Демонтаж бетона: rezkabetona.su

Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 [ 68 ] 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

фина, покрытыми адсорбированным маслом. Д. О. Гольдберг [94] также связывает процесс застывания масел с образованием сольватных оболочек вокруг кристаллов парафина.

К. С. Рамайя [89] считает, что аномальная вязкость и связанные с ней явления обусловлены мицеллами «масляных молекул». Из этих представлений следует, что застывшие масла обладают более тонкой структурой, чем сетки кристаллов. Последние играют лишь второстепенную роль.

Наконец, М. П. Воларович [100] допускает возможность застывания масел в виде аморфных стеклообразных тел. В пользу этого предположения говорит склонность масел к значительному переохлаждению. При термическом анализе застывания товарных автолов по методу Н. С. Курнакова Г. Б. Равич не обнаружил кристаллизацию даже при сравнительно большой скорости охлаждения.

Разнообразные воззрения на факторы структурообразования приводят к трем представлениям о состоянии застывшего масла. Согласно первому оно является псевдогелем (грубодисперсным гелем) парафина, согласно второму-истинным гелем, согласно третьему -стеклообразным телом. Рассмотренные выше два вида потери подвижности масел дают нам основание считать, что должны существовать по крайней мере два состояния масла: одно -соответствующее загустевшему, другое - застывшему. При быст» ром охлаждении загустевающих депарафинированных масел, несомненно, может иметь место застекловывание. Структура же застывающего масла построена из полидисперсных агрегатов, включающих мицеллы парафинов и других углеводородов и кристаллы парафина. Преобладающее значение той или иной части будет зависеть от состава масел. У маловязких и высокопарафини-стых масел основным элементом сверхмицеллярной структуры являются кристаллы парафина. Обычные моторные масла содержат немного парафина, и преобладающая роль в структурообра-зовании принадлежит мицеллам.

Являются ли эти мицеллы стабильными образованиями с определенной механической прочностью и температурой плавления или диффузными ассоциированными группами молекул углеводородов, покажут будущие исследования. В настоящее время в пользу первого предположения говорят реологические исследования К. С. Рамайя, в пользу второго-различная структура, температура плавления и молекулярный вес углеводородов, составляющих технические минеральные масла.

§ 25. Пути улучшения вязкостных свойств минеральных масел

Моторные и некоторые индустриальные масла работают в весьма широком диапазоне температур. Надежность и постоянство режима смазки машин, в первую очередь двигателей внутреннего сгорания, зависят от малой изменяемости вязкости смазочных масел с температурой. Нефтескладские и транспортные операции



с маслами задерживаются и усложняются вследствие снижения подвижности масел на холоду. Малая подвижность масел при низких температурах вызывает значительные трудности при запуске авиационных и автомобильных двигателей в зимнее время. Улучшение вязкостных свойств масел сводится к уменьшению зависимости вязкости от температуры и повышению текучести масел при низких температурах.

А. Уменьшение зависимости вязкости от температуры. 3агущаюи<ие

присадки

Можно отметить следующие пути ползения смазочных масел с малым для заданного уровня вязкости температурным коэфициентом: I) загущение масел высокомолекулярными присадками; 2) компаундирование масляных фракций, сильно различающихся по вязкости; 3) очистка масел и удаление компонентов с плохими вязкостно-температурными свойствами; 4) синтез масел с пологой температурой кривой вязкости и компаундирование их с обычными маслами; 5) добавление к маслам сантопура и некоторых других присадок, снижающих температуру застывания.

1. Влияние загущающих присадок на минеральные масла. Первый путь основан на различии температурной зависимости вязкости вязких и маловязких масел. Как было показано в § 23, последние обладают более пологой вязкостно-температурной кривой. Исходя из этих соображений, П. П. Кобеко и И. И. Шишкин [39] сформулировали общий принцип получения вязких масел с малым температурным коэфициентом вязкости, заключающийся в загущении маловязких масел высокомолекулярными добавками. Вязкость (уровень вязкости) таких растворов зависит от свойств и концентрации добавки (см. § 17), а ход вязкостно-температурной кривой -от свойств растворителя, т. е. маловязкого масла. Высокомолекулярная добавка должна быть значительно более вязкой, чем загущенные масла. Она должна образовывать с ним истинный стабильный раствор и по крайней мере не ухудшать основных технически важных свойств масел. На практике применяют следующие три группы добавок: 1) продукты полимеризации изобутиленов; 2) продукты вольтолизации минеральных и растительных масел, ползчивших название вольтол или элек-трион; 3) продукты полимеризации эфиров метакриловой кислоты -акрилоиды [116]. Их можно объединить под общим названием загущающие присадки.

Полиизобутилены выпускаются в чистом виде или в смесях с маслом. У нас в Советском Союзе их синтез разработан С. С. Наметкиным и М. Г. Руденко [40, 41] и позднее С. М. Вайн-штейном и А. И. Динцисом [42]. Первые авторы называют свой продукт суперол, вторые -изол. Американский препарат называется эксанол. Присадка паратой представляет собой 20%-ный раствор эксанола в пенсильванском машинном масле. В Германии изготовляется препарат, аналогичный эксанол у и называющийся она полом.



Состав и структура всех этих присадок близки между собой (табл. 41). Различаются они молекулярным весом и связанными с ним свойствами. Молекулярный вес полиизобутиленов зависит от температуры, при которой проводится полимеризация; при прочих равных условиях чем ниже температура, при которой осуществляется этот процесс, тем выше молекулярный вес полимера. У присадок, применяемых на практике, молекулярный вес составляет 4000-32 000.

Таблица 41 Физико-химические свойства паратона и опанола

Название добавки

се «->

ее 5 Х

V э X

с а *

Вяз]

КОСТЬ

ф ф н

О >*

* el

н о о

5 аш

СО а>

< а хс

Н S со X

а> с; С ш ж со

Н со

Опанол ....

0.8842 0.850

234 239

0,1 0,07

0,014

1,4892

примечание. Данные для паратона и опанола вэяты из книги С. Э. Крейна и Р. А. Липштейна [16].

Вязкость раствора полиизобутилена в масле растет с повышением концентрации и молекулярного веса полимера (фиг. 89). Автор совместно с Н. Г. Пучковым [44] показали, что относительная вязкость растворов подчиняется следующему уравнению:

(VI, 14)

(а-Ь/зм) с

ИЛИ В логарифмической форме

(VI, 15)

где молекулярный вес присадки; С -ее концентрация; Ki К2 - постоянные величины.

Уравнение (VI, 14) применимо для растворов, содержащих до 8-10% полиизобутилена с молекулярным весом не выше 10 ООО и до 3-5% с молекулярным весом 10 000-35 000. Постоянные этого уравнения связаны с химической природой и вязкостью минерального масла. В первом приближении для однотипных по составу масел fi обратно пропорционально vq [44]. Масла из нефтей парафинового основания дают меньшее повышение вязкости при добавлении полиизобутиленов, чем масла из нефтей нафтенового и асфальтового оснований [45].

Вязкостно-температурные кривые масел, загущенных поли-изобутиленами, круче, чем аналогичные кривые исходных масел, но значительно более пологие, чем кривые равновязких при заданной температуре незагущенных масел. Если загустить масло до




0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 [ 68 ] 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106



Яндекс.Метрика