BOR İÇERİKLİ BİLEŞİKLERİN MİNERAL YAĞLAYICILARA ETKİSİ

Abstract

Günümüzde imalat sektöründeki hızlı gelişmelere paralel olarak, üretim süreçlerinde kullanılan makinelerde, birbirine göre izafi hareket hâlinde bulunan temaslı makine elemanları arasındaki sürtünme ve buna bağlı olarak meydana gelen aşınma önemli bir sorun teşkil etmektedir. Sürtünme ve aşınma sonucu oluşan malzeme kayıpları, hem üretim sürekliliğinin kesintiye uğraması hem de bakım-onarım maliyetlerinin artması bakımından ciddi ekonomik yükler oluşturmaktadır. Bu nedenle, sürtünme ve aşınmanın azaltılmasına yönelik çeşitli çalışmalar yürütülmekte olup, en yaygın uygulamalardan biri baz yağlara performans artırıcı katkı maddelerinin ilave edilmesidir. Bu çalışmada, yağlayıcılarda katkı maddesi olarak kullanılan borun üstün tribolojik özelliklerinden faydalanmak amacıyla, iki farklı bor ester bileşiği sentezlenmiştir. Sentezlenen katkılar; Didesilamin grubu içeren bor ester bileşiği (BE1) ile Di-n-Dodesil grubu içeren bor ester bileşiği (BE2) olarak tanımlanmıştır. Çalışmanın temel amacı, söz konusu katkı maddelerinin, farklı viskozite ve kimyasal yapıya sahip dört baz yağ (SAE 1040 motor yağı, grup III baz yağ, sıvı parafin ve kanola yağı) üzerindeki aşınma önleyici performanslarını ve sürtünme katsayısına (COF) etkilerini tribolojik testlerle değerlendirmektir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda; grup III baz yağ, sıvı parafin ve kanola yağına ağırlıkça %0,6 oranında BE1 katkı maddesi ilavesinin, sürtünme katsayısında ve aşınma önleyici özelliklerde anlamlı bir iyileşme sağladığı belirlenmiştir. Ancak, aynı katkının SAE 1040 motor yağına ilavesi durumunda benzer bir iyileşme gözlemlenmemiştir. Diğer yandan, grup III baz yağa %0,6 BE2 katkısı eklenmesi durumunda da tribolojik performansın belirgin şekilde arttığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte, sıvı parafin, kanola yağı ve SAE 1040 motor yağına BE2 katkısı ilavesi, aşınma önleyici performans ve sürtünme katsayısı açısından kayda değer bir gelişme sağlamamıştır. Bu bağlamda, katkı türü ile baz yağın kimyasal yapısı arasındaki etkileşimlerin, katkının etkinliği üzerinde belirleyici bir rol oynadığı sonucuna ulaşılmıştır.

With the rapid advancements observed in today's manufacturing industry, friction and the resulting wear between contacting machine components that move relative to one another have become a significant challenge in production processes. Material losses caused by friction and wear not only disrupt production continuity but also lead to increased maintenance and repair costs, thereby creating substantial economic burdens. For this reason, numerous studies have focused on reducing friction and wear, and one of the most widely adopted approaches is the incorporation of performance-enhancing additives into base oils. In this study, two different boron ester compounds were synthesized in order to take advantage of the superior tribological properties of boron when used as a lubricant additive. The synthesized additives were identified as a boron ester containing a didesylamine group (BE1) and a boron ester containing a di-n-dodecyl group (BE2). The primary objective of the research was to evaluate the anti-wear performance and the effects on the coefficient of friction (COF) of these additives when blended with four base oils possessing different viscosities and chemical characteristics, namely SAE 1040 engine oil, Group III base oil, liquid paraffin, and canola oil, through tribological testing. Experimental results demonstrated that the addition of 0.6 wt.% BE1 to Group III base oil, liquid paraffin, and canola oil led to a significant reduction in the coefficient of friction and a noticeable improvement in anti-wear properties. However, no comparable improvement was observed when BE1 was added to SAE 1040 engine oil. In contrast, the incorporation of 0.6 wt.% BE2 into Group III base oil resulted in a marked enhancement of tribological performance. Nevertheless, the addition of BE2 to liquid paraffin, canola oil, and SAE 1040 engine oil did not yield any substantial improvement in terms of wear resistance or friction reduction. These findings indicate that the effectiveness of lubricant additives is strongly influenced by the interactions between the chemical structure of the base oil and the type of additive used.