Синтез і властивості сечовинних мастил на основі аміноамідів фосфатидів олій

Автор(и)

  • Oleksii Papeikin Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В. П. Кухаря Національної академії наук України вул. Мурманська, 1, м. Київ, Україна, 02094, Україна https://orcid.org/0000-0002-7939-0237
  • Oleg Safronov Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В. П. Кухаря Національної академії наук України вул. Мурманська, 1, м. Київ, Україна, 02094, Україна https://orcid.org/0000-0001-9793-0965
  • Larysa Bodachivska Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В. П. Кухаря Національної академії наук України вул. Мурманська, 1, м. Київ, Україна, 02094, Україна https://orcid.org/0000-0001-9575-6641
  • Irina Venger Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В. П. Кухаря Національної академії наук України вул. Мурманська, 1, м. Київ, Україна, 02094, Україна https://orcid.org/0000-0003-3424-0451

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210043

Ключові слова:

фосфатидний концентрат, амідування, сечовинне мастило, високотемпературні властивості, трибологічні характеристики, біорозщеплюваність

Анотація

В роботі продемонстровано можливість застосування відходів олійно-жирової галузі – фосфатидних концентратів в якості складових компонентів мастильних матеріалів. На першому етапі проведено амідування фосфатидного концентрату від очищення ріпакової олії етилендіаміном за двома методиками: без каталізатора та зі застосуванням реагенту-каталізатора CaO.

У подальшому синтезовано зразки сечовинних мастил взаємодією амідованих фосфатидних концентратів з поліізоціанатом у оливному середовище. Аміноаміди жирних кислот з поліізоціанатом утворюють сечовинну дисперсну фазу тиксотропних систем, а гліцеролфосфатиди та гліцеролфосфатиди кальцію виконують функцію трибологічних додатків. Методом ІЧ-спектроскопії доведено, що між поліізоціанатом та амідованим фосфатидним концентратом за мольного співвідношення 1:3 відбувається їх повна взаємодія.

Досліджено фізико-хімічні властивості розроблених сечовинних мастил та проведено порівняльний аналіз їх показників якості з товарним мастилом Маспол. Синтезовані сечовинні мастила характеризуються високою механічною (зміна пенетрації після переміщування 100 000 подвійних тактів 42–45 мм·10-1), колоїдною стабільністю (5,2–5,6 % виділеної оливи) та високотемпературними властивостями (температура крапання вище 230 °С). Крім того, ці тиксотропні системи стійкі до окиснення, не викликають корозію кольорових металів та здатні працювати в контакті з водою. Фосфоровмісні залишки покращують змащувальні властивості синтезованих композицій без додаткового введення трибологічних модифікаторів (критичне навантаження – 980–1039 Н, навантаження зварювання – 1568–1744 Н). Завдяки застосуванню сировини рослинного походження у складі мастильних композицій покращується їх біорозщеплюваність на 6–7 %

Біографії авторів

Oleksii Papeikin, Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В. П. Кухаря Національної академії наук України вул. Мурманська, 1, м. Київ, Україна, 02094

Кандидат технічних наук

Відділ № 10 каталітичного синтезу

Oleg Safronov, Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В. П. Кухаря Національної академії наук України вул. Мурманська, 1, м. Київ, Україна, 02094

Інженер І категорії

Відділ № 10 каталітичного синтезу

Larysa Bodachivska, Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В. П. Кухаря Національної академії наук України вул. Мурманська, 1, м. Київ, Україна, 02094

Кандидат технічних наук

Відділ № 10 каталітичного синтезу

Irina Venger, Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В. П. Кухаря Національної академії наук України вул. Мурманська, 1, м. Київ, Україна, 02094

Науковий співробітник

Відділ № 10 каталітичного синтезу

Посилання

  1. Oilseeds: World Markets and Trade (2020). United States Department of Agriculture. Foreign Agricultural Service. Available at: https://apps.fas.usda.gov/psdonline/circulars/oilseeds.pdf
  2. Deineka, I. F., Avdieieva, L. Yu. (2014). Fosfolipidy u funktsionalnomu kharchuvanni. Naukovi pratsi [Odeskoi natsionalnoi akademiyi kharchovykh tekhnolohiy], 2 (46), 134–136.
  3. Bodachivska, L. Y., Verba, A. Y., Safronov, O. I., Davitadze, D. Z., Papeikin, O. O., Venger, I. O. (2019). Surfactants based on lipoid biomass and their use in technological systems for gas and crude oil production. Catalysis and Petrochemistry, 28, 1–19. doi: https://doi.org/10.15407/kataliz2019.28.001
  4. Saikia, T., Mahto, V. (2018). Evaluation of Soy Lecithin as Eco-Friendly Biosurfactant Clathrate Hydrate Antiagglomerant Additive. Journal of Surfactants and Detergents, 21 (1), 101–111. doi: https://doi.org/10.1002/jsde.12018
  5. Pop, H. S., Bodachivskyi, Yu. S., Donets, O. Ye. (2014). Olyvorozchynni emulhatory-stabilizatory na bazi vyshchykh zhyrnykh kyslot oliy dlia naftohazovoi haluzi. Naftohazova haluz Ukrainy, 5, 32–38.
  6. Demydov, I. M., Kramarenko, A. O. (2009). Oderzhannia efektyvnykh PAR okysnenniam soniashnykovoho fosfatydnoho kontsentratu. Visnyk NTU "KhPI": Seriya "Novi rishennia u suchasnykh tekhnolohiyakh", 15, 102–105.
  7. Cabezas, D. M., Madoery, R., Diehl, B. W. K., Tomás, M. C. (2011). Emulsifying Properties of Different Modified Sunflower Lecithins. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 89 (2), 355–361. doi: https://doi.org/10.1007/s11746-011-1915-8
  8. Shah, P. R., Gaitonde, U. N., Ganesh, A. (2018). Influence of soy-lecithin as bio-additive with straight vegetable oil on CI engine characteristics. Renewable Energy, 115, 685–696. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.09.013
  9. Pop, G. S., Bodachivska, L. Ju., Zhelezny, L. V. (2012). Transformation of triglycerides and phosphatides of oils by amines: synthesis, properties, applications. Kataliz ta naftokhimiya, 21, 104–109.
  10. Li, W., Wu, Y., Wang, X., Liu, W. (2013). Study of soybean lecithin as multifunctional lubricating additives. Industrial Lubrication and Tribology, 65 (6), 466–471. doi: https://doi.org/10.1108/ilt-06-2011-0050
  11. Abo-Hatab, H. F., Kandile, N. G., Salah, H. M. (2018). Eco-friendly Multifunction Petroleum Additives: Preparation, Characterization and Evaluation. Tribology in Industry, 40 (1), 129–138. doi: https://doi.org/10.24874/ti.2018.40.01.12
  12. Li, W., Wu, Y., Wang, X., Liu, W. (2012). Tribological Study of Boron-Containing Soybean Lecithin as Environmentally Friendly Lubricant Additive in Synthetic Base Fluids. Tribology Letters, 47 (3), 381–388. doi: https://doi.org/10.1007/s11249-012-9994-8
  13. Zheleznyi, L., Pop, G., Papeikin, O., Venger, I., Bodachivska, L. (2017). Development of compositions of urea greases on aminoamides of fatty acids. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (6 (87)), 9–14. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.99580
  14. Coe, Ch. (2020). Grease Compatibility Charts are Dangerous! NLGI Spokesman, 84 (1), 6–22.
  15. Bodachivska, L. Ju. (2009). Transamidation of phosphatidic concentrate by high molecular primary amines fraction С16-18Н33-37NН2. Kataliz ta naftokhimiya, 17, 52–57.
  16. Zheleznyi, L. V. (2016). Osoblyvosti syntezu ureatnykh tyksotropnykh system. Ukrainskyi khimichnyi zhurnal, 82 (12), 117–122.
  17. Prech, E., Byul'man, F., Affol'ter, K. (2006). Opredelenie stroeniya organicheskih soedineniy: tablitsy spektral'nyh dannyh. Moscow: Mir, Binom, 439.
  18. Hurley, S., Cann, P. M. (2000). Starved Lubrication of EHL Contacts – Relationship to Bulk Grease Properties. NLGI Spokesman, 64 (2), 15–23.
  19. Meza, A. (2016). Guidelines for Selecting High-temperature Lubricants. Machinery Lubrication, 12, 28–32.
  20. Samman, N. (2007). High Temperature Greases. NLGI Spokesman, 70 (11), 14–23.
  21. Ishchuk, Yu. L. (1996). Sostav, struktura i svoystva plastichnyh smazok. Kyiv: Naukova dumka, 512.
  22. Klamann, D. (1988). Smazki i rodstvennye produkty. Sintez. Svoystva. Primenenie. Mezhdunarodnye standarty. Moscow: Himiya, 488.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-08-31

Як цитувати

Papeikin, O., Safronov, O., Bodachivska, L., & Venger, I. (2020). Синтез і властивості сечовинних мастил на основі аміноамідів фосфатидів олій. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6 (106), 54–60. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210043

Номер

Том 4 № 6 (106) (2020): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Oleksii Papeikin, Oleg Safronov, Larysa Bodachivska, Irina Venger

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.