- •Кремнийорганические жидкости – основа масел и смазок
- •Вязкостные характеристики пэс-4, минеральных масел и их смесей
- •Олигометилфенилсилоксаны (пфмс-жидкости) представляют собой соединения общей формулы:
- •Сопоставительные данные олигометилфенилсилоксанов производства “Dow Corning” (сша) разработок России
Вязкостные характеристики пэс-4, минеральных масел и их смесей
Состав смеси |
Вязкость, мм2/с |
Температура застывания, оС |
|
при 20оС |
при -50оС |
||
ПЭС-4 (100%) |
44 |
763 |
-110 |
Масло МС-14 (100%) |
14 (при 100оС) |
- |
-30 |
Масло АУ (100%) |
47,2 |
22073 (при -40оС) |
-50 |
ПЭС-4 (85%) + МС-14 (15%) |
55 |
2200 |
<-70 |
ПЭС-4 (75%) + МС-14 (25%) |
63,2 |
4950 |
<-70 |
ПЭС-4 (65%) + МС-14 (35%) |
70,8 |
7021 |
<-70 |
ПЭС-4 (75%) + АУ (25%) |
31,1 |
1364 |
<-70 |
ПЭС-4 (60%) + АУ (40%) |
30 |
2888 |
<-65 |
Приведенные данные подтверждают, что добавление ПЭС-жидкостей к углеводородам улучшает низкотемпературные характеристики последних.
Следует обратить внимание, что на работу смазочных материалов значительное влияние оказывает поведение жидкости при высоких давлениях. Смазочные материалы с ростом давления увеличивают свою вязкость и в итоге затвердевают. Исследования изменения вязкости с повышением давления при различной температуре показали, что олигодиэтилсилоксаны характеризуются наименьшим изменением вязкости.
В настоящее время из всех других типов олигоорганосилоксанов только ПЭС-жидкости производятся в нашей стране в промышленном масштабе. Причем Россия является единственным производителем ПЭС-жидкостей в асоортименте.
Олигометилфенилсилоксаны (пфмс-жидкости) представляют собой соединения общей формулы:
(R)3 Si [O Si (CH3)(C6H5)]n O Si (R)3
где:
(R)3 Si = (CH3)3Si -, (CH3)2(C6H5)Si -, (CH3)(C6H5)2Si -, (C6H5)3Si -
Цепи молекул олигометилфенилсилоксанов могут состоять из метилфенилсилокси-звеньев, или из диметил- и метилфенилсилокси-звеньев.
Введение фенильных заместителей в состав олигоорганосилоксана значительно повышает уровень межмолекулярного взаимодействия за счет увеличения жесткости цепей молекул, ограничивая свободу вращения атомов и групп атомов вокруг связей Si-O и Si-C, а также за счет появления специфических межмолекулярных взаимодействий, обусловленных присутствием в составе рассматриваемых олигомеров ароматических ядер. В результате изменяются физические свойства олигомеров. Возрастание вязкости и плотности, например, в первом приближении происходит симбатно с увеличением числа фенильных заместителей в молекуле олигометилфенилсилоксана.
Этот тип жидкостей отличается от описанных выше значительно более высокой термостойкостью и термоокислительной стабильностью, что определяет специфические области их использования. Известны три основных направления использования олигоорганосилоксанов, содержащих метильные и фенильные заместители: высоковакуумные масла; теплоносители для высоких и низких температур; дисперсионные среды для термостойких масел и смазок.
Для олигометилфенилсилоксанов характерно сочетание повышенной термостойкости, низких температур стеклования, низкое давление паров, совместимость с органическими средами. Далее представены некоторые области применения ряда ПФМС-жидкостей:
- ПФМС-2,5л, ФМ-1, ФМ-2, ПФМС-13 и др. используют в диффузионных вакуумных насосах с предельным вакуумом от 133,322нПа до 13,332 мкПа
- ФМ-5, ФМ-6, ФМ-5,6АП используют в качестве дисперсионных сред низкотемпературных масел и смазок, в малонагруженных высокоскоростных шарикоподшипниках и фреоновых холодильных машинах.
- 133-79, 133-158, Сополимер 5 и Сополимер 3 используют в качестве термостойких и низкотемпературных сред в маслах и смазках, работоспособных в широком диапазоне температур и в глубоком вакууме.
Области использования олигометилфенилсилоксанов для получения консистентных смазок охватывает как термостойкие смазки, вакуумные антифрикционные, так и специальные приборные, электроконтактные, уплотнительные и противозадирные смазки.
Среди иностранных производителей ПФМС-жидкостей такие крупные игроки, как “Dow Corning”(США), “Wacker” (Германия), “Shin Etsu” и “Toshiba” (Япония). В большинстве случаев выпускаемые перечисленными фирмами продукты являются аналогами разработанных нашими учеными ПФМС-жидкостей. Производимые за рубежом ПФМС-жидкости входят в составы масел и смазок, выпускаемых самими фирмами, например большой ряд смазок группы «Моликот».
В нашей стране, несмотря на разработанный большой ассортимент ПФМС-жидкостей , промышленное производство их отсутствует. Еще в 90-е годы, в связи с сокращением потребности в олигоорганосилоксанах, был свернут промышленный выпуск ПФМС-жидкостей, несмотря на несомненный успех наших специалистов, уже имевших к тому времени практически аналоги всех зарубежных материалов этого типа (табл.5).
Резкое уменьшение потребности в олигоорганосилоксанах, в частности, в ПФМС-жидкостях, в 90-е годы привело к прекращению их выпуска. В то же время за рубежом разработан и продолжаются разработки олигоорганосилоксанов и ассортимента масел и смазок на их основе. Так, фирмой “Dow Corning” (США) разработан ассортимент ПФМС-жидкостей марок DC-550, DC-510/50, /100, /500, /1000, DC-710, и другие, используемые фирмой как основы масел и смазок в диапазоне температур от минус 75 до плюс 232оС. В нашей стране имеются разработанные аналоги зарубежных олигомеров. В таблице 5 представлены сравнительные данные некоторых олигометилфенилсилоксанов производства “Dow Corning” и разработанных в нашей стране.
Таблица 5.