Development of ecologically safe lubricants with multifunctional additives

Authors

  • Kolesnikov V.I. Rostov State Transport University, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Migal Yu.F. Southern Scientific Center, Russian Academy of Science, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Solodovnikova D.N. Rostov State Transport University, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Savenkova M.A. Rostov State Transport University, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Myasnikova N.A. Rostov State Transport University, Rostov-on-Don, Russian Federation

UDC

621.89.017

EDN

SNNOMJ

Abstract

Organic additives for lubricants can intensify processes of decomposition and oxidation of the molecules of the lubricantsduring friction. These reactions often lead to formation of ecologically dangerous compounds and degradation of performance characteristics of a lubricant. The solution of ecological problems in the field of lubrication can be use of compatible with the base of lubricants inorganic compounds as additives. The data about application of lithium and sodiumphosphotungstates as multifunctional additives for Puma and Buksol railway grease arecited. Restructuringof lithium and sodiumphosphotungstatescyclic molecules to linear ones during friction are determined, these linear formsare more easily incorporated into the structure of surface oxide layer.Tribological tests have shown increasing antiwear properties, critical and seizure load for lubricant with phosphotungstate additives.Surface study of tribocoupling by FTIR spectroscopy has shown that in the presence of phosphotungstate lubricating film is preserved longer than in case origin lubricant. Presumably, it is caused by formation of secondary polymeric structures strongly fixed on sliding surface, which can include fragments of phosphotungstate network and molecules of lubricant.The ecological safety and biodegradation of the offered additives is proved.

Keywords:

multifunctional additives, phosphortungstates, structure of compounds, mechanism of lubrication, tribological properties, ecological safety

Funding information

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (14-29-00116).

Authors info

  • Vladimir I. Kolesnikov

    д-р техн. наук, академик РАН, профессор, президент, заведующий кафедрой "Теоретическая механика" Ростовского государственного университета путей сообщения

  • Yuriy F. Migal

    д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий отделом транспорта, энергетики и композиционных технологий Южного научного центра РАН

  • Darya N. Solodovnikova

    заведующая лабораторией кафедры "Химия" Ростовского государственного университета путей сообщения

  • Mariya A. Savenkova

    канд. хим. наук, доцент кафедры "Химия" Ростовского государственного университета путей сообщения

  • Nina A. Myasnikova

    канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры "Теоретическая механика" Ростовского государственного университета путей сообщения

References

  1. Колесников В.И., Мигаль Ю.Ф., Савенкова М.А., Солодовникова Д.Н. Фосфоровольфрамат лития — эффективная присадка к пластичным смазкам для тяжелонагруженных трибосопряжений // Трибология и надежность: сб. науч. трудов XI Междунар. конф. СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2011. С. 148-150. [Kolesnikov V.I., Migal Yu.F., Savenkova M.A., Solodovnikova D.N. Fosforovol'framat litiya - effektivnaya prisadka k plastichnym smazkam dlya tyazhelonagruzhennykh tribosopryazhenii [Lithium phosphotungstate - effective additive for greases using in heavily loaded tribocouples]. Tribologia i nadezhnost': sb. nauch. trudov XI Mezhdynar. konf. [Tribology and reliability: proc. of the XI international conf.], St. Petersburg, Petersburg state transport university, 2011, pp. 148-150. (In Russian)]
  2. Колесников В.И., Савенкова М.А., Мигаль Ю.Ф., Солодовникова Д.Н. Фосфоровольфраматы одновалентных металлов — антифрикционные присадки для смазочных материалов // Поликомтриб-2011: Тезисы докладов междунар. науч.-техн. конф. Гомель: ИММС НАНБ, 2011. С. 116. [Kolesnikov V.I., Savenkova M.A., Migal Yu.F., Solodovnikova D.N. Fosforovol'framaty odnovalentnikh metallov - antifriktsyonnye prisadki dlya smazochnykh materialov [Monovalent metals phosphotungstates - antifriction additives for lubricants]. Polikomtrib-2011: Tezisy dokladov mezhdunar. nauch.-tehn. konf. [Polycomtrib-2011: abstracts of the international scientific and technical conf.], Gomel, IMMS NANB, 2011, p. 116. (In Russian)]
  3. Мигаль Ю.Ф., Савенкова М.А., Солодовникова Д.Н. Неорганические полимерные присадки к пластичным смазочным материалам // Конф. "Механика и трибология транспортных систем": сборник докладов. Ростов н/Д: ФГБОУ ВПО РГУПС, 2011. С. 304-305. [Migal Yu.F., Savenkova M.A., Solodovnikova D.N. Neorganicheskye polimernye prisadki k plastichnym smazochnym materialam [Inorganic polymeric additives for greases]. Konf. "Mekhanika i tribologia transportnykh sistem": sbornik dokladov [Mechanics and tribology of transport systems: abstracts], Rostov-on-Don, Rostov state transport university, 2011, pp. 304-305. (In Russian)]
  4. Колесников В.И., Савенкова М.А., Солодовникова Д.Н., Авилов В.В., Мигаль Ю.Ф. Модифицированные присадками полифосфатов смазочные композиции "Пума" и "Буксол" // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2013. № 2. С. 3-7. [Kolesnikov V.I., Savenkova M.A., Solodovnikova D.N., Avilov V.V., Migal Yu.F. Modifitsirovannye prisadkami polifosfatov smazochnye kompozitsii Puma i Buksol [Lubricating composition modified by polyphosphate additives]. Trenie i smazka v mashinakh i mekhanizmakh [Friction and lubrication in machines and mechanisms], 2013, no. 2, pp. 3-7. (In Russian)]
  5. Колесников В.И., Мигаль Ю.Ф., Савенкова М.А., Солодовникова Д.Н. Взаимодействие молекул фосфорсодержащих неорганических присадок с поверхностью железа: квантово-химический анализ // Вестник РГУПС. 2013. № 3. С. 153-160. [Kolesnikov V.I., Migal Yu.F., Savenkova M.A., Solodovnikova D.N. Vzaimodeistvie molekul fosforsoderzhashchikh neorganicheskikh prisadok s poverkhnost'yu zheleza: kvantovo-khimicheskii analiz [Interaction of molecules phosphorus-containing inorganic additives with an iron surface: quantum-chemical analysis]. Vestnik RGUPS [Vestnik of RSTU], 2013, no. 3, pp. 153-160. (In Russian)]
  6. Corbridge D.E.C. The Structural Chemistry of Phosphorus. Amsterdam, Elsevier, 1984, 394 p.
  7. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V-VIII гр. / Под ред. Филова В.А. Л.: Химия, 1989. 592 с. [Filov V.A. (Ed.) Vrednye khimicheskie veshchestva. Neorganicheskie soedineniya elementov V-VIII gr. [Harmful chemicals. Inorganic compounds of elements of the V-VIII groups]. Leningrad, Khimiya Publ., 1989, 592 p. (In Russian)]
  8. Корбридж Д. Фосфор. Основы химии, биохимии, технологии. М.: Мир, 1988. 680 с. [Korbridzh D. Fosfor. Osnovy khimii, biokhimii, tekhnologii [Phosphorus. Fundamentals of chemistry, biochemistry and technology]. Moscow, Mir Publ., 1988, 680 p. (In Russian)]
  9. Продан Е.А., Продан Л.И., Ермоленко Н.Ф. Триполифосфаты и их применение. Минск: Наука и техника, 1989. 536 с. [Prodan E.A., Prodan L.I., Ermolenko N.F. Tripolifosfaty I ikh primenenie [Tripolyphosphates and its applications]. Minsk, Nauka I tekhnika Publ., 1989, 536 p. (In Russian)]

Downloads

Download data is not yet available.

Issue

Pages

38-44

Section

Article

Dates

Submitted

September 12, 2014

Accepted

September 17, 2014

Published

September 29, 2014

How to Cite

[1]
Kolesnikov, V.I., Migal, Y.F., Solodovnikova, D.N., Savenkova, M.A., Myasnikova, N.A., Development of ecologically safe lubricants with multifunctional additives. Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2014, № 3, pp. 38–44.

Similar Articles

1-10 of 179

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)