|
Для уменьшения образования
углеродистых отложений и осадков в двигателях и механизмах широкое применение
нашли моющие (детергентные) и диспергирующие присадки.
Моющие присадки
Соединения, обладающие детергентпым действием, содержат в
своей молекуле полярные группы, которые препятствуют оседанию смолистых и
углеродистых веществ на металлических поверхностях и предупреждают тем самым
образование лаков и отложений. Кроме того, детергенты могут вступать в
химическое взаимодействие с промежуточными продуктами окисления кяслотного
характера, проявляя при этом нейтрализующее действие. В качестве детергентных
присадок используют соли сульфокислот, алкилсалициловых, фосфиновых,
фосфоновых и другнх кислот, а также алкилфеноляты различного строения.
Сульфонатные присадки ( 9.2)
Сульфонатные присадки являются основным типом детер-
гентно-диспергирующих присадок, их вводят в большинство моторных масел,
вырабатываемых промышленностью. Они являются продуктами нейтрализации
сульфокислот металлическими основаниями или оксидами
RSO3H+MOH (или МО) —* RSO3M+HA
где R — радикал углеводорода молекулярной массой >350,
что должно обеспечить растворимость сульфонатных присадок в смазочных маслах.
Основным показателем сульфонатных присадок, характеризующих их свойства,
является содержание активного вещества — сульфоната металлов (не менее 28%).
Сульфонаты выпускают на основе нефтяного и синтетического
сырья. Нефтяные сульфонаты вначале были побочными продуктами обработки
нефтяных фракций серной кислотой в производстве белых масел. Когда
потребность в моющих присадках возросла, сульфонаты стали целевыми
продуктами.
В качестве нефтяного сырья применяют как дистиллятные,
так и остаточные фракции масел селективной очистки или смеси этих фракций.
Синтетические сульфонаты в течение многих лет получали из остатков перегонки
додецилбензола, а в последние годы используют высококипящие алкилбензолы,
алкилнафта- лины и полиолефины, специально приготовленные. Сульфирующими
агентами являются олеум, серная кислота, газообразный триоксид серы, триоксид
серы в растворителях.
Большинство сульфонатных присадок представляют собой соли
бария, кальция или магния. При современной тенденции к применению масел с
более низким содержанием золы магний становится все более популярным, хотя с
точки зрения экономики предпочитают использовать кальций. В зависимости от
содержания металла различают нейтральные, средне- и высокощелочные
сульфонатные присадки. Нейтральные сульфонаты представляют собой коллоидный
раствор сульфоната в минеральном масле. Средне- и высокощелочные сульфонаты
содержат дисперсию карбонатов, оксидов и гидроксидов металлов,
стабилизированную коллоидной структурой сульфоната. Сред- нещелочные
сульфонаты кальция имеют щелочное число 70... 150 мг КОН/г,
высокощелочные—«300 мг КОН/г; содержание металла в них соответственно в 5 и
10 раз выше стехио- метрического.
Присадка ПМС (ТУ 38 101334—73) — многозольный сульфо- нат
кальция, полученный на основе сульфокислот масляных фракций. Сырьем для
изготовления служит базовое масло ДС-14 из смесей различных сернистых нефтей
. Придает маслам моющие свойства; применяют в моторных маслах различного
назначения в концентрации 2,2... 18,0%.
Присадка С-150 (ТУ 38 101685—84) — коллоидная дисперсия
карбоната кальция в масле И-20А, стабилизированная сульфонатом кальция.
Изготавливают высшей и первой категории качества. Улучшает моющие и
нейтрализующие свойства моторных масел; добавляется в концентрации от 1,5 до
5,0%.
Присадка С-300 (ТУ 38101444—76) — высокощелочная
сульфонатная присадка, представляющая собой коллоидный 20—25%-й раствор
карбоната кальция в масле-разбавителе, содержащем 28—30% сульфоната кальция.
Используют в моторных маслах для смазывания судовых дизелей в концентрации до
22%.
Присадка ПМСя (бариевая) (ТУ 38 101574—75) является
40—45%-м раствором сульфоната бария в масле-разбавителе. Исходным сырьем
служат маслорастворимые сульфокислоты,
Присадка ПМСя (кальциевая) (ОСТ 3801413—86) — кальциевая
соль нефтяных сульфокислот; имеет щелочное число 65—80 мг КОН/г и содержит
23—25% сульфоната бария. Сырьем для получения присадки являются
сульфокислоты, получаемые в качестве побочных продуктов при производстве
белых масел. Используют в моторных маслах различного назначения в
концентрации* 1,5—5,0%.
Присадки СБ-3 (ГОСТ 10534—78) и СБ-Зу (ОСТ 3801287— 82)
являются нейтральными сульфонатами бария. Получают сульфированием базового
дистиллятного масла селективной очистки газообразным триоксидом серы с
последующим отстоем кислого гудрона н нейтрализацией полученного
сульфированного масла гидроксидом бария. Применяют для улучшения моющих
свойств моторных масел в концентрации 2—3%.
Присадка НСК (ТУ 38 401539—86) представляет собой раствор
нейтрального сульфоната кальция в масле. Получают на основе глубокоочищенных
масляных фракций из западносибирских нефтей. Вырабатывают с активным
веществом НСК-2 и содержанием 38—45% сульфоната кальция. Присадка
предназначена для улучшения моющих свойств моторных масел групп Г и Д,
рекомендуемая концентрация — 8... 13%.
Алкилфенольные присадки
В большую группу моющих присадок входят соли алкилфе-
нолов, алкилфенолсульфидов и продуктов конденсации алкил- фенолов с
альдегидами. Чтобы присадки этой группы были растворимыми в маслах, их
олеофильная часть должна содержать не менее 8 атомов углерода.
Наиболее распространены алкилфеноляты кальция и бария, их
получают взаимодействием замещенных фенолов и оксидов (или гидроксидов)
металлов. Присадки с повышенной щелочностью получают введением в их состав
карбоната щелочноземельного металла, при этом образуется система из ал-
килфенолята и дисперсии карбоната металла.
Алкилфенольные присадки — самые массовые присадки, что
обусловлено широким спектром их эксплуатационных свойств и доступностью
исходного сырья. Разнообразие эксплуатационных свойств присадок достигается
введением в их состав различных функциональных групп. При введении серы
снижается агрессивность смазочных масел по отношению к металлам подшипников,
а наличие метиленовых групп способствует повышению стойкости к окислению;
присадки с повышенной щелочностью (высокощелочные) способствуют повышению
нейтрализующих свойств.
Помимо моющего действия алкилфенольные присадки могут
обладать антиокислительным, антикоррозионным и противоиз- иосным действием.
Присадка ЦИАТИМ-339 (ТУ 38101917—82) является ди-
сульфидалкилфенолятом бария, полученным взаимодействием алкилфенола с
монохлоридом серы и дальнейшей нейтрализацией гидроксидом бария. Улучшает
моющие и антикоррозионные свойства моторных масел; применяют в концентрации
3-6%.
Присадка ВНИИНП-360 (ГОСТ 9899—78) — продукт
взаимодействия двух соединений — алкилфенолята бария (ВНИИНП-350) и
диалкилфенилдитиофосфата цинка (ВНИИНП-354) в соотношении 2,5:1,0. Обладает
моющими, антикоррозионными н противоизносными свойствами; вводят во многие
моторные масла различного назначения в концентрации 3,5—6,0%.
Разработана присадка ВНИИНП-360А, улучшенного качества,
которая превосходит присадку ВНИИНП-360 по содержанию бария, цинка, серы и по
щелочности, что позволило повысить ее эксплуатационные свойства.
Присадка ВНИИНП-370 (ГОСТ 12262—76) относится к ал-
килфенольным присадкам формальдегид ной конденсации. Представляет собой
раствор в минеральном масле кальциевой соли продуктов
алкилфенолоформальдегндной конденсации. Обладает моющими и антикоррозионными
свойствами, применяют в моторных маслах для дизелей в концентрации 5—15%.
Присадка ВНИИНП-371 (ТУ 38101944—85) представляет собой
масляный раствор бариевой соли продуктов конденсации алкилфенола с
формальдегидом. Используют в трансмиссионном масле ТСз-9гип в концентрации
2%.
Присадки БФКу (ОСТ 38 01306—83) и ИХП-101 являются
бариевыми солями продуктов конденсации алкилфенолов с формальдегидом в кислой
среде. Применяют в моторных маслах в концентрации от 6 до 10%. При получении
присадки ИХП-101 достигается большая глубина нейтрализации, чем прн
изготовлении присадки БФКу, поэтому содержание активных элементов в присадке
ИХП-101 выше. Выпускают присадку ИХП-104 в виде 50%-го концентрата в
минеральном масле.
Алкилсалицилатные присадки
Алкнлсалицилатные присадки, обладая высокими моющими
свойствами, придают маслам и антиокислнтельные свойства; оин стойки к пресной
и морской воде. Вырабатывают эти присадки в небольших объемах из-за сложности
технологии и высокой стоимости. Онн обеспечивают высокие детергентные и
антиокислительные свойства масел при повышенных температурах, поэтому нх
используют в маслах для карбюраторных двигателей и форсированных дизелей.
Алкнлсалицилатные присадки представляют собой соли алкнлсалициловых кислот;
исходным сырьем для их производства служит алкилфенол, получаемый ал-
килированием фенола а-олефинамн.
Присадка АСК (ОСТ 3801243—81) - 50%-й концентрат ал-
килсалицилата кальция в минеральном масле. Основные стадии производства
присадки: получение алкилфенолята натрия, карбокснлированне, получение
алкнлсалициловых кислот и нейтрализация гидроксидом кальция с последующим
отделением механических примесей и отгоном растворителя. Присадка в
концентрации >0,5% обеспечивает моторным маслам высокие антиокислительные
свойства.
Присадка MACK (ОСТ 3801100—76) является 50%-м раствором
алкилсалицилата кальция в масле, содержит дополнительно карбонат и гидрокснд
кальция. При получении присадки алкилсалнциловые кислоты подвергаются
обработке газообразным диоксидом углерода в присутствии промотора и
избыточного (против стехиометрии) количества гидроксида кальция. Присадка
обладает моющим, нейтрализующим и ан- тнокислительным действием. Применяют в
моторных маслах различного назначения в концентрации 3,8—14%.
Присадка АСБ (ТУ 38 101422—77) — 50%-й раствор
алкилсалицилата бария в масле с 20—25%-м избытком щелочи. При получении
присадки алкилсалнциловые кислоты нейтрализуют гидроксидом бария. Применяют в
композиции с другими присадками для улучшения детергентиых свойств моторных
масел М-14ГБ и М-10ДК.
Допущены к применению присадки Детерсол-50 (ТУ 38
1011091—87) и Детерсол-140 (ТУ 38 1011090—88)—аналоги присадок АСК и MACK
соответственно.
Соли фосфорных кислот
За последние годы среди моющих присадок на основе фосфора
важное промышленное значение приобрели и бариевые и кальциевые соли,
получаемые из продуктов взаимодействия сульфидов фосфора с углеводородами,
главным образом полй- олефинами. При этом получают как нейтральные, так и продукты
высокой щелочности. Присадки тиофосфонатного типа отличаются от указанных
выше моющих и антнокислительных присадок высоким уровнем эксплуатационных
свойств в широком интервале температур.
|