Oddziaływanie środków smarowych na materiały polimerowe

• Autorzy: Skibińska Agnieszka , Sacha Dariusz

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2023.12.05

Warianty tytułu

EN

Effects of lubricants on polymeric materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wyroby z tworzyw sztucznych produkowane są na skalę przemysłową już od ponad 100 lat. Ze względu na dużą różnorodność polimerów i ich właściwości wyroby z tworzyw sztucznych można spotkać w każdej dziedzinie życia. Stosunkowo niewielka gęstość większości tworzyw sztucznych sprawia, że wyroby z nich wykonane są bardzo lekkie. Polimery są odporne na działanie różnych czynników powodujących degradację wielu innych materiałów. Tworzywom z łatwością można nadać pożądany kształt, a stosując różne dodatki, można modyfikować ich właściwości. Tworzywa sztuczne można łatwo łączyć z innymi materiałami konstrukcyjnymi. Te właściwości powodują, że tworzywa sztuczne to niezwykle wszechstronne materiały, dzięki czemu możliwości ich zastosowania są praktycznie nieograniczone. Wyjątkowa wszechstronność tworzyw sztucznych sprawia, że stosuje się je w produkcji opakowań, budownictwie i konstrukcjach, transporcie, przemyśle elektrycznym i elektronicznym, rolnictwie, medycynie czy sporcie. Nie oznacza to jednak, że są niezniszczalne. Zdarza się, że różne substancje oddziałują agresywnie na polimery, powodując zmianę ich właściwości. Zmiana parametrów, fizycznych i mechanicznych, może wpłynąć bardzo niekorzystnie na możliwość stosowania polimerów w środowisku narażonym na te właśnie czynniki, prowadząc do uszkodzenia maszyn i urządzeń, jak również niekorzystnie oddziałując na środowisko naturalne i człowieka. Kompatybilność materiałowa jest bardzo ważnym czynnikiem wpływającym na trwałość, bezpieczeństwo i niezawodność stosowanych urządzeń mechanicznych. Wprowadzenie na rynek nowo opracowanych środków smarowych do nowych zastosowań lub takich środków, w których zmieniono bazy olejowe lub pakiety dodatków uszlachetniających, wymaga sprawdzenia ich współoddziaływania z materiałami konstrukcyjnymi urządzeń, w których będą one stosowane. W artykule przedstawiono wyniki badania współoddziaływania olejów wykorzystywanych jako komponenty środków smarowych oraz pozyskanych z rynku środków smarowych stosowanych do smarowania rozjazdów kolejowych z tworzywami polimerowymi, tj. poliuretanem i polipropylenem.

EN

Plastic products have been produced on an industrial scale for more than 100 years. Due to the wide variety of polymers and their properties, plastic products can be found in every walk of life. The relatively low density of most plastics makes products made from them very lightweight. Polymers are resistant to a variety of factors that cause degradation of many other materials. Plastics can easily be shaped into the desired shape, and by using various additives their properties can be modified. Plastics can be easily combined with other construction materials. These properties make plastics extremely versatile materials, so the possibilities for their use are virtually unlimited. The exceptional versatility of plastics means that they are used in packaging, building and construction, transportation, electrical and electronic industry, agriculture, medicine or sports. However, this does not mean that they are indestructible. Various substances interact aggressively with polymers, causing a change in their properties. The change in parameters, physical and mechanical, can adversely affect the possibility of their use in an environment exposed to these very factors, leading to damage to machinery and equipment, as well as detrimental effects on the natural and human environment. Material compatibility is a very important factor affecting the durability, safety and reliability of mechanical equipment in use. The introduction of newly developed lubricants to the market for new applications or those in which oil bases or additive packages have been changed requires checking their interaction with the structural materials of the equipment in which they will be used. This article presents the results of a study of the interaction of oils used as lubricant components and lubricants obtained from the market used for lubricating railroad turnouts with polymeric materials, i.e. polyurethane and polypropylene.

Słowa kluczowe

PL

materiały polimerowe; kompatybilność; polietylen; poliuretan; środki smarowe

EN

polymeric materials; compatibility; polyethylene; polyurethane; lubricants

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 79, nr 12
• Strony: 796--803
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Skibińska Agnieszka

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Sacha Dariusz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Datta J., Głowińska E., 2014. Effect of hydroxylated soybean oil and bio-based propanediol on the structure and thermal properties of synthesized bio-polyurethanes. Industrial Crops and Products,61: 84–91. DOI: 10.1016/j.indcrop.2014.06.050.
• Datta J., Piszczyk Ł., 2006. Analiza właściwości wytrzymałościowych elastomerów uretanowych napełnionych włóknem szklanym. Elastomery, 10(3): 15–19.
• Fabijański M., 2010. Podstawy recyklingu materiałów w transporcie szynowym ze szczególnym uwzględnieniem tworzyw sztucznych. Problemy Kolejnictwa, 151: 19–27.
• Fabijański M., 2014. Właściwości poliamidu przeznaczonego na wkładki dociskowe stosowane w przytwierdzeniu sprężystym szyn. Problemy Kolejnictwa, 165: 21–33.
• Fabijański M., Milczarek D., 2013. Oddziaływanie substancji chemicznych na materiały polimerowe stosowane w transporcie kolejowym. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport,98: 137–148.
• Garbarski J., 2001. Materiały i kompozyty niemetalowe. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 1–302.
• Głowińska E., Datta J., Włoch M., Różańska M., 2018. Wpływ budowy chemicznej na zmiany właściwości mechanicznych i termomechanicznych elastomerów biopoliuretanowych. Elastomery, 22(1): 40–50.
• Instrukcja Ir-27, 2022. Warunki dopuszczenia do stosowania na liniach kolejowych zarządzanych przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. środków do smarowania części trących w rozjazdach kolejowych Ir-27.
• Kowalik P., Fabijański M., 2020. Effect of biodegradable oil use on the mechanical properties of plastics used in the railway surface. WUT Journal of Transportation Engineering, 128: 81–88. DOI:10.5604/01.3001.0014.0906.
• Liang H., Feng Y., Yang Z., Yuan T., Luo Y., Li P., Yang Z., Zhang C., 2017. A Solvent-Free and Scalable Method To Prepare Soybean-Oil-Based Polyols by Thiol–Ene Photo-Click Reaction and Biobased Polyurethanes Therefrom. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 5(8): 7365–7373. DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b01672.
• Malewska E., Bąk S., Kurańska M., Prociak A., 2016. The effect of various rapeseed oil-based polyols on selected properties of flexible polyurethane foams. Polimery, 61(11–12): 799–806. DOI:10.14314/polimery.2016.799.
• Plastchem. Tworzywa sztuczne. <https://www.plastem.pl/oferta/tworzywa-sztuczne> (dostęp: 15.03.2023).
• Plastechopedia. <https://www.plastech.pl/plastechopedia/popularne> (dostęp: 15.03.2023).
• Rybiński P., Janowska G., 2013. Palność oraz inne właściwości materiałów i nanomateriałów elastomerowych. Cz. I. Nanokompozyty elastomerowe z montmorylonitem lub haloizytem. Polimery,58(5): 327–341.
• Ryszkowska J., Auguścik M., Kurańska M., Oliwa R., Czech-Polak J., Prociak A., 2017. Preparation and characterization of poly(ureaurethane) elastomers synthetized from rapeseed oil-based polyols. Part II. Thermal properties. Polimery, 62(2): 136–143. DOI:10.14314/polimery.2017.136.
• Sacha D., Skibińska A., 2023a. Ocena kompatybilności współczesnych elastomerów z olejami bazowymi stosowanymi do produkcji smarów plastycznych. Nafta-Gaz, 79(7): 490–498. DOI:10.18668/NG.2023.07.07.
• Sacha D., Skibińska A., 2023b. Ocena kompatybilności współczesnych elastomerów ze smarami plastycznymi. Nafta-Gaz, 79(5): 349–359. DOI: 10.18668/NG.2023.05.06.
• Akty prawne i dokumenty normatywne
• ASTM D 471-16 (2021) Standard test method for rubber property – effect of liquids.
• ISO 1817:2022 Rubber, vulcanized or thermoplastic – Determination of the effect of liquids.
• ISO 37:2017 Rubber, vulcanized or thermoplastic – Determination of tensile stress-strain properties.
• ISO 48-1:2018 Rubber, vulcanized or thermoplastic – Determination of hardness – Part 1: Introduction and guidance.
• ISO 48-2:2018 Rubber, vulcanized or thermoplastic – Determination of hardness – Part 2: Hardness between 10 IRHD and 100 IRHD.
• PN-C-04238:1980 Guma – Oznaczanie twardości według metody Shore’a.

Uwagi

Artykuł powstał na podstawie pracy statutowej pt. Modyfikacja metodyki oceny kompatybilności współczesnych elastomerów i tworzyw polimerowych ze środkami smarowymi, praca INiG – PIB; nr zlecenia: 0053/TO/TE/2021, nr archiwalny: DK-4100-41/2021.

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).