Wykorzystanie spektroskopii w podczerwieni do oceny procesu wytwarzania smarów plastycznych
W badaniach procesu wytwarzania smarów
kompleksowych w kalorymetrze reakcyjnym
zastosowano analizę spektroskopii w podczerwieni
do monitorowania powstawania in
situ kompleksowego zagęszczacza w środowisku
oleju bazowego. Analizowano zmiany
intensywności pasm absorpcyjnych charakterystycznych
dla grup karboksylowych, karbonylowych
i jonu karboksylanowego. Wpływ
warunków procesu oraz ilości składników na
jakość powstającego smaru kompleksowego
oceniono na podstawie parametrów analitycznych
oraz właściwości smarnych.
Five lubricating greases were produced by thickening
a com. synthetic oil with mixts. of Li 12-hydroxystearate
and Li adipate (mole ratio 1:0,5 to 1:0,75, amts. 11-18% by
mass) and studied for lubricity, oxidative stability and tribologi.
properties. The grease prodn. course was monitored
by IR spectroscopy.
Smary plastyczne są układem koloidalnym, w którym fazą
dyspersyjną jest olej, a fazę zdyspergowaną stanowi środek zagęszczający.
Zagęszczacz tworzy przestrzenną strukturę sieciową, która
wiąże fazę ciekłą i wpływa na konsystencję całego układu. Bardzo
ważny jest rodzaj składowej kwasowej zagęszczacza, która zwykle
stanowi 2-5% masy smaru i jest odpowiedzialna za różnicowanie właściwości użytkowych otrzymanych smarów1). Podczas komponowania
zagęszczaczy smarów kompleksowych stosowane są
kwasy monokarboksylowe (MK) i dikarboksylowe (DK). Najczęściej
jako monokwasy wykorzystywane są alifatyczne kwasy nasycone,
w szczególności kwas stearynowy lub 12-hydroksystearynowy. Kwas
adypinowy, azelainowy i sebacynowy używane są jako dikwasy
karboksylowe do otrzymywania zagęszczaczy smarowych2). Rodzaj
zagęszczacza determinuje zarówno konsystencję, jak i wpływa na
cechy użytkowe3).
Klasyfikacji smarów plastycznych dokonuje się przede wszystkim
ze względu na rodzaj użytego zagęszczacza fazy dyspersyjnej,
konsystencję produktu, a także ze względu na jego przeznaczenie.
W zależności od rodzaju zastosowanego zagęszczacza wyr[...]
Complex greases produced in calorimetric reactor. Part 1. Optimization of process parameters with respect to the grease quality. Kompleksowe smary plastyczne wytwarzane w reaktorze kalorymetrycznym. Cz. I. Dobór parametrów procesu wytwarzania ze względu na jakość smaru plastycznego
Li 12‑hydroxystearate and Li azelate were synthesized and
used as thickeners (mole ratio 1:0.5) for manufg. plastic
greases (18% by mass) at 95°C or 99°C for 120 min or 180 min.
The thickener was dispersed in oil at 160°C. Optimum conditions
for prodn. of the grease were confirmed (synthesis
temp. 95°C, water-free medium, short synthesis time. Przedstawiono metodę doboru warunków wytwarzania
kompleksowego smaru plastycznego.
Przeprowadzono serie prób przy różnych
wartościach parametrów wytwarzania. Na podstawie
zmienności wybranych jakościowych
charakterystyk smarów wytworzonych w różnych
warunkach wykazano wpływ parametrów
procesu na właściwości fizykochemiczne
i smarne. Dokonano porównania uzyskanych
wyników, oceniono wpływ parametrów procesu
na jakość wytworzonego smaru oraz wytypowano warunki prowadzenia procesu w celu
spełnienia przyjętych kryteriów jakościowych.
Zmieniające się konstrukcje i warunki eksploatacji urządzeń kształtują
w znacznej mierze asortyment smarów plastycznych. Spełnienie
rygorystycznych wymagań ekologicznych i ekonomicznych wymusza
rozwój nowej generacji bazy surowcowej smarów plastycznych, co
umożliwia bardzo precyzyjny ich dobór do specjalistycznych skojarzeń
trących. Węzły tarcia smarowane są przede wszystkim za pomocą
oleju, który jest zasadniczym komponentem smaru plastycznego.
Natomiast zagęszczacze tworzą uporządkowaną strukturę przestrzenną,
wiążąc cząsteczki oleju i nadając smarowi wymaganą konsystencję.
W zależności od rodzaju i charakteru zagęszczacza, jego wewnętrzny
szkielet strukturalny wpływa na zdolności do zagęszczania oleju,
co ma wpływ na tworzenie stabilnej struktury smaru, odpornej na
deformacje. Właściwości reologiczne smarów plastycznych determinują
zastosowanie ich w skojarzeniach tribologicznych narażonych na
wymuszenia mechaniczne podczas eksploatacji.
[...]
Hardeners for epoxy resins Utwardzacze do żywic epoksydowych DOI:10.12916/przemchem.2014.443
review, with 63 refs., of conventional anhydride and amine
hardeners as well as fire-retarding, latent nd hyper-branched
curing agents. Crosslinking mechanisms were presented.
Dokonano przeglądu obecnie stosowanych
i nowych utwardzaczy do żywic epoksydowych.
Przedstawiono mechanizmy reakcji
utwardzania oraz wpływ utwardzaczy na zastosowanie
i właściwości utwardzonych nimi
żywic epoksydowych.
Żywice epoksydowe znalazły zastosowanie przemysłowe już
w latach pięćdziesiątych XX w., niemalże natychmiastowo stając się
jedną z najważniejszych grup polimerów, których kolejne generacje
spotyka się w wielu gałęziach przemysłu. Żywice epoksydowe i ich
kompozyty znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle samochodowym,
lotniczym, elektronicznym1) i budowlanym2). Laminaty (tkaniny
z włókna szklanego lub węglowego nasycone żywicą epoksydową)
są stosowane do produkcji szybowców, karoserii samochodowych,
jachtów, nart i wielu innych3). Puszki konserwowe pokrywa się lakierami
epoksydowymi. Żywice są również stosowane jako syciwa elektroizolujące
w elektrotechnice i elektronice. W przemyśle stoczniowym i maszynowym
powszechnie spotykane są epoksydowe farby proszkowe4, 5).
Termin żywice epoksydowe odnosi się do chemoutwardzalnych związków,
zawierających w swojej strukturze polarne pierścienie epoksydowe,
często zwane również oksiranowymi. Nieutwardzone żywice epoksydowe
są lepkimi cieczami lub ciałami stałymi o masie cząsteczkowej nieprzekraczającej
4000 g/mol. W tej formie nie znajdują one praktycznego
zastosowania i dopiero ich usieciowanie w tzw. procesie utwardzania
nadaje im właściwości aplikacyjne. W latach czterdziestych XX w. sposób
wytwarzania żywic epoksydowych opatentowali jako pierwsi Schlack
i Castan, a ich utwardzanie aminami Whitter i Lawn w 1956 r. Żywice te
otrzymywane są zwykle bezpośrednią metodą polikondensacji 1,2-epoksy-
3-chloropropanu (epichlorohydryna) z dihydroksylowymi fenolami lub poliglikolami w układzie wielofazowym[...]
Complex greases produced in calorimetric reactor. Part 2. Effect of process parameters on properties of the greases. Kompleksowe smary plastyczne wytwarzane w reaktorze kalorymetrycznym. Cz. II. Wpływ parametrów procesu syntezy smaru plastycznego na jego właściwości
A com. polyalphaolefin base oil was thickened for 60, 120
or 180 min at its m.p. with a mixt. of Li 12-hydroxystearate
and Li azelate (mole ratio 1:0.5, 18% by mass) to lubricating
greases studied then for structural, physicochem. and
tribol. properties as well as for biodegradability. The increase
in processing time resulted in increasing dropping
point and decreasing penetration and oxidative stability of
the greases. The grease produced 180 min long allowed
for decreasing wear of fricting surfaces but its biodegradability
was quite low (47.7%). Przedstawiono wyniki badań wpływu czasu
trwania procesu otrzymywania smaru plastycznego
na jego właściwości fizykochemiczne.
Smary wytworzone in situ w środowisku
oleju zawierały 18% zagęszczacza,
uzyskanego przy stosunku molowym kwasu
12-hydroksystearynowego do kwasu azela-inowego 1:0,5. Proces dyspersji zagęszczacza
w oleju w temperaturze jego topnienia
prowadzono przez 180 min, 120 min oraz
60 min. Po zakończeniu procesu wytwarzania
smaru plastycznego rejestrowano widma IR
produktu i analizowano zmiany intensywności
pasm absorpcyjnych charakterystycznych
dla jonu karboksylanowego w zależności od
czasu trwania procesu wytwarzania smaru.
Jakość powstającego smaru plastycznego
oceniono na podstawie jego właściwości fizykochemicznych
oraz smarnych.
Trwałość struktury smarów plastycznych jest jednym z najważniejszych
parametrów jakościowych wpływających na odpowiednie
smarowanie węzła tarcia, a pośrednio na trwałość eksploatacyjną
i niezawodność pracy maszyn i urządzeń. Smarowanie węzła odbywa
[...]
Amine antioxidants in plastics processing Antyutleniacze aminowe w przetwórstwie tworzyw sztucznych DOI:10.15199/62.2015.2.15
A brief review, with 12 refs., of amine antioxidants used in
processing plastics. In particular, p-phenylenediamines,
2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinolines and 2,2,6,6-tetramethylpiperidines
and N,N'-dialkylhydroxylamine were taken into
consideration.
Dokonano krótkiego omówienia antyutleniaczy
aminowych stosowanych w przetwórstwie
tworzyw sztucznych, z podziałem na poszczególne
klasy związków. Wymieniono pochodne
p-fenylenodiaminy,
2,2,4-trimetylo-1,2-dihydrochinoliny,
2,2,6,6-tetrametylopiperydyny
oraz
N,N'-dialkilohydroksyloaminy.
Antyoksydanty (antyutleniacze) to substancje wprowadzane
w niewielkich ilościach do produktów łatwo ulegających utlenianiu,
np. do wyrobów z gumy, tworzyw sztucznych, do olejów oraz
żywności, w celu spowolnienia lub całkowitej inhibicji procesów
utleniania, przy czym cząsteczki antyutleniacza reagują z tlenem lub
jego związkami szybciej niż cząsteczki chronionej matrycy polimerowej.
Ze względu na sposób działania rozróżnia się antyoksydanty
I rodzaju, które wychwytują wolne rodniki (free radical scavenger)
oraz antyoksydanty II rodzaju, które rozkładają nadtlenki (peroxide
decomposer).
Działanie antyoksydantów I rodzaju polega na dostarczaniu elektronu
lub atomu wodoru do reaktywnego rodnika alkilowego lub
peroksyrodnika obecnego w matrycy polimerowej. W wyniku tej
reakcji cząsteczka antyoksydantu utlenia się do stabilizowanego
rezonansowo rodnika, który jest wystarczająco trwały, aby nie wcho-dzić w reakcje następcze z łańcuchami chronionego polimeru. W ten
sposób przerwany zostaje autokatalityczny proces wolnorodnikowy.
Antyoksydantami I rodzaju są fenole i aminy o dużej zawadzie sterycznej,
np. 2,6-di-tert-butylofenol, p‑fenylenodiaminy, pochodne 2,2,4-trimetylochinoliny,
alkilowane difenyloaminy. Antyoksydanty II rodzaju
reagują z powstałymi w reakcjach wolnorodnikowych wodoronadtlenkami
(ROOH). Nadtlenki organiczne biorą udział w etapi[...]
Self-lubricating epoxide composites Kompozyty epoksydowe o właściwościach samosmarujących DOI:10.15199/62.2015.12.24
A com. epoxy resin was modified by addn. of aliph. polyamine,
graphite, a poly-α-olefin oil and phosphate fire retardant,
cured at 130°C and studied for friction coeff. in
contact with steel, heat resistance and mech. strength.
The addn. of graphite resulted in a decrease in the resin
hardness, impact strength and friction coeff.
Przedstawiono wyniki badań aplikacyjnych samosmarujących
kompozytów epoksydowych
o potencjalnym zastosowaniu w środkach transportu.
Badano stabilność termiczną i właściwości
tribologiczne materiałów kompozytowych.
Dodatki w postaci rozgałęzionych środków sieciujących,
bezhalogenowych retardantów palenia
i środków smarowych znacząco poprawiły
właściwości tribologiczne kompozytów. Testy
tribologiczne wykazały, że dodatek smaru ciekłego
lub stałego do kompozytów epoksydowych
powodował obniżenie ich współczynnika
tarcia o powierzchnie stalowe.
Jednym ze sposobów zmniejszania negatywnego wpływu tarcia na
styku każdych powierzchni poruszających się względem siebie, np.
w silnikach i łożyskach, jest stosowanie środków obniżających tarcie,
które przedłużają życie stalowych elementów. Wadą środków smarowych
(zarówno smarów stałych, jak i olejów) jest to, iż po zużyciu konieczna
jest ich wymiana, bez możliwości recyklingu. Zatem środek smarowy staje
się odpadem, który należy poddać utylizacji. Równie istotnym problemem
są niekontrolowane wycieki olejów i smarów powodujące w przemyśle
spożywczym kontaminację żywności, a w transporcie, w przemyśle
leśnym i wydobywczym zanieczyszczenie środowiska naturalnego.Podejmowano próby obniżenia współczynnika tarcia poprzez zastosowanie
stałych napełniaczy kompozytów żywic epoksydowych oraz
pokrywanie powierzchni metali materiałami termoutwardzalnymi. Yin
i współpr.1) zastosowali naniesioną na powierzchnię metalu powłokę epoksydową
napełnioną grafitem, obniżającą współczynnik tarcia. Pomimo
korzystnego działania stałego modyfikatora tarcia na właściwości tribologicz[...]