Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Effect of the Formation of Polymer/Surfactant Complexes on Selected Tribological Properties of Their Aqueous Solutions

Sułek M. W., Jedynak R.

Tribologia

|

2018

|

nr 5

117--122

EN

Aqueous solutions of sodium alkyl sulphate (surfactant) and polyvinylpyrrolidone (polymer) whose physicochemical properties, including complexing ability, have been widely described in the literature were proposed as a model lubricant. It has been assumed that aqueous solutions of these compounds will favourably modify lubricating properties of water under high load conditions. For this purpose, measurements were made on a four-ball apparatus (T-02 Tester) for aqueous solutions of these compounds. Two kinds of tests were carried out: at constant loads (2, 3, and 4 kN) and variable loads within the range of 0 to 7.2 kN. Unexpectedly, high decreases in motion resistance and wear as well as an increase in antiseizure properties were found in relation to water as a base. The results obtained are so promising that solutions with an optimized composition can find practical applications. The surprisingly high effectiveness of the additives used results from the formation of surfactant/polymer complexes. These adducts adsorb at the interface, and, under friction conditions, they form a lubricant film capable of carrying high loads.

PL

Jako modelową substancję smarową zaproponowano wodne roztwory alkilosiarczanu sodu (surfaktant) i poliwinylopirolidonu (polimer), których właściwości fizykochemiczne, w tym zdolność do kompleksowania, zostały szeroko opisane w literaturze. Postawiono tezę, że wodne roztwory tych związków będą korzystnie modyfikowały właściwości smarne wody w warunkach wysokich obciążeń. W tym celu dla wodnych roztworów tych związków wykonano pomiary na aparacie czterokulowym (Tester T-02). Przeprowadzono 2 rodzaje testów: przy stałych obciążeniach (2, 3, 4 kN) oraz przy zmiennym obciążeniu w przedziale zmienności od 0 do 7,2 kN. Stwierdzono nieoczekiwanie duże obniżenie oporów ruchu i zużycia oraz wzrost właściwości przeciwzatarciowych w odniesieniu do wody jako bazy. Uzyskane wyniki są na tyle obiecujące, że roztwory o zoptymalizowanym składzie mogą znaleźć zastosowanie praktyczne. Niespodziewanie wysoka efektywność stosowanych dodatków jest konsekwencją tworzenia kompleksów surfaktanta z polimerem. Addukty te adsorbują na granicy faz, a w warunkach tarcia tworzą film smarny zdolny do przenoszenia wysokich obciążeń.

2

Wpływ kompleksów anionowych surfaktantów z poliwinylopirolidonem tworzonych w roztworach wodnych na właściwości fizykochemiczne i użytkowe szamponów

Sułek M. W., Janiszewska J., Kurzepa K., Mirkowska B.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 7-8

549--556

PL

Na podstawie analizy dostępnych wliteraturze wyników badań kompleksów polimerów z surfaktantami w roztworachwodnych opracowano receptury łagodnych dla skóry szamponów z udziałem dodecylosiarczanu sodu (SDS) oraz poliwinylopirolidonu (PVP). Oznaczono ich napięcie powierzchniowe, pianotwórczość i liczbę zeinową. Stwierdzono, że wodne roztwory PVP i SDS mogą być bazami szamponów o niskim potencjale drażniącym. Najkorzystniejszą ocenę (testy fizykochemiczne i sensoryczne) uzyskał szampon zawierający PVP90 (opracowany szampon oryginalny). Zestawiono wybrane właściwości użytkowe szamponu oryginalnego i produktu rynkowego. Jakość obu szamponów była porównywalna, natomiast wartość liczby zeinowej (LZ), będącej miarą potencjału drażniącego, była o ponad 30% mniejsza niż LZ szamponu rynkowego.

EN

Based on the analysis of published results of studies on the complexes of polymers with surfactants in aqueous solutions, shampoo formulations containing sodium dodecyl sulfate (SDS) and polyvinylpyrrolidone (PVP), which are mild to the skin, were developed. The measurements of surface tension, foamability and zein number confirmed that the aqueous solutions of PVP and SDS may be used as bases for shampoo with low irritation potential. The most favorable evaluation of physicochemical and sensory tests was obtained for a shampoo containing PVP90 (termed the original shampoo). A comparison of selected functional properties of the original product with the commercial product was performed. Both shampoos were of comparable quality, but the zein number (ZN), which is a measure of irritation potential, was reduced by more than 30 % compared to the commercial shampoo.

3

Solutions of water sterically specific surfactants as model ecological cutting fluids

Sułek M. W., Hreczuch W., Przepiórka J., Adach A.

Tribologia

|

2017

|

nr 1

87--95

EN

From the large group of surfactants with branched chains, sulfosuccinate derivatives obtained based on 2-ethylhexyl alcohol were selected. The surfactant of reference was ethoxylated sulfosuccinate with an alkyl chain (C12-C14). Tests regarding foam-forming ability (V0) and foam stability (V10) for selected solutions of the three surfactants were performed. Foam stability of the solutions of sterically specific surfactants (P13, P14) decreased by up to a factor of ten as compared with the equivalent linear alkyl chain (P19). This was achieved with the high surface activity of the solutions of these compounds as represented by surface tension and wettability of the surface of the bearing steel. The consequence of the high surface activity of the compounds were low friction and wear in tribological tests at constant load and excellent anti-seizure properties. On the cooperating friction pairs, adsorption layers were formed, effectively separating the two materials and able to transfer the high loads [L. 3]. Summing up, there is the possibility of using solutions of sterically specific surfactants as model cutting fluids with low foaming ability.

PL

Z licznej grupy surfaktantów o rozgałęzionych łańcuchach wybrano pochodne sulfobursztynianowe otrzymane na bazie oksyalkinelowego alkoholu 2-etyloheksylowego. Surfaktantem odniesienia był etoksylowany sulfobursztynian posiadający łańcuch alkilowy (C12-C14). Wykonano testy określające zdolność pianotwórczą (V0) i trwałość piany (V20) wytypowanych roztworów trzech surfaktantów. Trwałość piany roztworów sterycznie specyficznych ZPC (P13, P14) zmniejszyła się nawet dziesięciokrotnie w stosunku do ich odpowiedników z liniowym łańcuchem alkilowym (P19). Efekt ten uzyskano przy wysokiej aktywności powierzchniowej roztworów tych związków, której miarą było napięcie powierzchniowe i zwilżalność powierzchni stali łożyskowej. Konsekwencją wysokiej aktywności powierzchniowej związków były niskie opory ruchu i zużycie w testach tribologicznych przy stałym obciążeniu oraz doskonałe właściwości przeciwzatarciowe. Na współpracujących tarciowo parach ciernych tworzą się warstwy adsorpcyjne skutecznie oddzielające materiały oraz przenoszące wysokie obciążenia. Reasumując, udokumentowano możliwość stosowania roztworów sterycznie specyficznych surfaktantów jako modelowych cieczy obróbkowych o niskiej pianotwórczości.

4

Biopolyols as ecological lubricant

Sułek M. W., Dąbrowski Z., Szczerek M., Drabik J., Rogoś E.

Tribologia

|

2016

|

nr 6

159--166

EN

Vegetable oils are characterized by high lubricity. Their applications are limited due to their low stability, particularly at high temperatures and in the presence of an oxidizing agent, e.g., atmospheric oxygen. A new approach has been proposed to obtain vegetable oil derivatives with higher stability. The approach consists in the epoxidation and then hydroxylation of the oils. These reactions resulted in obtaining a biopolyol in which double bonds were substituted by isopropyl alcohol. The biopolyol obtained was tested on a four-ball apparatus. The tests were carried out at a constant load, and the seizure tests were performed at a load increasing at a constant rate. The results obtained were compared with those for castor, sunflower, and rapeseed oils used in lubrication. It was found that biopolyol exhibited comparable or even better lubricating properties than the reference oils.

PL

Oleje roślinne charakteryzują się wysoką smarnością. Ich szerokie stosowanie jest ograniczone ze względu na niską trwałość, szczególnie w wysokich temperaturach i w obecności czynnika utleniającego, na przykład tlenu atmosferycznego. W celu otrzymania pochodnych olejów roślinnych o wyższej trwałości zaproponowano nowe podejście, które polega na reakcji epoksydowania, a następnie hydroksylowania tych olejów. W wyniku tych reakcji otrzymano biopoliol, w którym wiązania podwójne podstawiono alkoholem izopropylowym. Otrzymany biopoliol poddano badaniom na aparacie czterokulowym. Wykonano testy przy stałym obciążeniu oraz testy zatarcia przy wzrastającym ze stałą szybkością obciążeniu węzła tarcia. Uzyskane rezultaty odniesiono do stosowanych w technice smarowniczej olejów: rycynowego, słonecznikowego i rzepakowego. Stwierdzono, że biopoliol charakteryzował się porównywalnymi, a nawet korzystniejszymi właściwościami smarnymi w porównaniu z olejami referencyjnymi.

5

Nowe surfaktanty jako potencjalne składniki płynów do prania

Sułek M. W., Hreczuch W., Janiszewska J., Kurzepa K., Mirkowska B., Dudek R.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 9

1744--1748

PL

W opracowaniu nowych środków do prania można wskazać na tworzenie nowych postaci znanych produktów oraz wprowadzanie nowych surowców. W zakresie formy wyraźną tendencję wzrostową wykazują płyny, które z powodzeniem zastępują proszki. Formulacje te pozwalają na wprowadzenie szerokiej gamy nowych, efektywnych surowców, które nie mogą być składnikami proszków. Wśród nowych surowców duże znaczenie mają surfaktanty. Badano wybrane aktywne powierzchniowo oksyalkilaty 2-etyloheksanolu. Przedmiotem badań był wpływ rodzaju i stężenia tych związków na wytypowane właściwości fizykochemiczne i użytkowe modelowych roztworów piorących.

EN

Three new 2-ethylhexanol alkoxylate surfactants were studied in aq. solns. for stability, d., viscosity, wettability, surface tension, foamability, emulsifiability, emulsion stability and washing power. The results were compared with those of 2 com. surfactants. The studied surfactants showed lower foamability but also lower washing power in comparison to com. ones.

6

Ecological cutting fluids

Sułek M. W., Seweryn A., Bąk-Sowińska A., Bujak T.

Problemy Eksploatacji

|

2016

|

no. 4

107--118

EN

Industrial cutting fluids are used in the form of emulsions and microemulsions of the o/w type. They pose a hazard for the natural environment and the personnel working with them. This paper presents a new type of safe cutting fluids: aqueous solutions of surfactants. Physicochemical, tribological and operational tests were carried out in order to optimize the compositions of the cutting fluids. Physicochemical and operational properties of the optimized cutting fluid are comparable to those of the best equivalents available on the market.

PL

Stosowane w praktyce przemysłowej ciecze obróbkowe występują w formie emulsji i mikroemulsji typu o/w. Stanowią one zagrożenie dla środowiska naturalnego oraz ludzi na stanowiskach pracy. W przedstawionym artykule zaprezentowano nowy rodzaj bezpiecznych w stosowaniu cieczy chłodząco-smarujących. Są nimi wodne roztwory aktywne powierzchniowo. Dla zoptymalizowanych składów cieczy obróbkowych przeprowadzono badania fizykochemiczne, tribologiczne oraz eksploatacyjne. Ciecz obróbkowa o zoptymalizowanym składzie ma porównywalne a nawet korzystniejsze właściwości fizykochemiczne i użytkowe w porównaniu z ich najlepszymi odpowiednikami rynkowymi.

7

Wodne roztwory etoksylatów oleju słonecznikowego jako efektywne bazy substancji smarowych

Sułek M. W., Bąk-Sowińska A.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 8

1506-1508

8

Sole amoniowe jako funkcjonalne składniki cieczy obróbkowych nowej generacji

Sułek M. W., Seweryn A., Ogorzałek M., Klimaszewska E.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 9

1674-1676

PL

Jako modelowe ciecze obróbkowe nowej generacji zaproponowano wodne roztwory kopolimeru winylopirolidonu, metakryloamidu, winyloimidazolu i czwartorzędowanego winyloimidazolu (Polyquaternium 68). Zweryfikowano ich właściwości smarowe przez wyznaczenie oporów ruchu i zużycia za pomocą aparatu czterokulowego (T-02). Zaobserwowano znaczną poprawę ich charakterystyk tribologicznych w porównaniu z wodą jako bazą. Nastąpiło ok. 4-krotne obniżenie współczynnika tarcia i ok. 2,5-krotne zmniejszenie średnicy śladu zużycia. W obecności roztworów soli amoniowych układ mechaniczny nie uległ zatarciu nawet przy obciążeniu 4 kN, podczas gdy dla wody obserwowano zatarcie już przy 2 kN.

EN

Aq. solns. of a com. vinylpyrrolidone/methacrylamide/vinylimidazole/vinylimidazole methylsulfate copolymer were studied for lubricating properties by using a 4-ball tester. The friction coeff. and wear scar diam. decreased substantially with increasing concn. of the ammonium salt soln. In presence of the ammonium salt, the mech. system did not undergo seizure even at a load of 4 kN, whereas a seizure was obsd. for water already at 2 kN.

9

Wpływ budowy łańcucha alkilowego na właściwości przeciwzatarciowe wodnych roztworów oksyetylenowanych alkoholi

Sułek M. W., Bocho-Janiszewska A., Małysa A.

Tribologia

|

2012

|

nr 5

183--190

PL

W artykule przedstawiono wpływ budowy łańcucha alkilowego oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych na właściwości przeciwzatarciowe ich wodnych roztworów. Przedmiotem badań były wodne roztwory mieszaniny dwóch alkoholi laurylowego i mirystylowego, oksyetylenowanych 7 i 10 molami tlenku etylenu oraz dwa alkohole izotridecylowe, oksyetylenowane 7 i 9 molami tlenku etylenu. Charakterystyki tribologiczne były wyrażone poprzez właściwości przeciwzatarciowe, których miarą były: obciążenie zacierające (Pt), obciążenie zatarcia (poz), graniczne obciążenie zatarcia (poz) oraz średnica skazy (d). Wykorzystano aparat czterokulowy (tester T02). Analiza wielkości charakteryzujących zatarcie wskazuje, że alkohole z rozgałęzionymi łańcuchami mają, w porównaniu z alkoholami liniowymi, zdecydowanie niższą efektywność przeciwdziałania zacieraniu. Obserwowane zmiany wielkości tribologicznych są interpretowane w kategoriach niższej trwałości filmu smarnego tworzonego przez izoalkohole z ich wodnych roztworów. Tworzony w warunkach tarcia film smarny nie jest trwały i nie zabezpiecza wystarczająco współpracujących elementów pary ciernej przed zużyciem i zatarciem. Dlatego wodne roztwory izoalkoholi w warunkach względnie niskich obciążeń nie mogą stanowić efektywnych substancji smarowych.

EN

This paper discusses the effect of the structure of the alkyl chain of ethoxylated fatty alcohols on antiseizure properties of their aqueous solutions. The subjects of the study were aqueous solutions of a mixture of lauryl and myristyl alcohols ethoxylated with 7 and 10 moles of ethylene oxide and two isotridecyl alcohols ethoxylated with 7 and 9 moles of ethylene oxide. The tribological characteristics were expressed by antiseizure properties whose measure were scuffing load (Pt), seizure load (Poz), limiting pressure of seizure (poz), and wear scar diameter (d). A four-ball tribotester (T-02) was used in the tests. The analysis of the quantities characterising seizure indicates that, compared to linear alcohols, branched-chain alcohols are considerably less efficient in antiseizure properties. The observed changes in tribological quantities are interpreted in terms of the lower stability of the lubricant film formed by isoalcohols from their aqueous solutions. The lubricant film being formed under friction conditions is not stable and does not sufficiently protect friction pair elements against wear and seizure. Therefore, aqueous solutions of isoalcohols cannot act as efficient lubricants under relatively low load conditions.

10

Rola aktywnych powierzchniowo pochodnych silikonów jako dodatków modyfikujących właściwości smarne wody

Sułek M. W., Zięba M., Wasilewski T., Sas W.

Tribologia

|

2012

|

nr 3

201-207

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 (Quaternium-80), który zaliczany jest do surfaktantów kationowych oraz oksyetylenowany silikon należący do grupy niejonowych związków powierzchniowo czynnych (Bis-PEG/PPG-20/20 Dimethicone). W prezentowanej pracy wyznaczone zostały opory ruchu i zużycie w obecności wodnych roztworów wybranych pochodnych silikonowych jako modelowych substancji smarowych. Testy prowadzono za pomocą aparatu T-02 wyprodukowanego przez Instytut Technologii Eksploatacji w Radomiu. Stwierdzono, że w zakresie niskich stężeń, rzędu kilku procent, kationowy surfaktant zdecydowanie zmniejsza opory ruchu i zużycie w stosunku do jego niejonowego odpowiednika.

EN

Silicone oils are used as lubricants or additives modifying lubricating properties of oil bases. However, these compounds are not water soluble. Therefore, the following silicone derivatives were selected as additives improving the lubricity of water: quaternary diamide polydimethylsiloxane (Quaternium-80) which is a cationic surfactant and an ethoxylated silicone that is a nonionic surfactant (Bis-PEG/PPG-20/20 Dimethicone). In this study, the 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-02 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.

11

Wpływ budowy łańcucha alkilowego na właściwości tribologiczne wodnych roztworów oksyetylenowanych alkoholi

Sułek M.W., Wasilewski T., Bocho-Janiszewska A., Małysa A.

Tribologia

|

2011

|

nr 1

141-158

PL

W artykule przedstawiono wpływ budowy łańcucha alkilowego oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych na właściwości fizykochemiczne i tribologiczne ich wodnych roztworów. Przedmiotem badań były wodne roztwory mieszaniny dwóch alkoholi, zawierających 12 i 14 atomów węgla w łańcuchu alkilowym, oksyetylenowanych 7 i 10 molami tlenku etylenu (C12- C14EO7 i C12-C14 EO10) oraz dwa alkohole izotridecylowe, oksyetylenowane 7 i 9 molami tlenku etylenu (izo-C13EO7 i izo-C13EO9). Miarą aktywności powierzchniowej były zmierzone wartości napięcia powierzchniowego i kąta zwilżania powierzchni stali. Charakterystyki tribologiczne były wyrażone poprzez opory ruchu i zużycie przy stałym nacisku. Wykorzystano tribometr ze skojarzeniem kula–tarcza (tester T-11). Stwierdzono, że izoalkohole wykazują wyższą zdolność do obniżania napięcia powierzchniowego, natomiast mniejszą zdolność do zwilżania powierzchni stali w stosunku do alkoholi o liniowych łańcuchach alkilowych. Udowodniono, że dla niewielkich obciążeń (10, 50 N) dodatek alkoholi o rozgałęzionych łańcuchach w zdecydowanie mniejszym stopniu wpływa na obniżenie oporów ruchu i zużycia niż ich odpowiedników liniowych. Obserwowane zmiany wielkości tribologicznych są interpretowane w kategoriach niższej trwałości filmu smarnego tworzonego przez izoalkohole z ich wodnych roztworów. Tworzony w warunkach tarcia film smarny nie jest trwały i nie zabezpiecza wystarczająco współpracujących elementów pary ciernej przed zużyciem, dlatego wodne roztwory izoalkoholi nie mogą stanowić efektywnych substancji smarowych.

EN

The influence of the structure of ethoxylated fatty alcohol alkyl chain on physical-chemical and tribological properties of their aqueous solutions is analysed in the paper. Aqueous solutions of mixtures of two alcohols, containing 12 and 14 carbon atoms in alkyl chains, ethoxylated with 7 and 10 moles of ethylene oxide (iso-C13EO7 and iso-C13EO9) were tested. Surface activity was measured as surface tension and the angle of wetting steel. Tribological characteristics were expressed in terms of motion resistance and wear under constant load. A ball-on-disc tribometer (T-11 tester) was employed. It was observed that isoalcohols revealed a better ability to reduce surface tension and worse to wet steel surfaces, as compared to alcohols containing linear alkyl chains in their structures. It was proved that, under small loads (10.5 N), the reduction of motion resistance and wear was significantly smaller in the case of alcohols containing branched chains than in the case of their linear analogues. The changes of the tribological properties observed could be interpreted in terms of the lower durability of the lubricating film formed by the isoalcohols from their solutions. The film created under conditions of friction is not durable and does not protect the cooperating elements of the friction couple against wear. That is why the aqueous solutions of isoalcohols cannot be used as efficient lubricants.

12

Polimery kationowe jako efektywne dodatki do substancji smarowych na bazie wody

Sułek M. W., Wasilewski T., Sas W.

Tribologia

|

2011

|

nr 5

213-223

PL

Głównie ze względu na aspekty ekologiczne prowadzone są badania nad zastosowaniem wody jako bazy substancji smarowych. Trwają próby poprawy jej niekorzystnych właściwości tribologicznych i fizykochemicznych (np. działania korodującego) przez wprowadzanie dodatków. W prezentowanej pracy jako komponenty roztworów zaproponowano kationowe polimery wykazujące aktywność powierzchniową. Są nimi Polyquaternium-7 (PQ7, kopolimer chlorku diallilo dimetyloamoniowego i akryloamidu) i Polyquaternium-47 (PQ47, kopolimer kwasu akrylowego, chlorku metakryloamidopropylotrimetylo amoniowego oraz akrylanu metylu). Podjęta problematyka badawcza jest zgodna z aktualnymi tendencjami prezentowanymi w przedmiotowej literaturze. Postuluje się w niej nawet zastosowanie kationowych polimerów do smarowania ruchomych elementów w żywych organizmach. Przeprowadzono pomiary właściwości fizykochemicznych (napięcie powierzchniowe, lepkość) i tribologicznych (współczynnik tarcia, średnica skazy zużycia) w funkcji stężenia (1–5%) i obciążenia (10, 30 i 50 N). W tym celu wykorzystano Tribometr T-11 produkcji Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB w Radomiu. Stwierdzono wysoką efektywność działania obydwu kationowych polimerów na obniżanie oporów ruchu i zużycia. Stwierdzono nawet 3-krotne zmniejszenie współczynnika tarcia i 2,5-krotne obniżenie średnicy skazy. Dyskutowano wpływ rodzaju związku i jego stężenia oraz wartości stosowanych obciążeń na zmierzone wielkości.

EN

Studies on water as a lubricant base are being carried out primarily because of ecological considerations. Attempts are being made to improve its unfavourable tribological and physicochemical properties (e.g. corrosive action) by incorporating additives. In this paper, surface-active cationic polymers have been suggested as solution components. The polymers are Polyquaternium-7 (PQ7, a copolymer of diallyldimethylammonium chloride and acrylamide) and Polyquaternium-47 (PQ47, a terpolymer of acrylic acid, methacrylamidopropyl trimethyl ammonium chloride and methyl acrylate). This subject of study is consistent with current tendencies found in the literature on the subject. The application of cationic polymers to the lubrication of movable elements of living organisms has even been suggested. Physicochemical properties (surface tension, viscosity) and tribological properties (friction coefficient, wear scar diameter) were measured as a function of concentration (1-5%) and load (10, 30 and 50 N). The measurements were carried out using a T-11 tribometer produced at the Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute in Radom. It was found that the two cationic polymers were highly effective in reducing motion resistance and wear. A threefold decrease in the coefficient of friction and a 2.5-fold reduction in wear scar diameter were found. The effects of the kind of compound and its concentration as well as the applied loads on the quantities measured are discussed.

13

Wpływ rodzaju anionu w imidazoliowych cieczach jonowych na ich właściwości tribologiczne

Sułek M.W., Wasilewski T., Ogorzałek M., Pernak J., Walkiewicz F.

Tribologia

|

2010

|

nr 6

107-115

PL

Celem pracy jest poszukiwanie nowych, efektywnych baz substancji smarowych, obniżających opory ruchu i zużycie. W artykule wykazano, że ciecze jonowe mogą wpływać na niezawodność i trwałość układów tribologicznych. Substancje te występują w temperaturach "pokojowych" w stanie ciekłym w postaci jonów. W pracy określano charakterystyki tribologiczne trzech związków zaliczanych do imidazoliowych cieczy jonowych, różniących się rodzajem anionu. Badania tribologiczne prowadzono w skojarzeniu materiałowym stal–stal (aparat czterokulowy T-02). Analizowano opory ruchu i zużycie, których miarą było odpowiednio współczynnik tarcia oraz średnica skazy. Po testach analizowano profile zużycia skazy kulek. Z uzyskanych rezultatów badań tribologicznych wynika, że badane ciecze jonowe charakteryzują się niższymi oporami ruchu oraz mniejszym zużyciem w porównaniu z olejem parafinowym. Najniższymi wartościami współczynnika tarcia 0,08 charakteryzuje się ciecz jonowa zawierająca anion 3-aminotriazolanowy. Analiza uzyskanych rezultatów wskazuje, że imidazoliowe ciecze jonowe mogą być bardzo skutecznymi i efektywnymi bazami substancji smarowych.

EN

This paper concerns research on new, effective lubricant bases that reduce friction and seizure. It is shown, that ionic liquids are substances that influence the reliability and durability of tribosystems. At room temperatures, they are liquids and consist of only ions. Tribological characteristics of three imidazolium compounds differing in anion were researched. Tribological investigation was carried out on a four-ball tester (T-02), steel-steel contact. Motion resistance (friction coefficient) and seizure (wear scar diameter) were analysed. Profiles of balls after tests were also analysed. Ionic liquids researched have better tribological characteristics in comparison to paraffin oil. The lowest (0.08) friction coefficient value was obtained for an ionic liquid containing 3-aminotriazolan anion. It is stated that imidazolium ionic liquids can be an effective base for lubricants.

14

Kapryloamfoproponian sodu jako efektywny dodatek modyfikujący właściwości smarne wody

Sułek M.W., Bąk A.

Tribologia

|

2010

|

nr 6

99-106

PL

Przedstawiona tematyka jest kontynuacją dotychczas prowadzonych badań substancji smarowych na bazie wody i aktywnych powierzchniowo związków. Przewiduje się wykorzystanie uzyskanych rezultatów do opracowania składu cieczy eksploatacyjnych. Wytypowany dodatek, kaprylo-amfoproponian sodu (CyNa), modyfikujący właściwości smarne wody, jest amfoterycznym związkiem powierzchniowo czynnym. Właściwości zatarciowe wodnych roztworów CyNa są określane za pomocą aparatu czterokulowego (T-02). Wyznaczono obciążenie zacierające (Pt), obciążenie zatarcia (Poz) oraz graniczny nacisk zatarcia (poz). Na podstawie uzyskanych wyników analizowano zdolności przeciwzatarciowe wodnych roztworów stosowanego surfaktantu.

EN

The subject matter of this paper is a continuation of research on water and surface active agents as lubricants. It is assumed that data obtained shall be used to develop working fluid formulations. The additive chosen, sodium caprylamphopropionate (acronym: CyNa), is an amphoteric surfactant. The seizure properties of water based solutions of CyNa were determined by the four-ball tester (T-02). Scuffing load (Pt), seizure load (Poz) and limiting pressure of seizure (poz) were determined.

15

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

Sułek M. W., Zięba M., Wasilewski T., Sas W.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

|

2010

|

Vol. 45, nr 3

19-28

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.

16

Wpływ rodzaju i stężenia rozpuszczalnika organicznego na właściwości użytkowe mleczek czyszczących zawierających mikrosferę

Sułek M. W., Wasilewski T., Klimaszewska E.

Przemysł Chemiczny

|

2010

|

T. 89, nr 8

1064-1069

17

Globalne trendy gospodarcze w sektorze środków powierzchniowo czynnych

Sułek M. W., Li QiuXiao Li, Sun Yongqiang Sun, Hreczuch W.

Przemysł Chemiczny

|

2010

|

T. 89, nr 10

1316-1318

18

Właściwości tribologiczne wybranych cieczy jonowych w skojarzeniach materiałowych: stal-PA6 i stal-PMMA

Sułek M.W., Wasilewski T., Ogorzałek M., Bąk A., Skrzek P., Pernak J., Walkiewicz F.

Tribologia

|

2009

|

nr 4

215-222

PL

Jednym z kierunków poszukiwań nowych baz substancji smarowych lub dodatków do baz są ciecze jonowe. Rekomendowane są one jako należące do tzw. "zielonej chemii". Ciecze te osiągają temperaturę topnienia rzędu "temperatur pokojowych". W pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych w skojarzeniu: stalowa kulka–tarcza wykonana alternatywnie z: poliamidu 6 oraz polimetakrylanu (Tester T-11). Wyznaczono współczynnik tarcia i profile zużycia w warunkach tarcia suchego i w obecności: wody, oleju parafinowego oraz dwóch rodzajów cieczy jonowych. Stwierdzono, że ciecze jonowe charakteryzują się niskimi oporami ruchu i zużyciem porównywalnymi z olejem parafinowym, który jest stosowany jako standardowa baza. W związku z tym można postulować, że ciecze jonowe mogą być traktowane jako nowy rodzaj bazy substancji smarowych.

EN

Ionic liquids are one of novel substances used as bases of lubricating oils or as additives. They are among so called "green chemistry" group of substances. Melting point of ionic liquids occurs at room temperatures. Authors present research results of tribological tests at ball – on – disc tester. Balls were made of steal and discs alternatively: polyamide 6 and poly(methyl methacrylate) (PMMA). Wear profiles and friction coefficients were researched during dry friction and in presence of water, paraffinic oil and two types of ionic liquids. According to paraffinic oil which is standard base oil ionic liquids have low motion resistance and wear. That is why it can be stated that ionic liquids can be treated as new type of base oils.

19

Ocena smarności mieszanin estrów metylowych kwasów tłuszczowych otrzymywanych z olejów roślinnych w oleju napędowym

Sułek M.W., Kulczycki A., Małysa A.

Tribologia

|

2009

|

nr 4

189-197

PL

Przedstawione rezultaty badań są częścią programu badawczego, w którym dokonano optymalizacji składu kompozycji oleju napędowego z dodatkami estrów metylowych kwasów tłuszczowych (FAME – Fatty Acid Methyl Esters) otrzymanych z olejów roślinnych, które znalazłyby zastosowanie jako ekologiczne paliwa do silników z zapłonem samoczynnym (diesla). Jako potencjalne dodatki modyfikujące właściwości smarne oleju napędowego zaproponowano roztwory mieszanin FAME. Dla wytypowanych kompozycji biopaliw wykonano badania tribologiczne, z wykorzystaniem aparatu realizującego ruch posuwisto-zwrotny kulki po płaszczyźnie z wysoką częstotliwością (HFRR – High Frequency Reciprocating Ring – Ball-on-Flat). Badania prowadzone były dla: skojarzenia materiałowego stal–stal i styku skoncentrowanego. Właściwości tribologiczne określono przez: opory ruchu, zużycie i stopień pokrycia filmem smarnym. Celem przeprowadzonych badań było podjęcie próby otrzymania korelacji między mierzonymi wielkościami charakteryzującymi tarcie a udziałem procentowym biododatków w oleju napędowym. Wykazano, że już przy 10% udziale dodatku mieszaniny FAME z oleju rzepakowego z FAME z oleju słonecznikowego w stosunku 1:1 w oleju napędowym, współczynnik tarcia maleje o ok. 30%, a zużycie zmniejsza się prawie dwukrotnie względem oleju napędowego, co może być wynikiem wzrostu trwałości filmu smarnego.

EN

The results presented are a part of the research program aimed at the optimisation of diesel fuel containing fatty acid methyl esters (FAME) derived from vegetable oils. The esters could be applied as an ecological fuel for diesel engines. FAME solutions were proposed as additives modifying the lubricity of diesel fuel. For the bio-diesels selected, tribological tests using high frequency reciprocating ring ball-on-flat apparatus were performed. The tests were carried out for steel-steel and concentrated contact. The tribological properties are described as motion resistance and the level of coverage by the lubricating film. The purpose of the research was to determine the correlation between the friction characteristics measured and the content of bio-additives in diesel fuel. It was proved that, at 10% content of the mixtures, the friction coefficient was reduced by 20% and wear was reduced 2-fold, as compared to diesel oil. This can be a result of an increase of the durability of the lubricating film.

20

Charakterystyki tribologiczne cieczy jonowych zawierających kation amoniowy

Sułek M.W., Wasilewski T., Ogorzałek M., Bąk A., Pernak J., Walkiewicz F.

Tribologia

|

2009

|

nr 4

207-214

PL

W poszukiwaniu nowych aktywnych baz olejowych wskazano na ciecze jonowe, które występują w temperaturach "pokojowych" w stanie ciekłym. Mają one wiele interesujących właściwości, które mogą wpłynąć na niezawodność (właściwości przeciwzatarciowe) i trwałość (właściwości przeciwzużyciowe) układów tribologicznych. Wykonano dwa rodzaje testów: zatarciowe z liniowym narostem obciążenia (T02) oraz przy stałym obciążeniu (T11) dla dwóch rodzajów cieczy jonowych 1,2,4-triazolanu didecylodimetyloamoniowego ([124TA][DMA]) i 1,2,4-triazolanu benzalkoniowego ([124TA][BA]) oraz oleju parafinowego, który stanowi ich medium odniesienia. Z uzyskanych rezultatów wynika, że ciecze jonowe jako bazy w większym stopniu wpływają na zdolność układu do przeciwdziałania zacieraniu niż na obniżenie oporów ruchu i zużycia.

EN

Ionic liquids which are liquids at room temperatures were chosen asnew active base oils. They have lots of interesting properties which can affect in reliability and permanence of tribological systems. Two types of tests were carried out: automatic, continuous increasing of the load during the run (four-ball testing machine) and with constant load (ball – on – disc tester) for two types of ionic liquids 1,2,4-triazolan didecyldimethyloammonium ([124TA][DMA]) and 1,2,4-triazolan benzalkonium ([124TA][BA]). What is more paraffinic liquid was tested as a model base oil. It can be stated that ionic liquids as base oils have better characteristics according to extreme pressure properties rather than lowering wear and motion resistance.