Petroleum ChemistryPetroleum ChemistryНефтехимия0028-24213034-5626The Russian Academy of Sciences68151610.31857/S0028242124040022MVSRAQArticlesСтатьиReview ArticleФункциональные присадки к смазочным материалам: опыт и компетенции ИНХС РАН (обзор)Функциональные присадки к смазочным материалам: опыт и компетенции ИНХС РАН (обзор)https://orcid.org/0000-0001-9969-7706ЛядовАнтон Сергеевич
Russian Federation

к.х.н.

lyadov@ips.ac.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5760-8453КочубеевАлександр Александрович
Russian Federation
lyadov@ips.ac.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7703-4036БордубановаЕлена Геннадиевна
Russian Federation
lyadov@ips.ac.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6684-6576ОганесоваЭмма Юрьевна
Russian Federation

к.т.н.

lyadov@ips.ac.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4869-4035ПаренагоОлег Павлович
Russian Federation

д.х.н.

parenago@ips.ac.ruИнститут нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН1508202464430431630052025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0028-2421/article/view/681516

Развитие и усложнение технических средств требует использования смазочных композиций с улучшенными физико-химическими и эксплуатационными свойствами. Создание современных смазочных материалов невозможно без введения в их состав функциональных присадок различного назначения. В ИНХС РАН работы по получению и исследованию присадок были начаты с момента основания Института и отличались комплексным подходом, высокой научной и практической новизной. За 90-летнюю историю Института и данного направления были получены фундаментальные научные результаты, часть которых впоследствии получила свое внедрение в промышленном масштабе. Сегодня сотрудники Института продолжают развитие направления, созданного академиком С.С. Наметкиным и его учеником профессором П.И. Саниным. Статья посвящена обзору наиболее значимых результатов, полученных в Институте в области химии функциональных присадок для смазочных материалов. Библиография – 59 ссылок.

Развитие и усложнение технических средств требует использования смазочных композиций с улучшенными физико-химическими и эксплуатационными свойствами. Создание современных смазочных материалов невозможно без введения в их состав функциональных присадок различного назначения. В ИНХС РАН работы по получению и исследованию присадок были начаты с момента основания Института и отличались комплексным подходом, высокой научной и практической новизной. За 90-летнюю историю Института и данного направления были получены фундаментальные научные результаты, часть которых впоследствии получила свое внедрение в промышленном масштабе. Сегодня сотрудники Института продолжают развитие направления, созданного академиком С.С. Наметкиным и его учеником профессором П.И. Саниным. Статья посвящена обзору наиболее значимых результатов, полученных в Институте в области химии функциональных присадок для смазочных материалов. Библиография – 59 ссылок.

функциональные присадкисмазочные материалыорганический синтезкоординационные соединенияингибиторы окислениямодификаторы тренияПравительство Российской ФедерацииGovernment of the Russian FederationРабота выполнена в рамках государственного задания Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН.Sanin P.I., Shepeleva E.S., Ulyanova A.V., Kleimenov B.V. The effect of synthetic additives in lubricating oil on wear under friction // Wear. 1960. V. 3. № 3. P. 200–218. https://doi.org/10.1016/0043-1648(60)90138-1Санин П.И., Шепелева Е.С., Шер В.В. Синтетические присадки типа эфиров дитиофосфорной кислоты // Нефтехимия. 1963. Т. 3. № 5. С. 781–791.Лозовой Ю.А., Шепелева Е.С., Санин П.И. Синтез и свойства некоторых эфиров алкилфосфорных кислот // Нефтехимия. 1967. Т. 7. № 5. С. 794–799.Лозовой Ю.А., Шепелева Е.С., Шипилов Г.В., Санин П.И. Исследование эфиров алкилфосфоновых кислот как присадок, понижающих износ при трении // Нефтехимия. 1972. Т. 12. № 6. С. 901–906.Санин П.И., Шепелева Е.С., Клейменов Б.В. Некоторые данные об активности присадок, содержащих группу – CCl 3 // Химия и технология топлив и масел. 1960. № 8. С. 24–28.Санин П.И., Ульянова А.В. Химические превращения фосфорорганических соединений при повышенных температурах и механизм действия этих соединений на износ при трении // Нефтехимия. 1963. Т. 3. № 5. С. 775–780.Клейменов Б.В., Санин П.И., Олейник Д.М., Шишкина М.В. Взаимодействие хлорфосфорорганических соединений с металлической поверхностью трения. Присадки к маслам. М.: Химия, 1966. С. 228–236.Nifant’ev I.E., Lyadov A.S., Tavtorkin A.N., Vinogradov A.A., Kochubeev A.A., Ivchenko P.V. Branched alkylphosphinic acids demonstrate explicit anti-wear effect // Mendeleev Communications. 2019. V. 29. № 5. P. 558–560. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2019.09.027Шхиянц И.В., Шер В.В., Нечитайло Н.А., Санин П.И. Диалкилдитиокарбаматы металлов как антиокислители углеводородов // Нефтехимия. 1969. Т. 9. № 4. С. 616–619.Афанасова Г.И., Шхиянц И.В., Нечитайло Н.А., Шер В.В., Санин П.И. Термическая устойчивость диалкилдитиокарбаматов металлов // Нефтехимия. 1971. Т. 11. № 6. С. 911–918.Маркова Е.И., Шхиянц И.В., Шер В.В., Санин П.И. Исследование антиокислителей типа диалкидитиокарбаматов металлов методом ИК-спектроскопии // Нефтехимия. 1973. Т. 13. № 2. С. 294–299.Шхиянц И.В., Дзюбина М.А., Воевода И.В., Шер В.В., Санин П.И. Взаимодействие диалкилдитиокарбаматов металлов с гидроперекисью кумила и роль этой реакции в процессе окисления углеводородов // Нефтехимия. 1973. Т. 13. № 5. С. 749–754.Шхиянц И.В., Дзюбина М.А., Шер В.В., Санин П.И. Влияние диалкилдитиокарбаматов металлов на инициированное окисление этилбензола // Нефтехимия. 1973. Т. 13. № 4. С. 570–573.Кореневская Р.Г., Кузьмина Г.Н., Маркова Е.И., Санин П.И. Ингибирующее действие диалкилдитиокарбаматов металлов в процессах окисления углеводородов // Известия Болгарской АН. 1986. Т. 26. № 5. С. 685.Кореневская Р.Г., Кузьмина Г.Н., Маркова Е.И., Санин П.И. Кинетические закономерности взаимодействия диалкилдитиокарбаматов цинка с пероксидными радикалами и гидропероксидом кумила // Нефтехимия. 1982. Т. 22. № 4. С. 477–482.Шелкова Р.Г., Кузьмина Г.Н., Санин П.И., Паренаго О.П. Кинетика высокотемпературного окисления углеводородов, ингибированного диалкилдитиокарбаматами металлов // Кинетика и катализ. 1990. Т. 31. № 5. С. 1246–1250.Шелкова Р.Г., Кузьмина Г.Н., Дзюбина М.А., Ильин К.В., Паренаго О.П. О механизме ингибирования диалкилдитиокарбаматами цинка высокотемпературного окисления углеводородов // Нефтехимия. 1990. Т. 30. № 2. С. 244–251.Кузьмина Г.Н., Шер В.В., Санин П.И. Цинковые соли диалкилдитиофосфорных кислот как антиокислители углеводородов // Нефтехимия. 1965. Т. 5. № 3. С. 406–409.Кузьмина Г.Н., Шер В.В., Санин П.И. Цинковые соли некоторых фосфорорганических кислот и их влияние на окисление углеводородов // Нефтехимия. 1970. Т.10. № 5. С. 723–729.Шер В.В., Мелентьева Н.В., Маркова Е.И., Ханакова Л.Г., Санин П.И. К вопросу о механизме действия антиокислителей типа производных диалкилдитиофосфорных кислот // Нефтехимия. 1971. Т. 11. № 3. С. 455–464.Шер В.В., Маркова Е.И., Ханакова Л.Г., Кузьмина Г.Н., Санин П.И. Взаимодействие диалкилдитиофосфатов цинка с гидроперекисями // Нефтехимия. 1973. Т. 13. № 6. С. 876–884.Шхиянц И.В., Воевода Н.В., Комиссарова И.И., Чернявская Л.Ф., Шер В.В., Санин П.И. О реакции взаимодействия антиокислителя ди-н-бутилдитиофосфата цинка с гидроперекисью кумила // Нефтехимия. 1974. Т. 14. № 2. С. 312–316.Шер В.В., Богомолова Л.К., Маркова Е.И., Кузьмина Г.Н., Санин П.И. Инициированное окисление этилбензола в присутствии антиокислителей типа диалкилдитиофосфатов цинка // Нефтехимия. 1981. Т. 21. № 3. С. 424–430.Кузьмина Г.Н., Нечитайло Н.А., Шер В.В., Санин П.И. Исследование термических превращений цинковых солей некоторых фосфорорганических кислот // Нефтехимия. 1971. Т. 11. № 3. С. 465–469.Санин П.И., Кузьмина Г.Н., Займовская Т.А. Комплексные соединения молибдена как присадки к смазочным маслам // Химия и технология топлив и масел. 1984. № 4. С. 38.Санин П.И., Кузьмина Г.Н., Лозовой Ю.А., Займовская Т.А. Комплексы молибдена – синтетические присадки к смазочным маслам // Нефтехимия. 1986. Т. 26. № 6. С. 823–827.Займовская Т.А., Кузьмина Г.Н., Дзюбина М.А., Паренаго О.П. Новый комплекс молибдена с диизооктилдитиокарбаминовыми лигандами // Известия АН СССР. Сер. Хим. 1991. № 9. С. 2151–2153.Займовская Т.А., Кузьмина Г.Н., Санин П.И., Паренаго О.П. Исследование антиокислительной эффективности дитиокарбаматов молибдена кинетическим методом // Нефтехимия. 1991. Т. 31. № 4. С. 521–527.Займовская Т.А., Кузьмина Г.Н., Паренаго О.П., Ниязымбетов М.Е. Электрохимические свойства дитиокарбаматов молибдена – антиокислителей углеводородов // Нефтехимия. 1992. Т. 32. № 1. С. 25–28.Parenago O.P., Lozovoi Yu.A., Zaimovskaya T.A., Kuz’mina G.N. Chemical modification of the friction surfaces and its evaluation based on the carryover effect measurements // Tribology International. 2000. V. 33. P. 689–695. https://doi.org/10.1016/S0301-679X(00)00101-8Zaimovskaya T.A., Bordubanova E.G., L’yadov A.S., Parenago O.P. Tribological properties of plastic lubricants infused with molybdenum-containing additives // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. 2016. V. 52. № 4. P. 369–376. https://doi.org/10.1007/s10553-016-0717-yOganesova E.Yu., Lyadov A.S., Parenago O.P. Nanosized additives to lubricating materials // Russian J. of Applied Chemistry. 2018. V. 91. № 10. P. 1559−1573. https://doi.org/10.1134/S1070427218100014Parenago O.P., Bakunin V.N., Kuz’mina G.N., Suslov A.Yu., Vedeneeva L.M. Molybdenum sulfide nanoparticles as new-type additives to hydrocarbon lubricants // Doklady Chemistry. 2002. V. 383. P. 86–88. https://doi.org/10.1023/A:1014791509751Суслов А.Ю., Бакунин В.Н., Кузьмина Г.Н., Веденеева Л.М., Паренаго О.П. Синтез и трибологические свойства наночастиц трисульфида молибдена – представителя нового класса модификаторов трения // Нефтехимия. 2003. Т. 43. № 3. С. 214–218.Bakunin V.N., Suslov A.Y., Kuz’mina G.N., Vedeneeva L.M., Parenago O.P., Migdal C.A., Stott P.E. Surface-capped molybdenum sulphide nanoparticles – a novel type of lubricant additive // Lubrication Science. 2004. V. 16. №. 3. P. 207–214. https://doi.org/10.1002/ls.3010160302Bakunin V.N., Suslov A.Yu., Kuzmina G.N., Parenago O.P., Topchiev A.V. Synthesis and application of inorganic nanoparticles as lubricant components – a review // J. of Nanoparticle Research. 2004. V. 6. P. 273–284. https://doi.org/10.1023/B:NANO.0000034720.79452.e3Суслов А.Ю., Бондаренко Г.Н., Бакунин В.Н., Кузьмина Г.Н., Паренаго О.П. О строении поверхностно-модифицированных трибоактивных наночастиц трисульфида молибдена // Нефтехимия. 2005. Т. 45. № 1. С. 21–24.Bakunin V.N., Suslov A.Yu., Kuzmina G.N., Parenago O.P. Recent achievements in the synthesis and application of inorganic nanoparticles as lubricant components // Lubrication Science. 2005. V. 17. № 2. P. 127–145. https://doi.org/10.1002/ls.3010170202Bakunin V.N., Kuzmina G.N., Kasrai M., Parenago O.P., Bancroft G.M. Tribological behavior and tribofilm composition in lubricated systems containing surface-cappted molybdenum sulfide nanoparticles // Tribology Letters. 2006. V. 22. № 3. P. 289–296. https://doi.org/10.1007/s11249-006-9095-7Bakunin V.N., Kasrai M., Kuzmina G.N., Bancroft G.M., Parenago O.P. Influence of temperature and ZDDP concentration on tribochemistry of surface-capped molybdenum sulfide nanoparticles studied by XANES spectroscopy // Tribology Letters. 2007. V. 26. № 1. P. 33–43. https://doi.org/10.1007/s11249-006-9180-yTerekhin D.V., Basharina K.Yu., Bordubanova E.G., Khodzhaeva V.L., Kuz’mina G.N., Parenago O.P. Synthesis and physicochemical properties of tetraalkylammonium thiomolybdates as precursors of triboactive molybdenum sulfides // Petrol. Chemistry. 2009. V. 49. P. 158–161. https://doi.org/10.1134/S0965544109020108Basharina K.Yu., Terekhin D.V., Kuz’mina G.N., Bordubanova E.G., Ezhov A.A., Parenago O.P. Tribological properties of bis(tetraalkylammonium) tetrathiomolybdates as precursors of molybdenum sulfide nanoparticles // Petrol. Chemistry. 2009. V. 49. P. 339–342. https://doi.org/10.1134/S0965544109040148Parenago O.P., Kuzmina G.N., Terekhin V.D., Basharina K.Y. Antifriction and antiwear properties of molybdenum sulfides nanosized particles synthesized using nitrogen containing ionic liquids // Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance. 2010. V. 45. P. 7–14.Parenago O.P., Kuz’mina G.N. Formation and properties of the triboactive nanoparticles of molybdenum sulfides // Petrol. Chemistry. 2010. V. 50. P. 319–324. https://doi.org/10.1134/S0965544110040109Лядов А.С., Максимова Ю.М., Павелко Г.Ф., Кириллов В.В. Улучшение трибологических свойств уреатных пластичных смазок // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. 2018. № 8. С. 8–12.Oganesova E.Yu., Zaimovskaya T.A., Bordubanova E.G., Lyadov A.S., Litmanovich E.A., Parenago O.P. Synthesis of tungsten sulfide nanoparticles and their tribological properties as additives for lubricating oils // Nanotechnologies in Russia. 2016. V. 11. № 5–6. P. 312–316. https://doi.org/10.1134/S1995078016030137Oganesova E.Yu., Bordubanova E.G., Lyadov A.S., Parenago O.P. Synthesis and tribological behavior of metal sulfide nanoparticles produced by thermosolvolysis of sulfur-containing precursors // Petrol. Chemistry. 2019. V. 59. № 9. P. 1028–1036. https://doi.org/10.1134/S0965544119090160Oganesova E.Yu., Kuz’mina G.N., Bordubanova E.G., Khodzhaeva V.L., Ezhov A.A., Ivanov V.K., Parenago O.P. Comparison of antiwear properties of titanium-containing compounds // Petrol. Chemistry. 2012. V. 52. P. 204–207. https://doi.org/10.1134/S0965544112030085Zaimovskaya T.A., Oganesova E.Yu., Kuzmina G.N., Ezhov A.A., Ivanov V.K., Parenago O.P. Titanium-containing compounds as efficient triboadditives to oils // J. of Friction and Wear. 2013. V. 34. P. 487–493. https://doi.org/10.3103/S1068366613060135Parenago O.P., Oganesova E.Yu., Lyadov A.S., Sharaeva A.A. Synthesis of environmentally safe antiwear additives to lubricating materials: state of the art and prospects // Russ. J. Appl. Chem. 2020. V. 93. № 11. P. 1629–1637. https://doi.org/10.1134/S1070427220110014Золотов В.А., Паренаго О.П., Бартко Р.В., Кузьмина Г.Н., Золотов A.B. Новая полифункциональная композиция присадок на основе гетероорганических соединений к маслам с улучшенными экологическими характеристиками // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2011. № 3. С. 16–20.Золотов В.А., Паренаго О.П., Бартко Р.В., Кузьмина Г.Н., Золотов A.B. Полифункциональная присадка к моторным маслам // Патент РФ № 2442820. Опубликовано: 20.02.2012. Бюл. № 5.Zolotov A.V., Kuz’mina G.N., Zolotov V.A., Bartko R.V., Sipatrov A.G., Parenago O.P. A composition of organic hetero compounds as an antioxidant and antiwear additive for mineral lubricating oils // Petrol. Chemistry. 2013. V. 53. P. 262–266. https://doi.org/10.1134/S0965544113040142Zolotov A.V., Sipatrov A.G., Bartko R.V., Zolotov V.A., Kuzmina G.N., Parenago O.P., Ivanov V.K. Synergism of composition of nitrogen- and sulfur-containing compounds as a tribological active additive to lubricants // J. of Friction and Wear. 2013. V. 34. P. 385–390. https://doi.org/10.3103/S1068366613050139Oganesova E.Y., Bordubanova E.G., Lyadov A.S., Parenago O.P. Tribological performance of dialkyldithiocarbamic acid methyl esters in lubricating compositions // Petrol. Chemistry. 2022. V. 62. P. 672–676. https://doi.org/10.1134/S0965544122040132Лядов А.С., Кочубеев А.А., Шараева А.А. Способ получения противоизносной присадки для силиконовых смазочных // Патент РФ № 2787372. Опубликовано: 09.01.2023. Бюл. № 1.Lyadov A.S., Oganesova E.Yu., Kochubeev A.A., Parenago O.P. New type of antiwear additives based on quaternary ammonium salts of dialkyldithiocarbamic acids for silicone lubricants // J. of Friction and Wear. 2023. V. 44. P. 10–12. https://doi.org/10.3103/S1068366623010075Лядов А.С., Кочубеев А.А., Оганесова Э.Ю., Бордубанова Е.Г., Паренаго О.П. Способ получения многофункциональной присадки для смазочного материала // Патент РФ № 2813196 C1. Опубликовано: 07.02.2024. Бюл. № 4.Bordubanova E.G., Oganesova E.Yu., Lyadov A.S., Parenago O.P. New polyfunctional lubricating oil additive based on a sulfur-containing derivative of 2,6-dimethylphenol // Doklady Chemistry. 2023. V. 512. Part 2. P. 267–271. https://doi.org/10.1134/S0012500823600761