ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ НА ОСНОВЕ КАУЧУКОВ В КАЧЕСТВЕ ЗАГУСТИТЕЛЕЙ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК

Дисперсионная среда или загуститель в пластичной смазке выполняет роль образователя структурного каркаса. Несмотря на малую долю содержания в смазке (4-25% масс.), загустители определяют ее основные характеристики. А именно: консистенцию, термическую и механическую стабильность коллоидной системы. Также высокотемпературная устойчивость зависит от типа загустителя и его химической структуры [1].

Количество компонентов загустителя варьируется от одного до трёх, в некоторых случаях их количество бывает больше. Дополнительные компоненты могут добавляться на разных стадиях производства: при непосредственном приготовлении или при охлаждении раствора. Смазки, загустителями которых являются полимеры, различные пигменты и сажа, будут относится к двухкомпонентным структурам [2].

Для проведения данной работы было решено выбрать несколько видов полимеров:

• стирол-бутадиеновый сополимер (SBS) звездообразного строения, представляет собой резиноподобный материал;
• этилен-пропиленовый сополимер (ОСР), в обычном состоянии представляет собой прозрачный блок неправильной формы;
• полилактид - представляет собой оптически активный линейный полиэфир [3,4], мономером данного полимера является молочная кислота.

Дополнительным компонентом в некоторых образцах использовали достаточно популярный стеарат лития. Данный загуститель представляет собой литиевую соль стеариновой кислоты или смесь солей стеариновой и синтетических жирных кислот.

В качестве дисперсионной среды использовалось веретенное масло марки И-40А. Выбор пал именно на него по причине того, что данное масло без присадок, используется в качестве рабочей жидкости в гидросистемах промышленного оборудования, строительно-дорожных машин, автоматических линий, прессов [5].

В качестве альтернативы нефтяному маслу в качестве дисперсионной среды использовались 3 синтетических масла:

• Диоктилтерефталат (ДОТФ) – бесфолатный пластификатор общего назначения, является экологичной заменой диоктилфталата.
• Диоктилфталат (ДОФ) – эфир орто-фталевой кислоты, предназначен для пластификации полимеров.
• Дибутилсебацинат (ДБС) – дибутиловый эфир себациновой кислоты.

В ходе работы было решено использовать полимеры в качестве загустителей самостоятельно, так и совместно со стеаратом лития. Некоторые полимеры были предварительно растворены. Стеарат лития был выбран по причине доступности среди всех загустителей.

Таблица 1

Компонентный состав образцов на чистых полимерах

Последовательность приготовления образцов была следующая:

Компоненты образца взвешивались на лабораторных весах;

Масло переливали в лабораторный стакан, затем при перемешивании добавляли загуститель;

Далее нагревали содержимое стакана при перемешивании до температуры растворения загустителя. Если растворения не происходило до 220 ℃, то нагревание прекращали, так как это температура вспышки используемого масла.

В ходе проведенной работы образцы под номерами 1,4,5 не показали положительные результаты. Предполагаемые загустители не растворились в дисперсионной среде.

Положительный результат показал образцы №2 и №3 При таком соотношении данных компонентов получилась очень жидкая смазка (образец №2), ее показатель пенетрации составил 474. При увеличении концентрации полимера получился образец №3 с значением пенетрации 335.

Методика приготовления и компонентный состав образцов, приготовленных на смешанном загустителе, отличается.

Таблица 2

Компонентный состав образцов на полимерном загустителе и стеарате лития

Методика приготовления образца №6 и № 7

Все компоненты последовательно взвешивались на лабораторных весах. Следующим этапом было растворение загустителя в несколько этапов. Масло И-40А разделили на 2 стакана в соотношение 2:1, в стакан с наибольшим количеством масла добавили литиевое мыло и постепенно нагревали. Параллельно в другой стакан с меньшим количеством дисперсионной среды добавили полимер SBS-260 и так же нагревали до его растворения, до температуры 120 ℃. Растворенный полимер вливали в стакан раствора литиевого мыла в масле при нагревании и перемешивании. Получившуюся смесь нагрели до 190-200 ℃ и затем вылили все на поднос для быстрого охлаждения.

Методика приготовления образца №8

Все компоненты последовательно взвешивались на лабораторных весах. Загуститель полилактид предварительно растворили в хлороформе. Дисперсионную среду с литиевым мылом в полном объеме нагревали с при перемешивании и добавляли растворенный загуститель. Раствор начал «шипеть», предположительно выкипал хлороформ. Структура не образовалась.

Таблица 3

Результаты исследования полученных образцов

Исходя из полученных данных, можно сделать несколько выводов:

1. Доказана возможность применения в качестве загустителя полимерных смазок полимер SBS- 260 в чистом виде и совместно со стеаратом лития.
2. В качестве дисперсионной среды рекомендуется использовать нефтяное масло, в частности масло марки И-40А, на синтетических маслах структура смазок не сформировалась.
3. Предложены технологии приготовления смазок с применением полимерных загустителей.
4. В дальнейшей работе необходимо изучить совместимость поученных образцов с присадками и наполнителями.