Курсова робота

на тему:

Антифрикційні властивості полігліколевих олив. Літературний огляд

Зміст

Вступ.........................................................................................................................4

Розділ 1. Характеристика та класифікація полігліколевих олив........................6

Розділ 2. Фізико-хімічні властивості полігліколевих олив...............................12

2.1. В’язкісно-температурна характеристика полігліколевих олив...12

2.2. Антифрикційні властивості………………………………………16

Розділ 3. Використання полігліколевих олив…………………………………..22

Висновки.................................................................................................................28

Список використаних джерел..............................................................................29

Вступ

Відомо, що пластичні мастила, як і інші мастильні матеріали, широко використовуються практично в усіх галузях народного господарства: в промисловості, на транспорті, в сільському господарстві, зокрема, в атомній, космічній та електронній техніці, машинобудуванні, хімічній, металообробній, будівельній, гірничій, нафтогазодобувній галузях промисловості. Треба зазначити, що з кожним роком асортимент мастил і області їхнього використання неухильно розширюються.

На структуроутворення і реологічні властивості мастил суттєво впливають природа, склад і властивості як дисперсійного середовища, так і дисперсної фази, а також інших інгредієнтів (вода, вільні луги та кислоти, гліцерин, наповнювачі та різноманітні додатки). Дисперсійні середовища – це нафтові та синтетичні оливи, а також олії. Як синтетичні оливи використовуються синтетичні вуглеводні (поліолефіни), естери дикарбонових кислот та діатомних спиртів, полісилоксани, полігліколі тощо); з олій найчастіше застосовуються ріпакова (у Європі), соєва (в Америці), пальмова (в Південно-Східній Азії) та соняшникова.

Сучасний стан використання рослинних олій як мастильних матеріалів – машинних олив, пластичних мастил, мастильно-охолоджуючих технологічних засобів (МОТЗ), мастильних паст, брикетів і покриттів – та дослідження їх хімії і технології та створення композицій на їх основі стимулює вичерпаність розвіданих покладів нафти. Окрім того, мінеральні і синтетичні мастила, що використовує сучасна техніка, є потужними забруднювачами навколишнього середовища. Базові мінеральні і синтетичні оливи, їх загущувачі і добавки спеціального призначення мають низьку швидкість біологічного розкладу і часто-густо токсичні. Рослинного походження олії та жири як основа мастильних матеріалів стають конкурентноздатними до мастильних матеріалів, що отримані з нафти, газу і вугілля, з-за легкого відновлення сировини, їх нетоксичності і майже 100%-го біорозкладу.

Створення нового покоління рідких і пластичних мастильних матеріалів на основі полігліколей та рослинних олій для вузлів тертя та мастильно-охолоджуючих технологічних засобів (МОТЗ) для різання та обробки тиском металів і сплавів є одним із перспективних напрямків дослідження. Дослідження новітніх технологій дає можливість суттєвого покращення фізико-хімічних, фізико-механічних (антифрикційних, протизносних, протизадирних) та експлуатаційних показників при одночасному підвищенні екологічної безпеки, а саме розчинність у воді, скорочення часу біорозкладу, хімічного і біологічного поглинання кисню. Розробка багатостадійного процесу хімічної модифікації та композитування полігліколей, рослинних олив і розкриття механізмів формування граничних шарів на поверхнях металів і сплавів представляє певний науковий інтерес.

Незважаючи на конструктивні розробки, залишається актуальною робота по створенню нових синтетичних мастил і мастильних композицій на основі полігліколевих олив.

Об’єкт дослідження: полігліколеві оливи.

Предмет дослідження: антифрикційні властивості полігліколевих олив.

Мета роботи полягає в обробці літературних даних, пов’язаних з фізико-хемічними характеристиками, антифрикційними властивостями полігліколевих олив.

Техніка безпеки. Полігліколеві оливи не є небезпечними речовинами в температурному інтервалі – 20-90є C (при дослідженнях в’язкісно-температурної та антифрикційних властивостей олив). Зберігання чи використання мастильних матеріалів на основі полігліколевих олив при даних температурах ніякої небезпеки для здоров’я працюючих з ними не представляють.

Розділ 1

Характеристика та класифікація полігліколевих олив

Поліалкіленгліколі або просто полігліколі є продуктами конденсації двоатомних спиртів (гліколів). За хімічною структурою вони представляють собою поліетери з довгими ланцюгами, молекула яких містить дві вільні гідроксильні групи. Найбільший практичний інтерес як мастильні оливи на сьогодні представляють поліетиленгліколі і поліпропіленгліколі – продукти конденсації відповідно етиленгліколю і пропіленгліколю.

Поліалкіленгліколі можуть бути одержані різними способами:

взаємодією етиленгліколю, пропіленгліколю або інших гліколів з оксидами вуглеводнів (оксидом етилену, оксидом пропілену або їх сумішами);

конденсацією з відщепленням води від гліколів;

прямою полімеризацією оксиду етилену або оксиду пропілену в присутності каталізаторів (їдкого калі, Цинк хлориду і ін.).

Найбільш зручний перший спосіб одержання поліалкіленгліколів. Можна одержати різноманітні за хімічною структурою і довжиною ланцюга поліалкіленгліколі в залежності від взятих для реакції вихідних гліколів, оксидів вуглеводнів і умов ведення процесу.

В залежності від довжини молекулярного ланцюга і структури поліалкіленгліколів їх в’язкість може змінюватися в широких межах: від 6-8 до 10000 сСт при 50є C. Температура застигання поліпропіленгліколів значно нижча, ніж поліетиленгліколів, що зв’язано з наявністю в молекулі поліпропіленгліколів бокових метильних груп.

Поліалкіленгліколі змішуються у всіх співвідношеннях з водою, спиртами, але не розчинні у вуглеводнях.

На сьогодні виробляють як розчинні, так і не розчинні у воді поліалкіленгліколі. Сировиною для них служать ненасичені газоподібні вуглеводні (етилен, пропілен і ін.), які одержують з природного газу або в процесі нафтопереробки.

Досліджувані речовини за структурою можна розділити на такі групи:

І. Поліетиленгліколі:

Таблиця 1.1

Харктеристика поліетиленгліколів фірми «Барва»

Назва ПЕГ | ММ | n | tкр

ПЕГ-200 (р) | 200 | 4-5

ПЕГ-400 (р) | 400 | ?9

ПЕГ-600 (р) | 600 | ?13-14

ПЕГ-1500 (т) | 1500 | ?34 | 40-46 (45)

ПЕГ-2000 (т) | 2000 | ?45-46 | 48-55 (48,5)

ПЕГ-4000 (т) | 4000 | ?90-91 | 50-55 (53)

ПЕГ-6000 (т) | 6000 | ?136 | 52-56 (54,5)

Таблиця 1.2

Якісні показники поліетиленгліколів фірми “Барва”

Показники | ПЕГ-2000 | ПЕГ-1500 | ПЕГ-2000 | ПЕГ-4000 | ПЕГ-6000

Гідроксильне число, мг КОН/г | - |

65,0 | 51,9 | 26,01 | 18,4

tкрист., єC | - | 45 | 48,5 | 53 | 54,5

рН 5%водного розчину | 6,6 | 6,8 | 6,05 | 5,65 | 5,3

масова доля золи, % | 0,04 | 0, | 0,08 | 0,07 | 0,08

масова доля води, % | 0,44 | 0,17 | 0,8 | 0,45 | 0,35

ІІ. Лінійні поліпропіленгліколі:

Це двоосновні гомополімери оксиду пропілену. Вміст активних кінцевих ОН-груп збільшується по мірі зменшення молекулярної