Синтез и изучение свойств стабилизатора металлического порошка в смазочной композиции
Аннотация
Введение. Современные технологии получения порошкообразных материалов позво-
ляют получать частицы с размерами 0,1–0,5 мкм. Порошки с такой дисперсностью
обладают очень высокой поверхностной энергией и, как следствие, уникальными
свойствами. Данные порошки применяются в качестве добавок к моторному маслу
как средство образования поверхностной пленки с высокими трибологическими
свойствами. Однако широкое применение ультра-наноразмерных порошкообразных
материалов как добавок к маслу ограничивается их седиментацией и агрегацией
частиц. В результате размеры кристаллов металла увеличиваются до нескольких
десятков мкм и начинают задерживаться масляными фильтрами двигателей, что
приводит к снижению их эффективности и даже к забиванию маслопроводящих
каналов, а также схватыванию трущихся поверхностей деталей. Наиболее техниче-
ски грамотным решением для придания смазочной композиции седиментационной
устойчивости является использование химических стабилизаторов, образующих на
поверхности частиц металла тончайшую пленку, которая не только препятствует аг-
регации частиц, но и длительное время удерживает их в суспензии во взвешенном
состоянии.
Материалы и методы. В качестве стабилизаторов дисперсных металлических по-
рошков в смазочных композициях применяются органические соединения различ-
ных классов. В статье приведены результаты анализа ряда стабилизаторов дисперс-
ных металлических порошков и предложены новые составы: апиезон МН, полиэти-
ленгликольсебацинат и товарный стабилизатор апиезона L. Описан синтез данных
стабилизаторов и методика изучения их стабилизационной активности.
Результаты исследования. Представлены результаты анализа стабилизационной ак-
тивности разработанных препаратов в сравнении с базовым вариантом – олеиновой
кислотой. Полученные данные показывают, что добавка сложного эфира этиленгли-
кольсебацината не оказала стабилизирующего действия на смазочную композицию.
Синтезированный препарат апиезон МН и товарный реагент апиезон L проявляют
стабилизационные свойства в отношении металлических порошков смазочной ком-
позиции, сравнимые со свойствами олеиновой кислоты.
Обсуждение и заключение. Поскольку апиезоновые смазки представляют собой
смесь углеводородов, их коррозионная активность значительно ниже, чем у олеино-
вой кислоты, поэтому их можно рекомендовать для практического использования.
Литература
мягких металлов и их смесей в вазелиновом масле / A. C. Кужаров [и др.] // Наноинженерия. 2013.
№ 5 (23). С. 43–48.
2. Бурлакова В. Э., Косогова Ю. П., Дроган Е. Г. Влияние наноразмерных кластеров меди
на триботехнические свойства пары трения сталь-сталь в водных растворах спиртов // Вестник
Донского государственного технического университета. 2015. Т. 15, № 2 (81). С. 41–47. DOI: https://
doi.org/10.12737/11590
3. Способ получения ультрадисперсного порошка и устройство для его осуществления : пат.
2207933 Рос. Федерация, № 2001118997/02; заявл. 10.07.2001; опубл. 10.07.2003. 6 с.
4. Сафонов В. В., Добринский Э. К. Повышение ресурса тракторных дизелей за счет металл-
содержащих добавок к маслу // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. № 4. С. 17–18.
5. Сафонов В. В., Шишурин С. А., Александров В. А. Повышение эффективности эксплуата-
ции сельскохозяйственной техники за счет применения наноматериалов // Нанотехника. 2009. № 4
(20). С. 79–80.
6. Применение наноматериалов при техническом сервисе автотракторной техники / В. В. Сафо-
нов [и др.] // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2009. № 3 (34). С. 62–66.
7. Наноматериалы для продления послеремонтного ресурса тракторных трансмиссий и эконо-
мии топлива / В. П. Лялякин [и др.] // Технология металлов. 2011. № 1. С. 25–27.
8. Эксплуатационные испытания двигателей ЗМЗ-4062 при добавлении в моторное масло нано-
препарата фирмы «Wagner» Universal – Micro-Ceramic Oil / Р. Ю. Соловьев [и др.] // Труды ГОСНИТИ.
2013. Т. 112, ч. 1. С. 119–127.
9. Исследование трибосоставов на основе гексагонального нитрида бора / Д. А. Гительман
[и др.] // Труды ГОСНИТИ. 2014. Т. 115. С. 66–70.
10. Наноматериалы в ресурсосберегающих технологиях обеспечения работоспособности агре-
гатов сельскохозяйственной техники / В. В. Сафонов [и др.] // Вестник Челябинского государствен-
ного агроинженерного университета. 2008. Т. 51. С. 62–70.
11. Сафонов В. В., Добринский Э. К. Нанодисперсные металлосодержащие добавки к мотор-
ным маслам // Машинно-технологическая станция. 2004. № 1. С. 42–44.
12. Смазочная композиция : пат. 2123030 Рос. Федерация, № 97116529/04; заявл. 07.10.1997;
опубл. 10.12.1998, Бюл. № 34. 5 с.
13. Сравнительное исследование свойств гидрозолей серебра, полученных цитратным и ци-
трат-сульфатным методами / О. В. Дементьева [и др.] // Коллоидный журнал, 2008. Т. 70, № 5.
С. 607–619.
14. Controlling the shapes of silver nanocrystals with different capping agents / J. Zeng [et al.] //
Journal of the American Chemical Society. 2010. Vol. 132, Issue 25. P. 8552–8553. DOI: https://doi.
org/10.1021/ja103655f
15. Bonet F., Tekaia-Elhsissen K., Sarethy K. V. Study of interaction of ethylene glycol/PVP phase
on noble metal powders prepared by polyol process // Bulletin of Materials Science. 2000. Vol. 23, Issue 3.
P. 165–168. URL: https://www.ias.ac.in/article/fulltext/boms/023/03/0165-0168
16. Стабилизация наночастиц серебра с помощью сополимеров малеиновой кислоты / Н. А. Са-
мойлова [и др.] // Коллоидный журнал. 2013. Т. 75, № 4. С. 455–467. DOI: https://doi.org/10.7868/
S0023291213040083
17. Ershov B. G., Henglein A. Reduction of Ag+ on polyacrylate chains in aqueous solution // The
Journal of Physical Chemistry B. 1998. Vol. 102, Issue 52. P. 10663–10666. DOI: https://doi.org/10.1021/
jp981906i
18. Фотохимическое восстановление катионов серебра в полиэлектролитной матрице /
М. В. Кирюхин [др.] // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2000. Т. 42, № 6. С. 1069–1073.
URL: http://polymsci.ru/static/Archive/2000/VMS_2000_T42_6/VMS_2000_T42_6_1069-1073.pdf
19. Stable silver clusters and nanoparticles prepared in polyacrylate and inverse micellar solutions /
Z. Zhang [et al.] // The Journal of Physical Chemistry B. 2000. Vol. 104, Issue 6. P. 1176–1182. DOI:
https://doi.org/10.1021/jp991569t
20. In situ fabrication of polyacrylate-silver nanocomposite through photoinduced tandem reactions
involving eosin dye / L. Balan [et al.] // Polymer. 2010. Vol. 51, Issue 6. P. 1363–1369. DOI: https://doi.
org/10.1016/j.polymer.2009.05.003
21. Процесс борогидридного восстановления Ag+ в водных растворах сополимера акриловой
кислоты и акриламида / В. Д. Буиклиский [и др.] // Коллоидный журнал. 2012. Т. 74, № 1. С. 10–14.
22. Potent immunomodulating activities of polyvinyladenine and (vinyladenine-alt-maleic acid) copolymer
/ M. Akashi [et al.] // Journal of Bioactive and Compatible Polymers. 1989. Vol. 4, Issue 2.
P. 124–136. DOI: https://doi.org/10.1177/088391158900400203
23. Hydrophobic nanocrystals coated with an amphiphilic polymer shell: a general route to water
soluble nanocrystals / Т. Pellegrino [et al.] // Nano Letters. 2004. Vol. 4, Issue 4. P. 703–707. DOI: https://
doi.org/10.1021/nl035172j
24. Design of an amphiphilic polymer for nanoparticle coating and functionalization / C.-A. J. Lin
[et al.] // Small. 2008. Vol. 4, Issue 3. P. 334–341. DOI: https://doi.org/10.1002/smll.200700654
25. Металлоплакирующая смазка : а. с. 1214735 СССР, № 3731704/23-04; заявл. 24.01.84; опубл.
28.02.86, Бюл. № 8. 3 с. URL: http://patents.su/3-1214735-metalloplakiruyushhaya-smazka.html
26. Lubricant additive : pat. 4204968 USA, № 932863; Filed 11.08.1978; Publ. 27.05.80. 18 p. URL:
http://www.freepatentsonline.com/4204968.html
27. Смазочная композиция «РЕСУРС-ДИЗЕЛЬ» : пат. 2019563 Рос. Федерация, № 5034800/04;
заявл. 31.03.1992; опубл. 15.09.1994, Бюл. № 14. 5 с. URL: http://ru-patent.info/20/15-19/2019563.html
28. Смазочная композиция «РЕСУРС-ФОРТЕ» : пат. 2019562 Рос. Федерация, № 5034799/04;
заявл. 31.03.1992; опубл. 15.09.1994, Бюл. № 14. 4 с. URL: http://www.findpatent.ru/patent/
201/2019562.html
