Polietilenin piroliz ürünlerine borik asit katkısıyla elde edilen yağlama yağının motorlarda tribolojik etkinliği
Tribological activity of lubricating oils obtaining from mixture pyrolysis products of polyethylene and boric acid on the engines
Yazar: BURCU EROL
Danışman: PROF. DR. TANER TOĞRUL
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Son yıllarda yağlayıcı katkımaddesi olarak kullanılan borlarla oluşturulan organo metalik bileşikler büyük ilgi çekmektedir. Bunun nedeni, organik boratların aşınma direnci, sürtünme azaltma kabiliyetleri, oksidasyonu önleme ve sürtünme yüzeyleri ile uygunluk gibi olumlu özelliklere sahip olmasındandır. Makine ekipmanlarında tribolojik özelikler olarak nitelendirilen sürtünme, aşınma gibi özellikleri iyileştirmek için günümüzde ileri teknolojilerle üretilmiş yağlar kullanılmaktadır. Ayrıca, bu yağlara ilave özellikler kazandırmak ve/veya mevcut özellikleri geliştirmek için de farklı kimyasal ve fiziksel özellikteki katkı maddeleri yağlara ilave edilmektedir.Bu çalışmada atık alçak yoğunluklu polietilenin atmosferik basınç , 350 , 400 ve 640 mmHg vakum basınçlarında pirolizi yapılmıştır. Elde edilen sıvı ürün distilasyona tabii tutulup 0-100 0C , 100-150 0C , 150-200 0C ve 200-250 0C `de ayrılan fraksiyonlar baz yağ olarak nitelendirilmiştir. Daha sonra katkı maddesi olarak borik asit ilave edilerek yağlama yağı olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır.Yapılan deneysel çalışmalarda piroliz sonucunda distilasyona tabii tutulan sıvı ürünlerin hafif ,orta ve ağır fraksiyonları GC/MS kullanılarak analizlenmiş ve analiz sonucunda karbon sayılarının C9 ? C22 arası yapılar içeren hidrokarbon ürünler elde edilmiştir. Viskozitenin distilasyon sıcaklık aralıklarına bağlı olarak artış gösterdiği ayrıca ilave edilen borik asit miktarı ile de viskozitesinin arttığı belirlenmiştir. Süreye bağlı olarak da viskozitenin az da olsa azalma gösterdiği ve yaklaşık 5 saat süre sonunda yatışkın hale geldiği gözlenmiştir. Parlama noktası ve yoğunluk verilerinin de borik asit ilavesi ile değişmediği fakat distilasyon sıcaklık aralıklarına göre artış gösterdiği görülmüştür. Yüzey gerilimi verilerinde ise 0-100 0C arasında elde edilen hafifür ünler ile 100-150 0C arasında elde edilen orta ürünlerin yüzey gerilimlerinin borik asit katkısıyla değişmediği fakat 150-200 0C arasında elde edilen ağır ürünler ile 200-250 0C arasında elde edilen en ağır ürünlerin yüzey gerilimlerinin borik asit katkısıyla azaldığı fakat ağırlıkça % 0,1 borik asit katkısından daha yüksek miktarlarda yapılan katkılarda yüzey gerilimlerinin değişmediği sabit kaldığı gözlenmiştir

Abstract:
İn recent years organometallic compounds created with borons used as lubricant additives attracts great interest. This is because the organic borates positive features such as wear resistance, friction reduction capabilities, to prevent oxidation of surfaces and compliance with the friction surfaces. Today improving the friction, wear features described as tribological properties in machinery equipment used oils produced in advanced Technologies. Also , additives with different chemical and physical properties are added to oils to give additional properties to this oils and/or to enhance existing features.In this study , waste AYPE pyrolysis was applied at atmospheric pressure and 350 mmHg , 400 mmHg , 640 mmHg pressures.The resulting liquid products distillation was done and the fractions seperated at 0-100 0C , 100-150 0C , 150- 200 0C and 200-250 0C described as a base oil. Then, by the addition of boric acid as an additive was investigated availability as lubricating oil.In experimental studies, light , medium and heavy fractions of the liquid products applied distillation for pyrolysis after analysis was carried out using GC/MS and As a result of the analysis hydrocarbon products have been obtained, that contains structures with between C9 ? C22 carbon numbers. Viscosity increased depending on the distillation temperature ranges also viscosity increased with the amount of boric acid were added. Viscosity was decreased during the 5-hour period and was observed to become constant at the end of 5 hours. Also Flash point and density data was unchanged by the addition of boric acid but increased with distillation tempreature ranges. As is evident from surface tension data , the light products and medium products surface tension did not changed with boric acid addition as for the heavy products and most heavy products surface tension decreased with boric acid addition but in quantities greater than 0.1% by weight of boric acid addition surface tension observed in surface tension remains constant and unchanged.