до плюс Б0°с е составе пеньковых и сизальских сердечников

стальных канатов. .

Первая глаза диссертации посвящена критическому обзору опубликованных з периодической и патентной литературе исслодог-аютй по разработка состава с технологии получения смазок для ОССК.в СССР и за рубежом. Обоснована научная я практическая актуальность работы, сформулированы цели и задачз проводимых исследований.

Во второй главе обоснован выбор сырьевых компонентов я методов исследования их свойств, представлены результаты изучения основ1Шх характеристик и состава зтех продуктов.

В качестве дисперсионной среды /ДС/ в хобота исследованы нефтяные пасла С-220, И-20А п ПП-6, отличаюодеся содержанием • ароматических углеводородов и смол. Углеводородный соотав масел определяла методом адсорбционной хроматографоя по ГОСТ 11.244-76, структурно-групповой - по методу п -е/-М. Свойства ДС оценивали по плотности, вязкости, показателю преломления, температурам вепшмш и застывания.

В качестве загустителя изучен нефтяной церезин марки 80, '

свойства которого определены современными методами. .

В качестве присадок изучены сополиыеры зтилека о штлаце-татом, содержащие от 10 до 52 % вигаглацетата.

Для исследования зависимости защитных и противоизносных ’ свойств смазок от содержания высокомолекулярных карбоновых кислот использовали индивидуальные насыщенные жирные кислоты, полученные из естественных продуктов, и полученные при - окислении парафина синтетические жирные кислоты /СШ/ С^ - С.^, С21 - С и С25 - С40, а такие кубовые остатки СЕК марки С и Б.

Объектами исследования олучеилл также моноалкилфенолы общей формулы Л? -О^Я^-ОН, отличающиеся содержанием в боковой цепи.различных по длине и отроение углеводородных гаместктелей, а также

полоавннеыих в бензольном кольце относительно гидроксильной группы. .

■ Технология изготовления смазок заключалась в термодисперги-роЕаншз компонентов при І25-ІЗО°С. Сэзилен терыодиспергировалы в ДС про 140 ± 5°С, остальше дсбаики - при 110 і 5°С.

Свойства и состав исходных компонентов и сшзок оценивали как стандартними, так п специальными методами исследования, в том числе использован аналитический метод оценки защитных свойств основанпий на колориметрическом определении количества нелеза, перешедшего в смазку с единицы цлощада металлического осірд зір прр испытании в капере ІШ-І.

Противоизносные свойства определяли на машине трения 2070 СМТ-І, фиксируя ширину- лунки износа роликов, подвергшихся испытанию при принятой нагрузке и подаче смазка с постоянным расходов.

• Низкотемпературные свойства оценивали методом МакНИИ, заключаемся в определении состояния нанесенного на металлические пластинки слоя смазки посла механического воздействия при заданной температура,

• Для определения степени грибоустойчигости и бактериоустой-чнвости компонентов и сшзок использовали комплекс мотодоз. Раз-руиеняе микроорганизшщ компонентов и сказок проводили методом, дримошешш для сшзок и масел; грибоустойчивостъ и бактериоус-ройчивость оценивали по критериям, которые применяются при аналогичных исследованиях сдоадочко-охлахддвдях жидкостей и технических изделий. . ■ ' ' -

Для количественного определения изменений, происходящих в смазках при повреждении их микроорганизмами, определяли методом рі-споьтроскошш изменение оптической плотности смазок.

В третьей глэез приведены результаты влияния на 0СН0ЯКНЗ характеристики смазок для ОССК химической природы нефтяних масса, используемых в качества ДС»

Результаты исследований свидетельствуют, что опрэделяшям и существенно елияотим на свойстез смазок фактором является содержание е маске ароматических углеводородов и смол. Уеєличєяйо их концентрации значительно ухудшает морозостойкость смазок, однако улучзшет защитную способность, повышает вязкость й противо-ИЗН0СІШ9 свойства смазок (тзблйца I). .

Таблица I•

Влияние дисперсионной средн на свойства смазок ■ .

Дис- Температу-

ра,

пер- Ол

сион-

В0Я яэп-!вспнш

сре- ле- ! ки

да па- ! де- | ния ! 1 і

Кол- !Защитные !Антиокис-!Смазоч-

ло- !ш»тч-!мотю- -свойства. !лятельниз!нна ид- !чег- ’зо- ^Содержание!свойства:!свойст-ная *мя ! с той— ! железа ! изменение !ва: пш-

™- де. «іяжуійй,

^!^ТЬІ 0г. ІРвз часов і”

! 1 через ЧССЇРС32ЕС03,

!_________с ______і.Г

},

нооть}пра і

% і юо°аі

! км^/с І і і

60 1120|В0! 60 ] 120 |і8с| К,! І І І ! Г Г

С-220 41 189 18,2 10,4 -57 4,2 8,0 12,4 1,8 3,1 5,4 1,70

И-20А - 173 надав- 4,7 - - - - - - - 1,67

лива-

е тая '•

ШІ-6 48 280 2,3 28,9 -28 2,4 5,2 8,7 9,8 2,1 2,8 1,50

Полученные результати дели основание предположить, что для получения смазочной композиции, удовлетроряшей требованиям эксплуатации по морозостойкости, целесообразно использовать в качестве ДС масло с оптимальным содержанием ароматических углеводородов и смол. Такое масло мокет быть получено смешением масел

- з -

раєдичного углзводородного состава.

Получение ДС, характеризующейся рлз/ичнш содераанкем ароматических углеводородов и смол, осуществлено коыпаундироЕашхеы тела І1-2СА. п ароматизированного шела ПН-6 в соотношениях 1:3, 1:1, 3:1 илас. ч. Па основашш данных о морозостойкости изготовленных рыазечящ: композиций на подученных компаундах различного группового углеводородного состава, установлено, что в качества ДС ддя смазочной композицги, работоспособной при -35°С, монет быть использована смесь насел ІШ-6 и И-20А в соотношении 3:1 мас.ч содерсэдая арсаатгческих углеводородов 60 и смол около ? %.

. В четвертой rJiaje приведеш; результаты исследований по изучению зависимости свойств смазок от состава и концентрации добавок - сопслииеров зтилэна с вшшлацетатсм /сэвиленов/.

Для обеспечения участия сополимеров в структурообразовакии шазек была принята технология приготовления, согласно которой добавки термодзепергировали в ДС при 140 ± 5°С.

Указанные соединения в проделах исследованных концентраций наиболее значительно влияют на вязкостные свойства, заметно по-'вааанг температуру каплепадэния, защитные и противоизносше свойства ешэочшх композиций /таблица 2, рис. I/. Вязкость сма-sok от 17,5 повидается до 129 и 37,9 т?/с, а ширина лунка износа роликов ионивается от 1,62 до 1,14 и 1,43 мы /рис. I/.

; Однако эффективность действия сэвиленов различного химического состава неидентичва и понинаегся о увеличением содержание в йкх М /рис. І, таблица 2/.. ■ •

3 роду исследованных соединений наиболее эффективными являются сэвилена с содераанием Вй, 10 % и 21 % /рис. I/. Указанные соединения в пределах исследованных концентраций кроме теипера-тура капленадепия, вязкости, защитных и противоизпосных свойств

і?\

К

^ и

і V і* \

Щ/.з

I

1,1

1

ч4-

V ■г

. - 1 V

\

/\’о//ие^/77/аас4а^ сзІЇа/їри&З, %

Рис. I. Влияние состава и концентрации сэвллепов на зязкосг-ные и протявоизносные свойства смазок. Смазка с до-бовкой оэвилекз, содеркгщегс 1-£У - 10 % ВЛ; 2-21 -21 % Вд; 3-3' - 38 % ЕА; 4-47 - 52 % ВЛ

заметно улучшают коллоидную стабильность смазок, не ухудшая их ' низкотемпературных свойств. Введение в состав смазок сзвшгенов, содержащих 38 и 52 % ВЛ. ухудшает их коллоидную стабильность.

С увеличением концентрация сэвиленов их влияние на вязкостные и другие основные свойства смазок увеличивается. Однако, как показано на рис. I, максимальный эффект наблюдается при содержали добавок до 3,5 Дальнейшее увеличение концентрации сэвяле-пов ыоное эффективно.

Таблица 2

•Влияние‘состава и концентрации сэвиленов на свойства

смазок

Кокцент- і Температура, рация і ос

присадок, і---------,--------

<1 і капле- :морозо-

10 і падения стойко-

I сти

Коллоидная

стабиль-

ность,

%

ІАнтиокисли-!тельные свой-

ства: измене-

!Защитные !свойства:

!количество келеза через!нив кислотно-180 часов , !го числа, че~ ~ !рез 180 ч&с. ыг КОН/г

мкг/см

- ‘45 -35 5,5 9,5 3,6

Сэвилен с содержанием ВА. 10,0 %

0,5 51 -37 4,7 9,3 3,6

-1,5 62 -35 3,6 8,4 3,4

2,5 70 -33 2,6 7,1 3,1

3,5 74 -32 1,5 6,2 3,0

Сэвилен с содержанием ВА 21 %

0,5 50 -39 5,2 9,1 3,5

1,5 57 -37 4,6 8,7 3,4

2,5 64 -36 3,2 7,5 3,1

3,5 66 -34 2,7 6‘;7 2,9

Сэвилен с содержанием ВА 38 %

0,5 48 -за 6,0 9,5 3,6

•1.5 51 -36 8,2 9,3 ' ' 3,6

’2,5 54 -34 10,2 8,9 3,5

3,5 57 -33 16,4 8,1 3,3

Сэвилен с содержанием ВА 52 %

0,5 47 -10 7,0 9,4 3,6

1.5 50 -37 15,6 9,5 3,6

2,5 53 -36 ' выдавливается 9,4 3,5

3,5 55 -35 выдавливается ь(,0 . 3,5

В пятой главе приводятся результаты исследований влияния Ш и концентрации высокомолекулярных карбоновых кислст -природного а синтетического происхождения на заритные, противоизносные и

другие основные свойства и изучена возможность их использования в качестве добавок к углеводородным смазкам для ОССК.

Свойства спазек заметно изменяются в зависимости от ?М, химической природы и концентрации жирных кислот. Их добавка значительно повышает защитные и противоизносные характеристики смазок. Особенно эффективный оказались индивидуальные высокомолекулярные жирные кислоты /арахиноваяЧ^. бегэновая-С^/ природного происхождения /таблица 3, рис. 2/; эффективность их действия повышается с увеличением концентрации. Количество ~слеза,нерэлед-

о

шее в смазку,поникаотся от 7,5 до 1,3 и 2,8 мкг/см , а ширина лунки износа роликов от 1,28 до 0,92 и 0,82 мм, соответственно, при введении в смазку 7 % арахиновой или богеновой кислот /рис.2/. Индивидуальные кислоты о меньшей Ш /пальмитиновой - и стеариновой - С^-д/ менее эффективны. Аналогичные результаты получены при введении в смазку СЖК /таблица 4, рис. 2/.

Учитывая, '[то в настоящее время промышленность но вырабатывает высокомолекулярных кирннх кислот природного происхождения в достаточном количестве, а эффективность влияния СЖ на защитные и противоизносные свойства смазок повышается по мере увеличения их Ш и достигает максимума при использования кислог с25 " ^40 ’ а таК!Ке пч экономическим соображениям, изучена возможность использования в качестве добавок к смазкам кубовых остатков СЖ. Последние образуются при получении товарных фракций” С1К - С2д и С21 - ^24 и с°ДеГ!:га'г 77 п 05 £ высокомолекулярных жирных кислот.

. Как видно /таблица 4, рис. 2/, кубовые остатки СЬК в исследованных кокцептрщяях улучшают защитные и противоизносные свойства смазок, что свидетельствует о возможности использования их в качество добавок. псвштквх указанные характеристики. Однако

Влияние молекулярной шссн и концентрация индивидуальных диршх кислот на свойства сшзок

Кс1щентса-!'-Гемпература, °С !Клнеттиче- [Коллоидная (Изменение

пил нгаса------------Г--------с кая вяз- !стабиль- !кислотаого

лок капле- -корозо™ !кость при !ность, !числа через

. , | 180 ч

! . ; иг КОН/г

д°к* Гпаде" | стойко— ! с % . !ния сти |Ю0 С,

! ! I шГ/в

64 -36 74,2 Пальмитиновая кислота 3,2 зд

3 . 62 -36. 71,3 ■ 3,2 3,1

5 61 -35! 69,2 3,4 3,2

7 ; 60 -33 63,2 Стеариновая кислота 3,6 3,2

3. 63 -36 72,2 3,2 3,1

5 62 -35 70,1 3,3 3,3

7 6Г -33 68,5 Атахановая кислота 3,5 3,4

3 64 -36 73,8 3,2 3,1

5 65 -33 , 72,2 2-,а 3,0

7 66 -31 ! 71,9 Бегеновая кислота 2,7 3,0

3 65 -35 74,0 3,1 3,1

5 65 -32 ^2,0 2,8 3,2

7 66 -30 70,0 2,5 3,2

введение кубовых остатков отрицательно сказывается ка морозостойкости сшзок, поэтому повышение их концентрации свыше 5 % нецелесообразно. ,

Лес тая глаза посвящена изучения возыакнооти использования алккдфеяоло^ в качестве добавок к сшзкаы для ОССК и определению осноьлнх направлений выбора антимикробных присадок.

, Установлено, что влияние добавок алкклфенолов на основные характеристики оыаоок.ьеидентично и зависит от их концентрации

Ко/?иж-елезя. л/аъ/с*,2 /Са/?иг/ес/.. железа, мкг/е/ч*

Подержание <и//Уа&£&/а'л&/Ъ/х /гис/;о/-/?. X

Рис, 2. Влияние Ш я концентрации мирных кислот на своЙстеэ смазок. Смазки с добавкой 1-1' - пальмитиновой кисло-тк; 2-2' - стеариновой кислоты; 3-3' - арахиновой кислоты; 4~.' - <?егеноЕоП кислоты; 5-5 ' - СЖ С^-Сэд? 6-С ' - С*К Сгд-Сг4; 7-7 ' - СТК С25-С,ю;. 8-а/ - кубо-эсго остатка СУ51 марки С; 9-Э' - вдиоЕОГп остатка СЗЕК маркл Б

Влияние молекулярной массы и концентрации СЕК на свойства смазок ...

Концентрация присадок,. % - Температура, °С |Кинематичз-.! “ ^ !ская вяз-!канле- !морозо- !кость при !паде- !стойко- ! тпп°п !ния ! сти ! о . ! | ! тг/о -! Коллоидная! !стабиль- ! !ность, ! \ % ! ! | Изменение кислотного числа через 180 ч ыг КОН/г

0 64. -36 74,2. 3,2 з.х

сжк с17 - С20

3 63 -36 65,0 3,2 3,1

5 62 -35 63,0 3,4 3,2

7 63 -35 61,0 3,6 3,5

сж - С24

3 64 -36 66,0 3,2 3,1

5 63 -35 64,0 3,1 3,3

7 62 -34 .62,0 3,0 3,6

СЖК С25 - О о

3 64 • -36 69,0 3,1 3,2

Б 64 -34' 70,0 2,9 3,4

7 63 -32 72,0 2,7. 3,5

Кубовый остаток СЕК шрк;. С

3 64 -36 72,5 3,0 3,2

5 63 -35 73,1 3,0 3,3

7 6^ -33 73,8 2,9 3,5

Кубовый остаток СЕК марка Б

3 64 -36 74,5 3,1 3,2

5 64 -35 75,8 3,0 3,4

7 63 -32 70,9 2,9 3,6

и химической природы углеводородного заместителя /таблица 5, рис. 3/.

Как видно по данным, приведенным в таблице 5, исследованные соединения при увеличении концентрации и уменьшении длины радикала заместителя понижают температуру каплепадешш и морозостойкость

Влияние природа и концентрации алкилфенолов на свойства смазок

к !Температура,!Кинематя-цент-! °С {ческая тпттпп! I ! ВЯЗКОСТЬ Р"Ц-та1тап- !моро- г т,1Г|о,-, % 1лепа-!зостой!пРи,,1^и !дешш! кости ! ш /с ! ! ! Испа- • битные (Антиокислителъ-шемость !свойства:|ные свойства: а; ’ содержа- (изменение кпс-/о !ние желе-!лотного числа ! за через ! Г/г КОН/г (180 ч, через 180 ч ! мгк/см •

I ! 2 ! 3 ! 4 5 ! С ( .7

0 64 -36 74,2 0,04 7,5 3,10

п-из о-Октщфенол

2 63 -36 70,2 0,С6 7,5 1,90

6 58 -37 59,4 0,31 7,2 1,82

10 55 -39 47,4 0,44 6,8 1,60

14 53 -11 42,6 0,60 6,6 1,65

о-из о-Октилфенол

2 63 -36 70,5 0,05 7,5 2,20

6 59 -36 60,0 0,10 7,3 2,00

10 56 -38 48,1 0,28 6,9 1,80

14 53 -40 42,6 0,24 6,9 1,50

п-пзо- -Нонилфепол 1

2 63 -37 72,6 0,05 7,6 1,69

6 58 -38 63,1 0,06 7,2 1,44

10 56 -39 48,2 0,10 6,9 1,20

14 53 12 43,6 0,23 6,8 1,26

и-изо-Додецшфенол

2 64 -36 73,5 0,04 7,5 1,60

6 62 -36 64,5 0,04 7,5 1,42

10 5В -38 55,5 0,08 7,4 1,12

14 55 -40 46,9 0,10 7,3 1,16

н-Алкилфенол на оснс. е олигомеров птилена С8 ~ С10

2 62 -37 69, Г 0,04 •' 7,5 1,60

6 59 -39 55,0 0,06 7,4 1,50

10 55 -41 46,1 0,19 7,2 1,50

14 51 -43 40,2 0,4 : 7,1 I 45

и-Алкплфенол на 00110110 олефшюв термического крекинга, фр.

2 62 -38 69,3 0,05 7,5 1,42

/•> О 59 --40 56,2 0,06 7,5 1,50

Продолжение таблицы 5

I, ! 2 ! 3 ! 4 ! 5 ! 6 ! 7 "

10 56 ' -42 48,5 0,10 7,3 1,60

14 52 , -43 42,4 0,29 7,2 1,60

н-Алкилфенол на основе олигомеров этилена Ст. - °16

2 64 -36 73,8 0,04 7,5 2,00

6 ’ 61 -36 65,6 0,06 7,4 2,00

10 59 -37 58,5 0,09 . 7,3 ■ 1,90

,14 .57 -38 48,4 0,11 7,2 1,90

о-й-Алкилфенол на основе олигомеров этилена Ст4 “ С16

* 2 ,64 -36 74,0 0,04 7,5 2,50

6 ’ 62 -36 68,6 0,05 7,4 2,30

10 58 -37 62,1 0,07 7,3 2,10

14 56 —38 51,4 « 0,09 7,2 1,90

н-Октадецилфенол

2 64 -36 73,9 . 0,04 7,5 2,20

6 62 -36 68,7 0,05 7,3 2,00

.10 60 ■ -36 60,5 0,08 7,3 1,90

14 59 -37 52,7 0,09 7,2 1,90

Полиизобутилфенол .

2 64 -36 76,2 0,04 6,9 2,20

6 < 63 .-36 77,4 0,04 6,7 2,50

, 10 61 -37 83,1 0,05 6,5 2,50

14 60 -37 89,4 0,08 6,4 2,30

смазок.' ’ ь

В ряду исследованных добавок самое значительное влияние на '■ изменение этих свойств оказывает п-изо-октилфенол, о-язо-октилфе-. нол, п-изо-нонилфенол и н-алкллфенолы на основе олигомеров этилена С8 - С10. .

. Алкилфенолы существенно.влияют на вязкость смазок. При увели-

чении концентрации л уменьшении длины углеводородной цопе заместителей кинематическая вязкость значительно снижается. Исключение составляет поотизобутилфенол> увеличение концентрации которого повыше';' ВЯЗКОСТЬ ЫОДеЛЫХЫХ КО'.ШОЗЯШ'Й. •

Исследованные соединения проявляют некоторое ингибирушцее действие на процесс коррозии под олоєи смазки и значительно влияют на окисляемость смазок в принятых условиях испытаний в камере погода ИЛ-1. Эффективность алкилфэнолов как ингибиторов окисления существенно зависит от их структурі. Самая высокая антиокислитель-ная стабильность наблюдается в образцах смазок с алкилфенолаш, имеющими разветвленный заместитель в парэ- и ортс-полоаенш с количеством углеродных атомов 8-9. Прирост кислотных чисел таких смазок при испытании в ИП-.І снижается от 3,1 до 1,25 и 0,96 нг КОН/г /таблица 5/.

Ллкилфенолы оказывают заметноэ влияние на противоизиосные свойства смазок /рис. 3/.

С целью установления степени антимикробного воздействия исследованные алкилфеколы были использованы а смазочных композициях в количестве 10 %, Саиой высокой биостойкостью обладают смазки с • добавками злкилйенолов, содержащих углеводородные заместители изостроения, в о- и п-положеняи в бензольном кольце относительно гидроксильной группы и длиной цепи 8-9 атомов углерода /таблица Є/.

Данпые ИК-спектроскошш /изменение оптической плотности/ подтвердили полученные вніае зависимости антимикробных свойств алкил-фенолов от природы и строения их алкильных заместителей /таблица.6/.

В седьмой главе отражено п]х ::тическ6е применение результатов исследований при разработке рецептуры и технологии производства смазок дія ОССК.

Показано, что три оптимальном соотношении добавок сзвиленов /2,5 и 3,5 5/, кубового остатка СИ{ /5 %/ и изононилфенола ДО %/, смазки на основе смеси г.'аоел ПН-6 и И-20А /75 % и 25 %/ и яефтянс-го церезина 80 /3 %/ характеризуются високими вязкостными, защитными, нротизоизносннми и антиокислите^ькымл сі’.йствами, имеют хорошую термическую стабильность.

Рис. 3. Влияние концентрации алкилфенолов на противоизноснае

свойотва смазок. Смазки, оодоркащие: I - п-изо-октил-фенол; 2 - орто-язо-октилфенол; 3 - п-взо-нонилфонол;

: 4 - п-изододоцял^онол; 5 - н-алкшфенол на основе оли-

гомеров этилена Сд - С10; 6 - н-алкклфенол на основе . олефгаов тормичеокого крекинга фр. 240-320°С; 7 - н-ал-килфонол на основе олигомеров етилева С14 - С16; 8 -н-ортоалкилфенол на основе олигомеров этилена С^ - С^;

• . 9 - н-октадацшфенол; 10 - жшшзобутилфенол

На основании данных литературных источников, экспериментальных исследований, а также с учетом экономических соображений разработаны рецептурный состав и технология приготовления ?-х вариантов смазок: смазки для пеньковых сердечников стальных канатов Е-86 /ГУ 38. УССР 501156-88/ и смазки для сизальских сердечников стальных канатов Е-88 /ТУ 33. УССР 21)1461-85 с изн. 2/.

. Новая смазка Е-86 успешно прошла лабораторные, стендовые и эксплуатационные испытания на Майкопском ШЗ и КФ и "аиштогорспом меткомбинате и допущена к промышленному применению.

Смазка Е-88 прошла лабораторные и степдоше ксгштаттия о по-

Таблица 6

Еїїсстойкссть образцов смазок с добавками алкилфенодов

Наименование

добавки

!Грлбоус-! Езктерио-!Изменение !

Ітоіічп- іуотойчи- !оптической! Оценка

Івость, їкость, (плотности,! бпостойкости

■ ■ щ,% при j

баллы

баллы

1030 см'

-If

п-из о-Октзлгпенол ТУ 101—€551—

с-ез с-Октялфепол

п-изо-Нснилфенол ТУ 33.101106-87

п-из о-Додецилфенол

н-Алхилцюнол на основе оллгешров этилена Cg - Cjq

п-Алкилфенол на основа олефинов термического крекинга фр. 240-320°С

н-Алкилфенол на основе олигомеров этилена Cj4 - Cjg

о-н-Алкилфенол на ос ново олигоморов этилена с14 - с16

н-Октадецилфенол Полииз обутилфенол

0/0 0/0 6,4 Високая

0/0 0/0 4,0 Високая

0/0 0/0 9,4 Высокая

3/3 I/I 13,5 Удовлетвори- тельная

5/5 2/2 21,5 Неудовлетво- рительная

5/5 2/2 22,4 Неудовлетво- рительная

5/5 2/2 17,3 Неудовлетво- рительная

5/5 2/2 24,6 Неудовлетвори- тельная

5/5 2/2 37,8 Неудовлетво- рительная

5/5 2/2 39,3 Неудовлетво- рительная

лоаштельпыкп результатами. Это послунило основанием для изготовления о применением смазки Е-88 опытной партии сизальских сердечников и стальных канатов для шахтных испытаний в объединении "До-нёцкуголь". '

Разработаны регламенты и организовано промышленное производство сгдзки Е-456 и опытно-промышленное производств - сыаэки Е-88 па Бердянском опытном лефтечаолозаводе.

. Их применение увеличивает ресурс работы стальных канатов на 5 %. Ожидаемый экономический эффект от применения омаэки Е-88 составит 330 тнс. руб. в год. '

, ВЫВОДЫ

• .. I. Разработаны научные основа выбора сырьевых компонентов а .технология приготовления смагов для ОССК, обладающие высокими биостойкими свойствами и работоспособных в интервале температур от 4бО°С до -35°С. Найдены цути регулирования свойотв смазок путем оптимизация состава дисперсионной ореды и введения в их состав добавок различного функционального назначения. .

2. Показано, что полициклические ароматические углеводорода и смолы исследованных нефтяных масел повышают вязкоотные, защитные й прогЕвоизносные свойства, однако ухудшают морозостойкость сма80К. В связи о этим, в качестве даспороионной среды для смазок, работоспособных при температуре -ЗбЯз, целеоообрэзно использовать масло с оптимальным содержанием названных соединений и рекомендовано компаундирование масел И-20А и ПЕ-6 в соотношении 1:3 кас. ч.

' ; 3. Установлена возможность использования в качество присадок, повышвдпс вязкостные и противоизноснне свойства, температуру кап-лепаденкя и улучшающих коллоидную стабильность смазок ссполимзров етилена с нинилацетатом. Показано, что влияние сэвилентов на свойства сказок определяется содержанием в них винилацетата и иг концентрацией в смазках. Определено, что наиболее аффективными в повышении указанных выше свойств являются сэвилены, содержащие 10-21% винилацетата, причем указанные соединепия в пределах исследуемых концентраций ие ухудшают шзкотешературннх свойств углеводородных сказок.

4. Показано, что высокомолекулярные жирные кислоты повышают

■ защитные и противоизносные свойства сыазок для ОССК. Эффективность

действия определяется молекулярной массой, природой и концентрацией кислот в смазках, ' ■

5. Установлена целесообразность использования в качестве добавок, повышавших защитные свойства и противоизносные смазок кубовых остатков СЖК, содержащих 77-85 % высокомолекулярных жирных кислот.

6. Показана возможность использования в качестве добавок к углеводородным смазкам для ОССК моноалкипфенояов и установлено, что исследованные алнилфенолы при увеличении концентрации и уменьшении длины радикала заместителя значительно снижают вязкость и заметно улучшают антиокислительнув стабильность и противоизносные свойства смазок.

7. Установлено, что исследованные алкилфанолн обладают свойства™ ингибировать микробиологическое разрушение смазок. Эффективность их действия определяется строением алкильного заместителя и длиной его углеводородного I дакала.

Наиболее высокими антимикробными свойствами характеризуются смазки с добавка™ алкилфенолов, содержащих заместители изо-строения с длиной цепи 8-9 атомов углерода.

8. Разработаны рецептуры и технология приготовления смазок для ОССК повышенного качества. Создана нормативно-техническая документация на смазку для пеньковчх сердечников стальных канатов Е-86 и смазку для сизальских сердечников стальных канатов Е-88. Разработаны технологические регламенты и организовано промышленное производство счазки В-86 и опытно-промышленное производство смазки Е-88 на Бердянском опытном нефтемзелозаводе.

9. Промышленное использование разработанных смазок в полном . объеме увеличит ртсурс работы стальных канатоЕ и обеспечит значительный экономический эффект, которы! только от применения смазку дли сизйльских сердечников 5-88 составит около 330 тыс.рублей в год.

,.: , Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Ї. Алкилфенолы как биоцидные добавки к сказкам для органических сердечников стальных канатов /Е.А.Каличевская, В.В.Симашко, П.Л.Клименко, В.Д.Суховерхов, Т.Н.Турчина // Химия и технология їоплив и масел. - 1990 г., - Л 10.

2, :А.С. 937508 (СССР) Смазка для пропитки органических сердечни-

• • ков стальных.канатов. /Е.А.Каличевская, В.В.Симашко, Е.А.Чер-

\ ншева и др. - Опубл. в Б.П., 1982, Л 23.

3. А.С. І4І7472 (СССР) Смазка для пропитки органически сердечни-кое стальных канатов/Е.А.Каличевская, В.В.Симашко, Л.Н.Стер-хова, Е^А.Чернышева и др. - (Не подлекит опубликованию в открытой печати).

47 Смазка для органических сердечников стальных канатов /Е.А.Кали-чеЕСкая, В.В.Симашко, Л.Н.Стерхова и др. //Получено полохитель-

. ное решение на выдачу а.с. по заявке 4699884/23-04/07Є6СІ от . 12.2.89 г.

5. Смазка для стальных канатов /Е.А.КалЕчевокяя, Я.В.Чарнош,

.. С.И.Ваншенкер и др. // Получено положительное решение на ввда-чу а.с. по заявке 462339/04 от 14.12.89 г.

6. Смазка для пропитки органических сердечников стальных канатов /Е.А.Каличевская, В.В.Симашко, Л.Н.Стерхова, Е.А.Черикаева // Тее. докл. ІУ Всесоюзной научн.-техн. корЬ. Бердянск, Сент.

• 1985 г. - М. ЦНИИГЭиофтехим, 1985. - с. 49.