Badania wpływu budowy chemicznej związków ciekłokrystalicznych dodawanych do oleju parafinowego na właściwości tribologiczne mieszaniny smarowej

Związki ciekłokrystaliczne dodane do typowych środków smarowych, jakimi są oleje mineralne, poprawiają ich właściwości tribologiczne [L. 1–3]. W pracy badano wpływ związków ciekłokrystalicznych z kilku szeregów homologicznych. Związki różniły się budową grup terminalnych: polarnej i alkilowej oraz budową sztywnego rdzenia cząsteczki. Ponadto tworzyły różne fazy ciekłokrystaliczne: fazę nematyczną i smektyczną. Mieszaniny tych związków o stężeniu 0,5, 1 i 2% z olejem parafinowym stosowano jako substancje smarowe. Właściwości tribologiczne otrzymanych mieszanin wyznaczano za pomocą testera T-11, a ich miarą były opory ruchu. Wyznaczono współczynniki tarcia dla nacisków 20, 30, 40 i 50 N. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że najlepsze wyniki uzyskano dla związków posiadających silnie polarne grupy: –F oraz –CN. Natomiast związki zawierające grupę terminalną –NCS, o mniejszej polarności, w mniejszym stopniu poprawiają właściwości tribologiczne oleju parafinowego, pomimo że posiadają atomy siarki. Wykazano, że lepsze właściwości uzyskano dla mieszanin ze związkami, które tworzą fazę nematyczną.

Liquid-crystalline compounds added to typical lubricants, such as mineral oils, improve their tribological properties [L. 1–3]. The aim of this work was to study the influence of the chemical structure of liquid-crystalline compounds added to paraffin oil on tribological properties of lubricant mixtures. A few homological series, differing in the structure of rigid core as well as of terminal groups (polar groups –CN, –NCS, –F or non-polar alkyl chain), were used for investigations. They are able to form different liquid-crystalline phases (nematic and smectic) in a pure state. They were added to paraffin oil as doppants in the following quantity order: 0.5, 1 and 2 wt.%. The obtained lubricant mixtures were tested with the use of T-11 tribotester. The friction coefficient was established for applied load 20, 30, 40 and 50 N. The best improvement of tribological properties was obtained for compounds having strongly polar terminal groups: –F and –CN. The compounds having less polar group –NCS, improve the tribological properties less, even thought they contain a sulphur atom, known as a good lubricant. Lubricant mixtures containing compounds, which can form a nematic phase in the pure state, have a lower friction coefficient than mixtures with smectic mesogenes.