تحضير وتوصيف وتقييم بعض المنظفات/المواد المضافة المشتتة الخالية من الرماد لتزييت زيت المحرك
تلعب زيوت التشحيم دورا مهما في كل من العمليات المنزلية والصناعية. تعمل التطبيقات المناسبة لزيوت التشحيم على زيادة عمر وكفاءة الآلات وتقليل التكاليف طويلة الأجل من حيث استهلاك الطاقة ومتطلبات الصيانة وتقليل درجات حرارة التشغيل [1-3].
تتمثل الوظيفة الأساسية لزيوت التشحيم في إنشاء حاجز فيلم بين الأجزاء الميكانيكية المتحركة لتقليل الاحتكاك والتآكل. كما أنه يعمل كمبرد ، ويقمع تكوين الرواسب الضارة ، ويتحكم في التآكل / الأكسدة. نظرا لأن الزيت الأساسي وحده سيكافح لتلبية هذه المتطلبات الصعبة ، تتم إضافة إضافات تحسين الأداء في تركيبات مصممة خصيصا إلى تركيبة زيوت التشحيم [4 ، 5].
في عام 1950 ، تم تقديم نوع جديد من المواد المضافة ، غير المعدنية أو غير المعدنية ، للمساعدة في الحفاظ على نظافة المحركات. هذا المنتج, المعروف باسم مشتت السكسينيميد, كانت مجموعة بولي إيزوبوتينيل عالية الوزن الجزيئي نسبيا مرتبطة بمجموعة نهاية قطبية [6].
تخضع الأنواع العضوية في الزيوت المعدنية ومواد التشحيم للتلف بسبب الأكسدة ، خاصة في درجات الحرارة المرتفعة وفي وجود الهواء أو المعدن. غالبا ما يؤدي هذا التدهور إلى تراكم الرواسب غير القابلة للذوبان أو الحمأة وزيادة اللزوجة أثناء الاستخدام. من أجل تجنب المشاكل ، تحتاج مواد التشحيم لامتلاك الاستقرار الأكسدة متفوقة [7].
المنظفات والمشتتات ، وغالبا ما تسمى د أو هد (الثقيلة) إضافات كانت لا غنى عنها لتطوير زيوت المحركات الحديثة لمحركات البنزين والديزل الاحتراق. تتعرض مواد التشحيم هذه بشكل خاص لضغط شديد بسبب درجات الحرارة المرتفعة والتأثير الإضافي للضربة العدوانية بواسطة غازات عملية الاحتراق [8 ، 9].
يشير التعريف الأصلي للمنظفات إلى خصائص التنظيف الخاصة بها المشابهة للمنظفات في عوامل الغسيل على الرغم من أن وظيفتها تبدو أكثر من تشتيت الجسيمات مثل التآكل الكاشطة وجزيئات السخام بدلا من تنظيف الأوساخ الموجودة [10].
تتمثل الوظيفة الرئيسية للمشتت في تركيبة زيوت التشحيم الصناعية أو السيارات في تقليل سماكة الزيت الناتجة عن تراكم وتكتل جزيئات السخام.
في العمل الحالي ، تم تحضير اثنين من الأمينات البروبوكسيلية عن طريق تفاعل أكسيد البروبيلين مع (ثلاثي إيثيل نترامين ورباعي إيثيل بنتامين). ثم تم تصنيع مركبات مختلفة عن طريق تفاعل الأمينات البروبوكسيلية المحضرة مع ثلاثة أحماض عضوية مختلفة ،(حمض دهني ، وحمض دوديسيل بنزين سلفونيك ، وحمض دي-n-butyldithio phosphoric acid), أين these compounds suggested as detergent/dispersants additives due to presence of amino groups and as antioxidants due to presence of Di-n-butyldithio phosphoric acid which has antioxidant properties Table 1.
توليف الأمينات بروبوكسيلاتد
One mole of propylene oxide (PO) and one mole of primary amines (Triethylenetetramine and Tetraethylenepentamine) were mixed in three-round bottom flask equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser, and thermometer. The reaction mixture was maintained at temperature 120 ± 5 °C with continuous stirring for about 4 h, and then cooled to the ambient temperature. The products were obtained (A and B) and their designation is shown in Table 2.
تفاعل الأمينات البروبوكسيلية مع الأحماض العضوية المختلفة
تم إجراء التفاعل في دورق سفلي من ثلاث جولات مزود بمحرك ميكانيكي ومكثف فعال ومقياس حرارة. في القارورة وضعت مول واحد من الأمينات بروبوكسيلاتد أعدت ومول واحد من الأحماض العضوية المختلفة (حمض دهني ، حمض دوديسيل بنزينسولفونيك ، و دي-n-butyldithiophosphoric acid). The reactants were mixed with an equal weight of xylene and heated gradually to 150 ± 5 °C with continuous stirring for about 4 h using a well-controlled thermostat. The extent of reaction was followed by monitoring the amount of liberated water to give products; therefore, we have six different products, their designation shown in Table 2.
توصيف المركبات المعدة
التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء
تميزت المركبات المعدة باستخدام قدم الأشعة تحت الحمراء. مطياف نوع النموذج&[لدقوو]; نيكوليت هو10 قدم-مطياف الأشعة تحت الحمراء, & ردقوو]; صنع في الولايات المتحدة الأمريكية.
Spectral resolution: better than 0.4 cm−1, non-apodized, and sample prepared as disk.
Room temperature, KBr optics, DTGS detector, 4 cm−1 spectral resolutions.
Maximum speed: 40 spectra per second at 16 cm−1 resolution.
تحديد الأوزان الجزيئية
تم تحديد الأوزان الجزيئية للمركبات المعدة باستخدام أجيلنت (هلام اختراق اللوني) غك نموذج المياه 600 ه.
تحليل الرنين المغناطيسي للبروتون
The prepared compounds were characterized by 1H NMR spectroscopy. Using 1H NMR type (300 M.Hs. spectrophotometer W–P-300, Bruker).
اختبار الذوبان
The solubility of the prepared compounds was investigated by dissolving the compounds in free additive base oil (SAE 30) from “Cooperation Company for petroleum.” In a conical flask, 2 g of compounds was added to previously weighted base oil (100 g) and the mixture was allowed to stand overnight. The conical flask was immersed in an oil bath placed on a thermostated hot plate fixed over a magnetic stirrer. The temperature of the oil bath was then raised to 60 °C and at this point the mixture was agitated by a Teflon covered magnet for 20 min.
تقييم المركبات المعدة كمضافات زيت التشحيم
كما مضادات الأكسدة
The lube oil samples as well as its blends with 2 % by weight of each of the prepared additives were subjected to severe oxidation condition in the presence of copper and iron strips at 165.5 °C for 72 h using the Indiana test method of oxidation [12]. The oxidation stability of the lube oil blends were determined by taking samples at 24 h intervals to 72 h. These samples were tested for:
تباين نسبة اللزوجة V/V o
تباين نسبة اللزوجة (V/V س) تم تحديده باستخدام طريقة إب 48/86 ، حيث: V = kinematic viscosity at 40 °C of sample after oxidation.
V o = kinematic viscosity at 40 °C of sample before oxidation.
تم تقييم المركبات المعدة باستخدام نموذج حمام مختبر كوهلر ك 2337800000 ، صنع في الولايات المتحدة الأمريكية.
التغيير في إجمالي عدد حمض (&دلتا; أسمر)
تم حساب التغيير وفقا لطريقة إب 177/83 ، حيث
Delta \دلتا {\نص{تان}} = \يسار( {{\نص{إجمالي عدد الحمض للعينة بعد الأكسدة}} { - } {\نص {إجمالي عدد الحمض للعينة قبل الأكسدة}}} \يمين). $$
تم تقييم المركبات المعدة باستخدام محطة عمل المعايرة الجهد (أحادية السحاحة), &[لدقوو]; تيترالاب 960,&ردقوو]; صنع في فرنسا.
الكثافة البصرية باستخدام تقنيات الأشعة تحت الحمراء
The infrared spectra of oxidized oils have been determined in the range of the carbonyl group absorbance (1500–1900 cm−1). The spectra have been superimposed upon that of unoxidized oil. The absorbance (A) has been calculated according to
A أ\, { = }\, {\سجل }أنا { / } إو,,
أين I is % transmittance of the oil after oxidation and Io is the transmittance of the oil before oxidation.
كمنظفات / مشتتات
طريقة بقعة [11 ، 12]
Drops were taken from the samples being oxidized in the Indiana test after 24 h intervals of oxidation and up to 72 h to make spots on special filter paper (Durieux 122) and the dispersancy of the samples were measured as follows:
{{\نص {\٪تشتت=}} \فارك {\نص {قطر البقعة السوداء}} {\نص {قطر البقعة الإجمالية}} \مرات {100}. $$
تم تصنيف كفاءة المشتتات على النحو التالي:
Up to 30 %: no dispersancy.
30–50 %: medium dispersancy.
50–60 %: good dispersancy.
60–70 %: very good dispersancy.
Above 70 %: excellent dispersancy.
تحديد الحمأة [13]
The essential feature of the method for determining the content of existent sludge is a 1 h centrifuging operation in (4233ECT laboratory centrifuge) at 3000 rpm, with 10 g of the test oil in the centrifuge tubes. After centrifuging, the clarified oil is decanted off, then 10 ml of isooctane is added as wash liquid to the tube containing the sludge in the form of a cake, and the sample is again centrifuged for 15 min. The operation is repeated until the sludge is washed completely free of oil. The washed sludge, together with the centrifuge tube, is brought to weight in a thermostat at 105 °C and the amount of sludge is determined by weighing and expressed as a percentage of the original oil sample.
sludge {\نص {\٪الحمأة=}} \فارك {\نص {وزن العينة بعد الطرد المركزي}} {\نص {وزن العينة}} {\نص {س 100}}. $$
تحديد الكفاءة المحتملة لمشتت المنظفات [14]
تم قياس كفاءة المنظفات / المشتتة للمواد المضافة بطريقتين: كفاءة الغسيل ومؤشر المنظفات. يتم قياس كفاءة الغسيل بطريقة كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة. يهدف إلى تقييم مدى فعالية المواد المضافة في إزالة الشوائب من السطح. تجلب الإضافات المختلفة أسود الكربون بارتفاعات مختلفة على الورق بناء على كفاءة غسل المادة المضافة. يتم قياس كفاءة الغسيل بالمليمترات بين النقطة التي تم فيها وضع التعليق والارتفاع حيث يجلب الزيت التعليق مع هيبتان. يميز مؤشر المنظفات كفاءة استقرار التشتت للمادة المضافة ، وبالتالي كيف تحافظ على الشوائب في مرحلة مشتتة. يعتمد الاختبار على الطرد المركزي.
The results of numerous experiments attested that these two methods were suitable to estimate the percentage of potential detergent dispersant efficiency (PDDE, %) in oil solutions
{{\نص {بد}} = \فارك {{{\نص {دي}} + {\نص {نحن}}} {225} \مرات 100, times
أين DI is the detergent index (%), WE is the washing efficiency (mm), 225 is the maximum value of DI + WE (DImax = 100, WEmax = 125).
توليف الأمينات بروبوكسيلاتد
Preparation of propoxylated amines is illustrated in Schemes 1, 2, as follows:
The determined mean molecular weights of the products (A and B) have been found to be very near from that calculated theoretically and is shown in Table 3.
The infrared spectrum of product (A) is given in Fig. 1 which illustrates the following: The hydroxyl (OH) bands appear clearly near to 3283 cm−1 as broad bands. The amino (NH) bands appear clearly near to 3260 cm−1. C–H of alkanes appears in the range of 2856 and 2925 cm−1. C–O appears at 1128 cm−1. CH of CH3 group appears at 1455 and 1355 cm−1. CH of CH2 group appears at 1455 and 1355 cm−1. N–H group appears at 1598 cm−1.
The 1H NMR spectrum of product (A) is given in the following Table 4.
تفاعل الأمينات البروبوكسيلية مع الأحماض العضوية المختلفة
Preparation of products (A1, A2, and A3) is illustrated in Schemes 3, 4, and 5 as follows:
The determined mean molecular weights of the products (A1, A2, and A3) have been found to very near from that calculated theoretically and is shown in Table 3.
The infrared spectrum of product (A2) is given in Fig. 2 which illustrates the following: The hydroxyl (OH) band appears clearly near to 3301 cm−1 as broad bands. The amino (NH) band appears clearly near to 3301 cm−1. C–H of alkanes appears at 2865 and 2920 cm−1. C–H of aromatic ring appears at 3070 cm−1. The bands of 1,4-disubstitution of aromatic ring are in the range of 833 cm−1. C=C of aromatic ring appears at 1601 cm−1. C–O of alcohol appears at 1123 cm−1. C–H of CH3 group appears at 1463 cm−1. C–N of tertiary amine appears at 1220 cm−1. N–CH3 group appears at 2655 cm−1. S=O group appears at 1038 cm−1. C–S appears at 676 cm−1.
The 1H NMR spectrum of product (A2) is given in the following Table 5.
تقييم المركبات المعدة
كما مضادات الأكسدة
All the prepared compounds were added to a sample of “SAE-30” lube oil free from any additives, in 2 % concentration, and the blends obtained were subjected to severe oxidation condition as described previously. The change in optical density (log I/I س) ، إجمالي عدد حمض (&دلتا ؛ تان) ، ونسبة اللزوجة (V/V س) يتناقص مع زيادة مجموعات نيو هامبشاير في جزيء الأمين ، لذا فإن المواد المضافة المحضرة من رباعي إيثيل بنتامين (ب1-ب3) أكثر كفاءة كمضادات للأكسدة من تلك المحضرة من ثلاثي إيثيل نترامين ، فإن وجود مجموعة أمينية في بنية المركبات المحضرة يحيد بعض المنتجات الحمضية لأكسدة زيت التشحيم [15]. وجد أن مركب ب 3 هو الأفضل كمضادات للأكسدة لزيت التشحيم ، يليه ب 2 ، ثم يأتي المركب ب 1 لاحقا. كفاءة المركب المحضر ب 3 مقارنة بالآخر لأنه يحتوي على مجموعات أمينية وأيضا حمض دي-ن-بوتيلديثيوفوسفوريك الذي له طابع مضاد للأكسدة.
تأثير الأحماض المختلفة المستخدمة
The results of additives of different acid products are given in Figs. 3, 4, 5, 6, 7, and 8. It was found that better oxidation stability is obtained when we use di-n-butyldithio phosphoric acid (B3), this may be due to the antioxidant character of this acid because it acts as peroxide decomposers so B3 > A3.
كمنظفات / مشتتات
All the prepared compounds have been added to the oil samples in concentration of 2 wt%, using spot test method. Results given in Table 6 show clearly that the prepared compounds have very good and excellent dispersancy power (60–93 %) for sludge and solid particles formed during lube oil oxidation compared with lube oil only [15, 16].
من الواضح أن إضافة هذه المركبات لا يؤدي فقط إلى تشتيت الجزيئات الصلبة في الزيت وبالتالي يمنع تكتلها وترسيبها على الأجزاء المعدنية للمحركات التي يمكن أن تسبب تلفا ، ولكنها أيضا تحيد بعض المنتجات الحمضية للأكسدة بسبب طبيعتها الأساسية. يتضح من البيانات أن زيادة مجموعات نيو هامبشاير في هياكل المركبات المحضرة تزيد من قدرتها على تشتيت الحمأة والجسيمات الصلبة في عينات زيت التشحيم المستخدمة ، ويمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أن مجموعات نيو هامبشاير تشكل روابط هيدروجينية مع مجموعات قطبية من منتجات الأكسدة.
تحديد الحمأة
The prepared additives (A1–A3) and (B1–B3) have been added to lube oil samples in concentration 2 wt%, using the centrifuge test method. The percentages of sludge formation during the oxidation of lube oil sample with and without prepared additives are determined and given in Table 7, which confirms the same results of the antioxidant activity and dispersancy power that compound more efficient as detergent.
تحديد كفاءة تشتت المنظفات المحتملة (بد)
It was proved also by few differences between the potential detergent/dispersant efficiency of the prepared additives (A1–A3) and (B1–B3) obtained by centrifugation and paper chromatography tests of their carbon black suspension in Fig. 9. The PDDE values of the prepared additives were high enough above (80 %) and similar to each other.
كما تم التأكيد على أن المجموعة القطبية (نه و أوه) من الإضافات المعدة لها دور نشط في آلية عمل المنظفات.
التآزر والعداء من ب 3 مع الزنك ديالكيلديثيوفوسفات
To a blend of lube oil sample containing 2 wt% of the prepared additive (B3), 0.5 wt% of a commercial antioxidant (Zinc dialkyldithio phosphate) has been added to prepare additive (B31) in order to study the effect of the prepared additive on the oxidation stability of lube oil sample in presence of other type of lube oil additives; results are given Figs. 10, 11, and 12. It was found that the prepared additive B3 has synergistic effect with zinc dialkyldithiophosphate and increases its efficiency as an antioxidant.
باستخدام طريقة بقعة
The prepared additive B31 has been added to lube oil sample in concentration of 2 wt% by using the spot test method. The results are given in Table 8, showing clearly that the prepared additive has excellent dispersancy power for the sludge and soil particles formed during lube oil oxidation compared with the lube oil with zinc dialkyldithiophosphate.
تحديد الحمأة
The percentage of sludge formation during the oxidation of lube oil sample with and without additive is determined and the data are given in Table 9 which confirms that additive B31 has excellent power to remove sludge and deposit formed by oxidation than zinc dialkyldithiophosphate only.
مزيلات الرغوة والمشتتات والمنظفات في مواد التشحيم: دليل كامل
يمكن للإضافات أن تعزز أو تثبط أو تضيف خصائص جديدة للزيوت. مزيلات الرغوة والمشتتات والمنظفات ليست استثناءات. يمكن العثور على هذا الثلاثي من المواد المضافة في معظم مواد التشحيم النهائية ، وإن كان بنسب متفاوتة.
دعونا & [رسقوو]; الصورة مناقشة الاختلافات الرئيسية بين هؤلاء الثلاثة, لماذا كل مهم جدا, وطرق لتأكيد وجودهم.
ما & [رسقوو]; ق الفرق?
في حين أنها كلها إضافات (والتي تبدأ بالحرف د) ، فإن وظائفها مختلفة بشكل مميز. تعمل جميعها على حماية الزيت من أنواع مختلفة من الملوثات.
على سبيل المثال ، تعمل مزيلات الرغوة على تقليل فقاعات الهواء في الزيت. في الوقت نفسه ، تحافظ المنظفات على نظافة الأسطح المعدنية ، وتغلف المشتتات الملوثات بحيث يتم تعليقها في مادة التشحيم.1 هذا موضح في الشكل 1.
من مقالتنا الأخيرة على إضافات زيوت التشحيم &ندش]; دليل شامل, وهنا بعض الأوصاف التفصيلية لكيفية كل من هذه الوظائف المضافة.
مزيلات الرغوة
عندما تتشكل الرغوة في مادة التشحيم ، تصبح فقاعات الهواء الصغيرة محاصرة إما على السطح أو من الداخل (تسمى الرغوة الداخلية). تعمل مزيلات الرغوة عن طريق الامتصاص على فقاعة الرغوة والتأثير على التوتر السطحي للفقاعة. هذا يسبب التحام ويكسر الفقاعة على سطح مواد التشحيم 1.
بالنسبة للرغوة التي تتشكل على السطح ، والتي تسمى الرغوة السطحية ، يتم استخدام مزيلات الرغوة ذات التوتر السطحي المنخفض. عادة ما تكون غير قابلة للذوبان في الزيت الأساسي ويجب أن تكون مشتتة بدقة لتكون مستقرة بدرجة كافية حتى بعد التخزين أو الاستخدام على المدى الطويل.
من ناحية أخرى ، يمكن أن تشكل الرغوة الداخلية ، وهي فقاعات هواء مشتتة بدقة في مادة التشحيم ، مشتتات مستقرة. تم تصميم مزيلات الرغوة الشائعة للتحكم في رغوة السطح ولكن استقرار الرغوة الداخلية2.
المشتتات
من ناحية أخرى ، فإن المشتتات قطبية أيضا ، وتحافظ على الملوثات ومكونات الزيت غير القابلة للذوبان معلقة في مادة التشحيم. إنها تقلل من تكتل الجسيمات ، والذي بدوره يحافظ على لزوجة الزيت (مقارنة باندماج الجسيمات ، مما يؤدي إلى سماكة). على عكس المنظفات ، تعتبر المشتتات خالية من الرماد. تعمل عادة في درجات حرارة تشغيل منخفضة.
المنظفات
المنظفات are polar molecules that remove substances from the metal surface, similar to a cleaning action. However, some detergents also provide antioxidant properties. The nature of a detergent is essential, as metal-containing detergents produce ash (typically calcium, lithium, potassium, and sodium)1.
هل مزيلات الرغوة ضرورية?
مزيلات الرغوة, also called antifoam additives, are found in many oils. Most oils need to keep foam levels to a minimum, and it is very easy for foam to form in lube systems due to their design and flow throughout the equipment.
عندما تدخل الرغوة الزيت ، يمكن أن تؤثر على قدرتها على توفير تزييت مناسب للسطح. يمكن أن يؤدي ذلك إلى حدوث تآكل على مستوى السطح ، مما يؤدي إلى إتلاف الجهاز.
تتطلب العديد من الزيوت مزيلات الرغوة لتوفير وظائف مختلفة وبنسب مختلفة حسب تطبيقها. في سوائل ناقل الحركة الأوتوماتيكي (أتفس) ، عادة ما تكون هناك حاجة إلى مزيلات الرغوة بتركيزات 50-400 جزء في المليون لمنع الرغوة المفرطة وانسكاب الهواء3. من ناحية أخرى ، بالنسبة لسوائل ناقل الحركة اليدوي وزيوت التشحيم المحورية ، فإن مزيلات الرغوة مطلوبة بتركيزات أقل قليلا ، بين 50 و 300 جزء في المليون.
ومع ذلك ، يجب على مصنعي المعدات الأصلية التحقق من هذه التركيزات. إذا كان تركيز مزيلات الرغوة مرتفعا جدا ، فقد يؤدي ذلك في الواقع إلى زيادة الرغوة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب موازنة مزيلات الرغوة بشكل صحيح مع العبوات المضافة الأخرى للتأكد من أنها لا تتعارض سلبا مع مادة مضافة أخرى.
هناك نوعان رئيسيان من مزيلات الرغوة: مزيلات الرغوة المصنوعة من السيليكون ومزيلات الرغوة الخالية من السيليكون. تعتبر مزيلات رغوة السيليكون أكثر مزيلات الرغوة كفاءة ، خاصة بتركيزات منخفضة تبلغ حوالي 1٪. عادة ما يتم إذابة مزيلات الرغوة هذه مسبقا في المذيبات العطرية لتوفير تشتت مستقر.
ومع ذلك ، هناك نوعان من العيوب الهامة المرتبطة بمزيلات رغوة السيليكون. نظرا لعدم قابليتها للذوبان ، يمكنها بسهولة الانتقال من الزيت ولها تقارب قوي مع الأسطح المعدنية القطبية.
من ناحية أخرى ، تعتبر مزيلات الرغوة الخالية من السيليكون بديلا آخر ، خاصة للتطبيقات التي تتطلب مواد تشحيم خالية من السيليكون. وتشمل هذه التطبيقات سوائل العمل المعدنية والهيدروليكية ، والتي تستخدم بالقرب من تلك الخالية من السيليكون ، وحتى تلك المشاركة في تطبيق الدهانات أو اللك على هذه القطع.
تتضمن بعض مزيلات الرغوة الخالية من السيليكون بولي (إيثيلين جلايكول) إس (بيج) ، بولي إيثر ، بوليميثاكريلات ، وبوليمرات عضوية. ثلاثي بوتيل الفوسفات هو أيضا خيار آخر لمزيلات الرغوة4.
لماذا المشتتات مهمة?
في كثير من الأحيان ، يتم تجميع المنظفات والمشتتات معا بشكل أساسي لأن وظائفها يمكن أن تكمل بعضها البعض. كما هو مذكور أعلاه ، فإن الاختلاف الكبير هو أن المشتتات خالية من الرماد ، في حين أن المنظفات هي مركبات تحتوي على معادن أكثر.
ومع ذلك ، فإن بعض المشتتات الرماد تقدم أيضا &[لدقوو]; تنظيف&ردقوو]; خصائص, وبالتالي فإن اثنين لا يستبعد بعضها بعضا.
يمكن لذيل هيدروكربوني كبير أوليوفيلي ومجموعة رأس قطبية محبة للماء تصنيف المنظفات والمشتتات. عادة ، يذوب الذيل في السائل الأساسي بينما ينجذب الرأس إلى الملوثات الموجودة في مادة التشحيم.
تغلف الجزيئات المشتتة الملوثات الصلبة لتشكل المذيلات ، وتمنع الذيول غير القطبية التصاق هذه الجسيمات على الأسطح المعدنية بحيث تتكتل إلى جزيئات أكبر وتظهر معلقة.
المشتتات الخالية من الرماد هي ، بحكم التعريف ، تلك التي لا تحتوي على معدن وعادة ما تكون مشتقة من بوليمرات هيدروكربونية ، وأكثرها شيوعا هي البولي بوتينات (بيبس).
على سبيل المثال ، المشتتات مطلوبة عادة بتركيزات 2-6 ٪ في أتفس وتستخدم للحفاظ على النظافة ، وتفريق الحمأة ، والحد من الاحتكاك وارتداء 3. تختلف هذه القيم في سوائل ناقل الحركة اليدوي وزيوت التشحيم المحورية من 1-4٪.
هل المنظفات نظيفة حقا?
تقليديا ، تم تسمية المنظفات باسمها حيث كان من المفترض أنها توفر خصائص تنظيف للزيت ، على غرار منظفات الغسيل. ومع ذلك ، توفر هذه المركبات المحتوية على المعادن أيضا احتياطيا قلويا يستخدم لتحييد الاحتراق الحمضي ومنتجات الأكسدة الثانوية.
نظرا لطبيعتها ، تقوم هذه المركبات بتفريق الجسيمات ، مثل التآكل الكاشطة وجزيئات السخام ، بدلا من إزالتها (في عملية التنظيف). هناك أربعة أنواع رئيسية من المنظفات: الفينات والساليسيلات والثيوفوسفات والسلفونات4.
فينات الكالسيوم هي أكثر أنواع الفينات شيوعا. يتم تشكيلها عن طريق تصنيع الفينولات المؤلكلة مع عنصر الكبريت أو كلوريد الكبريت ، متبوعا بالتحييد بأكاسيد المعادن أو الهيدروكسيدات. تتمتع فينات الكالسيوم هذه بخصائص مشتتة جيدة وتمتلك إمكانات أكبر لتحييد الأحماض.
الساليسيلات لها خصائص إضافية مضادة للأكسدة وفعالية مثبتة في تركيبات زيت محرك الديزل. يتم تحضيرها من خلال الكربوكسيل للفينولات المؤلكلة مع التبادلات اللاحقة في أملاح معدنية ثنائية التكافؤ. ثم يتم الإفراط في استخدام هذه المنتجات مع كربونات المعادن الزائدة لتشكيل منظفات أساسية للغاية.
ثيوفوسفونيت نادرا ما تستخدم اليوم لأنها منتج مفرط.
السلفونات عموما لديها خصائص مضادة للتآكل ممتازة. تتمتع السلفونات المحايدة (أو ذات الأساس الزائد) بإمكانية تنظيف وتحييد ممتازة. تتكون هذه السلفونات المحايدة عادة من أكاسيد معدنية مشتتة غروانيا أو هيدروكسيدات.
سلفونات الكالسيوم رخيصة نسبيا ولها أداء جيد. من ناحية أخرى ، تظهر سلفونات المغنيسيوم خصائص ممتازة مضادة للتآكل ولكنها يمكن أن تشكل رواسب رماد صلبة بعد التدهور الحراري ، مما يؤدي إلى تلميع التجويف في المحركات. لا تستخدم سلفونات الباريوم بسبب خصائصها السامة.
المنظفات in ATFs are used in concentrations of 0.1-1.0% for cleanliness, friction, corrosion inhibition, and reduction of wear3. However, these values are a bit higher in manual transmission fluids, at 0.0 – 3.0%. On the other hand, no detergents are required for axle lubricants!
ماذا يحدث عندما يتم استخدام هذه المواد المضافة?
بالنسبة للإضافات الثلاثة التي تحدثنا عنها سابقا ، كل واحدة منها تضحية بطريقة أو بأخرى.
مزيلات الرغوة get used up when they are called upon to reduce the foam in the oil. On the other hand, detergents and dispersants use their characteristics to suspend contaminants in the oil.
في كل هذه السيناريوهات ، يمكن اعتبار كل من هذه الإضافات مستنفدة بمرور الوقت. أثناء أداء وظائفهم ، سيخضعون لردود فعل تقلل من قدرتهم على أدائها أكثر من مرة.
ومن ثم ، يمكن استنتاج أن هذه المواد المضافة تصبح مستنفدة بمرور الوقت على الرغم من أنها قد لا تكون قد تركت الزيت فعليا ولكنها موجودة الآن في شكل مختلف.
تتأثر خاصية إطلاق الهواء للزيت بفقدان مزيلات الرغوة. ستشهد هذه القيمة ارتفاعا كبيرا ، مما يشير إلى أن إطلاق الهواء من الزيت يستغرق وقتا أطول. على هذا النحو ، يبقى الهواء في الزيت إما في حالة حرة أو مذابة أو مجرورة أو رغوية.
وبالتالي ، فإن هذا يؤثر على قدرة الزيت على تشحيم المكونات بشكل صحيح ويمكن أن يؤدي إلى إزالة الجليد الدقيق وزيادة درجات حرارة الزيت في الحوض.
من ناحية أخرى ، مع تقليل المنظفات والمشتتات ، تقل أيضا قدرة الزيت على الاحتفاظ بالملوثات.
لذلك ، سيبدأ المرء في ملاحظة أن الرواسب قد تبدأ في التكون على الدواخل الداخلية للمعدات ، مما يؤدي إلى التصاق الصمامات (خاصة في الأنظمة الهيدروليكية) أو زيادة عامة في درجة حرارة النظام لأن هذه الرواسب يمكن أن تحبس الحرارة.
مع إدخال درجة حرارة متزايدة ، يمكن أن يبدأ الزيت في التأكسد ، مما يؤدي إلى تكوين المزيد من الرواسب وربما حتى الورنيش.
بشكل أساسي ، هذه الإضافات ضرورية لصحة الزيت في نظامك. يمكن أن تساعد المنظفات والمشتتات في الحفاظ على نظافة نظامك (خالية من الملوثات مثل السخام).
يمكن لمزيلات الرغوة أن تقلل من خطر التآكل ، أو زيادة درجات الحرارة في نظام التشحيم ، أو القدرة على تكوين الورنيش ، أو إمكانية الخضوع للتقشير الدقيق.
