The Effect of Surfactants with Steric Hindrance on the Physicochemical and Tribological Properties of Metalworking Fluids

• Autorzy: Sułek Marian Włodzimierz , Przepiórka Jacek , Kulczycki Andrzej , Hreczuch Wiesław

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.3742

Warianty tytułu

PL

Wpływ surfaktantów z zawadą przestrzenną na właściwości fizykochemiczne i tribologiczne nowej klasy cieczy obróbkowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

n earlier studies, it has been postulated that solutions of surfactants should be used as an original solution for formulation of Metal Working Fluids (MWF) compositions. The negative feature of some of the fluids was their excessive foamability whose reduction, by introducing hydrophobic foam inhibitors, was limited. Therefore, a synthesis of new oxyalkylated derivatives of 2-ethylhexyl alcohol and sulfosuccinate obtained from this alcohol was planned. Due to steric hindrance, these compounds exhibit low foamability. Aqueous solutions of these surfactants were subjected to physicochemical and tribological tests.

PL

W poprzednich pracach postulowano zastosowanie roztworów surfaktantów jako oryginalne rozwiązanie przy formułowaniu składu MWF. Negatywną cechą niektórych z tych cieczy była nadmierna pianotwórczość, której zmniejszenie przez wprowadzenie hydrofobowych inhibitorów piany, było ograniczone. Dlatego też zaplanowano syntezę nowych, oksyalkilenowanych pochodnych alkoholu 2-etyloheksylowego i sulfobursztynianu otrzymanego z tego rodzaju alkoholu. Ze względu na zawadę sferyczną związki te charakteryzują się niską pianotwórczością. Wodne roztwory tych surfaktantów poddano badaniom fizykochemicznym i tribologicznym.

Słowa kluczowe

EN

metalworking fluids; surfactants; aqueous solutions; tribological properties

PL

ciecze obróbkowe; surfaktanty; wodne roztwory; właściwości tribologiczne

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 2
• Strony: 75--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Sułek Marian Włodzimierz

• Cardinal Stefan Wyszynski University in Warsaw

autor

Przepiórka Jacek

• Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom, Faculty of Materials Science and Design

autor

Kulczycki Andrzej

• Air Force Institute for Technology

autor

Hreczuch Wiesław

Bibliografia

• 1. Sułek M.W., Bocho-Janiszewska A.: The effect of metal 8-hydroxyquinolinates as lubricant additives on the friction process, Tribology Letters15, 2003, pp. 301–307.
• 2. Wasilewski T., Sułek M.W.: Paraffin oil solutions of the mixture of sorbitan monolaurate – ethoxylated sorbitan monolaurate as lubricants, Wear 261, 2006, pp. 230–234.
• 3. Sułek M.W., Wasilewski T.: Tribological properties of aqueous solutions of alkyl polyglucosides, Wear 260, 2006, pp. 193–204.
• 4. Sułek M. W., Bocho-Janiszewska A.: The effect of ethoxylated esters on the lubricating properties of their aqueous solutions, Tribology Letters 24, 2006, pp. 187–194.
• 5. Sułek M.W.: Aqueous solutions of surfactants in materials engineering of tribological systems, Eds., Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute in Radom 2009.
• 6. Sułek M.W., Wasilewski T., Kurzydłowski K.J.: The effect of concentration on lubricating properties of aqueous solutions of sodium lauryl sulfate and ethoxylated sodium lauryl sulfate, Tribology Letters 40, 2010, pp. 337–345.
• 7. Sułek M.W., Bąk-Sowińska A.: 10. chapter in the monograph “Surfactants in Tribology”, “Aqueous Solution of Surfactants in Materials Engineering of Tribological Systems” Eds. Girma Biresaw, K.L. Mittal), CRC Press, Boca Raton-London-New York 2014, Vol. 4, pp. 239–258.
• 8. Sułek M. W., Seweryn A., Bąk-Sowińska A., Bujak T.: Ecological cutting fluids, Maintenance Problems, 2016, 4/103.
• 9. Sułek M.W., Dąbrowski Z., Szczerek M., Drabik J., Rogoś E.: Biopolyols as ecological lubricant bases , Tribologia, 2016, 6, pp. 159–166.
• 10. Sułek M.W., Hreczuch W., Przepiórka J., Adach A.: Solutions of water sterically specific surfactants as model ecological cutting fluids, Tribologia 2017, 1, pp. 87–96.
• 11. Przondo J., Sułek M.W., Sas W.: Koncentrat do przyrządzania cieczy obróbczych i nieemulsyjnych cieczy hydraulicznych, Patent nr 208 951, decyzja z dn. 30.06.2011.
• 12. Pernak J., Walkiewicz F., Sułek M.W., Wasilewski T.: Wielofunkcyjny smar zawierający ciecze jonowe, Patent nr 215892, decyzja z dn. 10.04.2013.
• 13. Sułek M.W., Bąk A., Wasilewski T., Wachowicz J., Pytlik A.J.: Trudnopalna wodna ciecz hydrauliczna, Patent nr 218550, decyzja z dn. 05.03.2014 .
• 14. Sułek M.W., Bąk A., Wasilewski T., Wachowicz J., Pytlik A.J.: Trudnopalna wodna ciecz hydrauliczna, Patent nr 218551, decyzja z dn. 05.03.2014.
• 15. Sułek M.W., Bąk A., Wasilewski T., Wachowicz J., Pytlik A.J.: Trudnopalna wodna ciecz hydrauliczna, Patent nr 218566, decyzja z dn. 25.02.2014.
• 16. Sułek M.W., Wasilewski T., Piotrowska U., Seweryn A.: Ciecz chłodząco-smarująca do obróbki metali, Patent nr 225734, decyzja z dn. 02 grudnia 2016.
• 17. Sułek M.W., Wasilewski T., Sas W., Piotrowska U.: Ciecz chłodząco-smarująca do obróbki metalu, Patent nr 221760, decyzja z dn. 17 czerwca 2015.
• 18. Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W.: The action of lubricants under extreme pressure conditions in a modified four-ball tester, Wear, 2001, vol. 240, pp. 183–193.
• 19. Schwarz M., Dado M., Hnilica R., Veverková D.: Environmental and Health Aspects of Metalworking Fluid Use, Pol. J. Environ. Stud. 24, 1, 2015, pp. 37–45.
• 20. Ozimina D., Kowalczyk J., Madej M., Nowakowski Ł., Kulczycki A.: The impact of the type of cutting fluid on the turning process, Tribologia 3, 2017, pp. 119–126.
• 21. Geier J., Lessmann H., Schnuch A., Uter W.: Contact Sensitizations in Metalworkers with Occupational Dermatitis Exposed to Water-Based Metalworking Fluids: Results of the Research Project ‘‘Fast’’. International Archives of Occupational and Environmental Health, 2004, 77(8), pp. 543–551.
• 22. N.N. NIOSH – National Institute of Occupational Safety and Health Selected Potentially Hazardous Chemical Ingredients, Additives, and Contaminants. Criteria for a Recommended Standard: Occupational Exposure to Metalworking Fluids, U.S. Department of Health and Human Services, 1998, DHHS (NIOSH) Publication Number 98–102 (Chapter 4).
• 23. Rogoś E., Urbański A.: A device and a method for recycling emulsion cutting fluids, Maintenance Problems, 2, 2015, pp. 61–69.
• 24. Ma L.R.: Research on the lubricating characteristics and mechanisms of aqueous emulsions. Doctoral Dissertation. Beijing: Tsinghua University, 2010.
• 25. Raviv U., Laurat P., Klein J.: Fluidity of water confined to subnanometre films. Nature, 413, 2001, pp. 51–54.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).