Фундаментальные основы создания низкотемпературных композиционных смазочных материалов с антикоррозионными свойствами на основе соединений клозо-боратных анионов

Выполнен цикл работ по синтезу и изучению физико-химических и трибологических свойств алкилированных тиопроизводных кластерных соединений бора и их смесей с перфторированными основами низкотемпературных смазочных материалов. Впервые предложено использование диалкилированных тиопроизводных клозо-боратных анионов в качестве добавок к базовым маслам, работающим в условиях Арктики. Cоли анионов [B₁₀H₉SR₂]¹⁻ (R - коротко- и длинноцепные алкильные группы) обладают весьма низкой способностью к координации, что позволяет снизить хемосорбцию компонентов смазочного материала на рабочих частях механизмов. Разработаны методы синтеза новых алкилированных тиозамещенных клозо-декаборатов [B₁₀H₁₀]²⁻ с длинно- и короткоцепными алкильными радикалами при гетероатомах заместителей. Подобный подход позволил заменить дорогостоящие замещенные имидазолиевые и тетраалкилфосфониевые катионы на тетрабуламмониевые соли с сохранением смешиваемости компонентов с полимерной основой при приготовлении морозоустойчивых композиционных антифрикционных материалов. На основе полученных клозо-боратов в вибромельнице Retsch MM400 были получены композиции с fomblin Y с содержанием добавок от 1 до 5%. Динамическую вязкость изучали при температурах от минус 40 до плюс 40°С и атмосферном давлении для скорости сдвига 100 - 4500 с⁻¹. Изучение термических свойств показало стабильность полученных соединений вплоть до 200°С. Установлено, что замена катиона на тетрабутиламмоний с одновременой модификацией кластера бора длинноцепными алкильными группами позволяет снизить температуры плавления соединений на 20 - 25°C по сравнению с соединениями немодифицированных клозо-декаборатов. Показано, что введение экзо-полиэдрических заместителей с длинноцепными алкильными группами способствует снижению вязкости конечных композиционных смазочных материалов, а также приводит к повышению устойчивости их эмульсий с перфторированной полиэфирной основой.