The role of silicone derivatives as additives modifying the lubricity of water

• Autorzy: Sułek M. W. , Zięba M. , Wasilewski T. , Sas W.

Warianty tytułu

PL

Rola pochodnych silikonów jako dodatków modyfikujących właściwości smarne wody

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Silicone oils are used as lubricants or additives modifying lubricating properties of oil bases. However, those compounds are not water soluble. Therefore, the following silicone derivatives were selected as additives improving the lubricity of water: quternary diamide polydimethylsiloxane (Quaternium-80) which is a cationic surfactant and an ethoxylated silicone which is a nonionic surfactant (Bis-PEG/PPG-20/20 Dimethicone). Surface activity of the two compounds was high and it was confirmed by surface tension measurements. In this study, motion resistance and wear of steel were determined in the presence of aqueous solutions of selected silicone derivatives as model lubricating substances. The tests were carried out using a T-11 testing apparatus produced by the Institute for Sustainable Technologies in Radom. It has been found that the cationic surfactant considerably decreases motion resistance in comparison with its nonionic equivalent in the low concentration range of the order of a few percent.

PL

Oleje silikonowe są stosowane jako substancje smarowe względnie dodatki modyfikujące właściwości smarowe baz olejowych. Związki te wykazują jednak brak rozpuszczalności w wodzie. Dlatego jako dodatki poprawiające smarność wody wytypowano rozpuszczalne w wodzie pochodne silikonowe. Są nimi: czwartorzędowy diamidopolidimetylosiloksan (Quternium-80), zaliczany do surfaktantów kationowych oraz oksyetylenowany silikon, należący do grupy niejonowych związków powierzchniowo czynnych (Bis-PEG/PPG-20/20 Dimethicone). Aktywność powierzchniowa obydwu związków w wodzie jest wysoka i została potwierdzona przez pomiar napięcia powierzchniowego. W prezentowanej pracy wyznaczone zostały opory ruchu i zużycie stali w obecności wodnych roztworów wybranych pochodnych silikonowych, jako modelowych substancji smarowych. Testy prowadzono za pomocą aparatu T-11, wyprodukowanego przez Instytut Technologii Eksploatacji w Radomiu. Stwierdzono, że w zakresie niskich stężeń, rzędu kilku procent, kationowy surfaktant zdecydowanie zmniejsza opory ruchu w stosunku do jego niejonowego odpowiednika.

Słowa kluczowe

EN

lubricants; surfactants; cationic silicones; nonionic silicones; physicochemical properties; tribological properties

PL

substancje smarowe; związki powierzchniowo czynne; kationowe pochodne silikonów; niejonowe pochodne silikonów; właściwości fizykochemiczne; właściwości tribologiczne

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 45, nr 3
• Strony: 19--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Sułek M. W.

autor

Zięba M.

autor

Wasilewski T.

autor

Sas W.

• Technical University of Radom, Department of Chemistry, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom

Bibliografia

• [1] Rościszewski P., Zidecka M.: Silikony - właściwości i zastosowanie, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2002.
• [2] Capporiccio G., Cann P.M., Spikes H.A.: Additives for fluorosilicone oils at high temperature, Wear, 193, 1996, 261-268.
• [3] Ni S.C., Kuo P.L., Lin J.F.: Antiwear performance of polysiloxane-containing copolymers at oil/metal interface under extreme pressure, Wear, 253, 2002, 862-868.
• [4] Sułek M.W.: Wodne roztwory surfaktantów w inżynierii materiałowej systemów tribologicznych, Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji, Radom, 2009.
• [5] Sułek M.W, Wasilewski T., Influence of critical micelle concentration (CMC) on tribological properties of aqueous solutions of alkyl polyglucosides, Tribology Transaction, 52, 2009, 12-20.
• [6] Sułek M.W., Wasilewski T., Zięba M.: Tribological and physical-chemical properties aqueous solutions of cationic surfactants, Industrial Lubrication and Tribology, 2010, 62/5, 279-284.
• [7] Hill R.: Silicone surfactants, Marcel Dekker, New York, 1999.
• [8] Maciejewski H., Marciniec B.: Polietery silikonowe. Synteza, właściwości, zastosowania, Przemysł Chemiczny, 2(82), 2006, 138-141.
• [9] Sułek M.W., Zięba M., Polietery silikonowe jako efektywne dodatki modyfikujące właściwości smarne wody, Tribologia, 3/2009, 226, 247-256.
• [10] Nagatani N., Fukuda K., Suzuki T.: Interfacial behaviour of mixed systems of glycerylether-modified silicone and polyoxyethylene-modified silicone. Journal of Colloid and Interface Science, 234, 2001, 337-343.
• [11] Piekoszewski W., Szczerek M., Wulczyński J: Urządzenie typu trzpień-tarcza do badań tribologicznych w podwyższonych temperaturach, Tribologia, 5-6, 1997, 826-832.