НОВЫЕ ПОДХОДЫ К СИНТЕЗУ ЭФФЕКТИВНЫХ МОДИФИКАТОРОВ ТРЕНИЯ НА ОСНОВЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ О.П.Паренаго Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева. - презентация

1 НОВЫЕ ПОДХОДЫ К СИНТЕЗУ ЭФФЕКТИВНЫХ МОДИФИКАТОРОВ ТРЕНИЯ НА ОСНОВЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ О.П.Паренаго Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН Круглый стол «Трибология в России; текущие проблемы и перспективы развития» 15 января 2009 г

2 ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПРИСАДОК К МАСЛАМ АНТИОКСИДАНТЫ ПРОТИВОИЗНОСНЫЕ ПРОТИВОЗАДИРНЫЕ АНТИФРИКЦИОННЫЕ (МОДИФИКТОРЫ ТРЕНИЯ) ВЯЗКОСТНЫЕ ДЕПРЕССОРНЫЕ ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ ДИСПЕРГИРУЮЩИЕ (МОЮЩИЕ) ДРУГИЕ

3 ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ МОДИФИКАТОРЫ ТРЕНИЯ Области применения: Добавки к маслам, снижающие потери на трение Добавки к СОЖ Преимущества: Экономия топлива до 5% Низкая концентрация ( 500 ppm) Повышение качества масел Качество поверхности

4 Дисульфид молибдена MoS 2 природный минерал слоистая структура (тригональная призма), как у графита

5 Серосодержащие комплексы молибдена Диалкилдитиокарбаматы молибдена (с различными лигандами) Диалкилдитиофосфат молибдена

6 ОСОБЕННОСТИ СИНТЕЗА КОМПЛЕКСОВ МОЛИБДЕНА 1.Синтезы многостадийные, низкий выход продуктов 2. Недостаточная воспроизводимость в различных синтезах 3. Необходимость использования тщательно осушенных и очищенных растворителей 4.Инертная атмосфера, отсутствие следов кислорода 5.Использование токсичных исходных реагентов (пента- сульфида фосфора, P 2 S 5 или сероуглерода, CS 2 )

7 Соединения молибдена как модификаторы трения

8 ОБЩАЯ ФОРМУЛА ДЕТЕРГЕНТНО- ДИСПЕРГИРУЮЩИХ (МОЮЩИХ) ПРИСАДОК [(R-SO 3 )Ca] k [Ca(OH 2 )] m [CaCO 3 ] n Начало производства – 50-е годы XX века Мировой объем производства – сотни тысяч тонн/год

9 Galsworthy, Hammond, Hone. Oil-soluble colloidal additives. Curr.Opin.Colloid Interface Sci., 2000, 5, 274 Карбонатное ядро Слой карбоната/гидроксида Слой ПАВ

10

11 Масло ПАВ CaO/CaCO 3 Антифрикционные присадки Детергентно-диспергирующие присадки Масло Модификатор MoS 3 ПОДХОД К СИНТЕЗУ

12 СПОСОБЫ СИНТЕЗА НАНОЧАСТИЦ Общий принцип - резкое изменение фазового состояния - распыление в вакууме; - термообработка; - облучение; - испарение; - диспергирование; - эмульгирование; - другое

13 Синтез наночастиц (схема 1)

14 МОДИФИКАЦИЯ ОБЩАЯ СХЕМА Создание микроэмульсии Реакция с H2SH2S Добавление модифицирующего агента Удаление ПАВ Выделение продукта

15 РАЗЛОЖЕНИЕ В ГОРЯЧЕЙ АМФИФИЛЬНОЙ МАТРИЦЕ (СХЕМА 2)

16 РАЗЛОЖЕНИЕ В ГОРЯЧЕЙ АМФИФИЛЬНОЙ МАТРИЦЕ

17 ДАННЫЕ РЕНТГЕНОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ (SAXS)

18 ИЗОБРАЖЕНИЯ АТОМНО- СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ

19 ТРИБОЛОГИЯ: ДАННЫЕ SRV

20 ТРИБОЛОГИЯ: CAMERON PLINT

21 СИНЕРГИЗМ ДЕЙСТВИЯ НАНО-MoS 3 И ДИТИОФОСФАТА ЦИНКА

22 ВЫВОДЫ Рассмотрена роль серосодержащих соединений молибдена в качестве модификаторов трения Предложены и реализованы пути синтеза растворимых в углеводородных средах наночастиц сульфидов молибдена На их основе создан новый класс антифрикционных присадок к смазочным маслам Продемонстрирована важная роль наноразмерных структур в развитии химии смазочных материалов

23 БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ !