Stabilizacja ekologicznych środków smarowych otrzymywanych na bazie oleju rzepakowego
Przedstawiono wpływ modyfikacji sposobu
otrzymywania roślinnych olejów bazowych.
Jeden ze sposobów modyfikacji polegał na
przedmuchu masy reakcyjnej gazem inertnym
w końcowym etapie procesu oksypolimeryzacji
termicznej oleju rzepakowego.
Druga metoda modyfikacji polegała na zastosowaniu
przeciwutleniacza, Irganoxu 1035
(2,2’-tiodietylenobis-[3-(3,5-di-tert-butylo-
4-hydroksyfenylo)-propionian]). Obie metody
modyfikacji były też zastosowane równocześnie.
Stwierdzono, że zastosowana
metodyka w procesie oksypolimeryzacji termicznej
ma wpływ na stabilność uzyskanego
produktu, która była określona poprzez
wartość liczby nadtlenkowej i czas indukcji
utleniania. Dla olejów uzyskanych w zmodyfikowanym
procesie wyznaczono charakterystyki
tribologiczne. Oceniono odporność
olejów na oddziaływania przeciwzużyciowe
i przeciwzatarciowe, stosując standardowe
testy tribologiczne rozszerzone o badania
w warunkach narastającego liniowo obciążenia.
Zastosowana modyfikacja wpłynęła na
wzrost odporności na utlenianie uzyskanych
olejów, wyrażony poprzez spadek wartości
liczby nadtlenkowej, istotny wzrost stabilności
oksydacyjnej w stosunku do wyjściowego
oleju oraz zwiększenie zdolności do przenoszenia
obciążeń (wzrost wartości Pt oraz granicznego
nacisku zatarcia poz).
aInstytut Ciężkiej Syntezy Organicznej "Blachownia", Kędzierzyn-Koźle;
bInstytut Technologii Eksploatacji-Państwowy Instytut Badawczy, Radom
Jolanta Iłowskaa,*, Jan Gniadya, Marian Kozupaa, Jolanta Drabikb
Stabilizacja ekologicznych środków smarowych
otrzymywanych na bazie oleju rzepakowego
Stabilization of biogreases made of rapeesed oil
Mgr Jan GNIADY w roku 1974 ukończył studia
na Wydziale Matematyki, Fizyki i Chemii
Uniwersytetu Wrocławskiego. Jest specjalistą
chemikiem w Instytucie Ciężkiej Syntezy
Organicznej "Blachownia" w Kędzierzynie-Koźlu.
Specjalność - technologia organiczna.
Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej "Blachownia", ul. Energetyków 9,
47-225[...]
Wykorzystanie spektroskopii w podczerwieni do oceny procesu wytwarzania smarów plastycznych
W badaniach procesu wytwarzania smarów
kompleksowych w kalorymetrze reakcyjnym
zastosowano analizę spektroskopii w podczerwieni
do monitorowania powstawania in
situ kompleksowego zagęszczacza w środowisku
oleju bazowego. Analizowano zmiany
intensywności pasm absorpcyjnych charakterystycznych
dla grup karboksylowych, karbonylowych
i jonu karboksylanowego. Wpływ
warunków procesu oraz ilości składników na
jakość powstającego smaru kompleksowego
oceniono na podstawie parametrów analitycznych
oraz właściwości smarnych.
Five lubricating greases were produced by thickening
a com. synthetic oil with mixts. of Li 12-hydroxystearate
and Li adipate (mole ratio 1:0,5 to 1:0,75, amts. 11-18% by
mass) and studied for lubricity, oxidative stability and tribologi.
properties. The grease prodn. course was monitored
by IR spectroscopy.
Smary plastyczne są układem koloidalnym, w którym fazą
dyspersyjną jest olej, a fazę zdyspergowaną stanowi środek zagęszczający.
Zagęszczacz tworzy przestrzenną strukturę sieciową, która
wiąże fazę ciekłą i wpływa na konsystencję całego układu. Bardzo
ważny jest rodzaj składowej kwasowej zagęszczacza, która zwykle
stanowi 2-5% masy smaru i jest odpowiedzialna za różnicowanie właściwości użytkowych otrzymanych smarów1). Podczas komponowania
zagęszczaczy smarów kompleksowych stosowane są
kwasy monokarboksylowe (MK) i dikarboksylowe (DK). Najczęściej
jako monokwasy wykorzystywane są alifatyczne kwasy nasycone,
w szczególności kwas stearynowy lub 12-hydroksystearynowy. Kwas
adypinowy, azelainowy i sebacynowy używane są jako dikwasy
karboksylowe do otrzymywania zagęszczaczy smarowych2). Rodzaj
zagęszczacza determinuje zarówno konsystencję, jak i wpływa na
cechy użytkowe3).
Klasyfikacji smarów plastycznych dokonuje się przede wszystkim
ze względu na rodzaj użytego zagęszczacza fazy dyspersyjnej,
konsystencję produktu, a także ze względu na jego przeznaczenie.
W zależności od rodzaju zastosowanego zagęszczacza wyr[...]
Complex greases produced in calorimetric reactor. Part 1. Optimization of process parameters with respect to the grease quality. Kompleksowe smary plastyczne wytwarzane w reaktorze kalorymetrycznym. Cz. I. Dobór parametrów procesu wytwarzania ze względu na jakość smaru plastycznego
Li 12‑hydroxystearate and Li azelate were synthesized and
used as thickeners (mole ratio 1:0.5) for manufg. plastic
greases (18% by mass) at 95°C or 99°C for 120 min or 180 min.
The thickener was dispersed in oil at 160°C. Optimum conditions
for prodn. of the grease were confirmed (synthesis
temp. 95°C, water-free medium, short synthesis time. Przedstawiono metodę doboru warunków wytwarzania
kompleksowego smaru plastycznego.
Przeprowadzono serie prób przy różnych
wartościach parametrów wytwarzania. Na podstawie
zmienności wybranych jakościowych
charakterystyk smarów wytworzonych w różnych
warunkach wykazano wpływ parametrów
procesu na właściwości fizykochemiczne
i smarne. Dokonano porównania uzyskanych
wyników, oceniono wpływ parametrów procesu
na jakość wytworzonego smaru oraz wytypowano warunki prowadzenia procesu w celu
spełnienia przyjętych kryteriów jakościowych.
Zmieniające się konstrukcje i warunki eksploatacji urządzeń kształtują
w znacznej mierze asortyment smarów plastycznych. Spełnienie
rygorystycznych wymagań ekologicznych i ekonomicznych wymusza
rozwój nowej generacji bazy surowcowej smarów plastycznych, co
umożliwia bardzo precyzyjny ich dobór do specjalistycznych skojarzeń
trących. Węzły tarcia smarowane są przede wszystkim za pomocą
oleju, który jest zasadniczym komponentem smaru plastycznego.
Natomiast zagęszczacze tworzą uporządkowaną strukturę przestrzenną,
wiążąc cząsteczki oleju i nadając smarowi wymaganą konsystencję.
W zależności od rodzaju i charakteru zagęszczacza, jego wewnętrzny
szkielet strukturalny wpływa na zdolności do zagęszczania oleju,
co ma wpływ na tworzenie stabilnej struktury smaru, odpornej na
deformacje. Właściwości reologiczne smarów plastycznych determinują
zastosowanie ich w skojarzeniach tribologicznych narażonych na
wymuszenia mechaniczne podczas eksploatacji.
[...]
Wpływ dodatku bezwodnika maleinowego na zmianę właściwości olejów uzyskanych w procesie utleniania oleju rzepakowego
Przedstawiono wpływ dodatku bezwodnika
maleinowego w procesie utleniania oleju rzepakowego
na właściwości uzyskanych produktów.
Prowadzenie procesu utleniania oleju
rzepakowego z dodatkiem bezwodnika maleinowego
umożliwiło skrócenie czasu reakcji
w stosunku do czasu reakcji prowadzonej
bez dodatku bezwodnika. W obu przypadkach
otrzymano analogiczne produkty. Określono
właściwości fizykochemiczne i użytkowe oraz
zmiany strukturalne otrzymanych produktów
po ich długoterminowym magazynowaniu.
Maleic anhydride was added (2%) to rapeseed oils before
their oxidn. at 150°C for 70 or 100 min to improve the
stability of the oils. The oils were studied for fractional
compn., kinematic viscosity, acid no. and peroxide value
directly after the oxidn. and after 1 year long storage in
air. The addn. of maleic anhydride resulted in a shortening
of oxidn. time, increasing the oxidative stability of the oils
and improving their lubricating capacity.
Oleje roślinne znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym
jako środki smarowe lub komponenty olejów smarowych.
Są one stosowane w łożyskach ślizgowych i tocznych, przekładniach
mechanicznych i układach hydraulicznych maszyn i urządzeń stosowanych
w przetwórstwie rolno-spożywczym. Oprócz przeciwdziałania
tarciu i zużyciu, oleje te spełniają również funkcję ochronną,
zabezpieczając urządzenia przed korozją. Muszą też wykazywać
kompatybilność z materiałami uszczelniającymi. Oleje smarowe na
bazie roślinnej powinny być stabilne termicznie i charakteryzować
się szybkim rozkładem biologicznym. Oprócz właściwości smarnych
oleje roślinne charakteryzują się nietoksycznością oraz biodegradowalnością.
Niedoskonałością tych olejów jest jednak brak odporności na
utlenianie i skłonność do hydrolizy1, 2). Za brak tej odporności odpowiedzialne
są zawarte w olejach wiązania wielokrotne3, 4).
W celu wykorzystania olejów roślinnych jako zamienników surowców
pochodzenia naftowego w produkcji paliw siln[...]
Hardeners for epoxy resins Utwardzacze do żywic epoksydowych DOI:10.12916/przemchem.2014.443
review, with 63 refs., of conventional anhydride and amine
hardeners as well as fire-retarding, latent nd hyper-branched
curing agents. Crosslinking mechanisms were presented.
Dokonano przeglądu obecnie stosowanych
i nowych utwardzaczy do żywic epoksydowych.
Przedstawiono mechanizmy reakcji
utwardzania oraz wpływ utwardzaczy na zastosowanie
i właściwości utwardzonych nimi
żywic epoksydowych.
Żywice epoksydowe znalazły zastosowanie przemysłowe już
w latach pięćdziesiątych XX w., niemalże natychmiastowo stając się
jedną z najważniejszych grup polimerów, których kolejne generacje
spotyka się w wielu gałęziach przemysłu. Żywice epoksydowe i ich
kompozyty znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle samochodowym,
lotniczym, elektronicznym1) i budowlanym2). Laminaty (tkaniny
z włókna szklanego lub węglowego nasycone żywicą epoksydową)
są stosowane do produkcji szybowców, karoserii samochodowych,
jachtów, nart i wielu innych3). Puszki konserwowe pokrywa się lakierami
epoksydowymi. Żywice są również stosowane jako syciwa elektroizolujące
w elektrotechnice i elektronice. W przemyśle stoczniowym i maszynowym
powszechnie spotykane są epoksydowe farby proszkowe4, 5).
Termin żywice epoksydowe odnosi się do chemoutwardzalnych związków,
zawierających w swojej strukturze polarne pierścienie epoksydowe,
często zwane również oksiranowymi. Nieutwardzone żywice epoksydowe
są lepkimi cieczami lub ciałami stałymi o masie cząsteczkowej nieprzekraczającej
4000 g/mol. W tej formie nie znajdują one praktycznego
zastosowania i dopiero ich usieciowanie w tzw. procesie utwardzania
nadaje im właściwości aplikacyjne. W latach czterdziestych XX w. sposób
wytwarzania żywic epoksydowych opatentowali jako pierwsi Schlack
i Castan, a ich utwardzanie aminami Whitter i Lawn w 1956 r. Żywice te
otrzymywane są zwykle bezpośrednią metodą polikondensacji 1,2-epoksy-
3-chloropropanu (epichlorohydryna) z dihydroksylowymi fenolami lub poliglikolami w układzie wielofazowym[...]
N-Hydroxyphthalimide as a potential industrial catalyst for oxidation of hydrocarbons N-Hydroksyftalimid jako potencjalny katalizator przemysłowych procesów utleniania węglowodorów DOI:10.12916/przemchem.2014.495
A review, with 34 refs., of processes for oxidn. of p-xylene,
cyclohexane, and cumene with O2 as catalyzed with N-hydroxyphthalimide.
Ze względu na swoją wysoką aktywność
N-hydroksyftalimid (NHPI) może stanowić
alternatywę dla katalizatorów obecnie stosowanych
w procesach utleniania węglowodorów.
Przedstawiono dane literaturowe
dotyczące procesów utleniania węglowodorów
wobec NHPI o szczególnym znaczeniu
w syntezie wielkotonażowej (p-ksylen, cykloheksan,
kumen), jak i małotonażowej.
Procesy utleniania węglowodorów tlenem w fazie ciekłej odgrywają
znaczącą rolę w przemyśle chemicznym, w ich wyniku otrzymuje
się wiele wartościowych produktów ze stosunkowo tanich surowców
petrochemicznych. Do procesów wielkotonażowych należą m.in. utlenianie
p‑ksylenu (PX) do kwasu tereftalowego (TPA), cykloheksanu
do mieszaniny cykloksanonu i cykloheksanolu (K/A oil) oraz kumenu
do wodoronadtlenku kumenu (WNTK, wodorotlenek 1-fenylo-1-
metyloetylowy)1, 2).
Obecnie poszukuje się dla przemysłowych procesów utleniania
nowych rozwiązań, umożliwiających poprawę wskaźników ekonomicznych
oraz spełnienie ostrych wymogów ochrony środowiska.
W tym celu wiele uwagi poświęca się badaniom nad opracowaniem nowych katalizatorów, które pozwolą na realizację powyższych dążeń.
W tę tematykę wpisują się prace, w których wykazano katalityczne
właściwości NHPI w różnorodnych reakcjach utleniania, w tym
alkanów, alkiloaromatów, alkoholi, eterów, acetali, siloksanów, amin,
amidów i sulfidów3, 4). Zastosowanie NHPI w tych procesach, najczęściej
wraz z kokatalizatorem metalicznym lub organicznym, pozwoliło
w wielu przypadkach na złagodzenie warunków reakcji oraz uzyskanie
wyższych wydajności i selektywności.
Ponieważ NHPI otrzymywany jest w prostej reakcji i z tanich
surowców (bezwodnik ftalowy i hydroksyloamina), istnieją realne
przesłanki na wprowadzenie tego organokatalizatora do procesów
realizowanych w przemyśle, o czym świadczyć mogą pierwsze instal[...]
Zastosowanie techniki DWS i spektroskopii Ramana do oceny emulsji parafinowych formowanych metodą homogenizacji DOI:10.15199/62.2017.12.31
Nową generację opracowywanych preparatów wykorzystywanych
do powierzchniowego powlekania opakowań do żywności stanowią
odpowiednio skomponowane emulsje wodno-parafinowe1). Skład
kompozycji, a także sposób formowania emulsji, efektem którego jest
stopień zdyspergowania fazy rozproszonej, pozwala na kształtowanie
odpowiednich właściwości reologicznych, które decydują o oporach
przepływu w aparaturze natryskowej, efektywności rozpylania, a także
zdolności do wytwarzania na podłożu tekturowym jednorodnej cienkiej
warstwy impregnatu2). O jakości emulsji decyduje jej struktura
wewnętrzna i powiązane z nią właściwości reologiczne, które mają
kluczowe znaczenie aplikacyjne, gdyż umożliwiają oszacowanie
stabilności emulsji podczas przechowywania i użytkowania.
Emulsje wodno-parafinowe są układami koloidalnymi o strukturze
mono- lub polidyspersyjnej, uzyskiwanymi w procesie emulgowania
96/12(2017) 2545
Dr hab. inż. Jolanta IŁOWSKA, prof. ICSO,
w roku 1989 ukończyła studia ma Wydziale
Chemicznym Politechniki Wrocławskiej. Pracuje
na stanowisku profesora i jest kierownikiem
Zakładu Środków Specjalistycznych w Instytucie
Ciężkiej Syntezy Organicznej “Blachownia"
w Kędzierzynie-Koźlu. Specjalność - inżynieria
chemiczna, technologia chemiczna.
Mgr inż. Małgorzata WRONA w roku 1983
ukończyła studia na Wydziale Chemicznym
Politechniki Łódzkiej. Jest asystentem w Zakładzie
Technologii Proekologicznych Instytutu
Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu
Badawczego w Radomiu. Specjalność
- chemia analityczna i technologia chemiczna.
co najmniej dwóch niemieszających się faz ciekłych stabilizowanych
emulgatorami. Układy emulsyjne typu O/W lub W/O, mimo
że składają się z dwóch podstawowych faz: fazy zdyspergowanej
i dyspergującej, to różnią się budową wewnętrzną w zależności od ilościowego
i jakościowego doboru komponentów, w tym emulgatorów.
Średni rozmiar kropel oraz polidyspersyjność fazy zdyspergowanej,
jak również jej udział[...]
Wpływ bazy olejowej i składu zagęszczacza na właściwości użytkowe smarów plastycznych
Przedstawiono wyniki badań dotyczących
oceny wpływu rodzaju bazy olejowej i składu
zagęszczacza na właściwości użytkowe smarów
plastycznych. Środki te wytworzono metodą
in situ prowadząc proces w środowisku
oleju bazowego. Po zakończeniu procesu wytwarzania
smaru plastycznego rejestrowano
widma IR produktu, przy czym analizowano
zmiany intensywności pasm absorpcyjnych
charakterystycznych dla jonu karboksylanowego,
w zależności od stosowanego oleju
oraz składu zagęszczacza. Jakość powstającego
smaru plastycznego oceniono na podstawie
jego właściwości fizykochemicznych
oraz smarnych. Analizując uzyskane wyniki
zaobserwowano, że wyznaczane właściwości
zależą zarówno od stosunku molowego komponentów
zagęszczacza, jak również rodzaju
oleju bazowego.
Three com. synthetic base oils were thickened (18% by
mass) with mixts. of Li 12‑hydroxystearate and Li adipate
to lubricating greases and studied for structural, physicochem.
and tribolog. properties. The greases based on the
polyester oil showed the highest oxidative stability. Use of
the hydrocarbon oil resulted in the highest antiwear resistance
of the greases. It increased with the increasing content
of Li adipate in the thickener.
aInstytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy, Radom; bInstytut Ciężkiej Syntezy
Organicznej "Blachownia", Kędzierzyn-Koźle
Jolanta Drabika, *, Jolanta Iłowskab, Jan Gniadyb, Marian Kozupab, Michał Szmatołab, Izabela Semeniukb
Wpływ bazy olejowej i składu zagęszczacza
na właściwości użytkowe smarów plastycznych
Effect of the base oil and thickener composition
on the performance characteristics of greases
Dr inż. Jolanta IŁOWSKA w roku 1989 ukończyła
studia ma Wydziale Chemicznym Politechniki
Wrocławskiej. Jest adiunktem i kierownikiem
Zakładu Środków Pomocniczych w Instytucie
Ciężkiej Syntezy Organicznej "Blachownia"
w Kędzierzynie-Koźlu. Specjalność - inżynieria
chemiczna, technologia organiczna.
Instytut Technologii [...]
Complex greases produced in calorimetric reactor. Part 2. Effect of process parameters on properties of the greases. Kompleksowe smary plastyczne wytwarzane w reaktorze kalorymetrycznym. Cz. II. Wpływ parametrów procesu syntezy smaru plastycznego na jego właściwości
A com. polyalphaolefin base oil was thickened for 60, 120
or 180 min at its m.p. with a mixt. of Li 12-hydroxystearate
and Li azelate (mole ratio 1:0.5, 18% by mass) to lubricating
greases studied then for structural, physicochem. and
tribol. properties as well as for biodegradability. The increase
in processing time resulted in increasing dropping
point and decreasing penetration and oxidative stability of
the greases. The grease produced 180 min long allowed
for decreasing wear of fricting surfaces but its biodegradability
was quite low (47.7%). Przedstawiono wyniki badań wpływu czasu
trwania procesu otrzymywania smaru plastycznego
na jego właściwości fizykochemiczne.
Smary wytworzone in situ w środowisku
oleju zawierały 18% zagęszczacza,
uzyskanego przy stosunku molowym kwasu
12-hydroksystearynowego do kwasu azela-inowego 1:0,5. Proces dyspersji zagęszczacza
w oleju w temperaturze jego topnienia
prowadzono przez 180 min, 120 min oraz
60 min. Po zakończeniu procesu wytwarzania
smaru plastycznego rejestrowano widma IR
produktu i analizowano zmiany intensywności
pasm absorpcyjnych charakterystycznych
dla jonu karboksylanowego w zależności od
czasu trwania procesu wytwarzania smaru.
Jakość powstającego smaru plastycznego
oceniono na podstawie jego właściwości fizykochemicznych
oraz smarnych.
Trwałość struktury smarów plastycznych jest jednym z najważniejszych
parametrów jakościowych wpływających na odpowiednie
smarowanie węzła tarcia, a pośrednio na trwałość eksploatacyjną
i niezawodność pracy maszyn i urządzeń. Smarowanie węzła odbywa
[...]
Self-lubricating epoxide composites Kompozyty epoksydowe o właściwościach samosmarujących DOI:10.15199/62.2015.12.24
A com. epoxy resin was modified by addn. of aliph. polyamine,
graphite, a poly-α-olefin oil and phosphate fire retardant,
cured at 130°C and studied for friction coeff. in
contact with steel, heat resistance and mech. strength.
The addn. of graphite resulted in a decrease in the resin
hardness, impact strength and friction coeff.
Przedstawiono wyniki badań aplikacyjnych samosmarujących
kompozytów epoksydowych
o potencjalnym zastosowaniu w środkach transportu.
Badano stabilność termiczną i właściwości
tribologiczne materiałów kompozytowych.
Dodatki w postaci rozgałęzionych środków sieciujących,
bezhalogenowych retardantów palenia
i środków smarowych znacząco poprawiły
właściwości tribologiczne kompozytów. Testy
tribologiczne wykazały, że dodatek smaru ciekłego
lub stałego do kompozytów epoksydowych
powodował obniżenie ich współczynnika
tarcia o powierzchnie stalowe.
Jednym ze sposobów zmniejszania negatywnego wpływu tarcia na
styku każdych powierzchni poruszających się względem siebie, np.
w silnikach i łożyskach, jest stosowanie środków obniżających tarcie,
które przedłużają życie stalowych elementów. Wadą środków smarowych
(zarówno smarów stałych, jak i olejów) jest to, iż po zużyciu konieczna
jest ich wymiana, bez możliwości recyklingu. Zatem środek smarowy staje
się odpadem, który należy poddać utylizacji. Równie istotnym problemem
są niekontrolowane wycieki olejów i smarów powodujące w przemyśle
spożywczym kontaminację żywności, a w transporcie, w przemyśle
leśnym i wydobywczym zanieczyszczenie środowiska naturalnego.Podejmowano próby obniżenia współczynnika tarcia poprzez zastosowanie
stałych napełniaczy kompozytów żywic epoksydowych oraz
pokrywanie powierzchni metali materiałami termoutwardzalnymi. Yin
i współpr.1) zastosowali naniesioną na powierzchnię metalu powłokę epoksydową
napełnioną grafitem, obniżającą współczynnik tarcia. Pomimo
korzystnego działania stałego modyfikatora tarcia na właściwości tribologicz[...]