Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Применение растительных масел в качестве основы или компонента смазочных материалов
1.1 Объемы производства и цены на растительные масла 8
1.2 Методы получения и рафинации растительных масел 12
1.3 Методы анализа и оценки качества растительных масел 15
1.4 Свойства растительных масел 17
1.5 Олеохимия как направление использования растительных масел
1.6 Направления использования растительных масел в технике 27
Глава 2. Объекты и методы исследования 42
2.1 Объекты исследования 42
2.2 Методы исследования 45
- Методы оценки масел для двухтактных бензиновых двигателей
- Методы оценки трибологических свойств масел в паретрения «сталь-бронза»
Глава 3. Использование рапсового масла в качестве основы смазочного материала для двухтактных бензиновых двигателей
3.1 Условия работы масла в двухтактных бензиновых двигателях 51
3.2 Требования, предъявляемые к маслам для двухтактных двигателей
3.3 Исследование возможности использования рапсового масла в двухтактных бензиновых двигателях
Глава 4. Исследование процесса метанолиза рапсового масла и изучение свойств продуктов метанолиза
4.1 Исследование процесса метанолиза рапсового масла и подбор условий
4.2 Исследование влияния вязкостных и депрессорных присадок на свойства продукта метанолиза рапсового масла
4.3 Исследование смесей нефтяных масел с продуктом метанолиза рапсового масла
Глава 5. Применение продукта метанолиза рапсового масла в качестве основ масляных технологических жидкостей
5.1 Исследование продукта метанолиза рапсового масла в качестве основ индустриальных масел
5.2 Исследование продукта метанолиза рапсового масла в качестве смазочных формовочных жидкостей для литейных моделей
Выводы 97
Литература 99
Приложения 105
- Методы получения и рафинации растительных масел
- Методы оценки масел для двухтактных бензиновых двигателей
- Требования, предъявляемые к маслам для двухтактных двигателей
- Исследование влияния вязкостных и депрессорных присадок на свойства продукта метанолиза рапсового масла
Введение к работе
Решение экологических проблем современности требует поиска альтернативных источников сырья и энергии. Обусловлено это не только необходимостью снижения загрязнения окружающей природной среды, но и важностью перехода от исчерпаемых сырьевых источников к расширенному использованию возобновимых ресурсов.
Работы в данном направлении давно ведутся во всем мире. В области использования возобновимого сырья ведущая роль принадлежит биоресурсам - прежде всего масличным сельскохозяйственным культурам, поскольку растительные масла являются вполне приемлемой альтернативой нефтяному сырью для производства топлив и смазочных материалов.
Возобновимость сырьевых ресурсов и относительная дешевизна по сравнению с биоразлагаемыми, экологобезопасными синтетическими продуктами обусловливают в настоящее время целесообразность расширения работ по применению растительных масел в технике. Высокая стоимость и дефицитность синтетических сложноэфирных масел при биоразалагаемости близкой к растительным маслам (85-90%) существенно ограничивают их применение. Весьма важен тот факт, что использование жиров, а также отходов их переработки, возможно не только в производстве практически всех видов смазочных материалов, но и топлив - бензинов, дизельных, котельных. Последнее открывает возможность использования машин и механизмов, работающих исключительно на продуктах растительного происхождения.
В России данному вопросу должного внимания пока не уделяется по причине значительных запасов нефти. Однако постепенная интеграция страны в мировое сообщество неизбежно выдвигает этот вопрос на передний план, поскольку в настоящее время за рубежом в законодательном порядке в отдельных случаях предусматривается использование топлив и смазочных материалов на базе сырья растительного происхождения с целью охраны окружающей среды.
С технико-экономических и экологических позиций, наиболее прием-
лемым для указанных целей является рапсовое масло и продукты его пере-этерификации (для умеренной климатической зоны). Мировое производство рапсового масла неуклонно расширяется и достигло в 2003 году 13 млн. т, из которых порядка 10% используется для технических целей. Известно о инвестиционной программе в организации производства рапсового масла в Украине.
Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы являлось изучение свойств рапсового масла и продуктов его переэтерификации в сравнении с маслами нефтяного происхождения, выявление эффективности присадок различного функционального назначения для оценки возможности улучшения и расширения использования возобновимого сырья в условиях России.
Для достижения указанной цели в работе решались следующие задачи:
изучались физико-химические и эксплуатационные свойства рапсового масла;
проводилась обработка рапсового масла щелочами с целью получения смазочного материала для двухтактных бензиновых двигателей (ДТБД);
выявлялись оптимальные условия переэтерификации рапсового масла метанолом (метанолиза) для получения продуктов с более высокой термоокислительной стабильностью;
исследовалась совместимость и эффективность вязкостных присадок в продукте метанолиза рапсового масла;
оценивалась совместимость сложных метиловых эфиров и нефтяных масел с целью создания эффективных основ смазочных материалов для червячных передач;
- изучалась возможность использования продукта метанолиза рапсового
масла (ПМРМ) в качестве основ технологических жидкостей.
Научная новизна. Установлено улучшение смазочных свойств рапсо
вого масла путем нейтрализации свободных жирных кислот гидроокисями
щелочных и щелочноземельных металлов (увеличение критической нагрузки).
Показано улучшение вязкостно-температурных свойств и синергизм триботехнических свойств в паре трения сталь-бронза для смесей нефтяного масла И-40А и продукта метанолиза рапсового масла.
Установлена эффективность действия присадок (полиметакрилатного, полимерного и сополимерного типа) к нефтяным маслам в продукте метанолиза рапсового масла (улучшение вязкостных, низкотемпературных свойств).
Практическая значимость работы. Показана возможность использования продукта метанолиза рапсового масла в качестве аналога нефтяного масла ИМП-5 с целью улучшения экологических свойств при работе в металлообрабатывающих станках типа В ДЕ 25 AZ и BffZSOA для смазки электрошпинделя, в станках-автоматах типа СПМ и ПАС-16, работающих в условиях образования масляного аэрозоля, а также на операциях шлифования и суперфиниша деталей подшипника. Выявлена эффективность применения указанного продукта в качестве смазочной жидкости для литейных моделей как аналога СЖФ-9. Показаны возможные пути получения новых смазочных материалов для червячных передач на базе рапсового масла.
Апробация работы. Отдельные разделы диссертационной работы доложены на техническом совещании «Автомобильный транспорт и экология среды» (Москва, 1997), Международной научно-практической конференции «Градоформирующие технологии XXI века» (Москва, 2001), Всероссийской неделе нефти и газа (Москва, 2001), 5-ой научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 2003).
Методы получения и рафинации растительных масел
Производство животных жиров основано главным образом на их вытапливании из сырьевой массы с помощью различных систем обогрева и сепараторов, растительных - на холодном [7] или горячем прессовании маслосе-мян, экстракции или комбинировании этих методов.
Комбинированные способы получения масел наиболее эффективны, так как прессованием сначала получают высококачественные пищевые масла, а последующая экстракция бензином позволяет выделить из оставшегося жмыха масла, используемые для технических целей. Для целей экстрагирования масла из семян рапса, сои, подсолнечника возможно применение эффективных полярных растворителей (например, метанола или этанола [8]).
В зависимости от методов очистки жиры подразделяют на рафинированные и нерафинированные. Простейшими методами рафинации являются отстаивание, центрифугирование и фильтрование. Отделяемый осадок состоит из механических примесей, белковых и слизистых веществ, ограниченно растворимых в жире, и большого количества жира (45-75%). Такие осадки, называемые фузами, используют для получения смазочных материалов, применяемых в металлообработке (прокатка стальных изделий, другие операции обработки давлением).
Химические методы рафинации заключаются в обработке жиров водой (40-50С, гидратация), слабым водным или водно-спиртовым раствором щелочи (щелочная рафинация).
Для придания рафинату необходимого цвета, запаха и удаления остаточных количеств примесей используют адсорбционную очистку (как правило, контактную), которая может являться как стадией рафинации (рис. 1.3), так и самостоятельным способом получения базовых масел. В качестве сорбентов во всем мире для указанных целей используют активированный уголь, бентониты, бокситы, а также опоки, трепела, диатомиты (или смеси сорбентов).
В промышленных условиях жирные кислоты выделяют из рафинированных жиров и саломасов расщеплением их водой в присутствии сульфо нафтеновых кислот (контакта Петрова) или безреактивным методом - нагреванием с водой в автоклавах под давлением 2-6 МПа при 220-250С. В результате получают два продукта: нерастворимые в воде жирные кислоты, содержащие различные сопутствующие вещества, которые можно использовать в производстве пластичных смазок либо в сыром виде, либо после очистки дистилляцией или разделения на твердые и жидкие компоненты. Выход дистиллированных жирных кислот составляет около 80%. Кубовый остаток, получаемый после дистилляции (так называемый гудрон), содержит 80-85% жирных кислот и 10-15%) неомыляемых веществ. Гудроны (также находящие применение как компоненты смазочных материалов) окрашены в темный цвет, имеют переменный состав, содержат все вещества, загрязняющие исходную смесь кислот, а также продукты полимеризации и термического разрушения, образовавшиеся в процессе дистилляции.
Как видно из изложенного, технологические схемы рафинации масел достаточно сложны и громоздки, а их негативное влияние на окружающую среду не вызывает сомнений. Здесь особую важность приобретает сопоставление технологии и экологического баланса процесса. За рубежом при составлении экологического баланса производства рапсового масла внимание сосредотачивают на аспектах, связанных со снижением загрязнения окружающей среды, выделением углекислого газа; при оценке технологии учитываются технико-экономические факторы, например трудовые затраты и необходимость в дотациях. Такое сопоставление помогает найти оптимальные условия получения и применения растительных масел как в пищевой, так и в технической областях [5].
Анализ жиров достаточно сложен вследствие их многокомпонентного состава. В промышленной практике и многих исследовательских работах для характеристики жиров, продуктов их рафинации и химической переработки применяют простейшие методы анализа: определение чисел омыления, ки слотного, йодного, пероксидного и гидроксильного, а также температуры застывания. Перечисленные показатели являются аддитивными величинами и могут иметь близкие значения при различных соотношениях компонентов в смеси, поэтому лишь косвенно характеризуют анализируемый продукт.
Традиционные показатели физико-химических (плотность, вязкость), а также трибологических и реологических свойств смазочных материалов оценивают общеизвестными методами (в большинстве случаев - стандартными), используемыми для нефтяных топ л ив и масел.
Весьма важна проблема детального исследования химического состава жиров: для идентификации сырых, рафинированных и химически переработанных продуктов, исследование механизма протекающих при переработке реакций, оценки влияния компонентов жира на его экологические и эксплуатационные свойства как смазочного материала.
Для глубокого анализа используют спектроскопические, хроматогра-фические и рентгеноструктурные методы. За рубежом методики анализа с помощью газовой и жидкостной хроматографии утверждены в качестве стандартных.
Огромное значение имеет анализ экологоопасных веществ, присутствующих в жирах изначально или попадающих в них из окружающей среды и при переработке.
Так, определение свинца, меди, железа и никеля в ряде жиров возможно с помощью атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Эти металлы могут являться обычными загрязнениями или попадать в жиры при каталитическом гидрировании. В нашей стране предложен метод определения массовой доли никеля в гидрированных жирах и жирных кислотах. Он основан на прямой экстракции никеля из жира хелатообразующими комплексами (фосфо-новыми кислотами или щелочными солями) для последующего колориметрического определения содержания металла в экстракте. Метод рекомендован для количественного определения в диапазоне 0,36-46 млн"1 (время анализа 45 мин) [5].
Методы оценки масел для двухтактных бензиновых двигателей
С целью оценки триботехнических свойств масел для червячных передач применяют различные лабораторные методы и аппаратуру, а также специальные нагрузочные стенды для испытаний непосредственно в червячных передачах. Для различных типов смазочных материалов (жидкие, консистентные, твердые) разработаны новые экспериментальные методы исследования триботехнических свойств. С помощью этих методов можно определить характеристику сопротивления сдвига в смазочной пленке, нагрузку, при которой достигаются критические условия и величину износа поверхностей трения. Многие из этих методов основаны на применении традиционной четырехшариковой машины трения. В данной работе триботехнические свойства оценивались на машине ИМАШ. Четырехшариковая машина трения ИМАШ предназначена для исследования трения и износа на поверхностях трения. К числу несомненных достоинств этой машины следует отнести высокую степень корреляции получаемых результатов с результатами эксплуатации масел в зубчатых передачах.
Испытания проводились на модифицированной четырехшариковой машине трения при измененной геометрии узла трения. Исследование осуществлялось стандартным стальным шаром ШХ-15, диаметром 12,7 мм по трем параллелепипедам, размерностью 4x6x12 мм, равномерно распределенным по окружности в среде исследуемого смазочного материала. Рабочие плоскости наклонены под углом 3530 к горизонтали. Материал параллелепипедов - БрОНФ-10-1-1. Осевая нагрузка на узел трения - 198Н, частота вращения верхнего шара - 1500 мин"1. Продолжительность испытания - 60 минут. В конце каждого испытания оценивали значение коэффициента трения. После окончания каждого испытания на микроскопе с окулярным микромером измеряли величины диаметров пятен износа, вытертых на рабочих поверхностях параллелепипедов вращающимся шаром.
Для проведения испытаний необходимо промыть все детали зажима шара, параллелепипедов и масляную чашку. Последовательность промывки в растворах: бензин, ацетон, этиловый спирт, медицинский спирт [75]. Шар закрепляют в шпинделе машины, а три параллелепипеда в чашке для смазочного материала. В чашку вводят смазочный материал, заливают его так, чтобы параллелепипеды были полностью покрыты им. Устанавливают чашку со смазочным материалом, прилагают заданную нагрузку и включают электродвигатель.
Большое количество технических средств с двухтактными бензиновыми двигателями внутреннего сгорания (ДТБД) требует большого потребления масел, поскольку в силу особенностей эксплуатации они сгорают вместе с топливом.
В отличие от 4-х тактных ДВС, в 2-х тактных процессы впуска, сжатия топливовоздушной смеси, расширения образующихся газов и выпуска отработавших газов совмещены, и весь цикл протекает за один оборот коленчатого вала. В конце такта расширения открывается выпускное окно для вывода отработавших газов и затем открывается впускное окно или впускной клапан, через которые в цилиндр поступает горючая смесь. Поршень ходит до нижней мертвой точки (крайнее положение при движении поршня в сторону коленчатого вала) и начинает возвращаться к головке цилиндра, перекрывает впускные и выпускные окна и смесь в цилиндре сжимается. Перед подходом поршня к верхней мертвой точке в камеру сгорания подается электрическая искра, и вновь начинается процесс расширения.
Двухтактные двигатели обычно устанавливают на мотоциклах, моторных лодках, мотоблоках, бензопилах и других малогабаритных агрегатах. Эти двигатели менее экономичны, чем четырехтактные, но их преимущества в малом весе и габаритах, высокой литровой мощности, относительной простоте технического обслуживания [76-78].
Одним из главных отличий ДТБД - это отсутствие в них системы смазки. Рекомендуемое количество моторного масла разбавляют в топливе, и через карбюратор топливо-масляная смесь попадает в двигатель. Смесь проходит через двигатель с большой скоростью, при этом часть масла в виде тонкой пленки оседает на деталях, осуществляя смазку. Оставшаяся часть масла вместе с топливом сгорает в камере сгорания, т.е. масло в ДТБД является практически продуктом одноразового действия и с учетом огромного количества изделий с такими двигателями [79, 80] требуется в больших объемах. И хотя доля масел для двухтактных двигателей составляет 3 % общего рынка автомобильных смазочных материалов и по данным [5] потребность в них снизится с 52 тыс. тонн в 1990 г. до 35 тыс. тонн в 2005 г. (в основном за счет перевода мотоциклов на четырехтактные двигатели и повышения эффективности топлива), задача создания высококачественных масел специально для ДТБД остается актуальной. При этом следует учитывать экологические проблемы, поскольку попадание таких масел в окружающую среду происходит непосредственно в процессе их использования.
В связи с этим некоторые фирмы перешли на разработку масел из растительного сырья. Так, компанией «Castrol» создано масло Castrol R40 на основе касторового масла, предназначенное для двухтактных двигателей (табл. 3.1). Однако масла R 40 нельзя использовать после пробега двигателя 2 - 3 тыс. км, поскольку оно не содержит детергентов, удерживающих образующийся шлам во взвешенном состоянии, кроме того, во время простоя транспортного средства может произойти осаждение масла в топливном баке. Поэтому оставшееся после работы топливо должно быть слито [5].
Требования, предъявляемые к маслам для двухтактных двигателей
Наиболее важные по значимости факторы конструкции и условий работы двигателей и функциональные свойства масел, способствующие устранению износов, задиров, коррозии, пригоранню колец и др. сформулированы в работе [79].
Обращая внимание на требования к маслам для ДТБД, применяющихся в различных технических средствах (мотоциклы, мотороллеры, подвесные лодочные моторы, бензопилы, снегоходы и др.) авторы обзора [82] обобщают, что для ДТБД всех типов на первое место ставятся такие важные характеристики масла, как смазочная способность, предупреждающая задиры и износы при минимальном содержании масла в топливе; полная подвижность поршневых колец; сохранение общей чистоты двигателя от нагаров и лако-образований для увеличения сроков межремонтных разборок. Главенствующую роль в рациональном использовании масел играют их концентрации, рекомендованные для добавления в топливо. По данным [82] они снизились с 1940 по 1988 г. для зарубежных ДТБД с 12 до 1,2 %, для использованных на территории бывшего СССР с 12 до 3-3,5 %.
Это связано с тем, что за рубежом для смазки ДТБД применяют специально разработанные масла. В России, как правило, для ДТБД применяют моторные масла, предназначенные для обеспечения длительной работы масел в двигателях с картерной смазкой и потому содержащие дорогостоящие присадки.
Такое нерациональное использование моторных масел не только неэкономично, но и приводит к ухудшению работы двухтактного двигателя по ряду показателей, в том числе и экологической безопасности, т.к. эти масла не соответствуют требованиям, предъявляемым к маслам для ДТБД. Сгорающее вместе с топливом масло является источником повышенного дымления двухтактного двигателя аналогично дымлению дизельного двигателя при сгорании дизельного топлива. Поэтому состав топливно-масляной смеси оказывает определяющее влияние на степень токсичности отработавших газов в ДТБД, где худшие условия продувки, чем в 4-х тактном двигателе, и непосредственное сгорание масла в составе топлива способствует повышенному содержанию углеводородов в выхлопных газах. Последнее связано с наличием в масле остаточных компонентов, используемых ждя создания лучших условий смазки в зоне трения и снижения интенсивности изнашивания. Но остаточные компоненты, как содержащие высокомолекулярные углеводороды (полициклические нафтено-ароматические и ароматические), а также смолы ухудшают процесс сгорания топлива и интенсифицируют нага-рообразование в зоне высоких температур.
Тем не менее специальное масло в России для ДТБД М-12-ТП согласно ТУ 38.401666-87 производится компаундированием дистиллятного и остаточного компонентов с добавлением присадок, использование которых в составе топливно-масляной смеси позволяет обеспечить работу ДТБД при соблюдении следующих показателей качества [83]: вязкость кинематическая при 100С 11-12 мм /с, зольность сульфатная 0,3%, щелочное число 2,3 мг КОН/г, температура застывания -15С, плотность при 20С 900 кг/м .
Теплота сгорания смеси топлива с этим маслом близка к теплоте сгорания чистого бензина Б-70 (46886 и 46915 кДж/кг соответственно), а октановое число снижается всего на 0,3 ед., т.е. масло М-12-ТП не снижает теплотворную способность топлива, которая обычно сказывается на процессах сгорания и мощностных параметрах двигателя [82], а содержание остаточных компонентов обеспечивает необходимый уровень вязкости базового масла.
Установлено, что с точки зрения снижения механических потерь на трение двигателя оптимальная вязкость масла составляет 15 мм /с. Вязкостные свойства масел, как и содержание их в топливе влияют на однородность смеси, эффективность сгорания топливного заряда, что подтверждается характером изменения температур в камере сгорания и на выхлопе [82].
Таким образом с точки зрения предотвращения износа цилиндропорш-невой группы двигателя и задиров поршня в базовом масле желательно содержание остаточных компонентов, и, наоборот, они играют отрицательную роль, способствуя образованию отложений лака и нагара на деталях двигателя, а также забивке свечей зажигания.
В качестве альтернативы нефтяным маслам могут служить растительные масла. Основными техническими преимуществами жиров в сравнении с нефтяными маслами являются лучшие вязкостно-температурные и триболо-гические свойства. К основным недостаткам жиров следует отнести низкую стабильность и в большинстве случаев плохие низкотемпературные свойства. Входящие в состав растительных масел спирты, сложные эфиры и свободные жирные кислоты образуют прочную смазочную пленку на поверхности трения. Вследствие сравнительно невысокой антиокислительной и гидролитической стабильности применение растительных жиров ограничивается областями кратковременных или незначительных по величине нагрузок, а также процессами смазывания, где необходима определенная степень разложения, двигателями и механизмами без системы смазки, когда попадание масла в окружающую среду происходит непосредственно после его использования. Сюда относится смазывание двухтактных двигателей внутреннего сгорания, цепей и мотопил, открытых редукторов, пневматического инструмента.
Исследование влияния вязкостных и депрессорных присадок на свойства продукта метанолиза рапсового масла
Продукт метанолиза рапсового масла (ПМРМ) является очень маловязким (v100 2 мм2/с) и область его применения требует дополнительных исследований. В связи с этим, большое значение имело исследование возможности применения полимерных (загущающих и депресорных) присадок для повышения вязкости продукта, а также понижения температуры застывания. Исходный продукт, хотя и обладал низкой вязкостью, но имел температуру застывания всего лишь -15С.
В качестве вязкостных присадок в настоящее время используются различные высокомолекулярные соединения, в частности полиизобутилены, по-ливинилалкиловые эфиры, полиметакрилаты и др. Масла, содержащие эти присадки, сочетают в себе хорошие пусковые и антифрикционные свойства, характерные для маловязких масел при низких температурах, и хорошие смазывающие свойства высоковязких масел при высоких температурах. Из данных литературы известно о применении полимерных присадок в маслах растительного происхождения. Например, изучено влияние сополимера полиалкилметакрилата (мол. масса 8000) в различных растительных маслах (соевое, подсолнечное, канола), а также в смесях растительных масел с полиальфаолефиновым маслом РАО 2. В работе применяли присадки на основе полиметакриталов (Viskokril 100, ПМА «Д», HITEC 5708) и олефиновых полимеров (ВИНИПОЛ ВБ-2) и сополимеров (Paraton 8900, К-61, Максойл-В, ШТЕС 5748, HITEC 5704) в концентрациях от 0,5% масс, для твердых загустителей до 15% масс, для растворов присадок. Для изучения эффективности действия полимерных присадок были приготовлены образцы с различной концентрацией присадок. В связи с тем, что присадки К-61, Paraton 8900 находится в твердом состоянии, для растворения присадок образцы постоянно перемешивали в течении 1-2 часов при температуре 110-120С. Концентрация присадок К-61 и Paraton 8900 варьировалась от 0,5 до 1,5 % масс. Для образцов были определены следующие показатели: кинематическая вязкость, отношение вязкостей, температура застывания. Результаты сведены в табл. 4.3. При сравнении присадок К-61 и Paraton 8900 исследования показали, что присадка К-61 обладает большим загущающим эффектом. При этом обе присадки в одинаковой степени понижают температуру застывания исходного продукта (от -15 до -23:-24С).
Однако следует отметить, что при приготовлении образцов с присадками К-61 и Paraton 8900 при всех концентрациях наблюдалась нестабильность последних при комнатной температуре. Образцы становились неоднородными при охлаждении, но при этом, присадки не выпадали в осадок, а находились во взвешенном состоянии. При повышении температуры присадки полностью растворялись в основе, начиная с 30-40С. По-видимому, это связанно с ограниченной растворимостью присадок в данном продукте при более низких температурах.
Возможно, применение данных присадок не в твердом виде, а в виде растворов или концентратов позволили бы решить эту проблему и, возможность увеличения концентрации присадок.
В связи с этим, для увеличения растворимости приготовили растворы присадок в И-20 различной концентрации - 50%, 33%, 14%. При приготовлении образцов масел с использованием раствора присадок концентрации 50 и 33% образцы становились также неоднородными, а при концентрации 14% присадка К-61 полностью растворялась в образце, а Парагон 8900 остался во взвешенном состоянии, что не позволило рассматривать ее в дальнейшем.
Но и при введении присадки К-61 в виде 14 % раствора наблюдалась нестабильность по истечении времени и дальнейшие исследования не проводились. Присадки Viskokril 100, Максойл-В, HITEC 5704, 5708, 5748, ПМА "Д", ВИНИПОЛ ВБ — 2 представляют собой уже концентраты, поэтому для приготовления данных образцов не требовалось длительного перемешивания и высоких температур. Присадки вводились в следующих концентрациях: Viskokril 100 - от 5 до 15 % масс, Максойл-В и ПМА «Д» - от 1 до 10 % масс, HITEC 5704, 5708, 5748 - 10 и 15 % масс, (по рекомендации производителя), ВИНИПОЛ ВБ - 2 - 5 и 10 % масс. 5708 практически находится на одном уровне. Присадка ВИНИПОЛ ВБ - 2 в концентрации 10 % масс, позволяет повысить кинематическую вязкость ис-ходного продукта при 100С с 1,87 до 9,0 мм /с, в то время как присадки на основе полиметакрилата при той же концентрации позволяют увеличить ки-нематическую вязкость при 100С до 5,0 - 5,2 мм /с. Увеличение концентрации присадок Viskokril 100 и HITEC 5708 до 15 % масс, позволяет увеличить вязкость, но лишь до уровня 8,05 и 7,7 мм /с соответственно.
Однако более эффективная загущающая способность присадки ВИНИПОЛ ВБ-2 не сопровождается депрессорным эффектом (температура застывания остается на прежнем уровне). Добавление присадки Viskokril 100 в количестве 5 % масс, позволяет снизить температуру застывания исходного продукта с минус 15С до 23-24С, однако увеличение концентрации присадки от 5 до 15 % масс, не улучшает низкотемпературных свойств. Наиболее выраженным депрессорным эффектом из данного ряда обладает присадка HITEC 5708. Добавление 10 % масс, присадки позволяет снизить температуру застывания до минус 41 С. При дальнейшем увеличении концентрации присадки (до 15 % масс.) температура застывания практически не изменяется и равна минус 42С. Действие присадки ПМА «Д» имеет нелинейный характер. В концентрация 1,5% масс, присадка снижает температуру застывания до минус 23С, а при увеличении концентрации до 10% масс, этот показатель снижается до минус 31С.
При сравнении присадок с использованием твердого загустителя соио-лимерного типа (HITEC 5748, HITEC 5704, Максойл-В) видно, что присадки обладают одинаковым загущающим эффектом, позволяющим повысить кинематическую вязкость при 100С до 4,0-4,06 мм2/с в концентрации 10 % масс, и до 5,8 мм /с в концентрации 15 % масс. Это связано с тем, что при приготовлении данных присадок использовался один и тот же твердый загуститель HITEC 5870.
Похожие диссертации на Исследование рапсового масла в качестве основы альтернативных смазочных материалов
