سنتز و بررسی ویژگیهای تریبولوژیکی مایعات یونی بهعنوان بسته افزودنی بدون خاکستر در روغن های هیدرولیک
محورهای موضوعی : شیمی تجزیه
شهریار کشاورزی
1
(دانشجوی دکتری شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران)
محمد رضا نعیمی جمال
2
(استاد شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران)
محمد قربان دکامین
3
(استاد شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران)
کلید واژه: مایعات یونی, روانکارها, روغن هیدورلیک, تریبولوژی,
چکیده مقاله :
با توجه به پیشرفت دانش روانکاری و گستره وسیعی از مواد افزودنی در روانکارها پرداختن به این شاخه از فناوری اهمیت ویژه ای دارد. در این پژوهش دو نوع مایع یونی با کاتیون ایمیدازول و آنیون های بیس(تری‎فلورومتیل‎سولفونیل)آمید (TFSA) و تریس(تترافلورواتیل)تری‎فلورو فسفات (FAP) تهیه شدند. از این مواد به عنوان افزودنی روغن هیدرولیک گرید 32 ISO استفاده شد و ویژگی‎های تریبولوژی آن ها با آزمون های گران‎روی سینماتیک در دمای C° 40‎، قابلیت جدا‎شدن آب از روغن، خوردگی مس، عدد اسیدی، سایش (آزمون چهار ساچمه) و خاکستر سولفاته بررسی و مشخص شد همه ویژگی‎های تریبولوژیک روغن حاوی افزودنی های مایع های یونی نسبت به روغن حاوی افزودنی متداول روی دی‎آلکیل‎دی‎تیوفسفات (ZDDP) ویژگی‎های مشابه یا بهتری داشتند. همچنین، نتایج آزمون‎های چهار ساچمه و تصاویر میکروسکوب الکترونی (SEM) نشان داد که روغن های حاوی مایع های یونی سایش کمتری نسبت به روغن هیدرولیک حاوی افزودنی ZDDP دارند.
Because of ever-increasing demand for the use of biodegradable lubricants and additives, it is necessary to design and synthesize new additives. In the present study, two ionic liquids with imidazole cations were synthesized and characterized by 1H NMR and FTIR spectra. The use of ionic liquids based on the imidazolium cation and anion bis(trifluoromethylsulfonyl)amide (TFSA) and tris­(tetrafluoroethyl)trifluorophosphate (FAP) has been investigated. These additives are known to be green additives as these compounds lack zinc, an element prohibited by environmental protection organizations. These materials were used as an additive to ISO 32 grade hydraulic oil. Their lubricating properties, such as cinematic viscosity at 40°C, copper corrosion, 4-ball weld point test, sulfated ash, oil/water separating test, and air release from oil were examined, which showed better results than the ordinary additive zinc dialkyldithiophosphate (ZDDP).
[1] Marques, P.M.T.; Fernandes, C.M.C.G.; Martins, R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 71, 7–16, 2014.
[2] Fernandes, C.M.C.G.; Martins, R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 70, 83–93, 2014.
[3] Fernandes, C.M.C.G.; Martins, R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 58, 47–54, 2013.
[4] Fernandes, C.M.C.G.; Martins, R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 59, 121–128, 2013.
[5] Fernandes, C.M.C.G., Amaro, P.M.P.; Martins, R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 66, 194–202, 2013.
[6] Fernandes, C.M.C.G., Amaro, P.M.P.; Martins,,R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 67, 72–80, 2013.
[7] Totolin, V.; Minami, I.; Gabler, Ch.; Dörr, N.; Tribol. Int. 67, 191–198, 2013.
[8] Stolte, S.; Steudte, S.; Areitioaurtena, O.; Pagano, F.; Thöming, J.; Stepnowski, P.; Igartua, A.; Chemosphere 89, 1135–1141, 2013.
[9] Ye, C.F.; Liu, W.M.; Chen, Y.X.; Yu, L.G.; Chem. Commun. 10, 2244–2245, 2001.
[10] Kamimura, H.; Kubo, T.; Minami, I.; Mori, S.; Tribol. Int. 40, 620–625, 2007.
[11] Fareghi Alamdari, A.; Ghorbani Zamani, F.; Journal of Energetic Materials 10(2), 13-23, 2015.
[12] Jimenez, A.E.; Bermudez, M.D.; Tribol. Lett. 37, 431–443, 2010.
[13] Viesca, J.L.; Garcia, A.; Battez, A.H.; Gonzalez, R.; Monge, R.; Fernandez-Gonzalez, A.; Hadfield, M.; Tribol Lett. 52, 431-437, 2013.
[14] Jimenez, A.E.; Bermudez, M.D.; Wear 265, 787–798, 2008.
[15] Hamrock, B.J.; Schmid, S.R.; Jacobson, B.O.; “Fundametals of Fluid Film Lubrication, 2nd Ed.”, CRC Press, USA, 2004.
[16] Dowson, D.; in “History of Tribology”, 2nd Ed., Wiley, USA, 1998.
[17] Rudnick, L.R. (Editor); “Lubricant Additives: Chemistry and Applications”, 2nd Ed., CRC Press, USA, 2009.
[18] Jost, H.P.; “Lubrication: Tribology, Education and Research, Report on the Present Position and Industry's Needs (submitted to the Department of Education and Science by the Lubrication Engineering and Research) Working Group”, Her Majesty's Stationery Office, London, 1966.
[19] Minami, I.; Molecules, 14(6), 2286-2305, 2009.
_||_[1] Marques, P.M.T.; Fernandes, C.M.C.G.; Martins, R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 71, 7–16, 2014.
[2] Fernandes, C.M.C.G.; Martins, R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 70, 83–93, 2014.
[3] Fernandes, C.M.C.G.; Martins, R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 58, 47–54, 2013.
[4] Fernandes, C.M.C.G.; Martins, R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 59, 121–128, 2013.
[5] Fernandes, C.M.C.G., Amaro, P.M.P.; Martins, R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 66, 194–202, 2013.
[6] Fernandes, C.M.C.G., Amaro, P.M.P.; Martins,,R.C.; Seabra, J.H.O.; Tribol. Int. 67, 72–80, 2013.
[7] Totolin, V.; Minami, I.; Gabler, Ch.; Dörr, N.; Tribol. Int. 67, 191–198, 2013.
[8] Stolte, S.; Steudte, S.; Areitioaurtena, O.; Pagano, F.; Thöming, J.; Stepnowski, P.; Igartua, A.; Chemosphere 89, 1135–1141, 2013.
[9] Ye, C.F.; Liu, W.M.; Chen, Y.X.; Yu, L.G.; Chem. Commun. 10, 2244–2245, 2001.
[10] Kamimura, H.; Kubo, T.; Minami, I.; Mori, S.; Tribol. Int. 40, 620–625, 2007.
[11] Fareghi Alamdari, A.; Ghorbani Zamani, F.; Journal of Energetic Materials 10(2), 13-23, 2015.
[12] Jimenez, A.E.; Bermudez, M.D.; Tribol. Lett. 37, 431–443, 2010.
[13] Viesca, J.L.; Garcia, A.; Battez, A.H.; Gonzalez, R.; Monge, R.; Fernandez-Gonzalez, A.; Hadfield, M.; Tribol Lett. 52, 431-437, 2013.
[14] Jimenez, A.E.; Bermudez, M.D.; Wear 265, 787–798, 2008.
[15] Hamrock, B.J.; Schmid, S.R.; Jacobson, B.O.; “Fundametals of Fluid Film Lubrication, 2nd Ed.”, CRC Press, USA, 2004.
[16] Dowson, D.; in “History of Tribology”, 2nd Ed., Wiley, USA, 1998.
[17] Rudnick, L.R. (Editor); “Lubricant Additives: Chemistry and Applications”, 2nd Ed., CRC Press, USA, 2009.
[18] Jost, H.P.; “Lubrication: Tribology, Education and Research, Report on the Present Position and Industry's Needs (submitted to the Department of Education and Science by the Lubrication Engineering and Research) Working Group”, Her Majesty's Stationery Office, London, 1966.
[19] Minami, I.; Molecules, 14(6), 2286-2305, 2009.