ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ В КАЧЕСТВЕ ДИСПЕРСИОННОЙ СРЕДЫ ПОЛИМОЧЕВИННЫХ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК

  • Boris P. Tonkonogov РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина
  • Anastasiya Yu. Kilyakova РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина
  • Sabina Z. Shumakaeva РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина
  • Vladimir A. Vinokurov РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина
  • Ravilya Z. Safieva РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина
  • Olga V. Popova РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина
  • Oleg P. Parenago Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Ключевые слова: полимочевинные смазки, сложные эфиры, наноцеллюлоза, биоразлагаемые компоненты

Аннотация

В работе приведены первые результаты исследования физико-химических и эксплуатационных свойств композиций пластичных смазок, полученных с использованием в качестве дисперсионной среды сложных эфиров различной природы, а в качестве загустителя полимочевины, в том числе, с добавлением в ее состав наноцеллюлозы. Выбор сложноэфирной основы для получения смазок обусловлен, с одной стороны, удачным сочетанием важных физико-химических свойств (высокий индекс вязкости, малая летучесть, высокая температура вспышки и воспламенения, низкая температура застывания, высокая термоокислительная стабильность, хорошие противоизносные свойства). С другой стороны, при получении смазок с хорошими экологическими характеристиками большое значение имеет биоразлагаемость ее компонентов, что в данном случае обеспечивается применением сложных эфиров в качестве масляной основы и органического загустителя - наноцеллюлозы в качестве компонента дисперсной фазы полимочевины. Показано, что из исследованных эфиров дикарбоновых кислот более высокой температурой каплепадения и лучшей коллоидной стабильностью обладают полимочевинные смазки на основе диоктиладипината по сравнению с диоктилсебацинатом и дибутилсебацинатом. Чем меньше молекула эфира, тем более прочной будет структура полимочевинной смазки. Аналогичным образом для разветвленных эфиров смазки на основе трехосновных спиртов более эффективны по сравнению с четырехосновными спиртами. Продемонстрирована возможность использования наноцеллюлозы в качестве компонента загустителя. Увеличение содержания наноцеллюлозы до 3,5% повышает коллоидную стабильность и температуру каплепадения синтезированных смазок. Полученные образцы обладают более широким диапазоном рабочих температур, лучшими реологическими показателями, чем импортные и отечественные аналоги.

Литература

Evdokimov A.Yu., Fuks I.G., Shabalina T.N., Bagdasarov L.N. Lubricants and environmental problems. M.: Neft i Gaz. 2000. 423 p.

Nagendramma P., Kaul S. Development of ecofriendly/biodegradable lubricants: An overview. Renewable and sustainable energy reviews. 2012. V. 16. N 1. P. 764-774. DOI: 10.1016/j.rser.2011.09.002.

Mang Th., Dresel W. Lubricants and lubrication. John Wiley & Sons. 2007. 890 p.

Honary L., Richter E. Biobased lubricants and greases: Technology and products. Britain. John Wiley & Sons. 2011. V. 17. 238 p.

The Advantages and Disadvantages of Biodegradable Lubricants: [Electronic resource] URL:https://www.machinerylubrication.com/Read/28760/advantages-disadvantages-of-biodegradable-lubricants-.

Lyadov A.S., Maksimova Yu.M., Shakhmatova A.S., Kirillov V.V., Parenago O.P. Ureate (polyurea) greases (review). Zhurn.Ppriklad. Khimii. 2018. V. 91. N 6. P. 761-771 (in Russian).

Classification and Characteristics of Grease: [Electronic resource]. URL: https://www.kyodoyushi.co.jp/english/knowledge/grease/category/.

Lyubinin I.A. State and prospects of production of greases in Russia and abroad. Nauka Tekhnol. Promti. 2011. N 3. P. 98-100 (in Rus-sian).

Salimon J., Salih N., Yousif E. Biolubricants: Raw materials, chemical modifications and environmental benefits. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2010. 112(5). P. 519–530. DOI: 10.1002/ejlt.200900205.

Marcovich N.E., Auad M.L., Bellesi N.E., Nutt S.R., Aranguren M.I. Cellulose micro/nanocrystals reinforced polyurethane. J. Ma-ter. Res. 2006. 21(04). P. 870–881. DOI: 10.1557/jmr.2006.0105.

Koshelev V.N., Tonkonogov B.P., Kilyakova A.Yu., Aleksanyan K.G., Movsumzade E.M., Aleksanyan D.R., Glicheva K.R. Investigation of the effect of pigments of different origin on the antifriction properties of polyurea lubricants. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 7. P. 68 (in Russian).

García-Zapateiro L.A., Franco J.M. Formulation of lubricating greases from renewable base stocks and thickener agents: A rheological approach. Indust. Crop. Prod. 2014. V. 54. P. 115–121. DOI: 10.1016/j.indcrop.2014.01.020.

Núnez N., Martin-Alfonso J.E., Valencia C., Sanchez M.C., Franco J.M. Rheology of new green lubricating grease formulations containing cellulose pulp and its methylated derivative as thickener agents. Indust. Crop. Product. 2012. V. 37. P. 500–507. DOI: 10.1016/j.indcrop.2011.07.027.

Sánchez R., Franco J.M., Delgado M.A., Valencia C., Gallegos C. Rheological and mechanical properties of oleogels based on cas-tor oil and cellulosic derivatives potentially applicable as bio-lubricating greases: Influence of cellulosic derivatives concentration ratio. J. Indust. Eng. Chem. 2011. V. 17. N 4. P. 705–711. DOI: 10.1016/j.jiec.2011.05.019.

Martín-Alfonso J.E., Núñez N., Valencia C., Franco J.M., Díaz M.J. Formulation of new biodegradable lubricating greases using ethylated cellulose pulp as thickener agent. J. Indust. Eng. Chem. 2011. V. 17. P. 818–823. DOI: 10.1016/j.jiec.2011.09.003.

Liu L., Sun H. W. Impact of polyurea structure on grease properties. Lubricat. Sci. 2010. V. 22. N 9. P. 405–413. DOI: 10.1002/ls.140.

Rudnik E. Biodegradability Testing of Compostable Polymer Materials. In: Handb. Biopolym. Biodegrad. Plast. Prop. Process. Appl., 2012. P. 213–263. DOI: 10.1016/B978-1-4557-2834-3.00011-2.

Mishra R.K., Sabu A., Tiwari S.K. Materials chemistry and the futurist eco-friendly applications of nanocellulose: Status and prospect. J. Saudi Chem. Soc. 2018. V. 22. N 8. P. 949-978. DOI: 10.1016/j.jscs.2018.02.005.

Dufresne A. Nanocellulose: a new ageless bionanomaterial. Mater. Today. 2013. V. 16. P. 220-227. DOI: 10.1016/j.mattod.2013.06.004.

Wang S., Lu A., Zhang L. Recent advances in regenerated cellulose materials. Prog. Polym. Sci. 2016. V. 53. P. 169-206. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2015.07.003.

Опубликован
2019-08-31
Как цитировать
Tonkonogov, B. P., Kilyakova, A. Y., Shumakaeva, S. Z., Vinokurov, V. A., Safieva, R. Z., Popova, O. V., & Parenago, O. P. (2019). ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ В КАЧЕСТВЕ ДИСПЕРСИОННОЙ СРЕДЫ ПОЛИМОЧЕВИННЫХ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 62(9), 73-78. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20196209.5909
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы