Уплотнительная смазка для пробковых кранов газовой аппаратуры

 

Сущность изобретения: смазка содержит 12-оксистеарат лития 10,2-12,5%, 4-метил-2,6-ди-трет-бутил фенол 1,0-1,5 %, окисленный петролатум 0,2-0,25%, сульфонат кальция 0,2-0,25%, аэросил 2,0-2,5%. продукт полимеризации винил-п-бутиленового эфира моль.м. 9000-12000 7,5-8,5%, полиизобутилен мол. м. 1500-15000 3,5- 4,5%, металлилдиэтилдитиокарбамат 2,0-3,0% и минеральное масло остальное. 3 табл. ч Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССP (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАН ЕНТУ (21) 4952798/04 (22) 30,05.91 (46) 30.03.93. Бюл. N. 12 (71) Ленинградский опытный нефтемаслозавод им, Шаумяна (72) Т.Г,Малышева, E,Ô.ÑMîðrîíñêàÿ, В,B,Àíîï, Т.А,Заводская и С.Н,Ряжский (73) Ленинградский опытный нефтемаслозавод им. Шаумяна (56) Синицын B.Â. Пластичные смазки за рубежом. M,: Химия, 1983, с. 100.

Переработка нефти и нефтехимия, 1986, М9, с. 17, Патент Японии N. 61-47799, кл. С 10 М 169/00, 1986, Авторское свидетельство СССР

М 727675, кл. С 10 М 117/04, 1980, Изобретение относится к области получения уплотнительных пластичных смазок для пробковых кранов газовой аппаратуры, а конкретно, универсальных смазок для пробковых кранов бытовых газовых плит всех моделей. включая прецизионные регулировочные краны газовых плит нового поколения, Целью изобретения является повышение надежности .работы пробковых кранов газовой аппаратуры, в том числе и прецизионных, за счет повышения термической стабильности композиции, снижения величины крутящего момента, повышения герметичности и уплотнения, Указанная цель достигается тем, что универсальная уплотнительная смазка содержит минеральное масло, 12-оксистеарат лития, 4-метил-2,6-дитретбутилфенол, окислительный петролатум и сульфонат кальция, а также дополнительно азросил и продукт

„„5U„„1806176 А3 (я)з С 10 M 161/00 // (С 10 М 161/00,117:04, 125:26, 129:10, 135:18, 135:10, 143:06, 145:24

159:06) С 10 N 40:34 (54) УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ СМАЗКА ДЛЯ

ПРОБКОВЫХ КРАНОВ ГАЗОВОЙ АППАРАТУРЫ (57) Сущность изобретения: смазка содержит 12-оксистеарат лития 10,2 — 12,5%, 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол 1,0-1,5 ь, окисленный петролатум 0,2-0,25%, сульфонат кальция 0,2-0,25ф„аэросил 2,0 — 2,5, продукт полимеризации винил-и-бутиленового эфира моль.м. 9000-12000 7,5 — 8,5$, полиизобутилен мол. м; 1500-15000 3,54,5 $, металлилдиэтилдитиокарбамат

2,0 — 3,0 и минеральное масло остальное, 3 табл, нолимеризации винил-и-бутиленового эфира м.м. 9000 — 12000, полиизобутилен с молекулярной массой 1500-15000 и металлилдиэтилдитиокарбамат при следующем соотношении компонентов. мас. (:

12-Оксистеарат лития 10,2 — 12.5

4-Метил-2,6-дитретбутилфенол 1,0 — 15

Окисленный петролатум 0,2-0,25

Сульфонат кальция 0,2-0,25

Аэросил 2,0-2,5

Продукт. полимеризации винил-и-бутиленового эфира м,м.9000-12000 7,5-8,5

Пол ииэобутилен 3,5-4,5

Металлилдиэтилдитиокарбамат 2.0-3,0

Минеральное масло Остальное

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав уплотнительной смазки отли1806176 чается от известного исключением из соста- 21743-76) с дистиллятным маслом с вязко- . ва стеарата лития, 12-оксистеарата кальция, стью 10-20 мм /с (веретенное "марки AY" стеарата кальция, минерального наполите- по ТУ38.401514-85 и И-20А ГОСТ 20799-88). ля — сажи ацетиленовой и дисульфида мо- В качестве структурообразующего загустилибдена и введением новых компонентов, а 5 теля использовали 12-оксистеарат лития, именно; аэросила и продукта полимериза- получаемый омылением 12=оксистеариноции винил-и-бутиленовогоэфира(винипола) вой кислоты по ТУ 38.101721-78 гидров качестве компонентов, повышающих гер- окисьюлития по ГОСТ 8595-83, Окисленный метйзирующие свойства смазки: полиизо- петролатум и сульфонат кальция, как антибутилена в качестве адгезионной добавки и "0 коррозионную добавки вводили в составе металлилдиэтилдитиокарбамата как анти- консервационного масла НГ-203А по ГОСТ износной и противозадирной добавки. 12328-74, 4-метил-2,6-дитретбутилфенол соАнализ известных составов уплотни- ответствовал требованиям ГОСТ 10894-76. тельных смазок показал, что некоторые из В качестве неорганического загустителя исвведенных в заявляемую композицию ве- 15 пользовали аэросил марки А-175 по ГОСТ ществ известны, В частности, полиизобути- 14922-75; винипол марки 85-2 по ТУ 6-01лен (ПИБ) и полимеры простых виниловых 744-77, представляющий собой полимер эфиров (виниполы) широко используются винил-н-бутилового эфира и полиизобутикак вязкостные (загущающие добавки) к лен в виде присадки КП-10 по ТУ 38.101209— смазочным маслам, Аэросил — гидрофобизи- 20 использованы в качестве загущающих адрованный силикагель,.также часто применя- . гезионных добавок, метиллилдиэтилдитиоется в качестве неорганического загусти- карбамат (в виде присадки ИХП-14М по ТУ теля при создании композиций пластичных 38.40245-90) вводили как противоизносную смаэок .различного назначения, В частно- и противозадирную добавку, сти,вантифрикционныхсмазкахобщегона- 25 .Заявляемую рецептуру смазки пригоЭначения типа "сиол", "графитол", "аэрол", товляли.следующим образом; аэросил и ви"силикол" и др„.а также ряде резьбовых нипол (1/4 от необходимого в рецептуре смазок. Известно также применение раз- количества) диспергировались в минеральличных производных дизамещенной дитио- ном масле, взятом в количестве 2/3 от раскарбаминовой кислоты в - качестве 30 четного, при температуре 50-70 С втечение антифрикционных и противоизносно-про- 1,5 — 2 ч. Затем в реактор загружали 12-окситивозадирных присадок, а,именно в данном стеариновую кислоту и доводили ее до расслучае применение присадки ИХП-14М по плава. При температуре 70 — 80 С в реактор

ТУ 38.40245-90. Однако применение этих далее вводили 10,4. водный раствор гидрзта компонентов в известных рецептурах не 35 окиси лития и после омыления при темпераобеспечивает смазки таких свойств, кото- .туре 80 — 90 С основу смазки обезвоживали рые они проявляют в заявляемом решении, при нагревании до 130 — 140 С. Обезвожена именно заметное увеличение механиче- ную основу смазки нагревали до температускойстабильностикомпозиции, повышение ры 210 — 220 С и выдерживали при этой герметизирующей способности и смазыва- 40 температуре в течение 0,5 ч, после чего в ющих свойств (снижение величины крутя- расплав подавали оставшееся количество щего момента, увеличение величины масла(1/3 в,ч.) и-винипола(3/4 в.ч.). Темпеиндекса задира) при относительно невысо- ратура основы смазки при этом снижается кой вязкости. Следует также подчеркнуть, до175 — 185 С, Смазкуохлаждалидо110 Си . что применение вновь вводимых известных 45 далее в нее вводили последовательно поликомпонентов в заявляемой рецептуре со изобутилен,окисленный петролатумисульспецифичнойобластью применения(уплот- фонат кальция (в виде консервационного нительная смазка для пробковых кранов га- .масла НГ-203А),4-,метил-2,6-дитретбутилфеэовой аппаратуры) неизвестно из уровня нол и металлилдиэтилдитиокарбамат (притехники. 50 садку ИХП-14М). После введения всех

Для экспериментальной проверки заяв- добавок и перемешивания при температуре ляемого состава были подготовлены четыр- 100 — 110 С в течение 1 ч смазку гомогенизинадцать образцов, три из которых показали ровали и сливали в тару, оптимальные результаты (см, примеры 1 — 3 В табл. 1 приведены примеры состава табл. 1, 2). различных рецептур заявленной смазки, В качестве дисперсионной среды ис- подвергавшиеся затем экспериментальной пользовали минеральное масло с вязкостью провеоке, Подбор оптимальной рецептуры .62 — 70 мм /с при 50 С, Его получали смеше- заявленной смазки проводился по реологи-. з о нием остаточного масла с вязкостью 19- ческим, смазывающим свойствам и механи21 мм /с при 100 С (масло МС-20 по ГОСТ ческой стабильности образцов смазки, с

2 о

1806176 учетом реологических и смазывающих свойств прототипа (смазки ЛЗ-ГАЗ-41) и известного аналога(смазки Герметон, ПНР), В качестве критериев оптимизации состава заявленной смазки по реологическим свойствам использованы предел прочности на сдвиг при 80 С и пенетрации, определяющие требуемое сочетание герметизирующих свойств и легкость поворота рукоятки . крана. Предел прочности определялся по

ГОСТ 7143-73, пенетрация — по ГОСТ 534678, механическая стабильность образцов смазок разработанным ЛОНМЗ им. Шаумяна методом на приборе МС-4, Результаты экспериментальных испытаний (реологических, смазывающих, антикорроэионных свойств и механической стабильности) образцов смазок, приведенных в табл. 1, в сопоставлении со свойствами прототипа и аналога приведены в табл. 2, Как следует из данных таблицы, смазка по примеру 1 оптимальна по реологическим, смазывающим свойствам и механической стабильности: при сравнительно невысокой эффективной вязкости смазка обладает высоким пределом прочности при о

80 С сопоставима по консистентности (пенетрации) с прототипом и аналогом vi превышает их по механической стабильности (разрушаемости в зазоре крана во время работы и способности выдавливаться из зазора) и смазывающим свойствам (см. показатели нагрузки сваривания и индекса задира).

Увеличение количества загустителей (оксистеарата лития и аэросила) в составе смазки выше верхнего предела (примеры 5 и 7) приводит к уплотнению смазки (уменьшению пенетрации, повышению предела прочности на сдвиг), и ухудшению механической стабильности и смазывающих свойств. Снижение количества загустителей ниже низкого предела (примеры 4 и 6) приводит к разупрочнению смазки — снижению предела прочности по возрастанию пенетрации и ухудшению механической стабильности, что существенно ухудшает удерживаемость смазки в зазоре крана и ее герметизирующие свойства, Увеличение содержания адгезионного (полиизобутилен), загущающего (винипол) и противоэадирного (металлилдитиокарбамат) компонентов выше верхнего предела ухудшает механическую стабильности смазок и не способствует повышению противозадирных свойств (примеры 9, 11, 13), при этом показатели, характеризующие ре-. ологические свойства, находятся на уровне оптимальных составов, Уменьшение содержания укаэанных компонентов (примеры 8, 50

55 дитиокарбамат при следующем соотношении компонентов, мас, %.

12-Оксистеарат лития 10,2-12,5

4-Метил-2,6-дитретбутилфенол 1,0-1;5

Окисленный петролатум 0,2-0,25

Аэросил 2,0-2.5

Продукт полимеризации винил-и-бутиленового эфирамол, м.9000 — 15000 7.5 — 8,5

Полиизобутилен мол. м, 1500 — 15000 3,5 — 4,5

Металлилдиэтилдитиокарбамат

Минеральное масло

2,0-3,0

Остальное

10 и 12) сопровождается уменьшением и смазывающих свойств и механической стабильности, Результаты сравнительных стендовых

5 испытаний предлагаемой смазки (состав по примеру 1 см. табл, 1) в очаговых (прецизионных) кранах бытовых газовых плит новой конструкции приведены в табл. 3.

Испытания проводились ЦЗЛ Ново10 грудского завода газовой айпаратуры на 10 кранах для каждой смазки методом определения герметичности и крутящего момента поворачивания стержня рукоятки при наработке каждых 10 тыс, циклов и 40 тыс. цик15 лов (показатель наработки кранов на отказ).

Как видно из данных табл. 3 (см, также акт испытаний), заявленная смазка по примеру

1 обеспечивает наибольшую надежность работы крана за счет более низкого крутящего

20 момента при наработке 40 тыс. циклов (в 1,8 раз меньшего, чем при использовании смазки ЛЗ-ГАЗ-41 — прототипа и на 10% меньше, чем при использовании смазки Герметон— аналога), Заявленная смазка существенно

25 превышает прототип по герметизирующей способности. Перечисленные результаты подтверждены актом испытаний.

Таким образом, применение указанной смазки позволит повысить надежность ра30 боты эапорно-регулирующей арматуры бытовых газовых плит, в том числе бытовых газовых плит нового поколения, Формула изобретения

Уплотнительная смазка для пробковых

35 кранов газовой аппаратуры, содержащая минеральное масло, 12-оксистеарат лития, 4-метил-2,6-дитретбутилфенол, окисленный петролатум и сульфонат кальция, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения

40 надежности работы кранов, герметичности уплотнения и снижения крутящего момента, смазка дополнительно содержит аэросил, продукт полимеризации винил-и-бутиленового эфира мол. м. 9000-12000, полиизобу45 тилен мол. м. 1500 — 15000 и металлилдиэтил1806176

Продолжение табл, 1

Таблица 2

Результаты исследования образцов! механическая стабильность

Эффективная вязкость при80 С, Па.с

Связывающие . свойстеа

Смазка по паиме!ту

Реопагические свайстаа

Каррозионное воздействие

Пенегра- Коллаидция и 10 ная стабильность Индекс задира

Предел прочности нв сдвиг и ри 80 С, гс/cM на металлы коэффи ц иенг ыехвническай стабильности температура каппепадения. оС до разрушения после разрушения нагрузка на свариванив рк н

1 120

9.14

2,8 215-255

6.55

1.39

Выдерж.

Выше

195

Т Каталожные данные

Герметон (аманат)

Л 3- ГАЗ-41 (прототип)

2

4

6

8

1!

12

13

176

Т95

185 190

195

Т90

162

242

256

222

6,7

2.9

4.5

3.2

10.2

2.0

9.8

1.7

4,8

2.7

4.5

3,1

3.0

3.3

3.1

2.0

3.2

2.6

3,8

1,Э

5,6

1,6

5,8

2.1

3.0

2.4

ЗИ

2.7

2,3

2,6

12.00

10.23

9.86

12.30

6.32

2 1.,46

6.54

24.34

8.60

13,2

9.9 ! 1.85

10.1

9,54

10.02

9.55

8,67

8,22

10,25

4,51

16.50

4.84

18.05

6.37

ТO,Э

7.9

9„40

8.4

7.7

8.35

1.26

1.18

1.20

f.20

1.40

1.35

1,34

l,35

1.28

1.25

1.26

1,24

1.20

1! 20 f000

1260

49

57

53

56

42

46

42

49

48

36

Таблица

Выдерж.

Выдерж.

Выдерж.

Выдерж.

В ыдерж.

Выдерж.

Выдерж.

Выдерж.

Выдерж.

Выдерж.

Выдерж.

8 ыдерж.

Выдерж.

Выдерж.

Вы е;.

1606116

Таблица 3

Результаты испытвннв на надежность очаговых кранов, собранных со смазками лэ-ГА3-4t, Герметон (ннр) и заваленное (состав по примеру 1. табл. I) Наработка 40 тыс. циклов

До нвработк»

Наработка 20

Наработке 30 тыс клов

8»д смазки

Наработка 10 тыс »хвое тыс. нклоа герметичность. герменость. герметичность. герматичность, 1,4

2.8

100 1.4

100 2.2

1,4

2.B

1.8

2,4

2.4

Составитель Т, Малышева

Техред М.Моргентал Корректор С. Лисина

Редактор

Закаэ 965 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Проиэаодственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101

Смазка по примеру 1

ЛЭ-ГАЭ-41 (прототи п)

Г метом аналог гермет»ч ность.

$ гер метичных кравнооа крутяlu»A иомент при

20оС к го/см к рутящий мо. мент при

20 С. кгс/см

K A" щиа момент пр»

20 С. кгс/см крутящие момент при

20 C, . кгс/см крутя щий момент при

20»С кгс/см

»pуlтящий момент при

125ЯС кгс/см