Влияние положения атомов азота на полифункциональные свойства ряда продуктов конденсации ПЭПА с жирными карбоновыми кислотами

Таныгина Елена Дмитриевна; Вигдорович Владимир Ильич; Шель Наталья Владимировна; Ермакова О.Н.

Выделение на катоде мегабората натрия ИаВО; при температуре 1173 К связано с его наиболее высокой устойчивостью из структуршлх соединений в системе Ыа,0 + В20> и особенностей структуры боратов. Приведенные ниже в таблице термодинамические характеристики наглядно свидетельств>тот об этом.

Раздельные поляризационные исследования на стальном образце и платиновом аноде и определение действительных напряжешоі разложения расплава буры при температуре 1173 К по формуле Е% = Ел - Ек дати три значешія: 1,74 В; 1,86 В; 2,83 В.

Приведенные результаты, учет количественных соотношений и термодинамическші анализ хорошо согласуются со следующей схемой электродных реакций:

1. Na:B40- = 2NaBO: + 2В + 1,50:.

2. Na:B40- = 2Na + 4В + 3,502.

3. Na;B40-= Na + ЗВ + 2,50: + NaB02.

4. 7Na;B40- = 2Na + 12В + 12NaBO:+ В203+ 2ВО;+ 902.

5. 7Na:B40-= 10Na + 4B + 4NaB02+5B20? + ЮВ02+30:.

ЛИТЕРАТУРА

1 Ворошнин Л.Г.. Ляхович Л.С. Борированне стали М Металлургия. 1978 240 с

2 Афанасьев .-Ы.. Пасечник С.Я. P.nBirnte представлений о механизме электролизного борнрования стали / Защитные покрытия на металлах Киев Наукова думка, 1974 Вып 8 С 34-36

3 Киреев В.А. Методы практических расчетов в термодинамике химических реакций М Химия. 1970 520 с

УДК 620.193

ВЛИЯНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ АТОМОВ АЗОТА НА ПОЛПФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА РЯДА ПРОДУКТОВ КОНДЕНСАЦИИ ПЭПА С ЖИРНЫМИ КАРБОНОВЫМИ КИСЛОТАМИ

Тамбов. Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина

Изучено влияние содержания и положения азота в маслорастворимых присадках, являющихся продуктами ацилирования полиэтиленполиамина синтетически-N01 жирныN01 кислота\оі (СЖК) фракщої С2і-25- Добавки к растворителю-основе (РО) прюзедены под номерам 1, 2, 3, 9, 17. Кроме указанных присадок, был использован продукт ТВК-1. В качестве растворителя-основы использованы масла: свежее трансформаторное (ГОСТ 10121-76) и отработанное моторное (ММО ГОСТ 97054-75). Все добавки различаются по содер-жагапо первичного (Н,ерВ), вторичного (Ывгрр), третичного (Ытрст), а также общего (К<ш) азота (табліща 1).

Введение 5 мас.% присадки практичесюі не изменяет вязкость ММО в шггервале теїютератур 40-80° С. При дальнеіїшем пошіжеюоі те\тературы вязкость составов несколько возрастает, но абсолютная величина загущающего действия (ЗД) невелика. Увеличешіе содержатія добавок вдвое не меняет карпоіу в области 50-80° С, но приводит к резкому возрастанию ЗД с дальнеіішим понижением тчлтературы. Характер зави-симости кшіематической вязкости консервационных составов от температуры как в трансформаторном масіе,

Таблица I.

Содержание азота в изученных полифункциональных присадках на основе ПЭПА и смеси СЖК, мас.%

Положение Номер образца

азота 1 2 3 9 17 ТВК-1

Nnepe 1,2 2,1 8,2 2,8 2,9 0,95

Nerop 3,0 2,2 3,1 2,1 1,0 1,9

1,8 0,9 1,7 2,1 1,2 U

Noöni _ 5,9 5,2 12,1 6,15 5,1 4,05

так и в ММО, построешюй в полулогарифмических координатах, свидетельствует о нашчш излома, обусловленного, видимо, протеканием структурных объ-емолх изменений комозшдш. При темературе выше температуры излома 1/н система представляет собой иетшоалй раствор. Вблизи , /и начшшет формироваться мицеллярная структура. В случае составов на основе ММО, включающих поглощенную воду, возможно как образование микроэмульсий, так и мщеллярной структуры. Кроме того, вполне вероятен переход от вторых систем К первым, поскольку с ПОШ1Же1ШеМ температуры происходи упрочнеш1е межфазной пленки ПАВ в связи со сннжеш1ем энерпщ молекул амфифита по мере пониже-ния температуры состава. Помимо вышеперечисленных, можно постулировать и другие превращения в эмульсиях, механизм которых рассмотрен в литературе:

1. Соударение капель, сопровождающееся их временным слиянием в одну большую систему (коатес-ценция) с последующим распадом большой капли.

2. Частичное разрушение капель с потерей их фрагментов, которые далее включаются в другие капли путем коатесценции.

Следует отметил,, ЧТО ! /„ повышается с ростом кон-

ценгращш присадки. Абсолютная величина загущающего эффекта существенно зависит егг температуры и практически не связана с концентрацией и природой связанного азота в молекуле присадки в изученных пределах.

В результате коррозионных испытанш с использованием композиций присадок как в ММО, так и в свежем трансформаторном масле, установлено, что природа и концентрация связанного азота существенно влияют на защитную эффективность и толщину формирующегося слоя защитного покрытия (таблица 2\

Таблица 2.

Скорость коррозии стали СтЗ (К. гм':ч') и защитное действие составов (Z. %), содержалось исследуемые присадки, в 0,5 М растворе NaCl ( 14-сугочные испытания )

Природа добавок (-ао«. мае.0 о г««««. °С Толщина покрытия, мкм К-10-* Z

Ш 1 10 40 1266 9.9 SI

.s» : 10 40 1015 2.1 96

№3 10 40 970 10.9 79

.Vo 9 10 40 495 21.5 59

№ 17 10 40 1160 8.9 83

ТВК-1 5 30 33 5.2 91

ТВК-1 7 35 35 1.7 97

ТВК-1 10 50 45 0.7 99

Контроль - - - 53.0

Таблица 3.

Влияние изученных композиции на долю пораженной поверхности образцов углеродистой cram СтЗ при испытаниях в термовлагокамере

Природа добавки Концентрация добавки. Доля пораженной поверхности после указанного ниже числа циклов(месяцев) испытаний. °о

мае.0 о 2 3 7 :о 30 35 40 50

N» 1 10 0 0 0 Û - - . -

х°. : 10 0 0 0 0 . . - -

N» 3 10 0 0 0 0 0 з 7 10

Ne 9 10 0 0 0 0 0 0 0 0

Si г 10 0 0 0 0 0 0 0 0

ТВК-1 3 0 0 0 0 0 0 0 0

ТВК-1 5 0 0 0 0 0 0 0 0

ГВК-1 ■7 0 0 0 0 0 0 0 0

ТВК-1 10 0 0 0 0 0 0 и 0

Контроль (бея покрытия) * 100

Очевидно, в этом случае защитная эффективность определяется проникающей способностью и коррозионной активностью хлорид-ионов, появляющихся на границе металл/покрытие, между которыми может формироваться водная пленка Именно эти ионы, являющиеся поверхностно-активны nui по отношению к поверхности железа, определяют коррозионн\ю агрессивность солевого раствора.

В отсутствие ионов хлора при испытаниях в гермо-влагокамере Г-1 влияние концентрации и природы азота в молекулах присадок не наблюдается (таблица 3).

По результатам натурно-стендовых испытаний эффективность защитного действия составов не зависит от концентрации и природы связанного азота (городская атмосфера), который однако влияет на толщину формирующейся защитной пленки (таблица 4). В случае ТВК-1 снижение величины Z можно объяснить значительно меньшей толщиной защитного покрытия.

Исследования консервационных материалов на основе свежего трансформаторного масла позволити оценить влияние солюбилизированной воды на защитимо эффективность масляных композиций. содержащих ТВК-1. Такие составы при 20, 40. и 60° С і изотермические условия ) полностью смешиваются с равными объемами дистиллированной воды (разделения на водную и масляную фазы не наблюдается).

Z составляет 92 - 93 %, но не достигает исходного значения, которым характеризуется безводный защитный состав (порядка 99 %). Качественно та же картина имеет .место и в процессе нат>рно-стендовых испытаний (93 суток, июнь, июль, август 1998 г).

Кинематическая вязкость составов ТВК-1 в трансформаторном масле сильно зависит от содержания солюбилизированной воды (таблица 5).

Исследования защитной эффективности составов в солевом растворе 0.5 М NaCl показали, что введение

ВОДЫ В количестве 0,1 ОТ С”0да приводит к появлению минимума защитного действия, которое затем с повышением концентрации воды первоначатьно

. /-»нас

возрастает, а датее вплоть до 0.? Своды остается

постоянным.

Таким образом, варьируя содержание солюбилизированной воды и условия солюбилизации при

(Гводы = const. можно формировать ¡ащитные

масляные пленки заданной толщины. Одновременно за счет использования в их составе воды снижается расход консервашюнного материата.

Таблица 4.

Эффективность защитного действия составов на основе ШЛО и аминоамидов. полученных ацилированием ПЭПА синтетически.ми жирными кислотами, при коррозии углеродистой сташ СтЗ в условиях натурно-стендовых испытании. Скорость коррозии стати без защитного покрытия ( 2.6 - 2,0)10‘‘ г/м: ч

Прирсш добавки І- л о«ам>м- • >1№01в Толщина покрытия. L. при продолжительности испытаний, мес.

мае.0 о °С мкм ? 3 6 9

№1 10 50 590 99.6 99.9 99.9 99.9

№2 10 50 800 100 99.8 99.9 99.9

№3 10 50 670 97,8 99.3 98.8 99,7

№9 10 50 360 99.6 98.8 99.4 -

ТВК-1 5 70 20 97,2 90.5 83.2* -

ТВК-1 6 20 40 94,6 92.2 802' -

ТВК-1 7 25 30 98.8 93.1 88. Г -

5-месячные испытания.

Таблица 5.

Влияние концентрации ТВК-1 и солюбилизированной воды на кинематическую вязкость составов с трансформаторным маслом в качестве растворителя-основы

Ствк-1 ■ шпяик Кинематическая вязкость. мм*с'‘

С юлы “ 0 юлы ✓-•нас воды

1 50 8.9 20.2* 11.6”

60 6.4 13.8 5.0

3 50 10.2 65.0 24.8

60 8.2 33.2 16.0

5 50 11.6 70.2 37.6

60 8.3 49.2 30.4

10 50 26.0 276.5 120.9

60 16.3 81.8 71.7

водопоглощение при 20° Си** при 60° С

Текст научной работы на тему «Влияние положения атомов азота на полифункциональные свойства ряда продуктов конденсации ПЭПА с жирными карбоновыми кислотами»