Cтраница 2
Добавление вязкостных присадок к маслам повышает не только вязкость, но и индекс вязкости. По данным Джорджи [30], увеличение индекса вязкости достигает почти максимального значения при низкой концентрации вязкостной присадки; при более высоких концентрациях присадки повышение индекса вязкости менее значительно. [16]
Современные концепции принципа действия вязкостных присадок основаны на поведении полимеров в чистых растворителях. В соответствии с этими концепциями увеличение индекса вязкости определяется взаимодействиями внутри полимерной молекулы и между полимером и маслом. В хорошем растворителе молекулы вытянуты, так как они окружены сольватированной оболочкой, и практически никакого внутримолекулярного или межмолекулярного притяжений не происходит. В вытянутом состоянии они оказывают больший загущающий эффект, чем в свернутом состоянии в плохом растворителе, в котором полимерные молекулы притягиваются друг к другу под действием внутри - и межмолекулярных адгезионных сил и вытесняют молекулы растворителя ( масла) в процессе свертывания в клубок. Высокая характеристическая вязкость достигается в хорошем растворителе, а малая - в плохом растворителе. Поскольку растворимость полимеров увеличивается с температурой, то в плохом растворителе степень увеличения характеристической вязкости [ т ] ] больше, чем в хорошем растворителе, так как уже при низких температурах происходит значительное развертывание клубка. [17]
Существенное возрастание вязкости нефтяных масел при охлаждении и ее уменьшение при повышенных температурах затрудняют нормальную работу машин и механизмов. Чтобы предотвратить резкое изменение вязкости с температурой ( увеличения индекса вязкости) и повысить прокачиваемость масел при низких температурах, в них вводят вязкостные присадки. Без их использования невозможно также получение северных, арктических и всесезонных масел. В качестве вязкостных присадок применяют, как правило, высокомолекулярные органические вещества - полиизобутилены мол. [18]
Не оказывая заметного влияния на большинство свойств масла, добавка паратона повышает вязкость масла и увеличивает его индекс вязкости; при этом, чем ниже индекс вязкости исходного масла, тем эффективнее сказывается влияние паратона. Смешение масел с паратоном подчиняется законам смешения минеральных масел; в частности, увеличение индекса вязкости масла зависит исключительно от первоначального индекса вязкости масла и величины добавки к нему паратона. [19]
Для данной углеводородной группы при увеличении длины цепи путем наращения СР2 - групп вязкость увеличивается гораздо быстрее, чем при росте цепи в результате прибавления СН2 - групп. Так же, как и в первом случае, наблюдаются постепенное уменьшение угла наклона по ASTM и увеличение индекса вязкости по Хардиману и Ниссану, но последний не увеличивается так быстро, как в первом случае. [20]
Спиртовые цепи обычно оказывают на свойства сложного эфира большее влияние, чем длина кислотного остатка в молекуле. Для любой данной спиртовой цепи эфиры глутаровой и адипиновой кислот являются менее вязкими, чем эфиры азе-лаиновой и себациновой кислот. Наиболее важным следствием увеличения длины цепи является увеличение индекса вязкости. Для получения эфира азелаиновой кислоты, которая на один атом углерода короче, чем себациновая, можно применять спирты с четырьмя атомами углерода в цепи, для того чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к вязкости и индексу вязкости. Например, температура замерзания ди - ( 2-этилбутил) азелаината равна - 45 С, индекс вязкости 149, а вязкость при - 40 С равна 500 ест. [21]
Для получения высокоиндексных масел все шире применяют процессы гидрокрекинга и каталитического гидрирования. Экономичность процесса гидрокрекинга в значительной мере зависит от рабочего давления. Первоначальные и эксплуатационные затраты при гидрокрекинге существенно больше, чем при селективной очистке, однако по мере увеличения индекса вязкости получаемых масел разница в этих затратах уменьшается. [22]
К сожалению, органические соединения, имеющие такие же физические параметры ( например, вязкость и температурный диапазон существования жидкого состояния) и химическую инертность, как и обычные смазки и гидравлические жидкости, должны удовлетворять некоторым требованиям величины, формы и конфигурации молекул. Высокая компактность молекул в конденсированных ароматических соединениях с короткими алифатическими цепями может обеспечить нужную радиационную стойкость ( см. гл. Точно так же группы, вводимые во все жидкости на основе эфиров [ например, ди ( 2-этилгексил) - себацинат ] с целью понижения температуры застывания и увеличения индекса вязкости, уменьшают их радиационную стойкость. По этим причинам свойства разработанных в настоящее время жидкостей представляют собой компромисс между радиационной стойкостью и оптимальными физическими и эксплуатационными качествами. Исследования последнего времени направлены, в частности, на снижение температуры застывания и на увеличение вязкостных характеристик без ухудшения радиационной стойкости. Некоторые из этих проблем более подробно обсуждаются ниже. [23]
Углеводородный состав определялся кольцевым методом ван Неса и ван Вестена. Как видно, колебание в содержании нафтеновых колец в Отдельных фракциях незначительно. Увеличение индекса вязкости и снижение уровня вязкости в последних фракциях объясняется более длинными и менее разветвленными боковыми парафиновыми цепями в кольцах. [24]