Wpływ etoksylatów alkoholi jako dodatków na zmniejszenie oporów ruchu i zużycie w środowisku wodnym

• Autorzy: Sułek W. , Pytlas K.

Warianty tytułu

EN

The influence of alcohols ethoxylate as additions on reduction of motion resistance and wear in aqueous environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Oksyetylenowane alkohole tworzą w wodnych roztworach, przy niskich stężeniach roztwory micelarne, a przy wysokich mezofazy. Za pomocą mikroskopii w świetle spolaryzowanym zidentyfikowano struktury ciekłokrystaliczne, a przedział stężeń, przy których występują, dobrze koresponduje z danymi literaturowymi. Roztwory, w których występują mezofazy, charakteryzują się wysokimi wartościami współczynników lepkości (eta), które dla fazy lamelarnej osiągają wartości nawet ok. 50 tysięcy mPa.s. Dla porównania większość roztworów nietworzących mezofaz ma lepkość poniżej 100 mPa.s. Mimo tak wysokich wartości [eta] roztworów, tworzenie mezofaz nie wpływa na wzrost oporów ruchu i zużycia. Wręcz przeciwnie, współczynnik tarcia, w zależności od rodzaju związku i tworzonej mezofazy, zmniejsza się od 1,6 do 2,3 razy, a średnica skazy ok. 1,5 raza względem wody jako bazy. Z przedstawionych danych wynika, że lepkość fazy objętościowej nie determinuje mierzonych właściwości tribologicznych.

EN

At low concentrations in water environment ethoxylated alcohols can form micellar solutions and mesophases at high concentrations. Using the polarized light microscopy the liquid crystalline structures were identified. The concentration range of their occurrence well correlation with literature data. The mesophases turn up in the solutions characterized by high viscosity coefficient [eta] which values reach approximately 50 000 mPa.s for the lamellar phase. Most solutions that do not form mesophases have viscosity below 100 mPa.s. Despite so high values of [eta] the formation of mesophases does not increase the motion resistance and wear. Contrarily, the friction coefficient is reduced 1.6 – 2.3-fold, as compared to water, depending on the compound and mesophase type. The wear scar is reduced 1.5-folds as compared to the water base. The data presented suggests that the viscosity of the bulk phase does not determine the tribological properties. One can suppose that the reduction of the motion resistance and wear is shaped mainly by the constitution and the structure of the surface phase.

Słowa kluczowe

PL

etoksylaty; alkohole tłuszczowe; ciekłe kryształy liotropowe; tribologia; tarcie; współczynnik tarcia; zużycie

EN

ethoxylates; fatty alcohols; lyotropic liquid crystals; tribology; friction; friction coefficient; wear

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 6
• Strony: 149--163
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Sułek W.

autor

Pytlas K.

• Politechnika Radomska, Wydział Materiałoznawstwa, Technologii i Wzornictwa, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom

Bibliografia

• 1. Ratoi M., Spikes H.A., "Lubricating properties of aqueous surfactant solutions", Tribology Transactions, 42,1999, 479-486.
• 2. Boschkova K., Kronberg B., Rutland M., Imae T., "Study of thin surfactant films under shear using the tribological surface force apparatus", Tribology International, 34, (2001), 815-822.
• 3. Boschkova K., Kronberg B., Stalgren U.R., Persson K., Ratoi-Salagean M., "Lubrication in aqueous solutions using cationic surfactants - a study of static and dynamic forces", Langmuir, 18, (2002), 1680-1687.
• 4. Duffy D.C., Friedmann A., Boggis A., Klenerman D., "Surface vibrational speetroscopy of lubricants adsorbed at the iron-water interface", Langmuir, 14, 1998, 6518-6527.
• 5. Pytko S., "Nowe substancje chłodząco-smarujące i kompozyty o dobrych parametrach tribologicznych wytwarzające warstwy o specjalnych właściwościach na elementach obrobionych", Problemy Eksploatacji, 06/2005.
• 6. Molenda J., Grądkowski M., "Nienasycone alkohole jako dodatki AW do wodnorozcieńczalnych cieczy chłodząco-smarujących", Problemy Eksploatacji, 03/2001.
• 7. Huibers P.D.T., Shah D.O., Katritzky A.R., Predicting surfactant cloud point from molecular structure, Journal of Colloid and Interface Science, 193,(1997), 132-136.
• 8. Fairhurst C.E., Fuller S., Gray J., Holmes M.C., Tiddy G.J., Lyotropic Surfactant Liquid Crystals, Handbook of Liquid Crystals, Wiley-VC, 1996.
• 9. Paria S., Khilar K.C., A review on experimental studies of surfactant adsorption at the hydrophilic solid-water interface, Advances in Colloid and Interface Science 110 (2004) 75-95.
• 10. Somusundurun P., Shrolri S., Huung L., Thermodynamics of adsorption of surfactants at solid/liquid interface, Pure & Appl. Chem., Vol. 70, No. 3, pp. 621-626, 1998.
• 11. Przondo J., Związki powierzchniowo czynne i ich zastosowanie w produktach chemii gospodarczej, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom 2007.
• 12. Brookfield Catalog 2007, Solutions for a Viscous World, , Viscometers, Rheometers & Texture Analyzers for Laboratory and Process Applications.
• 13. Bator A., Dobrodziej J., Kozioł S" Lech J., Michalczewski R., Piekoszewski W., Tuszyński W., Wiśniewski M., Wojutyński J., Wulczyński J. "Metody i urządzenia testowe do badania tarcia i zużycia", Tribologia i Tribotechnika, Wydawnictwo ITeE, 2000, Radom, 306-332.
• 14. Filippov L.K., On the Theory of Dynamic Surface Tension of Ionic Surfactant Solutions, I, Diffusion-Convective Adsorption, Journal of Colloid and Interface Science, 182, 330-347 (1996).
• 15. Sułek M.W., Bocho-Janiszewska A., "The effect ethoxylated esters on the lubricating properties of thier aqueous solutions", Trybology Letters, Vol. 24, No 3 2006, s. 187-194.
• 16. Sułek M.W., Bocho-Janiszewska A., Jedynak R., "Właściwości tribologiczne wodnych roztworów oksyetylenowanych alkoholi laurylowych w różnych układach materiałowych", Tribologia, 4, 2005, s. 267-284.
• 17. Sułek M.W., Wasilewski T., Bocho-Janiszewska A., Sas W., Surface active compounds as lubricant additives, SURUZ Wrocław 2003.
• 18. Sułek M.W., Bocho-Janiszewska A., Zdolności przeciwzatarciowe wodnych roztworów alkoholi laurylowych o różnym stopniu oksyetylenowania, Tribologia 4(2002), 221-228.