Проект № 14.607.21.0181 "Создание перспективных технологических решений получения экологически безопасных биоразлагаемых низкотемпературных пластичных смазок на основе сложных эфиров различного строения и органических загустителей"

2018 год (Этап 2)

Полученные на 2-м этапе результаты по синтезу пластичных смазок и по изучению их физико-химических, реологических и трибологических свойств позволяют сделать следующие выводы:
         - получен значительный массив экспериментальных данных по синтезу пластичных смазок с использованием в качестве базовых масел сложных эфиров различного состава и строения, а также поли-альфа-олефинов. Органическим загустителями служили димочевины разного состава и производные целлюлозы в комбинации с другими веществами и соединениями. Всего получено более 30 образцов пластичных смазок;
- проведена оптимизация способов получения пластичных смазок с варьированием химической природы компонентов, количества загустителя и физических условий получения смазок;
- определены основные физико-химические свойства полученных образцов пластичных смазок на основе сложных эфиров: коллоидная стабильность, предел прочности и температуры каплепадения. Показано, что коллоидная стабильность (в %) заметно выше для органических загустителей на основе производных целлюлозы. Предел прочности (в Па) имеет максимальные значения также при использовании загустителей с участием производных целлюлозы. Аналогичным образом температура каплепадения (в °С) характеризуется более высоким величинами для смазок, полученных с применением целлюлозных загустителей;
-  для пластичных смазок на основе поли-альфа-олефинов при использовании в качестве загустителей димочевин результаты физико-химических свойств в сильной степени зависят от природы амина и от вязкости базового масла. Варьированием этих условий могут быть получены перспективные смазки для применения в различных узлах трения;
- изучение реологических свойств смазок, полученных на основе сложных эфиров и димочевин, позволило определить для них такие параметры как предел текучести и модуль упругости. Первый из них приводит к величине эффективной вязкости смазки в условиях применения, т.е. к ее способности оставаться в условиях нагрузки между трущимися поверхностями. Второй показатель служит для характеристики структуры смазки в состоянии покоя, т.е. ее коллоидную стабильность;
- определение реологических свойств пластичной смазки, полученной на основе сложного эфира и производного целлюлозы, при низкой температуре (-50°С) показало, что эффективная вязкость при скорости сдвига 10 1/с составляет около 500-900 Па·с, что соответствует предъявляемым требованиям;
- при исследовании трибологических свойств пластичных смазок на основе сложных эфиров и димочевин установлено, что выбор природы амина в составе загустителя, его содержания в составе смазки, а также природы базового масла позволяет получать продукт с обходимым уровнем (0.6 мм) противоизносных свойств. Использование в качестве загустителя производного целлюлозы дает возможность получать смазки с хорошими противоизносными свойствами (ниже 0.6 мм).

2017 год (Этап 1)

В соответствии с техническим заданием и планом-графиком исполнения обязательств на этапе 1 осуществлены следующие работы:
-     проведен аналитический обзор научно-технической литературы, относящейся к разрабатываемой теме;
-     проделан патентный поиск и подготовлен отчет о патентных исследованиях;
-     сделан и обоснован выбор направления исследований;
-     определены физико-химические характеристики наиболее перспективных компонентов (масляных основ и загустителей) биоразлагаемых низкотемпературных пластичных смазок;
-     разработана принципиальная схема и конструкция экспериментального образца лабораторной установки для получения биоразлагаемых низкотемпературных пластичных смазок.
Создание пластичных биоразлагаемых низкотемпературных смазок на основе сложных эфиров и органического загустителя является новым направлением исследований с ожидаемыми отличными перспективами коммерциализации в будущем в связи с использованием исходных биоразлагаемых компонентов, а также возможностями регулирования свойств композиции, представляющей собой трехмерную дисперсную структуру геля. К настоящему моменту на мировом рынке смазочных материалов представлено всего несколько биоразлагаемых пластичных смазок. Согласно исследованию Американского института пластичных смазок, только 0.42% от общего объема смазок в мире изготовлено с применением биоразлагаемых базовых жидкостей. В связи с этим направление исследования является востребованным и актуальным.