Новый полностью отечественный пакет присадок для моторных масел создали в Губкинском университете

Новый полностью отечественный пакет присадок для моторных масел на замену зарубежным аналогам представили ученые из Российского государственного университета нефти и газа (Национального исследовательского университета) им. И.М. Губкина. Созданная исследователями композиция, превосходящая по характеристикам присадки из Европы и Китая, поможет продлить срок службы моторных масел и за счет этого снизить стоимость обслуживания автомобилей.

Присадки — это разнообразные соединения, которые в небольших количествах добавляют в различные вещества (в том числе смазочные масла) для улучшения их свойств.  

Созданный в Губкинском университете пакет включает присадки с разными функциями. Концентрации его компонентов были подобраны по результатам лабораторных экспериментов.

Руководитель Молодежной лаборатории современных функциональных присадок для смазочных масел и старший научный сотрудник Губкинского университета Анна Витальевна Песковец.

Фото: из личного архива Анны Песковец

Об инновации корреспонденту «Научной России» рассказала старший научный сотрудник университета и руководитель вузовской Молодежной лаборатории современных функциональных присадок для смазочных масел Анна Витальевна Песковец.

«В разработанный нами пакет входят все основные присадки, необходимые для получения качественного моторного масла: моюще-диспергирующие (поддерживающие детали двигателя в чистом состоянии), антиокислительные (предотвращающие окисление масла и ухудшение его эксплуатационных свойств), противоизносные (защищающие детали двигателя от износа), — отметила А.В. Песковец. — В целом это присадки, уже существовавшие ранее, однако они были синтезированы в нашей лаборатории с использованием преимущественно отечественного сырья Это главное отличие нашего пакета от уже имеющихся на рынке, поскольку пока присадки преимущественно завозятся из Китая».

Импортозамещение присадок для моторных масел — актуальный вопрос: сегодня почти 70% ключевых веществ в этой сфере ввозятся из-за рубежа. И новый отечественный пакет не только не уступает по свойствам иностранным аналогам, но и превосходит их! Так, испытания присадок в дизельных двигателях MAN и Cummins показали, что масла с новыми российскими добавками сохраняют физико-химические свойства в 2,5–3 раза дольше, чем при использовании присадок из Европы и Китая. В частности, импортные соединения лучше всего «показывали себя» в промежутке 7–15 тыс. км пробега, а после отметки в 20 тыс. км масла с ними теряли изначальные характеристики. В то же время у масел с новыми отечественными присадками даже после 50 тыс. км пробега фиксировались лишь небольшие изменения свойств. Таким образом, инновация ученых Губкинского университета продлевает срок службы моторных масел, что позволит снизить траты на обслуживание машин.

«Если для синтеза ряда соединений мы использовали уже существующие технологии, просто воспроизведя их с учетом особенностей российского рынка сырья, то технологию производства антиокислительных присадок мы разрабатывали с нуля», — подчеркнула А.В. Песковец.

Антиокислительные присадки помогают моторным маслам дольше сохранять свойства за счет того, что нивелируют вредоносное воздействие высоких температур: предотвращают разрушение длинных полимерных цепочек загущающих присадок и образование пероксидов и свободных радикалов.

Свежее (слева) и отработавшее (справа) моторное масло с отечественным пакетом присадок после 90 тыс. км пробега. Для сравнения: масла с импортными добавками теряли изначальные свойства уже после отметки в 20 тыс. км.

Фото: Екатерина Старцева / РГУ (НИУ) им. И.М. Губкина

«Все синтезированные нами присадки универсальны с точки зрения использования в смазочных материалах: [они могут применяться] как в смазочных маслах, так и в пластичных смазках. При необходимости их можно добавлять по отдельности — так обычно делается при производстве пластичных смазок, — пояснила А.В. Песковец. — Однако обычно присадки применяются в комплексе. При формировании пакета добавок для конкретного масла (моторного, трансмиссионного и др.) каждый производитель проводит огромную работу по подбору типа присадок и их концентрации для того, чтобы получить рабочую и, что немаловажно, недорогую композицию».

Актуальная проблема рынка присадок заключается в том, что существующие добавки лучше приспособлены для использования в составе нефтяных масел, в то время как сегодня вместо них нередко применяются синтетические.

«Среди основных проблем, с которыми сталкиваются исследователи при разработке пакетов присадок, — несовместимость отдельных компонентов и впоследствии выпадение их в осадок или гелеобразование, — объяснила А.В. Песковец. — Это особенно заметно в синтетических маслах, сегодня все чаще используемых на рынке. Как следствие, пакет работает недостаточно эффективно, что негативно влияет на срок службы смазочного масла и результативность его действия».

Команда из Губкинского университета учла и этот нюанс, добавив в присадки специальные разбавители, увеличивающие их коллоидную стабильность — то есть предотвращающие расслоение присадок и масла.

Лабораторное испытание образцов масел с помощью прибора высокотемпературного каталитического окисления, разработанного под руководством профессора Г.И. Шора.

Фото: Екатерина Старцева / РГУ (НИУ) им. И.М. Губкина

«В процессе работ, проводимых в нашей лаборатории, мы неожиданно обнаружили, что коллоидную стабильность наших присадок и пакетов на их основе повышают сложноэфирные соединения. Поэтому мы решили использовать их [в качестве разбавителей]. Ранее выбранные нами компоненты активно применялись как отдельные добавки к смазочным маслам, но это приводило к удорожанию конечного продукта. В то же время предлагаемый нами вариант использования сложноэфирных компонентов обходится в разы дешевле, что снижает стоимость моторных масел», — рассказала А.В. Песковец. Новые разбавители также повышают устойчивость присадок к высоким температурам.

Ученые передали опытно-промышленные партии пакета присадок в Ассоциацию автомобильных инженеров для получения разрешения на использование новых веществ в России. На инновацию уже обратили внимание несколько отечественных компаний.

Команда исследователей не собирается останавливаться на достигнутом: впереди у химиков — новые разработки.

«На данный момент нашей командой уже разработаны пакеты присадок для трансмиссионных масел. Они находятся на стадии тестирования в автоматических коробках передач. Надеемся, что после успешного проведения испытаний их тоже получится вывести на рынок. Мы также работаем над присадками для компрессорных и других востребованных в промышленности масел, — поделилась А.В. Песковец. — С одной стороны, разработка пакетов присадок — очень сложный и длительный процесс, поскольку нужно получить наилучшее сочетание качества, стоимости и уровня эксплуатационных свойств конечного продукта. Необходимо учесть, в каких условиях и при каких нагрузках будет работать масло, с какими металлами оно будет соприкасаться. А с другой стороны, при наличии хорошей теоретической подготовки, которую дают в нашем университете, и опыта, имеющегося у нашей команды, подобные задачи решаются довольно легко и очень успешно».

Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ

Фото на превью: Екатерина Старцева / РГУ (НИУ) им. И.М. Губкина

Фото на странице: из личного архива Анны Песковец, Екатерина Старцева / РГУ (НИУ) им. И.М. Губкина.