Методы защиты полимеров от старения направлены на ослабление факторов среды и на стабилизацию полимерных материалов. Различают методы активной (ослабление воздействующих факторов), пассивной (повышение стабильности полимера, ввод добавок) защиты и комбинированные методы. Добавки, вводимые в полимерные материалы, должны снижать эффект действия основных факторов среды, или тормозить развитие одной из основных реакций в механизме старения полимера. Они могут взаимодействовать с образовавшимися радикалами и прекращать цепные реакции в начале их развития.
Ингибиторами старения служат: газовая сажа, оксид железа (до 1%) и фталоцианин (до 0.1%), никелевые комплексные соединения. Антиоксиданты, стабилизаторы окислительного старения делят на две группы: Вещества, обрывающие цепь окислительных реакций и вещества, предотвращающие разложение гидропероксидов по радикальному механизму.
Коррозионная активность топлив характеризует скорость коррозионного взаимодействия с конструкционными материалами топлив и продуктов их превращения. Она связана с наличием в топливе химически активных примесей: сернистых соединений, водорастворимых кислот и щелочей, воды.
В условии хранения, транспортировки и применения топлив происходит периодическая конденсация воды на металлических поверхностях. Источник накопления воды- атмосферная влага и конденсационная вода из продуктов сгорания топлива. Образующиеся конденсаты - электролиты, содержащие водорастворимые кислые продукты окисления углеводородов и не углеводородных компонентов. Наличие электропроводящей среды в сочетании с термодинамической неустойчивостью металла и его неоднородностью приводят к возникновению электрохимической коррозии. Коррозия металла в системе нефтепродукт- металл- вода имеет сложный характер и определяется протеканием электрохимических процессов. Защитные свойства топлив улучшаются путем введения ингибиторов коррозии, тормозящих анодные и катодные процессы электрохимической коррозии. Ингибиторы также образуют на поверхности металла после вытеснения воды прочные хемосорбционные и десорбционные плёнки.
Общее содержание серы характеризует суммарное количество всех сернистых соединений в топливе, которые при сгорании образуют кислородные соединения серы, вызывающие коррозию и способствующие процессам образования отложений и износу двигателя. К активным соединениям серы относятся сероводород H2S, меркаптаны R-SH, элементарная сера, которые взаимодействуют с металлами, образуя продукты коррозии, сульфиды и меркаптиды металлов.
nS + Me® MeSn
nH2S + Me® MeSn +nH2
n(RSH) + Me ® (RS)nMe + n/2H2
При увеличении содержания меркаптанов в пересчёте на серу с 0.01 до 0.13% коррозия стали марки Ст3 увеличивается в 15 раз, меди - в 36 раз. При окислении меркаптаны образуют сульфокислоты и серную кислоту. Допустимое содержание меркаптанов в бензине - не более 0.005%, а в дизельном топливе - не более 0.01% по массе. Наличие свободной воды и растворённого кислорода усиливает коррозию металлов в присутствии меркаптанов:
Fe + H2O + 1/2O2 ® Fe(OH)2
Fe(OH)2 + 2RSH ® (RS)2Fe + 2H2O
2RSH + 3O2 ® 2RSO3H
RCH2SO3H + O2 ® RCH(OOH)SO3H ® RCHO + H2SO4
Наибольшей коррозионной агрессивностью обладают серный SO3 и сернистый SO2 ангидриды. Коррозионная агрессивность SO3 значительно выше чем SO2.. Наличие в продуктах сгорания топлива SO3 резко повышает точку росы ( температуру конденсации водяного пара), ускоряя процесс образования серной кислоты. Газовая коррозия интенсивно протекает и в среде SO2 и еще более усиливается при повышении температуры. Газовой коррозии подвергаются детали, находящиеся в зоне высоких температур: головка поршня, верхние компрессионные поршневые кольца, верхняя часть гильз цилиндров, выпускные клапаны.
Защитные свойства топлива оцениваются следующими показателями:
· коррозионной активностью в условиях конденсации влаги.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.