Formation of copper(II) coordination compounds under the friction process and their impact on the tribotechnical characteristics of the lubricating compositions

Abstract

It has been investigated the tribochemical system «bronze BrAZ 9-4 – organic additive – oil I-20A – steel 45» in which due to mechanical activation of metal particles of the surfaces of friction pair the copper(II) coordination compounds have been created. These complexes provide high antiwear and antifriction properties of the lubricating compositions. The sequential complication of lubricating compositions by adding organic solvents, thioamide ligands and metal chelates of copper(II) based on them to base oil I-20A allowed to establish an order of anti-wear activity of additives to industrial I-20A oil and investigate the influence of each of the factors on tribotechnical characteristics in friction pair «bronze BrAZ 9-4 – steel 45». Based on the obtained results, it is concluded that improvement of the operational characteristics of lubricating compositions is determined by the formation of copper(II) coordination compounds during the tribochemical reactions.

Досліджено трибохімічну систему «бронза БрАЖ 9-4 – органічний додаток – олива І-20А – сталь 45», у якій під дією механічного активування металевих поверхонь пари тертя та органічних додатків утворюються координаційні сполуки купруму (ІІ), що забезпечують високі протизношувальні й антифрикційні властивості мастильних композицій. Послідовне ускладнення мастильних композицій шляхом додавання до базової оливи І-20А органічних розчинників, тіоамідних лігандів та метал-хелатів купруму (ІІ) на їх основі дозволило встановити ряд протизношувальної активності додатків до індустріальної оливи І-20А та дослідити вплив кожного із чинників на триботехнічні характеристики в парі тертя «бронза БрАЖ 9-4 – сталь 45». На основі отриманих результатів зроблено висновок, що покращення експлуатаційних характеристик мастильних композицій визначається утворенням у процесі трибохімічних реакцій координаційних сполук купруму(ІІ).

Исследована трибохимическая система «бронза БрАЖ 9-4 – органическая присадка – масло И-20А – сталь 45», в которой под действием механического активирования металлических поверхностей пары трения и органических присадок образуются координационные соединения меди(II), обеспечивающие высокие противоизносные и антифрикционные свойства смазочных композиций. Последовательное усложнение смазочных композиций путем добавления к базовому маслу И-20А органических растворителей, тиоамидных лигандов и металл-хелатов меди (II) на их основе позволило установить ряд противоизносной активности присадок к индустриальному маслу И-20А и исследовать влияние каждого из факторов на триботехнические характеристики в паре трения «бронза БрАЖ 9-4 – сталь 45». На основании полученных результатов сделан вывод, что улучшение эксплуатационных характеристик смазочных композиций определяется образованием в процессе трибохимических реакций координационных соединений меди(II)