Zn-ДТФ

Экспериментальный скрининг
новых противоизносных
присадок – альтернатив для
Zn-ДТФ
Виктор Бакунин, технический представитель, СНГ
Москва, Россия
Сирил Мигдал, директор, добавки к нефтепродуктам
Middlebury, CT, USA
КЕМТУРА - Новое имя на рынке
присадок и масел
The chemical
company
of the future
Химическая
компания
будущего
Наша история
Каучук,
компоненты
резин, р-т
изделия, обувь,
шины,
синтетический
каучук, с/х
химикаты
Kaufmann Holdings
куплены в 2007.
Сложноэфирные
масла – эфиры
полиолов + готовые
синтетические
жидкости
Текстильное
оборудование,
красители, добавки к
полимерам, маслам,
с/х химия, уретаны ….
(Crompton
Corporation) Специальная химия
Crompton
&
Knowles
1830s
Uniroyal
(formerly
Witco
1920s
US Rubber)
1890s
Chemtura
2005
Hatco /
Eni
Lowi
Rhone-Poulenc
Anderol
Фосфаты –
негорючие
жидкости (бывш.
Ciba)
Сажа для шин,
пластификаторы,
стеараты,
стабилизаторы,
силиконы …
Специальная химия
Обычные и
специальные
фенольные
антиоксиданты
Great Lakes
FMC
1930s
Бром, бромопроизводные,
ингибиторы горения, с/х химия,
добавки к полимерам, химия для
бассейнов, бытовая химия,
фторпроизводные, оптические
мономеры
Торговые Марки наших присадок
• Naugalube® and Naugard® антиоксиданты;
• Calcinate™, Hystrene® and Industrene® противоизносные;
• Lobase®, Hybase® and Petronate® sulfonate детергенты;
• Synton® высоковязкие полиальфаолефины (ПAO);
• G-2000™ высококачественные смазки;
• Durad® присадки на основе органических фосфатов;
• Reolube® негорючие масла и жидкости (фосфаты);
• Reomol® and KP-140® специальные добавки (фосфаты);
• ANDEROL®, AOSyn®, PQ® специальные масла;
• Hatcol® сл.эфиры, сложноэфирные масла (готовые, базовые);
• Royco® авиационные см. материалы.
2016
Евро 5
2014
РОССИЯ
2012
Год
Евро 4
2010
Евро 3
2008
2008
Евро 2
2006
2004
Ужесточение экологических требований
ЕВРОПА
Стандарт
Дата принятия
Евро 1
Октябрь 1993
Евро 2
Октябрь 1996
Евро 3
Октябрь 1999
Евро 4
Октябрь 2005
Евро 5
Октябрь 2008
Диалкилдитиофосфат цинка (Zn-ДТФ)
- больше, чем просто защита от износа
Экология: SOx
Зола
S
RO
S
P S
-
++
Zn
S P
OR
OR
OR
Зола
Willermet et al, Trib. Inter., 5/95
Яд для катализаторов дожига
• Zn основа формирования трибослоев (Zinc Polyphosphate)
• Zn-ДТФ является антиоксидантом
• Zn-ДТФ – синергист для Мо-содержащих присадок
Кумилгидропероксид (КГП)
CH3
C O OH
CH3
Влияние КГП на противоизносные
свойства моторных масел (ЧШМ)
0.0 вес.% КГП
0.5 вес.% КГП
1.0 вес.% КГП
2.0 вес.% КГП
1
0,9
0,8
Ди, мм
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
ТНДМ
ТНДМ: нет AW
АМ
АМ: нет AW
ASTM D 4172
Влияние КГП на противоизносные
свойства моторных масел
(Камерон-Плинт)
0.0 вес.% КГП
0.5 вес.% КГП
1.0 вес.% КГП
2.0 вес.% КГП
1
0,9
0,8
Ди, мм
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
ТНДМ
ТНДМ: нет AW
АМ
АМ: нет AW
Беззольные Р-содержащие
присадки
S
S
RO
P
OR
O
S R'
Ñë. ýô èðû äèòèî ô î ñô î ðí î é ê-òû
P
O
O
R
R
R
RO
Òðèàðèëòèî ô î ñô àòû
P
OH
OR
Ôî ñô èòû (í åò S)
O
RO
P
OR
-+
O NR'4
Ôî ñô àòû àì ì î í èÿ (í åò S)
Присадки без фосфора
(Все содержат серу - SOx, сульфатная зольность)
S
S
R2N C S S C NR2
N
S
Òèóðàì äèñóëüô èäû
S
R2N C S R'
S
S
R2N C S CH2 S C R2N
Ýô èðû äèòèî êàðáàì èí î âî é ê-òû
N N
HS
S
N N
S
S
S
Òèàäèàçî ëû
S N R
H
Ñóëüô åí àì èäû
S
R 2N C S M
Äèòèî êàðáàì àòû
(çî ëüí û å)
Î ñåðí åí í û å î ëåô èí û
SH
Î ñåðí åí í û å ñë. ýô èðû
Новые противоизносные присадки
R1
S
R2
H
N
RN
N
NH
H
R3
R4
Циклическая
тиомочевина
R1
HO
O
O
R3
Имидазолидин тион
O
R4
H
N N
O B
O
O
R5
R
R2
«Фенол борат»
S
O
Оксамид
R1
NH
NH
R2
O
Гидразид янтарной
К-ты
Кремнийсодержащие соединения:
Силаны/Силоксаны
O
Si
O
O
O Si
O
O
Октил триэтоксисилан
O
Si
O
O
Бис-(триэтоксисилил) этан
S
S
O
O
O Si
Si
O
O
O
Бис-(триэтоксисилил) пропил дисульфид
Противоизносные свойства моторных масел,
содержащих силаны (Камерон-Плинт)
Zn-ДТФ (0.10% P)
Zn-ДТФ (0.05% P)
нет Zn-ДТФ
1% присадки, без Zn-ДТФ
Бутил дисульфид
Бутил сульфид
Бис(Триэтоксисилил)
пропил
дисульфид
Бис(триэтоксисилил)
этан
Без присадок
0.05 вес. % P
Октил
триэтоксисилан
Синергизм силанов и ZnДТФ!
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0.10 вес. % P
Макс. Глубина износа
пластины (uм)
Zn-ДТФ (0.05% P) + 0.5% Присадки
Противоизносная присадка на основе
сложных эфиров
• MLA-2837
–Беззольная, нет S & P
–Синергизм с Zn-ДТФ
–Текучая светлая жидкость
–Отсутствие коррозии
Серосодержащие
противоизносные присадки
MLA-2877
MLA-2871
• Производное
тиокарбамата
• S-содержащий гетероцикл
• 12 % S
• 22 % S
• Текучая желтая жидкость
• Текучая желтая жидкость
• Отсутствие коррозии
• Отсутствие коррозии
• Синергизм с Zn-ДТФ
1 вес. % присадок
(или как указано)
0,9
нет присадок
MLA-2877 +
Zn-ДТФ
(0.5/0.05 %P)
MLA-2877
MLA-2871 +
Zn-ДТФ
(0.5/0.05 %P)
1
MLA-2871
73x
0.05 вес.% P
0,6
0.10 вес.% P
Ди, мм
Четырехшариковая машина
трения
ASTM D 4172
63x
0,8
0,7
14x
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
1 вес. % присадок
(или как указано)
MLA-2877 + ZnДТФ (0.5/0.05
%P)
MLA-2877
MLA-2871 + ZnДТФ (0.5/0.05
%P)
MLA-2871 (2 %)
MLA-2871
нет присадок
0.05 вес.% P
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0.10 вес.% P
Глубина износа пластины, uм
Трибометр Камерон-Плинт
57x
12x
91x
Критерии выбора
Условия применения
– Температура/Давление
активации
Совместимость с
уплотнителями
Запах
Цена/Качество
Физическое состояние
Коррозионная агрессивность
Токсичность
Летучесть
Совместимость с упаковкой
Цвет
Длительность действия
Растворимость
Многофункциональность
– AO; АФ; вклад в EP
Выводы
КГП в качестве про-износного катализатора
позволяет надежно дифференцировать масла по
противоизносным свойствам в тестах на 4шариковой машине трения и трибометре КамеронПлинт
Скрининг различных соединений позволил
выделить несколько классов в качестве
потенциальных противоизносных присадок к
моторным маслам взамен диалкилдитиофосфата
цинка:
• Гетероциклы с атомами Серы/Азота
• Сложные эфиры с атомами Азота (CHON)
• Силаны/Силоксаны