Ảnh hưởng của phụ gia trên cơ sở hợp chất bo và graphen đến tính chất của mỡ xà phòng liti

Các phụ gia này được pha vào mỡ xà phòng liti với các hàm lượng khác nhau và được khảo sát các tính năng kỹ thuật. Kết quả cho thấy, các loại phụ gia này khi pha vào mỡ xà phòng liti với hàm lượng thích hợp đã có khả năng cải thiện tốt một số tính chất của mỡ xà phòng liti như khả năng chống mài mòn, chống oxi hóa, khả năng bảo vệ. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của phụ gia trên cơ sở hợp chất bo và graphen đến tính chất của mỡ xà phòng liti Nghiên cứu khoa học công nghệ ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA TRÊN CƠ SỞ HỢP CHẤT BO VÀ GRAPHEN ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA MỠ XÀ PHÒNG LITI Hà Quốc Bảng*, Trần Sơn Hải, Nguyễn Thế Nghiêm, Ninh Đức Hà, Nguyễn Hữu Vân Tóm tắt: Phụ gia có thể đóng nhiều vai trò trong mỡ bôi trơn, những vai trò chủ yếu là tăng cường những tính chất mong muốn, khắc phục những tính chất không mong muốn và tạo ra những tính chất mới. Các phụ gia phổ biến được xử dụng trong mỡ bôi trơn là phụ gia chống oxi hóa, giảm mài mòn, chống ăn mòn. Điển hình trong số các phụ gia đó là kẽm dialkyldithiophotphat, tricrezyl photphat. Mục đích của nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của một số phụ gia trên cơ sở hợp chất của Bo và phụ gia graphen biến tính đến tính chất của mỡ xà phòng liti. Các phụ gia này được pha vào mỡ xà phòng liti với các hàm lượng khác nhau và được khảo sát các tính năng kỹ thuật. Kết quả cho thấy, các loại phụ gia này khi pha vào mỡ xà phòng liti với hàm lượng thích hợp đã có khả năng cải thiện tốt một số tính chất của mỡ xà phòng liti như khả năng chống mài mòn, chống oxi hóa, khả năng bảo vệ. Từ khóa: Mỡ xà phòng liti, phụ gia chống oxi hóa, chống mài mòn. 1. MỞ ĐẦU Mỡ bôi trơn là chất bôi trơn ở dạng bán rắn được ứng dụng để bôi trơn cho các cơ cấu không yêu cầu bôi trơn thường xuyên hoặc tại các vị trí hở yêu cầu sự thất thoát của chất bôi trơn thấp. Mỡ cũng có tác dụng bịt kín để tránh sự xâm nhập của nước và các vật liệu không nén được. Thành phần của mỡ bao gồm dầu gốc (môi trường phân tán), chất làm đặc (giúp mỡ tồn tại ở thể bán rắn) và các phụ gia tạo nên các đặc tính của mỡ như khả năng giảm ma sát, chống mài mòn, chống gỉ..Tính chất của mỡ phụ thuộc chủ yếu vào các thành phần cấu thành nên mỡ bôi trơn. Môi trường phân tán là các loại dầu bôi trơn hoặc các dầu gốc thường chiếm 70 - 95% thành phần mỡ, dầu đưa vào mỡ thường là dầu khoáng, dầu tổng hợp hoặc dầu từ chưng cất. Chất làm đặc thường chiếm 5 - 25% thành phần, các chất làm đặc phổ biến được sử dụng là xà phòng kim loại (đặc biệt là xà phòng Liti), ngoài ra chất làm đặc còn có thể là silica, nano cacbon, đất sét (bentonit hoặc khoáng sét). Các phụ gia được thêm vào để cải thiện các tính chất chống oxy hóa, tính bảo vệ, khả năng chống ăn mòn, và thành phần dao động từ 0,5 - 10% tùy thuộc và mục đích sử dụng của mỡ. Kẽm dialkyldithiophotphat, tricrezyl photphat là các phụ gia phổ biến được dùng để chống oxi hóa, chống mài mòn cho dầu, mỡ bôi trơn trong nhiều thập kỷ qua. Tuy nhiên, vì lý do môi trường, các chất này đang được hạn chế sử dụng và dần được thay thế bằng các loại phụ gia không gây ô nhiễm môi trường. Chính vì vậy, việc nghiên cứu chế tạo các chất phụ gia mới thân thiện với môi trường nhằm nâng cao tính năng cho vật liệu bôi là những Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Hóa học – Vật liệu, 10 - 2015 27  Hóa học và Kỹ thuật môi trường hướng nghiên cứu mới cho ngành công nghiệp bôi trơn. Các hợp chất chứa Bo và hợp chất trên cơ sở graphen được biết đến như là chất ức chế ăn mòn, chống oxy hóa, phụ gia giảm ma sát và mài mòn [2]. Các hợp chất này hiện nay nhận được nhiều quan tâm nghiên cứu nhằm thay thế cho các phụ gia bôi trơn đang sử dụng. Bài viết này giới thiệu quá trình khảo sát khả năng chống oxi hóa, chống mài mòn, chống ăn mòn của các phụ gia trên . 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Hóa chất, thiết bị 2.1.1. Hóa chất - Axit stearic - PA trung quốc, liti hydroxyt - PA trung quốc; - S-di-n-decoxyboron-O,O’-di-n-decyldithiophosphat (DDB – DTP); - Stearyldietanolamin borat (SDB), Octin - Graphen (OA-G) (đây là các phụ gia được tổng hợp tại Viện Hóa học - Vật liệu/Viện KHCNQS). 2.1.2. Thiết bị - Dụng cụ : Cốc thủy tinh chịu nhiệt 500 ml ; - Máy khuấy, bếp điện, cân kỹ thuật, cân phân tích. 2.2. Chế tạo mỡ xà phòng liti Quy trình chế tạo mỡ xà phòng Liti gồm 3 giai đoạn: - Giai đoạn 1: Quá trình xà phòng hóa. Cho 12g axit stearic vào 30 g dầu SN500, gia nhiệt hỗn hợp khoảng 80 - 90oC, tốc độ khuấy 50 ÷ 60 vòng/phút. Khi axit béo nóng chảy hoàn toàn trong dầu, bổ sung từ từ dung dịch liti hydroxyt (1,5g LiOH trong 60 ml nước) thực hiện quá trình phản ứng xà phòng hóa. Phương trình phản ứng xà phòng hóa: C17H35COOH + LiOH C17H35COOLi + H2O Quá trình xà phòng hóa tiếp tục duy trì ở nhiệt độ, tốc độ khuấy trên trong khoảng thời gian 1-1,5 giờ. - Giai đoạn 2: Bay hơi nước. Khi kết thúc quá trình xà phòng hóa, nâng nhiệt độ tới 100 ÷ 110oC, duy trì tốc độ khuấy liên tục trong khoảng 1 ÷ 1,5 giờ. - Giai đoạn 3: Giai đoạn ổn định. Khi giai đoạn bay hơi nước kết thúc, thêm tiếp 60 g dầu SN500 và nâng nhiệt độ tới 220 ÷ 230oC, b ...