Charakterystyka przeciwzuźyciowa i reakcje tribochemiczne estrów alifatycznych

• Autorzy: Kajdas C. , Al-Nozili M.

Warianty tytułu

EN

Antiwear characteristics and tribochemical reactions of aliphatic esters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badania estrów z punktu widzenia właściwości przeciwzużyciowych i reakcji tribochemicznych. Badano monoestry, diestry, hydroksykwasy, diole zawierające 16 atomów węgla w cząstecze i dikwas palmitynowy. Zasadniczym celem pracy było porównanie wybranych związków, które mogą ulec reakcji tribopolikondensacji, ze związkami o budowie chemicznej wykluczającej taką reakcję. Badania tribologiczne prowadzono na aparacie T-01M (trzpień-tarcza) produkcji Instytutu Technologii Eksploatacji Maszyn w Radomiu. Jako substancje smarowe stosowano roztwory dodatków w alfa-metylonaftalenie. Do oceny właściwości przeciwzużciowych diestrów i generowania niektórych produktów triboreakcji jako substancje smarowe stosowano czyste związki. Analizę utworzonych depozytów w styku tarciowym przeprowadzono za pomocą mikrospektrskopii w podczerwieni z transformacją Furiera (FTIRM). Uzyskane wyniki badań tribologicznych, szczegółowa analiza widm podczerwieni depozytów utworzonych w strefie styku tarciowego i dane literaturowe pozwoliły na sformułowanie nowego mechanizmu działania monoestru kwasu dikarboksylowego C36 i glikolu etylenowego. W warunach dynamicznych, pod wpływem wysokiej temperatury i elektronów emitowanych ze świeżo odkrytych powierzchni, monoester reaguje z powierzchnią zarówno poprzez grupę karboksylową, jak też i hydroksylową tworząc połączenia o charakterze soli. Jednocześnie potwierdzono istotność niehydrolitycznego mechanizmu działania estrów jako dodatków przeciwzużyciowych.

EN

The paper presents experimental results concerning esters' antiwear properties and tribochemical reactions. Monoesters, diesters along with hydroxyacids, C16-diols and palmitic diacid were investigated. The research aimed at comparing the antiwear behavior of hydroxyacids and esters - able to form polymers - with those esters and other compounds that are not able to polymerize. Using mostly the steel ball-on-steel disk friction system (T-01M apparatus) antiwear characteristics of the tested compounds were obtained. Some pin-on-disk tests were performed to generate tribochemical reaction products using aluminium. To nalyze the formed deposits on wear tracks FTIRM analysis technique was applied. Obtained results demonstrate that the tribopolymerization process is not significant neither for hydroxyacids nor monoesters containing both carboxylic and hydroxyl groups. Tribochemical reaction mechanisms for diesters and monoester dimer C36/ethylen glycol are proposed.

Słowa kluczowe

PL

estry; dodatki AW; zużycie; stal; glin; tribochemia

EN

esters; AW additives; wear; steel; aluminum; tribochemistry

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2002
• Tom: nr 3
• Strony: 861--877
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Kajdas C.

• Politechnika Warszawska, Instytut Chemii w Płocku, ul. Łukasiewicza 17, 09-400 Płock

autor

Al-Nozili M.

• Politechnika Ibb, Jemen

Bibliografia

• 1. Szałajko U., Jasiułek K.: Komponenty syntetycznych środków smarowych w postaci estrów różnego typu kwasów i alkoholi. Nafta-Gaz, nr 8, 1993.
• 2. Furey M. J.: The formation of polymeric films directly on rubbing surfaces to reduce wear. Wear 26, 369-392, 1973.
• 3. Furey M. J.: The in situ formation of polymeric films on rubbing surfaces. Proc. IntT Colloq. Polymers and Lubrication, Brest, Center National de la Recherche Scientifique, Paris, No. 133, 1975, 393-404.
• 4. Kajdas C, Al-Nozili M., Kędzierska E., Kardasz K.: Badanie wpływu wybranych estrów kwasów dikarboksylowych na zużycie układu tarciowego stal-stal. Tribologia, 3, 1998, 353-366.
• 5. Kajdas C., Al-Nozili M.: Wear behaviour and tribochemistry of oxygenates in 1-methylnaphthalene under boundary lubricatio of the steel-on-steel system. Tribologia, 30(3), 1999, 301-314.
• 6. Okabe H., Minami L, Masuko M.: 2-Hydroxycarboxylic acid as novel friction-polimer type additives. JSLE International Tribology Conference, Nagoya, Japan, Oct. 29-Nov. 1, 1990, 1049-1054.
• 7. Hu Z., Tao D.: Functional mechanism of formation of friction polymer with dihydroxydocosanoic acid. Lubr. Sci., 7-3, 1995, April, 285-290.
• 8. Kazicyna L.A., Kupletska N.B.: Metody Spektroskopowe Wyznaczania Struktury Związków Organicznych. PWN, Warszawa 1974.
• 9. Kajdas C.: Some aspects of boundary lubrication mechanism and findings relating to the NIRAM application. Proc. of the Symposium „Tribochemistry", Łódź, 1993,45-68.
• 10. Kajdas C.: A novel approach to lubrication mechanism under metalworking conditions. Eurometalworking'94, 02-1-02-8, Udine 1994.
• 11. Kajdas C., Shuga A.: Badanie właściwości przeciwzużyciowych i reakcji tribochemicznych estrów kwasu palmitynowego i alkoholi alifatycznych w układzie tarciowym stal-stal. Tribologia, 29(3), 1998, 389-402.
• 12. Kajdas C., Shuga A.: Antiwear properties and lubrication mechanism of alifatic esters in a model aromatic base fluid. Tribologia, 30(3), 1999, 289-300.
• 13. Masuko M., Ohmori T., Okabe H.: Antiwear properties of hydroxycarboxylic acids with straight alkyl chains. Tribology IntT, August, 21 no 4, 1988, 199-203.
• 14. Furey M. J., Kajdas C: Models of tribopolymerization as antiwear mechanism. Proc. of the Japan IntT Tribology Conf., Nagoya, Vol. II, 1098-1094, Oct. 29-Nov.l, 1990.
• 15. Kajdas C: Importance of anionie reactive intermediates for lubricant component reactions with friction surfaces. Lubr. Sci., 6, 1994, 203-228.
• 16. Hu Y., Liu W.: Tribological properties of alcohols as lubricating additives for aluminum-on-steel contact. Wear, 218, 1998, 244-249.