ВЛИЯНИЕ РЕЦЕПТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ\nНА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСНЫХ ЛИТИЕВЫХ СМАЗОК\nС УЛУЧШЕННЫМИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ СВОЙСТВАМИ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.07, кандидат наук Повх Ирина Сергеевна

• Повх Ирина Сергеевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Повх Ирина Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА, СОСТАВ И СВОЙСТВА КОМПЛЕКСНЫХ ЛИТИЕВЫХ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК

1.1. Тенденции развития производства и потребления пластичных смазок в Российской Федерации

1.2. Коллоидная природа пластичных смазок и особенности их свойств

1.3. Влияние состава пластичных смазок на их свойства

1.4. Пластичные смазки на комплексных мылах

1.4.1 Дисперсионная среда комплексных литиевых смазок

1.4.2 Дисперсная фаза комплексных литиевых смазок

1.5. Заключение по обзору литературы

1.6. Технические требования к разрабатываемой комплексной литиевой смазке

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Дисперсная фаза

2.2. Дисперсионная среда

2.3. Характеристика методов исследования

2.3.1. Стандартные методы оценки свойств сырьевых компонентов и пластичных смазок

2.3.2. Сканирующая электронная микроскопия

2.4. Приготовление пластичных смазок в лабораторных условиях

2.4.1. Конструкция лабораторного оборудования для приготовления смазок

2.4.2. Технология приготовления пластичных смазок

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА КОМПЛЕКСНОГО ЛИТИЕВОГО МЫЛА НА СВОЙСТВА ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК

3.1. Влияние молекулярной массы алифатической дикарбоновой кислоты на структуру и свойства пластичных смазок

3.2. Влияние количественного соотношения кислот, входящих в состав дисперсной фазы

3.3. Влияние наличия свободных щелочей и кислот на свойства комплексных литиевых смазок

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСИОННОЙ СРЕДЫ НА СВОЙСТВА КОМПЛЕКСНЫХ ЛИТИЕВЫХ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК

4.1. Зависимость вязкостно-температурных свойств от фракционного состава синтетических полиальфаолефиновых масел

4.2. Свойства комплексных литиевых смазок на основе ПАОМ различной вязкости

4.3. Зависимость загущающей способности комплексного мыла от выбора дисперсионной среды и ее содержания в смазке

4.4. Влияние массового соотношения омыляемых кислот на свойства комплексных литиевых смазок на основе смеси ПАОМ-4+ ПАОМ-40 (23/77) при общем содержании дисперсной фазы 17,0%

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСНЫХ ЛИТИЕВЫХ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК

5.1. Омыление кислот дисперсной фазы

5.2. Термомеханическое диспергирование

5.2.1. Скорость нагрева технологической среды

5.2.2. Максимальная температура нагрева

5.3. Способы охлаждения и свойства комплексных литиевых смазок

5.4. Получение лабораторного образца комплексной литиевой смазки

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Информационное письмо ПАО «НК «Роснефть» - МЗ «Нефтепродукт»

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Принципиальная технологическая схема производства синтетической комплексной литиевой смазки

ВВЕДЕНИЕ

Развитие машиностроения, транспорта, металлургической отрасли и военной техники требует применения все более качественных смазочных материалов. Учитывая рост объемов мирового производства пластичных смазок, можно утверждать, что они являются одним из важных и незаменимых видов смазочных материалов, так как число механизмов, где они применяются, с каждым годом увеличивается. С применением пластичных смазок упрощается конструкция уплотнений, уменьшается вес и габариты узлов и механизмов, увеличивается время эксплуатации, в течение которого не требуется пополнение или замена смазочного материала. Тенденции к упрощению системы смазки, снижению веса и уменьшению габаритов способствуют увеличению в большинстве машин и механизмов доли узлов трения, в которых применяются пластичные смазки [1,2].

Актуальность работы. Суммарное потребление пластичных смазок в Российской Федерации за период 2011-2014 гг. составляет 52,2-57,0 тыс. т/год. За три года спрос на натриевые и натриево-кальциевые смазки сократился с 27% до 8%, объем реализации кальциевых гидратированных смазок упал с 36% до 30%. В то же время потребление некоторых высокоэффективных пластичных смазок, например, комплексных литиевых, возросло на 391%, увеличив их рыночную долю с 2 до 9%, комплексных кальциевых - на 300%, доля их потребления выросла с 3 до 11%.

Рынок высокоэффективных смазок в основном представлен импортными продуктами. Их годовое потребление в 2014 г. составило 16 тыс.т, в том числе 38,6% - продукты компании Shell, 15,7% - ExxonMobil, 9,7% - Total [3].

Основная доля выпуска смазочных материалов в Российской Федерации приходится на литиевые, гидратированные и комплексные кальциевые, натриевые и натриево-кальциевые пластичные смазки. Это объясняется обеспеченностью сырьем, технологиями и мощностями для

производства «морально устаревших» смазок, а также их низкой себестоимостью [4,5].

Пополнение ассортимента отечественными высококачественными пластичными смазками происходит очень медленно, несмотря на то, что тенденции мирового производства неуклонно смещаются в сторону выпуска перспективных комплексных литиевых, полимочевинных, безводных и сульфонатных кальциевых пластичных смазок.

Комплексные литиевые пластичные смазки (кЫ-смазки) обладают целым рядом преимуществ по сравнению с простыми литиевыми смазками: прекрасными механическими свойствами, хорошей водостойкостью, лучшей коллоидной стабильностью, и, самое главное, высокой температурой каплепадения (>230°С), что расширяет верхний температурный предел работоспособности смазок до 160-180°С [6,7,8,9].

В России кЫ-смазки выпускаются в очень ограниченном количестве, в качестве основ используются в основном остаточные нефтяные масла, имеющие температуру застывания не выше минус 15°С и кинематическую

Л

вязкость при 100°С около 20 мм /с, что существенно сказывается на температурном диапазоне их применения [10,11]. В то же время в развитых странах ассортимент кЫ-смазок на основе как нефтяных, так и синтетических масел очень широк. Объемы производства таких смазок составляют десятки тысяч тонн и продолжают расти за счет снижения выпуска простых литиевых, гидратированных и комплексных кальциевых пластичных смазок [12].

Таким образом, разработка состава и технологии получения комплексных литиевых смазок, доступных к применению в широком интервале как положительных, так и отрицательных температур, является актуальной.

Степень разработанности темы. Фундаментальные исследования структуры и свойств пластичных смазок, создавшие научные основы их производства и применения, связаны с именами советских

ученых - Д.С. Великовского, В.В. Синицына, И.Г. Фукса, В.В. Вайнштока, их учеников и последователей. Основоположником изучения структуры и свойств отечественных комплексных, в том числе кЫ-смазок, а также их производства стал Ю.Л. Ищук и представители его школы. Однако опубликованные в научной литературе исследования по влиянию состава комплексных литиевых смазок на их свойства проводились на нефтяных маслах. Составы комплексных литиевых смазок на синтетических низкозастывающих основах исследованы недостаточно и в основном представлены в патентных и рекламно-информационных источниках.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «ВЛИЯНИЕ РЕЦЕПТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ\nНА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСНЫХ ЛИТИЕВЫХ СМАЗОК\nС УЛУЧШЕННЫМИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ СВОЙСТВАМИ»

Цель работы:

разработка рецептуры и технологии получения комплексных литиевых смазок с улучшенными низкотемпературными свойствами.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

- провести анализ рецептур, технологий и современного состояния производства пластичных смазок на комплексных литиевых мылах;

- изучить влияние состава дисперсной фазы и дисперсионной среды на физико-химические и эксплуатационные свойства комплексных литиевых смазок;

- разработать компонентный состав комплексной литиевой смазки, по реологическим и физико-химическим характеристикам не уступающей товарным пластичным смазкам зарубежного производства и превосходящей их по низкотемпературным свойствам;

- исследовать влияние технологических факторов на реологические и физико-химические свойства комплексных литиевых смазок.

Научная новизна работы:

1. Впервые установлено, что введение алифатических дикарбоновых кислот с длиной цепи не менее 9 атомов углерода в состав дисперсной фазы пластичных смазок на основе полиальфаолефиновых масел (ПАОМ) позволяет получать комплексные литиевые смазки с высокой температурой каплепадения (>250°С).

2. Впервые обоснован выбор себациновой кислоты как наиболее эффективного комплексообразователя в сочетании с 12-оксистеариновой кислотой при получении дисперсной фазы комплексных литиевых смазок на основе ПАОМ, что выражается в увеличении предела прочности на сдвиг и улучшении коллоидной стабильности.

3. Установлена обратная зависимость между вязкостью дисперсионной среды (ПАОМ) и пределом прочности комплексных литиевых смазок (с увеличением вязкости ПАОМ уменьшается предел прочности) и прямая зависимость между увеличением вязкости ПАОМ и увеличением эффективной вязкости пластичных смазок.

4. Экспериментально доказано, что использование в качестве дисперсионной среды смеси ПАОМ-4+ПАОМ-40 в процентном соотношении 23/77 при общем содержании 83,0% (что соответствует содержанию дисперсной фазы 17,0%) обеспечивает относительно малую эффективную вязкость смазки при низких температурах (до 800 Па*с при минус 30°С и до 2200 Па*с при минус 40°С) и относительно высокий предел прочности на сдвиг при высокой температуре (в пределах 250-550 Па при 50°С).

Практическая и научная значимость работы:

- установлены основные закономерности влияния состава дисперсной фазы и дисперсионной среды на физико-химические и эксплуатационные свойства комплексных литиевых смазок на основе полиальфаолефиновых масел;

- разработан компонентный состав получения комплексной литиевой пластичной смазки, не уступающей импортным аналогам по эксплуатационным показателям и превосходящей их по низкотемпературным свойствам;

- показано, что получение заданных характеристик пластичной смазки достигается при сочетании следующих технологических операций: совместной нейтрализации кислот, выпарки воды, термомеханического диспергирования мыло-масляной смеси до максимальной температуры

нагрева не ниже 220°С, выдержки технологической среды при этой температуре не менее 10 минут, охлаждении смазки за счет дробной подачи дисперсионной среды и постоянного перемешивания до температуры 20-30°С, гомогенизации готовой пластичной смазки;

- предложена принципиальная технологическая схема производства комплексных литиевых смазок;

- результаты проведенного исследования используются при организации производства комплексных литиевых смазок на «ПАО «НК «Роснефть» - МЗ «Нефтепродукт».

Методология и методы исследования. Методологической основой работы послужили труды, посвященные составу комплексных литиевых смазок, а также влиянию технологических приемов на их свойства. Физико-химические, структурные и молекулярно-массовые характеристики исходных компонентов и полученных продуктов исследовали посредством применения стандартных методов анализа (ГОСТ, АБТМ), а также специальных исследовательских методик.

Положения, выносимые на защиту:

1. Зависимости характеристик комплексных литиевых смазок от содержания алифатических дикарбоновых кислот в составе дисперсной фазы.

2. Способность комплексного литиевого мыла на основе 12-оксистеариновой и себациновой кислот, образованного в среде ПАОМ, обеспечивать максимальный загущающий эффект в пластичной смазке.

3. Зависимости реологических свойств комплексных литиевых смазок от вязкости полиальфаолефиновых масел.

4. Эффективность дисперсионных сред из смесей маловязких и высоковязких ПАОМ, заключающаяся в получении пластичных смазок с оптимальными физико-химическими свойствами.

5. Метод получения комплексной литиевой смазки, включающий следующие стадии: получение загустителя за счет совместной нейтрализации кислот дисперсной фазы, выпарку воды и термомеханическое

диспергирование реакционной смеси до температуры не ниже 220°С с выдержкой при этой температуре не менее 10 минут, охлаждение мыло-масляного расплава посредством дробной подачи части дисперсионной среды (30%) и постоянного перемешивания до температуры 20-30°С с последующей гомогенизацией готовой пластичной смазки.

Достоверность результатов исследований подтверждена необходимым объемом результатов эксперимента, полученных в лабораторных условиях с использованием современного оборудования; идентичностью литературных и экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на двух научно-практических конференциях:

- IV Международная конференция «Отечественная наука в эпоху изменений: постулаты прошлого и теории нового времени» (ноябрь 2014 г., г. Екатеринбург);

- XIX Международная научно-практическая конференция «Современное состояние естественных и технических наук» (июль 2015 г., г. Москва).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 статьи в научных изданиях, включенных в перечень Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК) Министерства образования и науки Российской Федерации, 1 статья в издании, не включенном в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, 2 приложений, списка использованной литературы из 143 наименований. Общий объем диссертационной работы состоит из 126 страниц машинописного текста, включая 24 рисунка и 25 таблиц.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА, СОСТАВ И СВОЙСТВА КОМПЛЕКСНЫХ ЛИТИЕВЫХ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК

Пластичные смазки существенно отличаются по природе и свойствам от жидких смазочных масел. Благодаря присутствию твердых загустителей, образующих пространственный каркас, удерживающий в своих ячейках жидкое масло, они при приложении небольших нагрузок (в том числе под действием силы тяжести) ведут себя как твердые тела. Пластичные смазки сохраняют приданную им форму, не стекают с вертикальных поверхностей, удерживаются в открытых и плохо герметизированных узлах трения и механизмах, а также на движущихся деталях. Но при повышении нагрузки до определенного значения (предела прочности) они деформируются и текут подобно вязким жидкостям [13,14,15]. Указанные особенности пластичных смазок предопределяют основные направления их применения в качестве антифрикционных (снижают трение и износ), консервационных (защищают металлические изделия от коррозии), уплотнительных (герметизируют зазоры в механизмах и оборудовании), канатных (для смазывания стальных канатов), специальных (предотвращают обледенение, обеспечивают электропроводность, изоляцию и т.п.) смазочных материалов.

Расширение сферы применения пластичных смазок при стабилизировавшейся выработке объясняется существенным улучшением уровня их качества, который определяется изменениями в структуре производства, ее совершенствованием - значительным увеличением выработки многоцелевых долгодействующих («вечных») пластичных смазок на высокоэффективных дисперсионных средах, новых загустителях, и содержащих различные функциональные присадки и наполнители.

К настоящему времени выполнен большой объем фундаментальных и прикладных исследований, накоплен богатый экспериментальный материал, устанавливающий связь между строением структурного каркаса пластичных смазок, их реологическими и эксплуатационными характеристиками и физико-химическими свойствами дисперсионной среды, дисперсной фазы, а также присутствующими ПАВ и присадками.

1.1. Тенденции развития производства и потребления пластичных

смазок в Российской Федерации

Мировое производство пластичных смазок за период 2001-2012 гг. не превышает 1,0 млн т/год (по данным NLGI, ELGI, Japan Grease Institute), то есть приблизительно составляет 3,0% от общего потребления смазочных материалов [5,16,17].

Большая часть смазок вырабатывается с использованием нефтяных масел при незначительном, однако постоянном, увеличении части смазок на синтетической основе. Особое внимание уделяется разработке, производству и потреблению биоразлагаемых смазок, где дисперсионной средой служат растительные масла или их производные [18].

Структура выпуска смазок по типу загустителя определяет уровень их качества в целом. По типам загустителя 75% рынка составляют литиевые и RLi-смазки. Увеличивается производство перспективных пластичных смазок. Так, в 2010 г. объем производства безводных кальциевых смазок в мире увеличился на 63% и более чем на 100% в Китае, сульфонатных кальциевых смазок на 24% и полимочевинных на 32% (в основном в Японии, Китае и Северной Америке).

В настоящее время России вырабатывается примерно 150 наименований пластичных смазок объемом 27-40 тыс. тонн в год. По ассортименту производимых смазок Россия еще в 2000 г. значительно отставала от промышленно-развитых стран Западной Европы и США, так как доля выпуска

литиевых смазок оставалась небольшой - 23,3%, но к 2010 г. объем производства литиевых смазок превысил 40% (таблица 1) [4,19].

Таблица 1 - Структура выпуска пластичных смазок в РФ, тыс. т, % [4]

Тип загустителя 1992 г. 2000 г. 2008 г. 2010 г.

% тыс. т % тыс. т % тыс. т % тыс. т

Литиевые 20,50 16,80 23,30 9,83 34,30 10,50 40,30 9,00

Комплексные литиевые 0,20 0,16 0,10 0,04 3,60 1,10 4,00 0,90

Натриевые и натриево- кальцевые 2,70 2,22 30,90 13,03 10,80 3,30 7,00 1,60

Кальциевые гидратированные 74,40 61,10 44,40 18,72 32,50 9,90 34,20 7,80

Кальциевые безводные 0,01 0,01 - - - - - -

Кальциевые комплексные 0,50 0,41 1,05 0,42 10,80 3,30 8,00 1,80

Алюминиевые 1,00 0,80 0,02 0,01 - - - -

Прочие мыльные 0,59 0,48 0,20 0,07 0,80 0,20 0,50 0,10

Неорганические 0,10 0,08 0,02 0,01 3,60 1,10 3,00 0,70

Органические - - 0,01 0,01 3,60 1,10 3,00 0,70

ИТОГО 100,00 82,06 100,00 42,14 100,00 30,50 100,00 22,60

Углеводородные - 6,30 - 3,00 - 2,00 - 1,50

Полужидкие - 9,00 - 0,02 - 3,70 - 3,00

ВСЕГО - 97,36 - 45,16 - 36,20 - 27,10

Большинство выпускаемых в нашей стране в настоящее время массовых пластичных смазок морально устарело еще 30-40 лет назад, а пополнение ассортимента новыми высококачественными смазками происходит очень медленно.

В условиях наметившегося роста спроса на такие смазки сдерживающим фактором роста их объемов производства является дефицит сырья, преобладание на большинстве предприятий низкотемпературных процессов и очень низкий процент мощностей, позволяющих вести процессы с максимальной температурой изготовления смазок выше 200°С [20].

Впервые в СНГ высокоэффективные кЫ-смазки были выпущены в 1987 г. (смазка ЛКС-2). Работоспособные в более широком интервале

температур по сравнению с простыми литиевыми, кЬьсмазки находят все более широкое применение в оборудовании текстильной, станкостроительной, автомобильной и других отраслей промышленности [21].

По своей природе комплексные литиевые смазки представляют собой сложную загущенную систему, обладающую высокой температурой каплепадения и при этом сохраняющую подвижность при относительно низких температурах.

Производство этого типа смазок в России постепенно растет. Если в 1992 г. их доля в общем объеме выпуска смазок составляла 160 т (0,2%), в 2000 г. - только 42 т (0,1%), в 2004 г. их доля выросла до 310 т (1,0%), то к 2007 г. она впервые превысила 1000 т (1,6%, таблицы 1 и 2) [17,22].

Таблица 2 - Динамика производства литиевых смазок (2004-2007 гг.)

Страна Литиевые смазки, тыс. т., %

всего в том числе традиционные в том числе комплексные

2004 г. 2007 г. 2004 г. 2007 г. 2004 г. 2007 г.

Китай 79,71 85,41 73,82 74,55 5,89 10,86

Индия 84,27 87,46 77,21 82,93 7,06 4,52

Северная Америка 68,46 68,02 35,16 31,39 33,29 36,63

Европа 70,46 66,98 60,58 54,85 9,88 12,13

Япония 59,97 61,52 58,20 59,51 1,77 2,00

Россия 48,52 62,50 47,52 60,90 1,00 1,60

В целом, по объему производства KLi-смазок Россия существенно отстает от ведущих зарубежных стран. Так как объемы потребления данного типа смазок значительно превышают объемы производства, дефицит компенсируется за счет импорта из Европы и США.

Самые распространенные импортные аналоги, представленные сегодня на рынке пластичных смазок:

- пластичные смазки серий Mobilith SHC и Mobilgrease фирмы ExxonMobil;

- пластичные смазки Gadus фирмы Shell;

- пластичные смазки LMX Li-Komplexfett фирмы Castrol;

- пластичные смазки Multis Complex фирмы Total Lubricants.

Так как смазки на комплексных литиевых мылах являются конкурентоспособными и характеризуются высоким уровнем эксплуатационных свойств, увеличение их доли в общем объеме производства пластичных смазок в России является своевременным и актуальным.

В целом объем использования пластичных смазок в ближайшие несколько лет в значительной степени будет определяться тенденциями развития отраслей отечественной экономики, выступающих крупнейшими потребителями продукции. В первую очередь это касается черной металлургии и железнодорожного транспорта, а также нефтегазовой отрасли, цветной металлургии, машиностроения и автомобилестроения. Требования к качеству используемых материалов будут возрастать, что приведет к увеличению объема потребления более современных видов смазок, но значительный рост, в целом, несмотря на ожидаемый рост промышленного производства, не ожидается. Основная причина - смещение спроса к высокоэффективным продуктам, и, как следствие, более экономичное их использование, сокращение расхода.

Ожидается, что в ближайшие годы политика импортозамещения будет реализована за счет того, что многие предприятия-потребители, ранее использовавшие импортные пластичные смазки, из экономии начнут переходить на более дешевые отечественные материалы, что тем самым будет стимулировать отечественных производителей на повышение качества производимой продукции, а в дальнейшей перспективе - на разработку и внедрение новых современных продуктов [23].

Начиная с 2015 г., можно прогнозировать достаточно быстрый рост российского производства пластичных смазок (5-7% в год), в результате чего к 2020 г. оно может достичь 30-35 тыс. т в год [4].

1.2. Коллоидная природа пластичных смазок и особенности их свойств

Существует два определения пластичной смазки - реологическое и коллоидное.

В.В. Синицыным сформулировано определение [2], основанное на реологических характеристиках смазок: «пластичной смазкой называют смазочный материал, который при воздействии на него малых нагрузок в условиях обычных температур проявляет свойства твердого тела, при достижении нагрузкой критического значения начинает пластично деформироваться и течь подобно жидкости, а после снятия усилия вновь приобретает свойства твердого тела».

В этом определении отражена главная и весьма важная отличительная особенность пластичных смазок от смазочных масел. Еще одним отличительным признаком смазок от масел является их аномальное внутреннее трение - вязкость, не подчиняющаяся закону Ньютона и являющаяся не только функцией температуры, но и изменяющаяся в зависимости от скорости деформации. С повышением градиента скорости деформации вязкость смазок резко понижается, что также выгодно отличает их от масел.

В отличие от смазочных масел, пластичные смазки способны удерживаться в негерметичных узлах трения, работоспособны в широком интервале температур и нагрузок, проявляют высокие защитные свойства от коррозии, работоспособны при контакте с водой и другими агрессивными средами, имеют меньший расход. К недостаткам пластичных смазок можно отнести низкий коэффициент теплопередачи, их большую подверженность окислению по сравнению с маслами, иногда сложность подачи смазки к узлу трения [6,14,24,25].

Особенности свойств пластичных смазок, обусловливающие сформулированное выше их реологическое определение, аномалия вязкости

и другие специфические характеристики связаны с коллоидной природой (структурой) смазок.

Пластичные смазки в современном представлении коллоидной химии можно рассматривать как высокоструктурированные тиксотропные дисперсии, образованные трехмерным структурным каркасом дисперсной фазы, частицы (элементы) которой в одном или двух измерениях имеют коллоидные и в третьем - макроскопические размеры, а в ячейках структурного каркаса капиллярными, адсорбционными и другими физическими связями удерживается дисперсионная среда - смазочное масло.

Кроме того, в смазках всегда содержатся поверхностно-активные вещества (ПАВ). Их количество незначительно, они специально вводятся в качестве присадок для изменения некоторых свойств, либо образуются в процессе изготовления смазки [26,27,28].

Естественно, что особенности строения структурного каркаса и другие факторы, определяющие устойчивость системы, зависят от физико-химических свойств компонентов каркаса и среды, его наполняющей, а также от наличия ПАВ, наполнителей, существенно влияющих на размеры и форму элементов структурного каркаса и на энергию связей в системе [29].

Однако при изучении процесса структурообразования удобнее рассматривать пластичные смазки как двухкомпонентные системы, состоящие из дисперсионной среды и дисперсной фазы.

Дисперсионная среда составляет 75-95% массы смазки. Это нефтяные, реже синтетические масла и другие смазочные жидкости. В качестве дисперсной фазы, составляющей 5-25% массы смазки, используются соли высокомолекулярных карбоновых кислот (мыла), твердые углеводороды (парафин, церезин, озокерит и т.п.), неорганические материалы (высокодисперсный силикагель, бентониты, лиофильный, а также вспученный графит и т.п.), материалы, а также другие высокодисперсные вещества с хорошо развитой удельной поверхностью, способные к структурообразованию в неводных средах.

Стабильность свойств и устойчивость коллоидной системы пластичной смазки определяются сочетанием состава и технологии изготовления.

Образование структуры мыльных пластичных смазок (в том числе смазок на комплексном литиевом мыле) возможно только при нагревании, так как изначально система представляет собой суспензию измельченного мыла в среде смазочной жидкости. В результате набухания мыла при нагревании и перемешивании (термомеханического диспергирования), оно образует изотропный расплав в среде масла. Из изотропного расплава начинается кристаллизация мыла. В процессе охлаждения с установленной для данного типа пластичной смазки скоростью из волокон мыла формируется структурный каркас смазки. Возникновение трехмерного структурного каркаса характеризуется появлением у коллоидной системы предельного напряжения сдвига. Мыла в зависимости от катиона, аниона и условий приготовления образуют частицы различной формы - лепестковой, игольчатой, пластинчатой, нитевидной либо жгутообразной. Количественно прочность образующейся структуры пластичной смазки определяется силой сцепления частиц в контакте, числом контактов в единице объема, дисперсностью, формой частиц. Прочность структуры тем больше, чем меньше размер частиц и чем больше степень их анизометричности [28, 30].

1.3. Влияние состава пластичных смазок на их свойства

Основными компонентами пластичных смазок являются дисперсная фаза и дисперсионная среда, поэтому их состав определяет свойства смазок.

Температурные пределы применения смазок во многом определяются температурами плавления и разложения дисперсной фазы, а также ее концентрацией и растворимостью в масле. От природы загустителя зависят антифрикционные и защитные свойства, водостойкость, коллоидная, механическая и антиокислительная стабильность пластичных смазок.

На долю пластичных смазок, загущенных мылами, приходится большая часть всех пластичных смазок, выпускаемых в промышленных

масштабах. Загустителем в мыльных смазках служат соли природных или синтетических высших жирных кислот. В производстве мыльных смазок широко используют животные и растительные жирные кислоты [10,31].

Из жиров животного происхождения в производстве пластичных смазок нашли применение говяжий и кашалотовый жир, конское, баранье и свиное сало и др. По химическому составу они представляют собой полные сложные эфиры глицерина и высших одноосновных карбоновых кислот (насыщенных - миристиновой и пальмитиновой кислот, ненасыщенных -линолевой кислоты).

В производстве натриевых и кальциевых смазок широко используют растительные масла в чистом виде: касторовое, сурепное, соевое, хлопковое, рапсовое, пальмовое и др., а также саломасы - продукты их гидрогенизации, а в производстве литиевых смазок - только касторовое масло. Растительные жиры и масла представляют собой сложные смеси эфиров, главным образом, моно-, ди- и триглицеридов насыщенных кислот (лауриновой, пальмитиновой, стеариновой) и насыщенных кислот с одной, двумя (олеиновой, линолевой) и тремя (линоленовой) двойными связями с небольшим количеством свободных жирных кислот, фосфатидов, восков, витаминов, пигментов и других примесей [32].

Высококачественные смазки чаще всего готовят на индивидуальных жирных кислотах или их смесях. Зачастую используются стеариновая и пальмитиновая кислоты. Наилучшим сырьем считается 12-оксистеариновая кислота (12-Ио81:). Ее получают гидрированием касторового масла, переводом полученного гидрогенизата в натриевые мыла с последующим разложением водным раствором соляной кислоты [13,33,34,35,36].

Свойства пластичных смазок в значительной степени зависят от дисперсионной среды. Природа, химический, групповой и фракционный состав масляной основы существенно влияют на структурообразование и величину загущающего эффекта дисперсной фазы, а, следовательно, на реологические и эксплуатационные свойства смазок. От дисперсионной

среды зависят работоспособность смазок в определенном интервале температур, силовых и скоростных нагрузок, их окисляемость, коллоидная стабильность, защитные свойства, устойчивость в агрессивных средах, набухание контактирующих изделий из резины, полимеров. Низкотемпературные свойства смазок зависят от вязкости масляной основы при низких температурах, от молекулярной массы, фракционного состава. От температуры вспышки дисперсионной среды зависит испаряемость пластичных смазок.

Большинство пластичных смазок отечественного производства готовят на нефтяных маслах. Для получения смазок, работающих в специфических и экстремальных условиях, применяются различные синтетические масла, например, кремнийорганические жидкости, сложные эфиры, фтор- и фторхлоруглероды, полиалкиленгликоли, синтетические углеводородные масла, полифениловые эфиры. В отдельных случаях в качестве дисперсионной среды смазок применяют растительные масла, например, касторовое масло.

В качестве компонентов дисперсной фазы, не образующих в смазках коллоидной структуры, но эффективно изменяющих их свойства, широко используются твердые наполнители. По воздействию на структуру и реологические свойства смазок наполнители различного происхождения отнесены к трем группам: инертные (графит, порошки металлов), активные, действующие по физическому механизму (дисульфид молибдена, слюда) и химическому механизму (оксиды молибдена, свинца и др.). Твердые добавки слоистого строения - графит, дисульфид молибдена, политетрафторэтилен широко используются в смазках для улучшения антифрикционных свойств. Одновременное улучшение антифрикционных, защитных, противоизносных и других свойств смазок может быть достигнуто физической и химической модификацией поверхности твердых добавок, а также при совместном применении твердых добавок и присадок различной химической природы и функционального назначения.

Литиевые смазки считаются универсальными вследствие таких ценных эксплуатационных свойств, как механическая стабильность, термо- и влагостойкость, а также широкий диапазон рабочих температур [26].

Наиболее широкое применение нашли пластичные смазки, загущенные 12-оксистеаратом лития, особенно в качестве многофункциональных смазок [37,38,39]. Благодаря содержанию ненасыщенных жирных кислот эти смазки обладают хорошей стойкостью к окислению. Хорошая стойкость к сдвигу связана с водородной связью гидроксильных групп. Известны различные многофункциональные смазки, полученные как на нефтяных, так и на синтетических маслах. Недостатки литиевых смазок заключаются в больших затратах на сырье, не очень высокой температуре каплепадения (180°С) и быстром размягчении смазки при повышении температуры [40].

1.4. Пластичные смазки на комплексных мылах

В последние десятилетия все больший интерес вызывают смазки на комплексных мылах, работоспособные в более широком интервале температур и более эффективные в жестких условиях эксплуатации механизмов (одновременное воздействие высоких температур, давлений, нагрузок, переменного режима скоростей и т.п.).

Как было упомянуто выше, для получения обычных мыльных смазок в качестве дисперсной фазы используют готовые мыла свободных высокомолекулярных карбоновых кислот или получаемые прямым омылением (in situ) различных природных жиров и синтетических жирозаменителей. Введением низкомолекулярных кислот в состав жировой основы можно существенно изменить свойства смазок: значительно повысить температуру каплепадения, улучшить противоизносные, противозадирные, вязкостно-температурные и другие характеристики мыльных смазок.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Повх Ирина Сергеевна, 2015 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Ищук, Ю.Л. Производство и применение пластичных смазок и перспективы их развития: сборник докладов II Всесоюзной научно-практической конференции, Бердянск / Ю.Л. Ищук, Г.И. Чередниченко -Киев: Наукова Думка, 1975. - 178 с.

2. Синицын, В.В. Подбор и применение пластичных смазок / В.В. Синицын. -2-е изд. - М.: Химия, 1974. - 416 с.

3. Пластичная релоксация // Сибирская нефть - 2015. - №123. - С.34-39.

4. Обзор рынка пластичных смазок в России 2001-2020 гг., 4 изд. / отчет -М.: ООО «Исследовательская группа «Инфомайн», 2011. - 208 с.

5. Любинин, И.А. Состояние и перспективы производства пластичных смазок в России и странах СНГ / И.А. Любинин // ХТТМ - 2012. - №1. - С.3-6.

6. Turner, D. Grease selection: Lithium vs. Lithium complex [Электронный ресурс] / D.Turner // Machinery lubrication. - 2011. - №1. P.13-15. - Режим доступа:

http: //www. machinerylubrication. com/Read/28381/grease-lithium-production-resistance.

7. Campbell, I.D., Lithium complex greases / I.D. Campbell, G.L. Harting // Industrial lubricating and tribology - 1976. - №5. - P.160-164.

8. Ehrlich, M. The development of lithium complex greases / M. Ehrlich, T.G. Mussilli // NLGI Spokesman - 1980. - №3, Vol.44 - P.97-100.

9. Saman, N. High temperature greases / N. Saman // NLGI Spokesman - 2007. -№11. Vol.70. - P.14-23.

10. Корох, Н.И. Продукты нефтепереработки и производители: справочный каталог / Н.И. Корох, И.Н. Якунин. - М.: ООО «Издательский дом «Техинформ» Международной академии информатизации», 2004. - 376 с.

11. Анисимов, И.Г. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: справочник / В.М. Школьников,

И.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов и др.; под ред. В.М. Школьникова. - 2-е изд. - М.:Техинформ, 1999. - 596 с.

12. Синицын, В.В. Пластичные смазки в СССР / В.В. Синицын. - 2-е изд. -М.: Химия, 1984. - 192 с.

13. Бонер, К. Дж. Производство и применение консистентных смазок / К. Дж. Бонер; пер. с англ. под ред. В.В. Синицына - М.: Гостоптехиздат, 1958. - 704 с.

14. Кузнецов, А.В. Топливо и смазочные материалы / А.В. Кузнецов -М.: КолосС, 2007. - 199 с.

15. Lurz, J.A. Grease production survey report for the calendar years 2004, 2003, 2002 and 2001 / J.A. Lurz // NLGI Spokesman. - 2005. - №10. Vol.68.

- P. 21-41.

16. NLGI Grease production survey report for the calendar years 2012, 2011, 2010 and 2009 [Электронный ресурс] - 2013. - Режим доступа: www.nlgi.org

17. Евдокимов, А.Ю. Смазочные материалы в техносфере и биосфере / А.Ю. Евдокимов, И.Г. Фукс, И.А. Любинин. - Киев: Атика-Н, 2012. - 292 с.

18. //Hydrocarbon Processing. 2005. - №3. Vol.84. - P.21-23.

19. Любинин, И.А. Высокотемпературные пластичные смазки: состояние и перспективы производства в странах СНГ/ И.А. Любинин, Л.В. Железный // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2013. - №7. - С.30-35.

20. Major, G. Entwicklung von Lithium-Komplex-Schmierfetten / G.Major,

A. Fehervari, S. Szakal // Schmierungstechnik. - 1990. - № 1. - P.13-15.

21. Чепурова, М.Б. Состояние производства пластичных смазок в России / М.Б. Чепурова, В.Г. Мельников, В.М. Школьников // Мир Нефтепродуктов.

- 2005. - № 3. - С.3-10.

22. Погодаев, Л.И. Новый пластичных материал / Л.И. Погодаев,

B.И. Кузьмин, В.М. Петров // Трение и смазка в машинах и механизмах. -2006. - № 6. - С.34-48.

23. Капустин, В.М. Технология переработки нефти. Ч. 3-я. Производство нефтяных смазочных материалов / В.М. Капустин, Б.П. Тонконогов, И.Г. Фукс. Производство нефтяных смазочных материалов. - М.: Химия, 2014. - 328 с.

24. Резников, М.Е. Топлива и смазочные материалы для летательных аппаратов; под ред. Столярова В.Г. / М.Е. Резников. - М.: Воениздат, 1973. - 232 с.

25. Великовский, Д.С. Консистентные смазки / Д.С. Великовский,

B.Н. Поддубный, В.В. Вайншток, Б.Д, Готовкин; под ред. В.В. Вайнштока. -М.: Химия, 1966. - 264 с.

26. Фукс, И.Г. Состав, свойства и производство пластичных смазок / И.Г. Фукс,

C.Б. Шибряев. - М.: Государственная академия нефти и газа им. И.М. Губкина, 1992. - 153 с.

27. Ищук, Ю.Л. Состав, структура и свойства пластичных смазок / Ю.Л. Ищук. - Киев: Наукова Думка, 1996 - 513 с.

28. Фройштетер, Г.Б. Реологические и теплофизические свойства пластичных смазок / Г.Б. Фройштетер, Г.В. Виноградов. - М.: Химия, 1980. - 175 с.

29. Крахмалев, С.И. Пластичные смазки. Основы рационального применения и надежность техники / С.И. Крахмалев, В.Г. Мельников, В.А. Тыщенко. -Самара: ООО «Офорт», 2010. - 454 с.

30. 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.

31. 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. Ищук, Ю.Л. Производство и применение пластичных смазок и перспективы их развития: сборник докладов II Всесоюзной научно-практической конференции, Бердянск / Ю.Л. Ищук, Г.И. Чередниченко. - Киев: Наукова Думка, 1975. - 178 с.

32. Ищук, Л.П. Литиевые смазки на мылах 12-оксистеариновой кислоты: материалы I научно-технической конференции, Бердянск / Л.П. Ищук, В.В. Синицын, Ю.Л. Ищук, С.П. Кузьмичев, В.А. Прокопчук. - Киев: Наукова Думка, 1971. - С. 144-146.

33. Ищук, Л.П. Окисляемость литиевых смазок на мылах 12-оксистеариновой кислоты: материалы I научно-технической конференции, Бердянск

/ Л.П. Ищук, Э.М. Уварова, Т.В. Медведева, В.А. Прокопчук - Киев: Наукова Думка, 1971. - С. 225-226.

34. Черножуков, Н.Н. Улучшение смазочной способности литиевых смазок введением присадок и добавок: материалы II научно-технической конференции. Бердянск / Н.Н. Черножуков, А.А. Гуреев, Э.Я. Дворкин, И.Г. Фукс - Киев: Наукова Думка, 1975. - С.84-86.

35. Буянова, З.И. Термический анализ щелочноземельных мыл оксистеариновых кислот - загустителей смазочных материалов/ З.И. Буянова, В.А. Дагаев, А.К. Маскаев, Ю.В. Танчук // Журнал прикладной химии. -1977. - № 6. - С.1353-1357.

36. Smith, M.K. Effect of heat on 12-hydrostearic acid / M.K. Smith // NLGI Spokesman. - 1959. - №6. Vol.23. - P.271-274.

37. Meyer, H.C. Lithium greases / H.C. Meyer // Petr. Eng. - 1959. - №5. Vol.25. - P.15-18.

38. Волгин, С.Н. Разработка многоцелевой морозостойкой смазки для колесной и гусеничной техники / С.Н. Волгин, О.А. Саяпин // ХТТМ - 2008. - №5. - С.13-22.

39. Кламанн, Д. Смазки и родственные продукты. Синтез. Свойства. Применение. Международные стандарты / Д. Кламанн; пер. с англ. под ред. Ю.С. Заславского. - М.: Химия, 1988. - 488 с.

40. Ammott, E., Complexes in lubrication-oil greases / E. Ammott, L.W. Mc. Lennan // NLGI Spokesman. - 1953. - Vol. 14, №12. - P.7-23.

41. Наконечная, М.Б. Комплексные кальциевые смазки. Их состав, приготовление, структура и свойства: дисс. на соискание ученой степени канд.тех.наук:346 / Наконечная М.Б. - Киев, 1969. - 153 с.

42. Ищук, Ю.Л. Исследование влияния дисперсной фазы на структуру, свойства и технологию пластичных смазок: дисс. на соискание ученой степени д-ра.тех.наук / Ищук Ю.Л. - Киев, 1978. - 311 с.

43. Polishuk, A.T. Physical and chemical properties of complex soap greases / A.T. Polishuk // Lubrication Engineering -1963. - Vol. 19, №2. - P.76-87.

44. К 60-летию ОАО «Пермский завод смазок и СОЖ» // Сталь - 2001. -№ 9. - С.80-82.

45. Totten, G.E. Fuels and lubricants handbook: technology, properties, performance and testing / G.E. Totten, S.R.Westbrook, R.J. Shah. - New York: Glen Burnie, 2003. - 1063 p.

46. Mortier, R.M. Chemistry and technology of lubricants, 3rd edition / R.M. Mortier. - New York. - Springer, 2010. - 553 p.

47. Honary, L. Biobased lubricants and greases / L. Honary, E. Richter. - New York: John Wiley and sons, 2011. - 560 p.

48. Pohlein, M.J. Fur die Hitze gemacht Trends und Entwicklungen bei Hochtemperaturfetten / M.J. Pohlein // Production. - 1993. - № 37. - P.26-29.

49. Железный, Л.С. Влияние дисперсионной среды на антиокислительную стабильность комплексных литиевых смазок / Л.С. Железный, В.В. Бутовец, Л.М. Костюк, И.В. Лендьел // ХТТМ. - 2005. - № 6. - С.51-53.

50. Bulhak, V.B. Influence of dispersion medium on properties of complex lithium greases / V.B. Bulhak, G.I. Cherednichenko, F.Z. Voznyuk, T.G. Sokolova // USSR Report: Chemistry. -1984. - №2. - P.391-393.

51. Фукс, И.Г. Основы химмотологии / И.Г. Фукс, В.Г. Спиркин, Т.Н. Шабалина. - М.: «Нефть и газ», 2004. - 280 с.

52. Мамедъяров, М.А. Химия синтетических масел / М.А. Мамедъяров. -М.: Химия, 1989. - 240 с.

53. Neely, A.W. / A.W. Neely, R.V.Shankland, F.W. Sullivan, N.N. Worhees // Ind. Eng. Chem. - 1931. - № 23. - P.604-611.

54. Lingg, J. Unconvertional base oils for liquid and semi-solid lubricants, 14th International Colloquium Esslingen / J. Lingg. 2004. - Vol.1. - P.1-4.

55. Madhusudhana, A. Synthetic lubricants in Indian overview / A.Madhusudhana, S.P. Srivastava, K.C. Metha // Synthetic Lubricants. - 1987. -№4. - P.137-145.

56. Como, D.J. / D.J. Como // Lubricants world. - 1999. - №10. - P. 16-20.

57. Иса, Х. Некоторые тенденции в области синтетических масел на основе углеводородов / Х. Иса // Юкагаку. - Т. 29. - № 9 - 644-653 с. / Перевод ВЦП № 2185357, 2002 г

58. Масао, Н. Синтетические смазочные материалы / Н. Масао // Юкагау. -1981. - Т. 30. - № 2. - 813-822 с./ Перевод ВЦП № Е-24704, 1983 г.

59. Wills, J.G. A book at synthetic lubricants / J.G. Wills // Design news. - 1981. -Vol.37. - P.83-86,88.

60. Tedrow, L.E. Synthetic greases take on the tough jobs / L.E. Tedrow // Plant Engineering. - 1984. - №2. Vol.38. - P.87-88.

61. Wurzburger, B. Synthetische Schmierstoffe als Konstruktionselement im Getrie-bebau / B. Wurzburger // Auto motor zubehor - 1983. - №6. Vol.71. -P.24,26,28.

62. An update of synthetic oils // Automotive Engeneering. - 1977. - №6. Vol.85. - P.56-61.

63. Томисава, Х. Синтетические смазочные масла для двигателей автомобилей / Х. Томисава // Сэкию гаккай си. - 1977. - №12. Т.20. -С.1152-1158. / Перевод ВПЦ № А-78664.

64. Гундерсон, Р.С. Синтетические смазочные масла и жидкости / Р.С. Гундерсон, А.В. Харт; пер. с англ. под ред. Виноградова Г.В. -М.: Химия, 1965. - 386 с.

65. Виноградов, Г.В. Противоизносные и антифрикционные свойства полиорганосилоксанов и их смесей с углеводородами. В сб.: Новое о смазочных материалах / Г.В. Виноградов, Н.С. Наметкин, М.И. Носов -М.: Химия, 1967. - С. 153-175.

66. Серебряков, Б.Р. Высшие олефины / Б.Р. Серебряков, Т.К. Плаксунов, В.Р. Аншелев; под ред. М.А. Далина. - Л.: Химия, 1984. - 264 с.

67. Alfa-olefins-chevron research corp. // Hydrocarbon process - 1979. - №11. Vol.59. - P.127.

68. Гуревич, В.Р. Производство и потребление высших линейных олефинов / В.Р. Гуревич, М.А. Далин, Ю.Г. Камбаров. - М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1978. - С.8-49.

69. Benda, R. Polyalfaolefin base fluids for high-performance lubricants / R. Benda, J. Bullen, A. Plomer // Journal of synthetic lubrication - 1996. - №1. Vol.13. - P.41-57

70. Baudouln, P. Technische Academie Esslingen. // 14th international colloquim syntheticlubricants and operation fluids / P. Baudouln. January 1984.

71. Цветков, О.Н. Технология полиальфаолефиновых масел / О.Н. Цветков // Мир нефтепродуктов. - 2003. - №2. - С.24-26.

72. Динцесс, А.И. Синтетические смазочные масла / А.И. Динцесс,

A.В. Дружинина. - М.:Гостоптехиздат, 1958. - 352 с.

73. Цветков, О.Н. Полиальфаолефиновые масла: химия, технология и применение. / О.Н. Цветков. - М.: издательство «Техника» ТУМА ГРУПП, 2006. - 192 с.

74. Pat. RU 2199516 Рос. Федерация. Способ полуения олефиновых олигомеров / П.Е. Матковский, Г.П. Старцева, С.М. Алдошин, Дж. Михайлович, В. Станкович - № 2001110326/04 , заявл. 18.04.2001, опубл. 27.02.2003

75. Pat. RU 2212935 Рос. Федерация. Каталитическая система для катионной олигомеризации индивидуальных или смесей линейных олефинов / П.Е. Матковский, Г.П. Старцева, С.М. Алдошин, Дж. Михайлович,

B. Станкович - № 2001109009/04 , заявл. 05.04.2001, опубл. 27.09.2003

76. Pat. RU 2212936 Рос. Федерация. Каталитическая система для олигомеризации олефинов, способ ее приготовления и способ олигомеризации / П.Е. Матковский, Г.П. Старцева, В.И. Савченко,

C.М. Алдошин - № 2001119249/04, заявл. 12.07.2001, опубл. 27.09.2003

77. Матковский, П.Е., Научные основы и технологическое оформление процесса получения синтетических олигоцелевых масел для автомобильного

транспорта / П.Е. Матковский, Г.П. Старцева, В.Я. Чуркина, С.М. Алдошин и др. // Химия в интересах устойчивого развития. - 2005. - №13. - С.787-791.

78. Нижнекамский завод синтетических масел, ООО «Татнефть-Нижнекамскнефтехим-Ойл» // Рынок масел. - 2008. -№1. - С.16-17.

79. Гапонова, А. Влияние структуры и размеров наноэлементов мыльного каркаса литиевых смазок на их реологические свойства: дисс. на соискание степени магистра / Гапонова А. - М., 2011. - 58 с.

80. Ищук, Ю.Л. Смазывающие свойства мыльных пластичных смазок различного назначения: рейтинги эффективности / Ю.Л. Ищук, О.А. Мищук, А.В. Богайчук, О.А. Македонский, А.В. Шапошник // Трение и смазка в машинах и механизмах -2011. - №1. - С.16-22.

81. Pat. US 2417428 USA. Lubricating composition / Lester W. McLennan -№ 06/940384 , заявл. 10.12.1986, опубл. 12.01.1988

82. Pat. US 2951808 USA. Lubricating composition, containing metal salts of aromatic hydroxy carboxylic acids as antioxidants / James H. Norton, Warren C. Pattenden - № 706285, заявл. 31.12.1957, опубл. 06.09.1960

83. Pat. US 4444669 USA. Method for continuous of manufacture of high dropping point lithium complex soap grease / Arnold C Wittse, Don A. Carley -№ 386128, заявл. 07.06.1982, опубл. 24.04.1984

84. Pat. US 3758407 USA. Lithium soap grease containing monolithium borate / Gary L. Harting - № 201140, заявл. 22.10.1971, опубл. 11.09.1973

85. Pat. JP 4410435 Japan. Lithium complex grease and its producing method / Michiharu Naka, Takayuki Yatabe, Hideki Koizumi - № 335389, заявл. 29.12.1981, опубл. 18.10.1983

86. Pat. US 4435299 USA. Preparation of high dropping point lithium complex soap grease / Don A. Carley, Arnold C. Witte, William B. Green, Kermit W. Doerr - № 2385744, заявл. 07.06.1982, опубл. 16.04.1984

87. Pat. US EP2588583 USA. Lithium complex grease with improved thickener yield / Samil Beret - № EP20110803960, заявл. 02.05.2011, опубл. 08.05.2013

88. Pat. US 5391309 USA. Method of preparating high dropping point lithium complex soap greases / Phillip W. Brewster, A. Gordon Alexander, Terrace O. Brown - № 187271, заявл. 24.01.1994, опубл. 21.02.1995

89. Pat. US 2940930 USA. Lubricating grease compositions / Francesco G. Bonmartini, Warren C Pattenden, Lorne W Sproule- № 584889, заявл. 15.05.1956, опубл. 14.06.1960

90. Pat. US 3223624 USA. Lubricating grease / Arnold J Morway, Hugh E. Ramsden - № 243058, заявл. 07.12.1962, опубл. 14.12.1965

91. Pat. US 3929651 USA. Modified lithium soap grease / Akira Iseya, Takekatsu Kita, Makoto Ikeda - № 509231, заявл. 25.09.1974, опубл. 30.12.1975

92. Pat. US 4597881 USA. Process of producing a lithium soap grease / Donald W. Murray, Warren C Pattenden - № 769844, заявл. 26.08.1985, опубл. 01.07.1986

93. Pat. US 4802999 USA. Lubricating grease / Takehiro Koizumi, Hideo Matsuzawa - № 163245, заявл. 02.04.1988, опубл. 07.02.1989

94. Pat. JP 0244043 Japan. Lubricating grease / Takehiro Koizumi, Hideo Matsuzawa - № 19870200815, заявл. 28.04.1987, опубл. 27.02.1991

95. Pat. US 4961868 Japan. Grease composition / Takehiro Koizumi, Hideo Matsuzawa - № 319841, заявл. 07.03.1989, опубл. 09.10.1990

96. Pat. 0096919 Japan. High dropping point lithium complex grease composition having having improved extreme pressure properties / Norimitsu Tanaka, Toshihiko Okamoto - № 19830200784, заявл. 01.07.1983, опубл. 02.09.1987

97. Pat. RU 2181371 Рос. Федерация. Консистентная смазка / Robert A. Fletcher - № 98102119/04, заявл. 10.07.1996, опубл. 20.04.2002

98. Pat. US 3988248 USA. Lithium soap lubricating grease / Hans Dieter Grasshoff - № 559120, заявл. 17.04.1975, опубл. 26.10.1976

99. Pat. JP 58219299

100. Булгак, В.Б. Исследование возможности использования синтетических монооксикарбоновых кислот в качестве жировой основы комплексных литиевых смазок. В кн.: Повышение качества смазочных материалов и

эффективность их применения / В.Б. Булгак, Л.П. Ищук, Л.И. Герасимов, Е.И. Симурова. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1977. - С.3-7

101. Железный, Л.А. Кинетический анализ антиокислительной стабильности комплексных литиевых смазок: сборник тезисов V Всесоюзной научно-технической конференции, Бердянск / Л.А. Железный - Киев: Наукова Думка, 1991. С.120-121.

102. Pat. US 3809650 USA. High dropping point complex grease / F. Sayles -№ 153852, заявл. 16.06.1971, опубл. 07.05.1974

103. Ищук, Л.П. Влияние добавок адипиновой, азелаиновой и себациновой кислот на загущающую способность 12-оксистеарата лития / Л.П. Ищук, В.Б. Булгак, Ю.Л. Ищук, А.И. Федорей // ХТТМ. - 1978. - № 2. - С.26-28.

104. Jiang, M.J. A study of the preparation and properties of lithium-calcium complex grease / M.J. Jiang, X.C.Guo, J.X. Dong // Triibology and lubricating engineering. 14th international colloquium trobology, 2004. - P.723-726.

105. Pat.JP 84199797

106. Ищук, Ю.Л. Влияние состава комплексного литиевого мыла на свойства пластичных смазок / Ю.Л. Ищук, В.Б. Булгак, А. Д. Стахурский // ХТТМ. -1995. - №5. - С.36-37.

107. Булгак, В.Б. Определение температурных условий получения комплексных литиевых смазок / В.Б, Булгак, Л.П. Ищук, Б.А. Годун, П.Л. Клименко // ХТТМ. - 1981. - № 4. - С.14-15.

108. Pat. RU 2217483 Рос. Федерация. Пластичная смазка / Л.С. Елисеев,

A.В. Нестеров, М.Б. Грачевский, Б.С. Хромченков - № 2002111849/04, заявл. 07.05.2002, опубл. 27.01.2003

109. Pat. RU 1446914 Рос. Федерация. Пластичная смазка / Ю.Л. Ищук,

B.Б. Булгак, Ю.П. Дьяченко, А.С. Джой, О.И. Красноперов, И.В. Лендьел, И.В. Василенко, В.А. Естиашвили, П.Е. Недбайлюк, В.Л. Шевченко, А.Г. Прусак - № 4245620/04, заявл. 14.05.1987, опубл. 20.05.1996

110. Pat. BY 10897 Респ. Беларусь. Пластичная комплексная литиевая смазка и способ ее получения / В.И. Жорник, А.В. Ивахник - №20051170, заявл. 01.12.2005, опубл. 30.08.2008

111. Pat. BY 13722 Респ. Беларусь. Пластичная комплексная литиевая смазка и способ ее получения / В.И. Жорник, А.В. Ивахник - №20081584, заявл. 30.12.2008, опубл. 30.10.2010

112. Железный, Л.В. Влияние порошков металлов на кинетику окисления и трибологические характеристики резьбовых смазок на комплексном литиевом загустителе / Л.В. Железный, И.А. Любинин, В.В. Бутовец, Р.А. Губарев // Рынок продуктов и технологий. -2004. - №4. - С.20-22.

113. Гольдберг, Д.О. Контроль производства масел и парафинов / Д.О. Гольдберг. - М.: Химия, 1964. - 245 с.

114. Щеголев, Г.Г. Электронномикроскопическое исследование влияние условий приготовления литиевой смазки на ее микроструктуру / Г.Г. Щеголев, А.А. Трапезников, И.И. Астахов // Известия АН СССР. Серия физическая. - 1959. - Т.23, №6. - С.777-782.

115. Mansot, J.L. Structural investigation of lubricating greases / J.L. Mansot, P. Terech, J.M. Martin // Colloids and surfaces. - 1989. - № 39. - P.321-323.

116. Sanchez, M.C. Atomic force microscopy and thermo-rheological characterization of lubricating greases. / M.C. Sanchez, J.M. Franco, C. Valencia, C. Gallegos, F. Urquiola, R. Urchegui // Tribology Letters. - 2011. - № 41. -P.463-470.

117. Moreno, G. Use of reactive diisocyanate-terminated polymers as rheology modifiers of lubricating greases / G. Moreno, C. Valencia, De Paz, M.V. Franco, J.M.Gallegos // Industrial and engineering chemistry research. - 2006. - №45. -P.4001-4010.

118. Shuff, P.J., Imaging of lubricating oil insolubles by electron microscopy / P.J. Shuff, L.J. Clarke // Tribology International. - 1991. - № 24. - P.381-387.

119. Ищук, Л.П. Состав, структура и свойства смазок, загущенных 12-оксистеаратом лития: дисс. на соискание ученой степени канд.тех.наук:346 / Ищук Л.П. - Киев, 1972. - 134 с.

120. Anderson, F.W. Preparation of grease speciments for electron microscopy / F.W. Anderson, R.C. Nelson, F.F. Farley // NLGI Spokesman. - 1967. - № 31. - P.252-256.

121. Peyrot, J. Review of G.A.M.I. / J.J. Peyrot, J. du Parquet // Mecanique. Materiaux. Electricite (in French). - 1976. - № 136. - P.46-49.

122. Чекан, В.А. Препарирование пластичных смазок для исследования их структурного каркаса методом сканирующей электронной микроскопии / В.А. Чекан, Л.В. Маркова, Т.И. Пинчук, А.В. Ивахник // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2005. - №8. Том 71. - С.36-38.

123. Delgado, M.A. Influence of soap concentration and oil viscosity on the rheology and microstructure of lubricating greases / M.A. Delgado, C. Valencia, M.C. Sanchez, J.M. Franco // Industrial and engineering chemistry research. -2006. - №45. - P.1902-1910.

124. Повх, И.С. Влияние состава загустителя на свойства комплексной литиевой смазки на основе синтетических базовых масел / И.С. Повх, Б.П. Тонконогов, Л.Н. Багдасаров, Я.В. Порфирьев // Технологии нефти и газа. 2014. - №6. - С.18-21.

125. Синицын, В.В. Свободные щелочи и кислоты в пластичных смазках / В.В. Синицын, Л.П. Ищук, Ю.Л. Ищук // ХТТМ. - 1972. - №9. - С.23-26.

126. Маньковская, Н.К. Монооксистеариновые кислоты - сырье для высококачественных пластичных смазок / Н.К. Маньковская, А.К. Маскаев, Б.И. Краснова. - Киев.: Наукова Думка, 1971. - 116 с.

127. Щеголев, Г.Г. материалы I научно-технической конференции, Бердянск / Г.Г. Щеголев, А.А. Трапезников - Киев: Наукова Думка, 1971. - С. 158-160

128. Синицын, В.В. / В.В. Синицын, К.И. Климов, Е.В. Алеева // Коллоидный журнал. - 1960. - Т.22, №4. - С.469-476.

129. Повх, И.С. Исследование зависимости свойств комплексных литиевых смазок на основе синтетических базовых масел от вязкости дисперсионной среды и состава дисперсной фазы / И.С. Повх, Б.П. Тонконогов, Л.Н. Багдасаров, Д.С. Колыбельский, Я.В. Порфирьев // Журнал СФУ. Серия «Химия» - 2015. - Том 8. № 1. - С.53-59.

130. Черножуков, Н.И. Технология переработки нефти и газа. Ч.3-я. Очистка и разделение нефтяного сырья, производство товарных нефтепродуктов / Н.И. Черножуков. - М.: Химия, 1978. - 424 с.

131. Ищук, Ю.Л. Технология пластичных смазок / Ю.Л. Ищук. - Киев: Наукова Думка, 1986. - 248 с.

132. Вайншток, В.В. Совершенствование процессов производства пластичных смазок / В.В. Вайншток, Е.И. Обельченко, А.А.Чернявский, М.С. Ящинская. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1978. - 65 с.

133. Булгак, В.Б. Использование метода ДТА при разработке технологии косплексных литиевых смазок: сборник тезисов III Всесоюзной научно-технической конференции. Бердянск / В.Б. Булгак, Л.П. Ищук, Б.А. Годун -Киев: Наукова Думка, 1979. - 255 с.

134. Краснокутская, М.Е. Химия и технология смазочных материалов / М.Е. Краснокутская, М.Б. Наконечная, С.П. Кузьмичев. - Киев.: Наукова Думка, 1977. - 91 с.

135. Ищук, Ю.Л. Состояние и перспективы развития производства и применения безводных и комплексных кальциевых смазок / Ю.Л. Ищук, С.П. Кузьмичев, М.Е. Краснокутская и др. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1980. - 72 с.

136. Бакалейников, М.Б. Установки по производству пластичных смазок / М.Б. Бакалейников. - М.: Химия, 1977. - 60 с.

137. Щеголев, Г.Г. Микроструктура и свойства литиевых консистентных смазок: автореф. дисс. канд.тех.наук / Щеголев Г.Г. - М.,1968. - 19 с.

138. Ивахник, А.В. Исследование процесса структурообразования дисперсной фазы комплексной литиевой смазки / А.В. Ивахник, В.И.

Жорник, Л.В. Маркова // Материалы, технологии, инструменты. - 2006. - № 4. - С.60-65.

139. Фукс, И.Г. Добавки к пластичным смазкам / И.Г. Фукс. - М.: Химия, 1982. - 248 с.

140. Фукс, И.Г. Влияние условий охлаждения на структуру и свойства литиевых смазок: сборник тезисов III Всесоюзной научно-технической конференции, Бердянск / И.Г. Фукс, Э.А. Смиотанко, В.В. Вайншток, Ю.Н. Шехтер, Б.Н. Картинин - Киев: Наукова Думка, 1979. - 255 с.

141. Шибряев, С.Б. Режим охлаждения и структурообразование литиевых смазок в присутствии стеариновой кислоты / С.Б. Шибряев, И.Г. Фукс,

B.П. Тихонов // ХТТМ. - 1981. - №2. - С.54-55.

142. Кузьмичев, С.П. Новые смазки на 12-оксистеарате лития и освоение их промышленного производства: сборник тезисов III Всесоюзной научно-технической конференции, Бердянск / С.П. Кузьмичев, Л.П. Ищук,

C.А. Степанянц, И.В. Лендьел, П.Н. Вдовиченко, М.М. Смирнова, Г.И. Свишевскя, Л.Н. Стерхова - Киев: Наукова Думка, 1979. - 255 с.

143. Стахурский, А.Д. Непрерывный процесс производства комплексных литиевых смазок: сборник тезисов V Всесоюзной научно-технической конференции, Бердянск / А.Д. Стахурский, Д.В. Тышкевич, Ю.Л. Ищук, В.Б. Булгак - Киев: Наукова Думка, 1991. С.36-37.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Информационное письмо ПАО «НК «Роснефть» - МЗ

«Нефтепродукт»

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Принципиальная технологическая схема производства синтетической комплексной литиевой смазки.

ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГ ИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА СИНТЕТИЧЕСКОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ЛИТИЕВОЙ

СМАЗКИ

В реактор с перемешивающим устройством М-2 загружают расчетное количество воды из заводской сети, а также вручную расчетное количество гидроокиси лития. Включают перемешивающее устройство и перемешивают до полного растворения гидроокиси лития в течение 1,5 - 3-х часов. Расход волы контролируется по счетчику. Расход гидроокиси лития - весовым способом.

После растворения гидроокиси лития водный раствор щелочи отбирается на анализ массовой концентрации щелочи.

В реактор с перемешивающим устройством М-1 загружают расчетное количество базового масла (смеси масел). Расход масла контролируют по счетчику ППО-1. Включают перемешивающее устройство. Настраивают циркуляцию теплоносителя через змеевик аппарата М-1 по схеме Н-3 - М-1 -Т-1 - Н-3. Смесь масел при постоянном перемешивании нагревают до температуры 60 - 70 "С, после чего 30 40 % базового масла откачивают в емкость Е-1 с помощью грехвинтового насоса Н-1.

В реактор с перемешивающим устройством М-1 при постоянном перемешивании загружают расчетное количество 12-оксистеариновой и себацнновой кислот. Поднимают температуру до 85±2°С в течение заданного времени и перемешивают до полного расплавления 12-оксистеариновой кислоты, после чего тонкой струей подают водный раствор гидроокиси лития из реактора М-2.

После подачи раствора закрывают загрузочный люк реактора М-1. Поднимают температуру до 90-98°С и проводят совместное омыление кислот в течение заданного времени.

По истечении времени омыления отбирают пробу на содержание свободной щелочи в пересчете на \аО! 1. При необходимости корректируют содержание свободной щелочи, добавляя в реакционную смесь, в зависимости

от результатов анализа, раствор гидроокиси лития или смесь омыляемых кислот. При соответствии содержания свободной щелочи в пересчете на ЫаОН установленным нормам открывают линию выхода паров из реактора М-1, подают вод}' в холодильник паров ХП-1, и приступают к процессу выпарки воды при медленном подъеме температуры до 120°С\

По достижении температуры 120±2°С в реакторе М-1, линию выхода паров закрывают и повышают температуру до 220±2°С, после чего проводят выдержку технологической среды при достигнутой температуре в течение 1015 минут.

При необходимости, для предотвращения ценообразования на стадии выпарки и термообработки, допускается введение жидкости ГТМС-200А в количестве не более 0,005% масс.

После проведения выдержки производят подачу базового масла из емкости Е-1 тонкой струей, охлаждают смазку (исключая резкое падение температуры) до температуры 180±5°С и подают расчетное количество антиокислительной присадки. При необходимости налаживают циркуляцию теплоносителя по схеме Н-3 - М-1 - Х-1 - Т-1 - Н-3. При постоянном перемешивании смазку охлаждают до температуры 160±5°С и отбирают пробу смазки на предварительный анализ.

После получения приемлемых результатов предварительного анализа, с мачка с помощью насоса Н-1 подается из реактора-мешалки М-1 в бункер Б-1 через вотатор-кристаллизатор К-1. В рубашку вотатора-кристаллнзатора К-1 подается вода из заводской сети, за счет чего происходит охлаждение смазки до заданной температуры.

В реактор с перемешивающим устройством М-3 подаётся заданное количество базового масла из емкостного парка/или из емкости Е-1. Расход масла контролируют по счетчику 11110-1. Включают перемешивающее устройство. Далее в реактор-мешалку N1-3 насосом Н-4 загружают расчетное количество присадок (весовым способом). Подача сыпучих компонентов осуществляется через загрузочный люк. Поднимают температуру до

заданного значения и перемешивают до полного растворения присадок в базовом масле. Затем раствор присадок самотеком (тонкой струёй) подается в бункер Б-1 при включенном перемешивании.

Также возможна подача расчетного количества жидких присадок непосредственно в бункер Б-1 с помощью насоса Н-4, подача расчетного количества сыпучих присадок иди наполнителей - через загрузочный люк бункера Б-1. Перемешивание смазки осуществляют до получения однородной консистенции.

Готовый продукт с помощью трехвинтового насоса Н-2 подают на гомогенизатор Г-1, охлаждаемый водой из заводской сети. После гомогенизации смазка отбирается на предварительный анализ. При необходимости увеличивают кратность гомогенизации смазки.

После получения приемлемых результатов предварительного анализа готовый продукт подается на линию фасовки и анализируется на соответствие техническим требованиям.