Моющие, антинагарные или диспергирующие присадки

Известно, что масла для двигателей внутреннего сгорания эксплуатируются в условиях, способствующих их глубокому окислению и термическому разложению. Эти явления приводят к нагаро- и осадкообразованию, возникновению лаковых пленок на поверхности деталей двигателей. Многие поверхностно-активные вещества снижают нагаро-, лако- и осадкообразование. Типичными представителями этой группы присадок являются соли щелоч-но-земельных металлов с длинными алифатическими цепочками, содержа­щие кислые полярные группы. В зависимости от доли металла в таких соединениях различают нейтральные, слабощелочные и высокощелочные присадки. Главным свойством этих присадок является диспергирующая способность, что позволяет им удерживать во взвешенном состоянии мелкодисперсные твердые частицы, образующиеся при эксплуатации масел. При этом такие присадки препятствуют укрупнению твердых частиц, адсорбируясь на твердой поверхности. В итоге образуется стабильная суспензия типа масло -нагар.

В качестве моющих присадок нашли промышленное применение представители различных классов органических соединений.

1. Соли ароматических сульфокислот - сульфонаты. Обычно - это соли бария или кальция, например сульфонат бария который полу­чают путем сульфирования дизельного масла (присадка СБ-3). Другие при­садки этого типа представляют собой кальциевые или бариевые соли диалкилнафталинсульфокислоты.

2. Алкилфеноляты бария или кальция, (присадка ВНИИНП-350).

3. Бариевая соль продукта конденсации алкшфенола с формальдегидом (присадка БФК).

Депрессорные присадки. Задача депрессорных присадок заключается в снижении вязкости и температуры застывания масел, улучшении их прокачиваемости при низких температурах. Добавка этих присадок, а также некоторых других, например Д (ПМА «Д»} - продукта полимеризации эфира метакриловой кислоты и смеси жирных синтетических спиртов С₁₂-С₁₈ нормального строения - значительно улучшает вязкостно-температурные свойства масел. В ряде случаев достигается снижение температуры застывания на 20 - 30 °С и даже больше. Некоторые из депрессорных присадок обладают и другими полезными свойствами. Например, присадка АзНИИ - ЦИАТИМ- 1, кроме депрессорной является еще и моющей и антикоррозионной присадкой.

Противошносные (противозадирные) присадки. В условиях граничной смазки, при которых детали машин и механизмов испытывают огромные давления, повышающие их износ и так называемый задир, к мас­лам добавляют специальные присадки, повышающие смазывающую способность масел. В особенности это касается трансмиссионных масел, предназначенных для смазывания зубчатых, червячных и других передач, в которых развивается давление до 3000 МПа.

В качестве подобных присадок используют разнообразные поверхностно-активные вещества, например высшие жирные кислоты (олеиновую, стеариновую, пальмитиновую и др.) Для этой цели могут применяться также природные жиры и масла, и синтетические присадки, например, ксантогенатной природы.

Вязкостные присадки. Назначение этих присадок - повышать вязкость масел при положительных температурах и не оказывать существенного влияния на них при отрицательных температурах. Обычно их применяют к маслам с невысокой вязкостью.

Как правило, присадки данного типа являются полимерными веществами, обладающими высокой вязкостью, и хорошо смешиваются с маслами. Среди подобных присадок наибольшее распространение получили полиизо-бутилены и полиметакрилаты с молекулярной массой от 4000 до 25000. При этом следует отметить, что чем выше молекулярная масса присадки, тем лучше она растворима в масле, тем выше ее термостабильность. Присадкам на основе полиизобутилена присвоена серия КП (КП-5, КП-10. КП-20). При этом чем выше цифра в маркировке, тем выше молекулярная масса присад­ки. Полиметилметакрилаты готовят путем сополимеризации эфиров метак-риловой кислоты и спиртов С? - Си нормального строения. Имеется две марки присадки подобного типа: ПМА «5-7» и ПМА «В-2» с молекулярной массой от 3000 до 4000 и от 12000 до 17000 соответственно.

Противопенные присадки. В процессе перекачки, налива и других операций со смазочными маслами, когда имеет место их контакт с воздухом, возникает явление пенообразования. Повышенному пенообразова-нию могут способствовать и другие присадки, введенные в масло, например антиокислительные и моющие, обладающие поверхностно-активными свойствами. Для борьбы со вспениванием вводят антипенные присадки, которые не только предупреждают образование пены, но и разрушают эту воздушно-масляную коллоидную систему. Механизм действия таких присадок состоит в снижении прочности поверхностных пленок в результате адсорбции на них молекул противопенных присадок. Лучшими присадками этого типа счита­ются кремнийорганические соединения - силиконы или силоксаны. Одним из примеров такой присадки является присадка ПМС-200А полиметилсшоксан, которая вводится в масло в микроколичествах ((1...5)-10'³ %):

Многофункциональные присадки. Было отмечено, что ряд присадок обладает многофункциональными свойствами. Такие присадки вводить в масла удобнее, чем отдельно несколько разных присадок. Это тем более предпочтительно, если учесть тот факт, что некоторые присадки подавляют полезные свойства других. Многофункциональные присадки могут быть или заранее приготовлен­ным пакетом присадок разного действия, или одной многофункциональной присадкой, содержащей в своем химическом строении одновременно серу, фосфор, металлы и различные полярные функциональные группы.

Одной из таких многофункциональных присадок является упоминавшаяся ранее присадка ДФ-11, обладающая одновременно моющими, противоизносными, противокоррозионными, антинагарными и антиокислитель­ными свойствами.

Смотри:

Химия и технология нефти и газа, Эрих В.Н., Ленинград, Химия, 1985, стр. 355-359

Мозговой И.В. и др. Химия и физика нефти и газа, Омск, 2005, стр. 160-167