Созылмалы майлағыштарды қолдану негіздері. Антифрикциялық және консервациялық майлағыштар

Қазақстан Республикасының  Білім және Ғылым министрлігі

М.О.Әуезов атындағы ОҚМУ

««Көлік, тасымалдауды және қозғалысты ұйымдастыру» кафедрасы

 

«Пайдалану  материалдары» пәні

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тақырыбы:  Созылмалы майлағыштарды қолдану негіздері. Антифрикциялық және консервациялық майлағыштар.

 

 

Орындаған: Муталиева Д.Б.

Тобы:  СМ-10-1к2

Қабылдаған:  т.ғ.к., аға оқытушы Тортбаева Д.Р.

 

 

 

 

Шымкент – 2012

Жоспар.

Кіріспе.

Негізгі бөлім.

1. Созылмалы майлағыштарды қолдану негіздері.

• Майлағыштардың мақсаты және сыныптамасы

• Майлағыштардың сапасына қойылатын талаптар.
• Созылмалы майлағыштардағы нанобөлшектер мен нанотехнологиялар.
• Майлағыштардың негізгі қасиеттері және оларды бағалау әдістері.

2. Антифрикциялық майлағыштар.

• Антифрикциялық майлағыштардың  сыныптамасы

3. Консервациялық майлағыштар.

• Консервациялық майлағыштардың сыныптамасы.

Пайдаланылған әдебиеттер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе.

Созылмалы майлағыштар – ортадағы қатты қоюлатқыштардың жоғары концентрацияланған тиксотропты дисперсиялары. Әдетте созылмалы майлағыштар құрамында дисперсиялық орта – сұйық негіз (70-90%), дисперсиялық фаза – қоюлатқыш (10-15%), құрылым модификаторлары және қоспалар – қосындылар, толтырғыштар (1-15%) болатын үш құрағышты коллоидтық жүйе. Майлағыштардың дисперсиялық ортасы ретінде көбінесе мұнай тектес және жасанды майларды қолданылады. Жасанды майларға кремнийорганикалық сұйықтықтар – полисилоксандар, күрделі эфирлер, полигликольдер, фтр және хлороорганикалық сұйықтықтар жатады. Қоюлатқыштар ретінде жоғары молекулалы майлы қышқылдың тұздары – сабындар, қатты қосылыстар –церезиндер, петролатумдар және кейбір бейорганикалық (бентонит, силикагель) және органикалық текті заттар (пигменттер, кристалды полимерлер, корбамид туындылары) қолданады.

Мақсатына қарай созылмалы  майлағыштар былай бөлінеді:

1. антифрикциялық – машина және механизмдердің бөлшектерінің үйкелісі және тозуын азайтуға арналаған, олар өз кезегінде жалпы мақсаттағы  және технологиялық (металдарды қысыммен өңдеуі жеңілдетуі үшін) болып бөлінеді;
2. консервациялық – металл бұйымдарды коррозиядан сақтауға арналған;
3. тығыздағыш – үйкелетін беттерді, сальниктерді, саңылауларды және басқа да бөлшектерді герметизациялауға арналған;
4. арнайы мақсаттағы, мысалы фрикциялық.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Созылмалы майлағыштарды қолдану негіздері  және оның антифрикциялық және консервациялық түрлері.

Майлағыштардың  құрамы. Созылмалы майлағыштар – ортадағы қатты қоюлатқыштардың жоғары концентрацияланған тиксотропты дисперсиялары. Әдетте созылмалы майлағыштар құрамында дисперсиялық орта – сұйық негіз (70-90%), дисперсиялық фаза – қоюлатқыш (10-15%), құрылым модификаторлары және қоспалар – қосындылар, толтырғыштар (1-15%) болатын үш құрағышты коллоидтық жүйе. Майлағыштардың дисперсиялық ортасы ретінде көбінесе мұнай тектес және жасанды майларды қолданылады. Жасанды майларға кремнийорганикалық сұйықтықтар – полисилоксандар, күрделі эфирлер, полигликольдер, фтр және хлороорганикалық сұйықтықтар жатады. Қоюлатқыштар ретінде жоғары молекулалы майлы қышқылдың тұздары – сабындар, қатты қосылыстар –церезиндер, петролатумдар және кейбір бейорганикалық (бентонит, силикагель) және органикалық текті заттар (пигменттер, кристалды полимерлер, корбамид туындылары) қолданады.

Майлағыштардың негізгі  қасиеттеріне мыналар жатады: беріктілік қасиеттері; тұтқырлық қасиеттері; механикалық тұрақтылығы(майдың тиксотроптық өзгерістері); коллоидтық тұрақтылығы; химиялық тұрақтылығы;  термиялық тұрақтылығы; микробиологиялық тұрақтылығы; радиациялық төзімділігі.

Майлағыштардың коллоидтық құрылымы. Майлағыштардың коллоидтық құрылымы (дисперсті бөлшектердің өлшемдері және пішіндері) 50-100мың есе үлкейтетін электрондық микроскоп көмегімен зерттеледі.

Сабынды майлағыштың  басым көпшілігінің дисперсиялық фазасы анизометриялық пішінді бөлшектерден, таспа және ине тәріздес талшықтардан түзілгендігі анықталды.

Қоюлатқыштың пішіндерінің және бөлшектерінің өлшемдерінің әр алуандылығына қарамастан, оларға ортақ нәрсе құрылымдық қаңқаның түзілу әдісі болып табылады. Коллоидты (сабынды майлар) немесе шын (көмірсутекті майлар) ерітінділерді суыту барысында майда дисперсияланған қоюлатқыш түйіршіктері құрылым түзе бастап, сонымен бір мезгілде түйіршіктер немесе талшықтарды өсіріп, оларды бір-бірімен байланыстырады. Қоюлатқыш бөлшектерінің ауданының және көлемінің қатынасы көп болған сайын майлағыш қаңқасының беріктігі жоғары.

Майлағыштардың ерекшелігі бұзылған құрылымдық қаңқаның қалпына  келуі болып табылады. Майлағыштардың құрылымы және қасиеттері көп жағдайда дисперсиялық ортаға байланысты, оның әсерімен бөлшектердің өлшемдерінің өзгеруіжәне  бір-біріне қатысты бағытталуы (солватация, солюбилизация, адсорбция) жүрүі мүмкін. Майдың шығу тегінің және химиялық құрамының, атап айтқанда молекулалардң полярлығының және ассоциаттану дәрежесінің майлағыш қасиетіне күшті әсері де осыған байланысты.

Майлағыштардың құрылымдылығының түзілуіне органикалық полярлы қосылыстар – қосындылар және құрылым модификаторларының майлағыштарда болуының себебі әр түрді:            1) шайырлар, мұнай қышқылдары тәрізді дисперсиялық фазамен ендіріледі; 2) майлағыштарда оларды дайындау кезінде түзіледі, технологиялық деп аталатын беттік белсенді заттар (дисперсиялық ортаның тотығу өнімдері, майлы шикізаттың артығы және оның айналу өнімдері); 3)майлағыштарды сақтау және қолдану кезінде түзілетін оттекті қосылыстар.

Құрылым түзілуге  аз мөлшерде толтырғыштарда әсер етеді. Толтырғыштар – әдетте бейорганикалық өнімдердің қатты жоғары дисперсиялы бөлшектері; олар майлағыштарда ерімейді және қоюлатқыш әсері онша емес. 
 
                              Майлағыштардың мақсаты және сыныптамасы.

Мақсатына байланысты созылмалы майлағыштар мынандай негізгі функциялар атқарады:

• бір-біріне қатысты жылжитын беттер арасындағы үйкеліс күштерін азайтады;
• үйкелетін беттердің тозуын және тырналуын азайтады;
• металдарды қоршаған ортаның әсерінен қорғайды;
• іліктес бөлшектердің арасындағы саңылауларды тығыздайды.

Бұл негізгі функциялардан  бөлек, майлар электр оқшаулағыш материалдар  рөлін атқарады, үйкеліс тетіктерінің бөлшектерін соқпалы жүктемелерден  қорғайды, дірілді және шуды азайтады.

Қолдану жағдайларына және мақсатына қарамастан майлағыштар мынандай негізгі талаптарды қанағаттандыруы қажет:

1. өзінің қызметтерін температуралардың меншікті жүктемелердің және үйкелетін беттердің жылжу жылдамдықтарының кең ауқымында орындалуы;
2. пайдалану жағдайларында өзінің қасиеттерін неғұрлым аз дәрежеде өзгертуі;
3. олармен жанасатын материалдарға барынша аз әсер етуі;
4. техника қауіпсіздігі ережелеріне барынша толық жауап беруі және қоршаған ортаға зиянды әсер етпеуі.

Мақсатына қарай  созылмалы майлағыштар былай  бөлінеді:

5. антифрикциялық – машина және механизмдердің бөлшектерінің үйкелісі және тозуын азайтуға арналаған, олар өз кезегінде жалпы мақсаттағы  және технологиялық (металдарды қысыммен өңдеуі жеңілдетуі үшін) болып бөлінеді;
6. консервациялық – металл бұйымдарды коррозиядан сақтауға арналған;
7. тығыздағыш – үйкелетін беттерді, сальниктерді, саңылауларды және басқа да бөлшектерді герметизациялауға арналған;
8. арнайы мақсаттағы, мысалы фрикциялық.

Мақсатына қарай сыныптаудан  басқа, жағар материалдың құрамы бойынша сыныптау қолданылады. Қоюлатқыш  типі бойынша органикалық және бейорганикалық (силикагель, бентонит, техникалық көміртегі, сабындар органикалық қатты қосылыстар, пигменттер ).

Сабынды майлағыштар, өз кезегінде катион типі бойынша кальциийлі,  натрийлі,  литийлі, барийлі, алюминийлі және т.б.деп бөлінеді. Сабынды қоюлатқышты дайындау үшін қолданылатын майлардың құрамына байланысты жасанды майлық қышқылдағы (парафиндердің тотығуы кезінде алынатын әр түрлі фракциялар), табиғи майлардағы, сондай-ақ техникалық майлы қышқылдағы (стеарин,12 – оксистеарин және т.б.) деп бөлінеді.

Майлағыштардың  сұйық жағар майлардың артықшылығы:

1. еңіс және тәк беттерде жақсы тұруы ;
2. жоғары майлау қасиеті ( тозуға қарсы және тырналуға қарсы);
3. металл беттерді қоршаған орта коррозиясының жақсырақ сақтауы;
4. үйкеліс тетіктерін жақсы герметизациялауы;
5. жұмыс қабілетінің кеңірек температуралық ауқымы және жақсырақ тұтқырлық - температуралық  қасиеттері;
6. пайдаланудың қатаң жағдайларына ( жоғары температура, қысым, соқпалы жүктеме, және т.б.бір мезгілде әсер етуі) сенімдірек және тиімдірек жұмыс істеуі;
7. ұзағырақ жұмыс істеу қабілеті және аз жұмсалуы есебінен үнемді қолданылуы.

Кемшіліктері:

1. майланатын бөлшектерден жылуды әкетпейтіндігі;
2. созылмалы жағар материалды үйкелу тетігіне берудің  күрделірек жүйесі;
3. сабынды майлағыштың химиялық тұрақтылығының төмендігі.

 

 

Майлағыштардың  сапасына қойылатын талаптар.

Майлағыштардың пайдалану  қасиеттері деп тек оларлы қолдану  кезінде байқалатын және машина мен  механизмнің сенімділігі мен  ұзаққа төзімділігін анықтайтын қасиеттерін  түсінеді. Майлардың басым көпшілігі үшін негізгі пайдалану қасиеттеріне тұтқырлық – температуралық, беріктік – температуралық, майлағыш және герметизациялаушы қабілеттері, тотығуға қарсы тұтқырлық, қорғау және коррозиялық касиеттері жатады.

Майлағыштардың пайдалану  қасиеттерін физика – химиялық әдістер,модельді қондырғылардағы сынаптар және реалды машина мен механизмдерде сынау жолымен анықтайды. Кейбір пайдалану қасиеттерін ( майлау қабілеті, қорғау қасиеттері) анықтау қиын және ұзақ, мұндай жағдайда жанама көрсеткіштер, яғни сыналатын және эталонды майлағыштардың физика – химиялық көрсеткіштерін анықтайды.

Майлағыштардың рецепттері және дайындау режимін бақылауға  арналған кәсіпорындарда қолданылатын бірқатар көрсеткіштер бар ( су, мехникалық қоспалар, бос қышқыл, сілтілер мөлшері). Олар бойынша кейбір пайдалану қасиеттері туралы түсінік алуға болады. Мысалы, қышқылдық саны майлағыштардың ең алдымен түсті металдарғаәсерін жанама түрдесипаттайды, механикалық қосылыстар мөлшері майлару қабілетіне әсер етеді және т.б. алайда жаңа майлағыштарды қолдану мүмкіндігі туралы тек ұзақ уақыт бойы іс жүзіндегі немесе біліктілік сынақтары бойынша түсінік алады.

 

Созылмалы майлағыштардағы  нанобөлшектер мен нанотехнологиялар.

Қазіргі кезде мұнай  химиясы өнімдерінің жартысынан көбін нанотехнологияларды қолдану арқылы алады.

Классикалық  және нанотехнологиялар  арасындағы шекараны ауыспалы аймақта  дисперсті фаза бөлшектерінің функциясы  болып табылатынтермодинаикалық параметрлердің өзгеруі бойынша тағайындауға болады.

Нано бөлшектердің ерекше қасиеттері беткі жақта орналасқан атомдар нанобөлшектерді құрайтын атомдардың жалпы санының едәуір бөлігін құрайтындығына байланысты. Мысалы, өлшемі шамамен 1нм сфералық нанобөлшектер үшін беткі  атомдар санына қатынасы бірге тең. Мұндай бөлшектерде барлық атомдардың бір-біріне жақын юолғандығы соншалық, олардың әрқайсысы басқалармен әрекеттесуі олардың қасиеттеріне едәуір әсер етеді.

 

Неғұрлым кеңінен таралған жағар материалдар – майлар мен  майлағыштар дисперсиялық ортасы май (мұнай, жасанды немесе өсімдік майы) , ал дисперстік фаза ретінде жеке нанобөлшектер немесе өзара байланысқан, біртұтас қаңқа түзетін нанобөлшектер қызмет ететін наножүйелер болып табылады.

«Жағар» наноматериалды шартты түрде төрт топқа бөлуге болады:

• майларға арналған күлді детергентті – дисперсиялы қосындылар ретінде қолданатын жер – сілтілік металдардың жоғарғы сілтісі сульфонаттары мен алкилсалитилаттарының нанодисперстік коллоидты ерітінділері;
• майлар мен майлағыштарға арналған толтырғыштар ретінде қолданылатын нанодисперстік материалдар;
• созылмалы майлағыштардың сабынды және сабынсыз қоюлатқыштары болып табылатын нанодисперстік материалдар;
• майларға арналған микрокрокапсуланған қосындылар.

Майларда гетерогенді  наноқұрылымдар түзетін заттар төмендегідей.

Майларға арналған жоғары сілтілі детергентті- дисперсиялы қосындылар мицеллалары бетте жер-сілтілік металдардың сульфонаттары немесе алкилсалицилаттарының молекулаларымен олеофилизацияланған нанодисперстік карбонатты ядродан тұратын коллоидты жүйелер болып табылады.

Үйкеліс модификаторалы мұнайхимиясында майлар мен майлағыштарға арналған толтырғыштар ретінде белгілі.Бұлар молибден екі-және үшсульфидінің,олеофизацияланған графиттің С₆₀, СeFе₃,нанодисперстік СаСО₃ және жоғарыдисперстік олеофильдік дисперсиялары.

Металлжабынды қосындылар – үйкеліс  тетіктері беттеріндегі  микрожарықшақтары  толтыру үшін қолданылатын пластикалық металдардың (мыс, қорғасын,қалайы,күміс және алюминий)наноөлшемді олеодисперсиялары.

Қосымша әсерлі қосындылар- үйкеліс беттерінің шығыңқы тұстарын кесіп түсетін нанодисперстік абразивтер,мысалы,алмаз ұнтағы.