Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính của phụ gia trên cơ sở Bo tương hợp với cacbon nano biến tính nhằm cải thiện một số tính năng của dầu, mỡ, chất lỏng chuyên dụng.

Các dẫn xuất dialkyldithiophotphat DTP của các kim loại hiện đang được xử dụng rộng rãi làm phụ gia đa chức năng cho các chất bôi trơn để điều chỉnh độ ma sát và giảm mài mòn trong các h

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ

HÀ QUỐC BẢNG

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CỦA PHỤ GIA TRÊN CƠ SỞ BO TƯƠNG HỢP VỚI NANO CACBON BIẾN TÍNH NHẰM CẢI THIỆN MỘT SỐ TÍNH NĂNG

CỦA DẦU, MỠ, CHẤT LỎNG CHUYÊN DỤNG

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

Mã số: 62 44 01 14

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội - 2016

Viện Khoa học và Công nghệ quân sự, Bộ Quốc phòng

Người hướng dẫn khoa học:

TS Trần Sơn Hải

PGS TS Nguyễn Thế Nghiêm

Phản biện 1: PGS.TS Phạm Xuân Núi

Trường Đại học Mỏ-Địa chất

Phản biện 2: PGS.TS Trần Thị Nhƣ Mai

Trường Đại học Khoa học tự nhiên-ĐHQGHN

Phản biện 3: PGS.TS Chu Chiến Hữu

Viện Khoa học và Công nghệ quân sự

Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án Viện họp tại: Viện Khoa học và Công nghệ quân sự

Vào hồi:………….giờ…….ngày…….tháng…… năm 2016

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Viện Khoa học và Công nghệ quân sự

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Phần lớn các loại dầu, mỡ, chất lỏng chuyên dụng cần nhiều loại phụ gia để đáp ứng được các yêu cầu về kỹ thuật và tính năng sử dụng Các phụ gia chủ yếu được sử dụng để đảm nhiệm một chức năng nhất định có thể được pha trực tiếp, hoặc pha trộn tổ hợp thành gói phụ gia vào sản phẩm Các chức năng quan trọng nhất của phụ gia là: chống gỉ, chống ăn mòn, chống oxy hóa, giảm ma sát, làm giảm và ngăn chặn sự mài mòn, chống vi sinh vật

Các dẫn xuất dialkyldithiophotphat (DTP) của các kim loại hiện đang được xử dụng rộng rãi làm phụ gia đa chức năng cho các chất bôi trơn

để điều chỉnh độ ma sát và giảm mài mòn trong các hệ thống máy móc thiết

bị Dẫn xuất DTP với kẽm (Kẽm diankyldithiophotphat - ZnDDP) đã được

sử dụng phổ biến làm phụ gia giảm ma sát và chống mài mòn cho dầu bôi trơn trong hơn 60 năm qua Tuy nhiên, khi sử dụng phụ gia ZnDDP sẽ dẫn đến trong khí thải của động cơ chứa các hợp chất của kẽm gây ngộ độc xúc tác trong các bộ chuyển đổi khí thải, dẫn đến làm giảm quá trình chuyển hóa CO, NOx trên bề mặt xúc tác Do vậy, nghiên cứu chế tạo các loại phụ gia mới, có những chức năng tương đương và có khả năng thay thế cho ZnDDP nhằm khắc phục các vấn đề trên là rất cần thiết

Các dẫn xuất của Bo được biết đến như là chất ức chế có khả năng chống oxy hóa, giảm ma sát và mài mòn, kháng khuẩn, có khả năng phân tán trong dầu, nước Các hợp chất này đang nhận được nhiều sự quan tâm nghiên cứu nhằm thay thế cho các phụ gia đang sử dụng

2 Mục tiêu của luận án

Đề tài “Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính của phụ gia trên

cơ sở hợp chất của Bo tương hợp với nano cacbon biến tính nhằm cải thiện

một số tính năng của dầu, mỡ, chất lỏng chuyên dụng” được thực hiện

nhằm mục đích tổng hợp, chú trọng đến việc khảo sát khả năng chống ăn mòn, chống ma sát, mài mòn của Bo, kết hợp với phụ gia kích cỡ nano nhằm nâng cao các tính năng cho dầu, mỡ và các chất lỏng chuyên dụng

3 Nội dung nghiên cứu của luận án

- Tổng hợp phụ gia trên cơ sở hợp chất của Bo

- Biến tính hữu cơ ống nano cacbon (CNT), graphen sử dụng làm phụ

gia cho dầu mỡ bôi trơn

- Khảo sát, đánh giá hiệu quả của phụ gia tổng hợp gồm: khả năng chống ăn mòn, chống oxi hóa, chống mài mòn, độ ổn định

- Khảo sát sự tương hợp của phụ gia trên cơ sở Bo với các phụ gia khác và phụ gia có kích cỡ nano

4 Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và đóng góp mới của luận án:

- Tổng hợp được phụ gia trên cơ sở hợp chất của Bo có khả năng chống oxi hóa, chống mài mòn cho dầu, mỡ nhờn

- Biến tính hữu cơ ống nano cacbon và graphen theo quy trình hai bước bằng axit và amin cho khả năng phân tán tốt và có tác dụng nâng cao một số tính năng kỹ thuật cho dầu, mỡ bôi trơn

- Hệ phụ gia trên cơ sở hợp chất của Bo và vật liệu nano tương hợp với các sản phẩm dầu, mỡ Có tác dụng nâng cao khả năng chống oxi hóa, chống ăn mòn, mài mòn nhằm nâng cao chất lượng cho dầu, mỡ bôi trơn

- Kết quả có đóng góp thiết thực cho sự phát triển của chuyên ngành hóa hữu cơ, góp phần chủ động trong việc chế tạo các loại sản phẩm dầu, mỡ có chất lượng tốt phục vụ công tác bảo quản VKTBKT và dân sự

* Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tổng hợp hữu cơ cơ bản và các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại (IR, NMR), các phương pháp phân tích, đo đạc tính năng kỹ thuật thích hợp để khảo sát hiệu quả của các phụ gia tổng hợp

* Bố cục của luận án

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án gồm ba chương, danh mục tài liệu tham khảo và phụ lục

Chương I: Tổng quan: Phân tích đánh giá về tình hình nghiên cứu

trong và ngoài nước, các vấn đề liên quan, các nội dung cần giải quyết

trong luận án

Chương II: Các phương pháp nghiên cứu: trình bày các quy trình

tổng hợp, các phương pháp khảo sát và các phương pháp đo đạc tính năng của phụ gia tổng hợp

Chương III: Kết quả và thảo luận: trình bày, đánh giá bàn luận các

kết quả đạt được

NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN Chương I: TỔNG QUAN

Đã phân tích đánh giá về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước, các vấn đề liên quan, các nội dung cần giải quyết trong luận án

Chương II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 2.1 Nguyên vật liệu, hóa chất

Hóa chất của Merck-Đức: Dầu gốc SN 500, natri gluconat, axit

boric, dimetyl formamit, toluen, diethanolamin, natri metoxit, diethanolamin, O,O’-di-n-butyl- dithiophosphato-zinc II, n-decylancol, photpho pentasulphit Hóa chất Sigma-Aldric: metyl stearat Hóa chất Trung Quốc: toluene, axit stearic, xăng dung môi Hóa chất Việt Nam: ống nanocacbon, graphit, H2SO4, HNO3

stearyl-2.2 Thiết bị

- Dụng cụ tổng hợp hữu cơ: Bình cầu 3 cổ dung tích 250 ml, sinh

hàn thẳng, dụng cụ tách nước, ống đong các loại

- Máy khuấy từ, bơm chân không, cân kỹ thuật, cân phân tích

2.3.2 Tổng hợp diethanolamit borat (DSB)

Bước 1: Tổng hợp dietanolamit (DA): Cho 5,257 g diethanolamin (0,05 mol) với 0,5% natri methoxit (0,0048mol) vào bình cầu 3 cổ, khuấy liên tục trong môi trường nitơ ở 115oC, sau đó thêm 14,9g metyl stearat

(0,05 mol) vào hỗn hợp trong 30 phút, phản ứng trong 3 giờ Làm lạnh tự

nhiên hỗn hợp phản ứng tới nhiệt độ phòng, hòa tan hỗn hợp trong xăng dung môi và rửa sạch bằng dung dịch NaCl 15% và làm khô hỗn hợp bằng natri sulfat khan Xăng dung môi được loại bỏ bằng cách chưng cất chân không ở 120oC Sản phẩm sau phản ứng thu được ở dạng sáp, màu trắng, có

nhiệt độ nóng chảy ở 58oC Hiệu suất phản ứng đạt xấp xỉ 80%.

Bước 2: Tổng hợp DSB: Cho hỗn hợp 19,35g dietanolamit (0,5 mol) và 3,09g axit boric (0,5 mol) vào bình cầu 3 cổ có lắp sinh hàn, bổ sung thêm 50 ml toluen, gia nhiệt đến 120oC sau khi hỗn hợp đã nóng chảy hoàn toàn, tiến hành phản ứng trong 3 giờ trong môi trường khí nitơ, hỗn hợp được khuấy liên tục trong quá trình phản ứng Tách nước bằng thiết bị ngưng tụ Hút chân không ở 120oC để loại hết dung môi khỏi sản phẩm Sau khi tách axit boric dư, làm khô thu được sản phẩm ở dạng sáp, màu vàng, có nhiệt độ nóng chảy 58oC Hiệu suất phản ứng đạt 86%

2.3.3 Tổng hợp stearyldietanolamin borat (SDB)

Cho hỗn hợp stearyldietanolamin (6g, 0.016mol), axit boric (1g, 0,016mol) và 60 ml toluen vào bình cầu 3 cổ có lắp sinh hàn Phản ứng được thực hiện ở 115oC trong môi trường khí nitơ, trong 6 giờ Tách nước bằng thiết bị ngưng tụ Hút chân không ở 120oC để loại hết dung môi khỏi sản phẩm Sau khi tách axit boric dư, làm khô thu được sản phẩm ở dạng sáp, màu vàng, có nhiệt độ nóng chảy 56,8oC Hiệu suất phản ứng đạt 82%

2.3.4 Tổng hợp S-di-n-decoxyboron-O,O’-di-n-decyldithiophotphat

- Giai đoạn 1: Tổng hợp sản phẩm trung gian tridecylborat: Hỗn hợp axit boric (3,05g, 0,5 mol), n-decylancol (7,9g, 0,5mol) và 50 ml dung môi toluen được cho vào trong bình cầu có khuấy từ, sinh hàn hồi lưu và bộ phận tách nước ngưng Phản ứng được thực hiện trong 4 giờ ở 120oC Loại

bỏ nước bằng bộ phận tách nước Tách dung môi toluen, rượu dư bằng chưng cất chân không Sản phẩm là chất lỏng không màu (tridecyl borat)

- Giai đoạn 2: Tổng hợp phụ gia hữu cơ dựa trên cơ sở hợp chất Bo: Hỗn hợp photpho pentasulphit (11,12 g, 0,05 mol), sản phẩm thu được

từ giai đoạn 1- tridecylborat (24,05g, 0,05mol) và dung môi toluen được cho vào trong bình cầu có khuấy từ, sinh hàn hồi lưu và bộ phận tách nước ngưng Phản ứng được thực hiện trong 5 giờ ở 120oC trong môi trường khí N2 Sau khi được làm lạnh, loại bỏ phần kết tủa, phần hỗn hợp lỏng sản phẩm, nước và dung môi được tiến hành chưng cất chân không để loại bỏ dung môi và nước ở áp suất 0,2 mmHg Sản phẩm thu được là chất lỏng trong suốt Hiệu suất phản ứng đạt 81%

2.3.5 Biến t nh ống nano a on

Vật liệu ống nanocacbon (CNT) được tổng hợp tại phòng thí nghiệm Vật liệu nano, Viện Hoá học - Vật liệu Vật liệu ống nano cacbon được rửa

nhiều lần bằng nước cất 2 lần và xử lý nhiệt trong không khí ở 400oC trong

30 phút để loại bỏ cacbon vô định hình Vật liệu ống nano cacbon lúc này

có dạng ống nhiều lớp với đường kính khoảng 10 - 50nm, chiều dài khoảng

20m Hàm lượng xúc tác còn lại vào khoảng 3 - 5% khối lượng

Quá trình biến tính hoá học CNT được chia thành 2 giai đoạn Giai đoạn 1: biến tính bằng hỗn hợp axit (H2SO4 + HNO3) và giai đoạn 2: amit

hoá với octadecylamin

Quá trình biến tính axit được thực hiện trong hỗn hợp acid H2SO4 và HNO3 theo tỷ lệ thể tích là 3:1 Tỷ lệ hỗn hợp axit và ống nanocacbon là 30

ml axit: 1g ống nano cacbon Phản ứng được thực hiện trong bình cầu thuỷ tinh 2 cổ ở 80oC trong 3 giờ Hỗn hợp được khuấy liên tục, khí màu nâu được ghi nhận thoát ra từ bình phản ứng Hỗn hợp được làm lạnh tự nhiên tới nhiệt độ phòng, cẩn thận pha loãng bằng nước cất và ly tâm Quá trình rửa được lặp lại 5 lần, ống nano cacbon biến tính axit được làm khô trong thiết bị sấy chân không với nhiệt độ không quá 100o

C

2.3.6 Biến t nh graphen

1 g bột graphit được phân tán bằng siêu âm trong 40 ml hỗn hợp axit H2SO4 và H3PO4 theo tỷ lệ thể tích 1/9 Bổ sung KMnO4, khuấy trộn đều hỗn hợp và làm lạnh duy trì nhiệt độ không vượt quá 15oC Hỗn hợp được khuấy trộn trong thời gian 5 giờ ở 65-70oC Bổ sung chậm 200 ml H2O vào hỗn hợp phản ứng và ngừng cấp nhiệt, duy trì nhiệt độ không quá 85oC Khi nhiệt độ hỗn hợp đến nhiệt độ phòng, bổ sung 10 ml H2O2 30% vào hỗn hợp phản ứng Sản phẩm được rửa bằng nước cất và dung dịch HCl 5%, sấy khô ở 60oC trong 24 giờ thu được mẫu graphen oxit [GO]

Quá trình biến tính amin: Phân tán 0,5 g GO trong 50 ml H2O + 50 ml

C2H5OH bằng bể siêu âm trong 1,5 giờ Bổ sung 0,15 ml octyl amin khuấy liên tục trong 2 giờ ở 90oC Quá trình amit hóa được thực hiện trong autoclave trong 6 giờ ở độ 130oC Loại bỏ amin dư bằng cồn, ly tâm, sấy

khô ở nhiệt độ 60oC trong 12 giờ thu được mẫu OA-G

2.3.7 Quy trình 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:

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

Nâng nhiệt lên 100÷110oC, duy trì tốc độ khuấy trong 1÷1,5 giờ

- Giai đoạn 3: Giai đoạn ổn định

Thêm 60 g dầu SN500 và nâng nhiệt lên 220÷230oC, bổ sung phụ gia

chống oxy hóa, chống mài mòn, duy trì tốc độ khuấy vừa phải, giai đoạn

này tiến hành trong 30÷40 phút

2.4 Phương pháp nghiên ứu

- Phương pháp khảo sát: Gồm các phương pháp phân tích hiện đại

như: IR, 1

H NMR, 13C NMR, SEM, TEM, XRD, TGA

- Phương pháp đánh giá: Độ nhớt động học xác định theo TCVN

3171-2011; Hàm lượng nước xác định theo TCVN 2692-2007; Trị số axit

xác định bằng chuẩn độ điện thế theo TCVN 6325-97; Độ ăn mòn đồng xác

định theo TCVN 2694-2007; Nhiệt độ chớp cháy cốc kín xác định theo

TCVN 2693-2007; Nhiệt độ nhỏ giọt xác định theo TCVN 2697-78; Độ lún

kim xác định theo TCVN 5853-95 - Phương pháp xác định độ lún kim;

Đánh giá khả năng chống ăn mòn của chất lỏng gia công kim loại bằng

phương pháp điện hóa trên thiết bị đo điện hóa AUTOLAB PGSTAT 30;

Đặc tính chống mài mòn của dầu bôi trơn được tiến hành bằng máy bốn bi

theo ASTM D 2783-99; Khảo sát độ bền oxy hóa theo ГОСТ 981; Độ bền

oxi hóa mỡ xác định theo phương pháp bom oxy ASTM D942

Chương III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp và nghiên cứu ứng dụng phụ gia natri borogluconat (NBG)

Phương trình phản ứng như sau:

Sản phẩm thu được hỗn hợp dạng rắn, màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy 238oC Hiệu suất phản ứng đạt 87,9%

3.1.1 Kết quả phân tích phổ

Trong phổ IR của hợp chất này xuất hiện dải sóng hấp thụ đặc trưng

cho dao động hóa trị của các nhóm chức trong phân tử: vB-O: 1358.99 cm-1

,

vC=O: 1633.99 cm-1 Trên phổ 1H NMR của natri borogluconat đo trong nước xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của nhóm CH-CH2 trong vòng ở 3,8 (1H, t, CH), nhóm OH ở 4,026 (1H, s, OH), 3,64 -3,66 (H, d, JHz, CH-CH vòng)

Phổ 13C NMR của natri borogluconat có píc ở 179,9 ppm tương ứng với cacbon của nhóm C=O của este, nguyên tử cacbon trong vòng liên kết trực tiếp với nguyên tử oxy có độ âm điện gây nên sự chuyển dịch về phía trường yếu có pic xuất hiện ở vùng 62,6 và 62,9 ppm, trong khoảng từ 71-77 ppm là tín hiệu cộng hưởng của các nguyên tử cacbon gắn với nhóm

OH Các dữ kiện phổ khá phù hợp với cấu tạo dự kiến của chất tạo thành

3.1.2 Kết quả phân tích nhiệt

Bảng 3.2: Tính chất nhiệt của AB, NG, NBG

Axit boric (AB) 145.9 30.90 (từ 105oC -180oC) Natri gluconat (NG) 214.1 36.03 (từ 200oC -240oC)

Kết quả cho thấy sản phẩm tạo thành cho thấy đã có sự thay đổi về tính chất nhiệt so với các chất tham gia phản ứng, chứng tỏ đã có sự hình thành chất mới từ các chất tham gia phản ứng

3.1.3 Khả năng hống ăn mòn ủa NBG

3.1.3.1 Khảo sát khả năng hống ăn mòn ằng phương pháp đo đường cong phân cực

Kết quả đo đường cong phân cực Tafel cho thấy sự có mặt của phụ

gia với nồng độ 0,25 g/L đến 1 g/L (các mẫu M1 đến M4) đã làm chuyển dịch mạnh thế ăn mòn về phía âm đến 0 khoảng 0,3 V Dòng ăn mòn xác định được cũng giảm mạnh ngay cả với nồng độ phụ gia thấp, hình 3.6 Tuy nhiên khi tăng gấp đôi nồng độ phụ gia, từ 0,25g/l đến 0,5g /l dòng ăn mòn thay đổi không đáng kể

Hình 3.5 : Đường phân cực Tafel của thép trong NaCl 3 % không phụ gia: M0; 0,25 g/L: M1; 0,5g/L: M2; 0,75g/L: M3 và 1,0.g/L M4

3.1.3.2 Khảo sát khả năng hống ăn mòn ủa NBG bằng phương pháp ngâm mẫu

Các mẫu thép CT3 được ngâm trong nhũ tương dầu nước 5% có pha phụ gia NBG với các nồng độ khác nhau ở 60oC trong 96 giờ:

Bảng 3.3: Khả năng chống ăn mòn của NBG bằng phương pháp ngâm mẫu

Thời gian ngâm

3.1.4 Khảo sát khả năng kháng khuẩn, nấm mốc của phụ gia NBG

- Khảo sát khả năng kháng khuẩn: Thử nghiệm với ba loại vi khuẩn:

Listonella damsela, Gram (-): Escherichia coli, Gram (+): Bacillus

subtillis Các chủng được cấy trên môi trường MPA ở 30oC và 24 giờ có bổ

sung dung dịch nhũ tương với các nồng độ khác nhau từ 0,1-0,3%:

Bảng 3.4: Khả năng ức chế phát triển của vi khuẩn của NBG Chủng vi khuẩn Nồng độ phụ gia, %

0 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

Listonella damsela + + + - - -

Ghi chú: (-) không phát triển, (+ ) kém phát triển, (+) phát triển

Từ kết quả nghiên cứu cho thấy vi khuẩn Bacillus subtillis không phát

triển được ngay ở nồng độ 0,1%, chủng Escherichia coli bị ức chế nên phát

triển kém, còn chủng Listonella damsela vẫn phát triển Khi tăng nồng độ

sử dụng phụ gia trong môi trường nuôi cấy lên 0,2% thì các chủng đều bị

ức chế hoàn toàn

- Khảo sát khả năng kháng nấm mốc: Các chủng nấm mốc nghiên cứu được cấy ria trên môi trường Czapec-Dox ở 30o

C có bổ sung nhũ tương có pha phụ gia với các nồng độ khác nhau sau 48 giờ:

Bảng 3.5: Khả năng ức chế phát triển của nấm mốc của NBG

Ghi chú: (-) không phát triển, (+ ) kém phát triển, (+) phát triển

Ở nồng độ phụ gia 0,1%, sự phát triển của chủng Cladosporium bị ức chế hoàn toàn, hai chủng Aspergillus sydowi và Geotrichum cadidum phát triển bình thường, khi tăng nồng độ lên 0,2% chủng Geotrichum cadidum ngừng phát triển, chủng Aspergillus sydowi phát triển ít Khi tăng nồng độ

phụ gia lên 2,5% các chủng bị ức chế hoàn toàn

3.2 Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng của phụ gia dietanolamit borat

Phản ứng tổng hợp dietanol amit borat xảy ra theo 2 giai đoạn:

Sản phẩm dạng sáp, màu vàng nóng chảy ở 58oC Hiệu suất đạt 86%

3.2.1 Kết quả phân tích phổ hồng ngoại

Trong phổ hồng ngoại của DSB xuất hiện các dải sóng hấp thụ đặc

trưng: v C=O: 1648 cm-1

, v B-O: 1315.35 cm-1 Bảng 3.6 : Kết quả phổ IR của các chất MS, DA, DS, AB, DSB

3.2.2 Phân tích nhiệt sản phẩm tạo thành

Kết quả phân tích nhiệt cho thấy đã có sự thay đổi về tính chất nhiệt của sản phẩm tạo thành so với các chất tham gia phản ứng Trên giản

đồ TGA của DSB có thể thấy quá trình phân hủy mạnh nhất ở 363o

C, kéo dài đến 500o

C với độ tổn hao khối lượng là 88.34%, không có sự suy giảm khối lượng ở vùng chuyển hóa của DS điều này chứng tỏ rằng đã có sự hình thành chất mới từ các chất tham gia phản ứng

Bảng 3.7: Tính chất nhiệt của MS, DA, DS, DSB

metyl stearat (MS) 260 88,58(từ 205oC -300oC) dietanolamin (DA) 274 80,19 (từ 205oC -300oC) dietanolamin stearat (DS) 375,5 87,15(từ 315oC -500oC)

3.2.3 Thử nghiệm khả năng hống oxy hóa, chống mài mòn của DSB

DSB được phân tán vào dầu gốc SN500 với các nồng độ khác

nhau: 0.2; 0.4; 0.6% khối lượng Kết quả đo tải trọng hàn dính cho thấy khi tăng hàm lượng phụ gia từ 0.2 - 0.6% khối lượng đã tăng khả năng chống mài mòn cho dầu động cơ đáng kể so với dầu gốc không pha phụ gia Tuy nhiên, so với dầu HD50 thì khả năng chống mài mòn vẫn thấp hơn

Thử nghiệm độ bền oxy hoá các mẫu dầu cho thấy trị số axit cũng như hàm lượng cặn của các mẫu đều giảm và thấp hơn so với dầu gốc không có phụ gia (giảm 50% ở hàm lượng 0,6%KL), điều này chứng tỏ rằng sự có mặt của phụ gia DSB đã có tác dụng cải thiện đáng kể độ bền oxy hóa cho dầu nhờn

Bảng 3.9: So sánh các tính chất của dầu gốc SN 500 pha DSB và HD50 T

T Chỉ tiêu

Phương pháp xác định

Dầu SN500 pha với phụ gia tổng hợp theo tỷ lệ % KL

Dầu HD50

0 0,2 0,4 0,6 Với dầu chưa oxy hoá

1 Tải trọng hàn dính, kg ASTM D 2783-03 148 165 178 200 230

2 Trị số axit, mg KOH/g ASTM D 974-08 0,0130 0,0162 0,0214 0,0283 1,1380

3 Hàm lượng cặn, % KL ASTM D 4055-04 < 0,001 0,0026 0,0042 0,0056 0 Với dầu đã bị oxy hoá ở điều kiện: 150  5oC, 16 giờ, 3 lít O2/giờ (theo ГОСТ 981)

4 Trị số axit, mg KOH/g ASTM D 974-08 0,720 0,682 0,627 0,358 1,181

5 Hàm lượng cặn, % KL ASTM D 4055-04 0,198 0,052 0,046 0,028 0,009

3.2.4 Khả năng hống ăn mòn

Kết quả đo đường cong phân cực Tafel cho thấy sự có mặt của phụ gia với nồng độ 0,2 % KL đến 0,6 %KL (các mẫu M1 đến M3) đã có tác dụng chuyển dịch thế ăn mòn về phía âm

Bảng 3.10: Kết quả đo điện hóa và hiệu quả bảo vệ của các mẫu

Mẫu icorr (A/cm2) Rp (Ω) Ecorr (V/SCE)

Từ bảng số liệu dòng ăn mòn cho thấy tác động của phụ gia ở nồng

độ 0.6% KL, tốc độ ăn mòn trong trường hợp này giảm 30% so với mẫu không có phụ gia Trong giải nồng độ 2 g/l đến 4 g/l vị trí đường cong phân