Jump to content

Дитиофосфат цинка

(Перенаправлено с диалкилдитиофосфата цинка )
Структура мономерного диалкилдитиофосфата цинка

Диалкилдитиофосфаты цинка (часто называемые ZDDP ) представляют собой семейство координационных соединений, разработанных в 1940-х годах, в которых цинк связан с анионом соли диалкилдитиофосфорной кислоты (например, диэтилдитиофосфата аммония ). [ 1 ] Эти незаряженные соединения не являются солями. Они растворимы в неполярных растворителях, а производные с более длинной цепью легко растворяются в минеральных и синтетических маслах, используемых в качестве смазочных материалов . Они имеют номер CAS 68649-42-3 . В присадках для вторичного рынка масел процент ZDDP колеблется примерно от 2 до 15%. [ 2 ] Дитиофосфаты цинка имеют много названий, включая ZDDP, ZnDTP и ZDP.

Приложения

[ редактировать ]

Основное применение ZDDP — в качестве противоизносных присадок к смазочным материалам, включая консистентные смазки , гидравлические и моторные масла . ZDDP также действуют как ингибиторы коррозии и антиоксиданты . Концентрации в смазочных материалах варьируются от 600 ppm для современных энергосберегающих маловязких масел до 2000 ppm в некоторых гоночных маслах.

Сообщалось, что выбросы цинка и фосфора могут повредить каталитические нейтрализаторы , а стандартные рецептуры смазочных масел для бензиновых двигателей теперь содержат уменьшенное количество присадки из-за того, что API ограничивает концентрацию этой присадки в новых маслах API SM и SN; однако это касается только масел классов ILSAC 20 и 30. Для марок 40 и выше нет регулирования относительно концентрации ZDDP, за исключением дизельных масел, соответствующих спецификации API CJ-4, в которых уровень zddp немного снижен, хотя большинство масел для дизельных двигателей большой мощности по-прежнему имеют более высокую концентрацию этой присадки. . [ 3 ] Картерные масла с пониженным содержанием ZDDP считаются причиной повреждения или выхода из строя распределительных валов и толкателей с плоскими толкателями классических/коллекторных автомобилей, которые подвергаются очень высоким давлениям в пограничном слое и/или силам сдвига на их контактных поверхностях, а также в других областях, таких как коренные подшипники, поршневые кольца и пальцы. Роликовые распределительные валы / ведомые валы чаще используются для уменьшения трения кулачков распределительных валов в современных двигателях. [ 4 ] Существуют присадки, такие как STP Oil Treatment , и некоторые гоночные масла, такие как PurOl, PennGrade 1 и Valvoline VR-1, Kixx Hydraulic Oil, которые доступны на розничном рынке с необходимым количеством ZDDP для двигателей, использующих повышенное пружин давление клапанов. .

Механизм образования трибопленок

[ редактировать ]

Были предложены различные механизмы формирования защитных трибопленок ZDDP на твердых поверхностях. [ 1 ] (АСМ) in-situ Эксперименты с атомно-силовой микроскопией показывают, что рост трибопленок ZDDP экспоненциально увеличивается как с приложенным давлением, так и с температурой, что согласуется с моделью скорости реакции термической активации, стимулируемой стрессом. [ 5 ] Впоследствии эксперименты с незначительным контактом твердого тела показали, что скорость образования пленки зависит от приложенного напряжения сдвига . [ 6 ]

Синтез и структура

[ редактировать ]

Дитиофосфат цинка , имеющий формулу Zn[(S 2 P(OR) 2 ] 2 , содержит разнообразные группы R. Обычно R представляет собой разветвленный или линейный алкил с длиной от 1 до 14 атомов углерода. Примеры включают 2-бутил, пентил, гексил, 1,3-диметилбутил, гептил, октил, изооктил (2-этилгексил), 6-метилгептил, 1-метилпропил, додецилфенил и другие. Смесь диалкил(C3-C6)дитиофосфатов цинка имеет номер CAS 84605-29-8 . Список других примеров с их номерами CAS находится здесь .

Дитиофосфат цинка производят в два этапа. Сначала пентасульфид фосфора обрабатывают подходящими спиртами (ROH) с получением дитиофосфорной кислоты. Можно использовать широкий спектр спиртов, что позволяет точно регулировать липофильность конечного цинкового продукта. Полученный дитиофосфат затем нейтрализуют добавлением оксида цинка : [ 7 ] [ 8 ]

П 2 С 5 + 4 РО → 2 (РО) 2 ПС 2 Н + Н 2 С
2 (RO) 2 PS 2 H + ZnO → Zn[(S 2 P(OR) 2 ] 2 + H 2 O

Структурная химия

[ редактировать ]

В Zn[(S 2 P(OR) 2 ] 2 цинк имеет тетраэдрическую геометрию. Это мономерное соединение Zn[(S 2 P(OR) 2 ] 2 существует в равновесии с димерами, олигомерами и полимерами [Zn[(S 2 P(OR) 2 ] 2 ] n (n > 1). [ 7 ] Например, диэтилдитиофосфат цинка Zn[(S 2 P(OEt) 2 ] 2 кристаллизуется в виде твердого полимерного вещества, состоящего из линейных цепочек. [ 9 ] Реакция Zn[(S 2 P(OR) 2 ] 2 с дополнительным оксидом цинка приводит к образованию кислородцентрированного кластера Zn 4 O[(S 2 P(OR) 2 ] 6 , который принимает структуру, наблюдаемую для основного цинка. ацетат . [ 7 ]

Шаростержневая модель участка цепи кристаллической структуры диэтилдитиофосфата цинка

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б Спайкс, Х. (1 октября 2004 г.). «История и механизмы ZDDP». Письма по трибологии . 17 (3): 469–489. дои : 10.1023/B:TRIL.0000044495.26882.b5 . ISSN   1023-8883 . S2CID   7163944 .
  2. ^ Эллисон М. Барнс, Кейт Д. Бартл и Винсент Р.А. Тибо «Обзор диалкилдитиофосфатов цинка (ZDDPS): характеристика и роль в смазочном масле». Tribology International , 2001, стр. 389–395. дои : 10.1016/S0301-679X(01)00028-7 .
  3. ^ «Моторное масло ZDDP – цинковый фактор» . Мустанг Ежемесячно . Проверено 19 сентября 2009 г.
  4. ^ МакГин, Терри (1 марта 2004 г.). «Роликовые распределительные валы – катитесь с этим» . www.hotrod.com . Проверено 26 января 2016 г. .
  5. ^ Госвами, Н.Н.; Бэрес, Дж.А.; Манголини, Ф.; Коничек, АР; Яблон, генеральный директор; Карпик, RW (3 апреля 2015 г.). «Механизмы роста противоизносной трибопленки, выявленные на месте с помощью скользящих контактов с одной шероховатостью» (PDF) . Наука . 348 (6230): 102–106. Бибкод : 2015Sci...348..102G . дои : 10.1126/science.1258788 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   25765069 .
  6. ^ Чжан, Цзе; Спайкс, Хью (1 августа 2016 г.). «О механизме образования противоизносной пленки ZDDP» . Письма по трибологии . 63 (2): 24. дои : 10.1007/s11249-016-0706-7 . hdl : 10044/1/33668 . ISSN   1023-8883 .
  7. ^ Jump up to: а б с Д. Джонсон и Дж. Хилс (2013). «Эфиры фосфорной кислоты, эфиры тиофосфатов и тиофосфаты металлов в качестве присадок к смазочным материалам» . Смазочные материалы . 1 (4): 132–148. doi : 10.3390/смазочные материалы1040132 .
  8. ^ Рэндольф А. Макдональд (2003). «Дитиофосфаты цинка» (отрывок из Google Книги) . В Лесли Р. Руднике (ред.). Присадки к смазочным материалам: химия и применение . ЦРК Пресс. ISBN  9780824747404 .
  9. ^ Т. Ито; Т. Игараси; Х. Хагихара (1969). «Кристаллическая структура диэтилдитиофосфатов металлов. I. Диэтилдитиофосфат цинка» (PDF) . Акта Кристаллогр. Б. 25 (11): 2303–2309. дои : 10.1107/S0567740869005619 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c59b794c4d068dfde434b2754ca0cc46__1704368040
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c5/46/c59b794c4d068dfde434b2754ca0cc46.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Zinc dithiophosphate - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)