3.6. Антиокислительные присадки и добавки

Проблема.

Смазочные масла при работе в двигателях и механизмах находятся в контакте с воздухом, но при этом имеют место высокие температуры и присутствие металла. В таких условиях происходит окисление масла.

Отрицательное действие окисления.

На процесс окисления решающее влияние оказывает температура. Масла хранящиеся при температуре 18-20^о С, сохраняют свои первоначальные свойства в течение 5 лет. Начиная с 50-60^о С скорость окисления удваивается с увеличением температуры на каждые 10^о С.

Образуются растворимые продукты окисления, которые главным образом определяют коррозионную агрессивность масла. Образуются нерастворимые продукты окисления, накопление которых ведет к образованию углеродистых отложений в двигателе.

Окисление масла приводит к росту: вязкости, коррозионности, склонности к образованию отложений, загрязнению масляных фильтров, ухудшению прокачиваемости масла, затруднению холодного пуска.

Решение проблемы.

Стойкость моторных масел к окислению повышают введением в их состав антиокислительных присадок. Антиокислительные присадки замедляют окисление масел и неизбежно следующее за ним образование коррозионно-активных осадков. К антиокислительным присадкам относятся также вещества, уменьшающие активность каталитического действия металлов, их оксидов и солей на процесс окисления – пассиваторы металлов.

Основным типом антиокислителвных присадок, содержащихся в современных отечественных товарных моторных маслах, до сих пор считаются диалкилдитиофосфаты цинка. Лишь некоторые масла высших групп содержат алкилсалицилатные присадки — наиболее эффективные и универсальные высокотемпературные антиокислители из известных до настоящего времени.

Механизм действия антиокислительных присадок.

Антиокислительные присадки делятся на присадки-ингибиторы, работающие в общем объеме масла, и термоокислительные присадки, выполняющие свои функции на нагретых поверхностях – пассиваторы металлов.

Присадки-ингибиторы по механизму действия делят на присадки, тормозящие образование активных радикалов в начальной стадии цепного окисления, и на присадки не только тормозящие образование активных радикалов, но и на разлагающие уже образовавшиеся пероксиды, переводящие их в стабильное к окислению состояние, не давая тем самым распространяться цепной реакции.

Пассиваторы металлов образуют на поверхности металлов стойкие адсорбционные или химически связанные пленки и, таким образом, не допускают каталитического воздействия металлов на процесс окисления, обеспечивая защиту металла от коррозионного действия продуктов окисления.

Отечественные антиокислительные присадки.

Зольные антиокислители – ДФ-11, ДФБ, ДФ-1, А-22, ВНИИНП-354.

Беззольные антиокислители – Борин, Агидол-2, ВНИИНП-715.

Антиокислительные присадки добавляют в масла – до 3%.

3.7. Антипенные присадки и добавки

Проблема.

Современные смазочные масла содержат комплекс присадок различного функционального действия, что способствует повышенному пенообразованию в процессе эксплуатации масел.

Отрицательное действие пенообразования.

Обильное пенообразование в картере двигателя нарушает его нормальную работу. Пенообразование происходит также в процессе заполнения заправочных емкостей. Известны случаи выброса смазочных масел.

Решение проблемы.

Для предотвращения образования пены или ускорения ее разрушения в масла вводят антипенные присадки. Широкое распростра-нение в качестве противопенны.х присадок получили полимерные кремнийорганические соединения (силиконы или полисилоксаны). Эти соединения наиболее часто применяются в маслах, хотя они имеют определенные недостатки: ограниченную растворимость и нестабильность в кислой среде. Обойтись без этих присадок практически невозможно, но их присутствие не должно превышать тысячных долей процента, потому что при термическом разложении силикона образуется оксид кремния, который является сильным абразивом.

Механизм действия антипенных присадок.

Функциональное действие антипенных присадок связывают со снижением поверхностного натяжения на границе раздела жидкости и воздуха.

Действие антипенных присадок основано на снижении прочности поверхностных масляных пленок из-за адсорбции на них молекул присадок, которые относительно плохо растворяются в минеральных маслax и находятся в основном на поверхностях раздела фазы воздух – масло в виде мельчайших капелек. При этом происходит разрушении пузырьков воздуха, а скорость разрушения пены увеличивается.

Образование на границе воздух - масло барьера из полимерных молекул кремний органических соединении, кроме того, создает определенные трудности для прохождения кислорода в глубь масла и повышает стойкость масла к окислению.

Отечественные антипенные присадки.

Примером антипенной присадки является полиметилсилоксан ПМС-200А. Присадку применяют в маслах в концентрации 0,001-0,005% масс.