Защитная смазочная композиция

 

Сущность изобретения: композиция содержит, мас. дисульфид молибдена 0,1 5,0, продукт термоокислительного или термического разложения углеводородов в газовой фазе 0,015 0,5; глицидиловый эфир полиоксипропилентриола 0,001 1,5; модифицированный борной кислотой продукт конденсации алкилфенолов молекулярной массы 900 1500 с полиэтиленполиамином 3 - 6 аминными группами и с формальдегидом 0,1 4,0, диалкилдитиофосфат цинка 0,3 12,0, сульфонат кальция 0,15 6,0, церезин 0,015 2,0, 4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол 0,001 0,15 и минеральное масло остальное. 2 табл.

Изобретение относится к защитным смазочным материалам, индустриальным маслам и главным образом к антифрикционным защитным противоизносным композициям (АЗПК). АЗПК такого типа применяются как индустриальные масла для смазки цепей различного назначения: от цепей подвижных, толкающих конвейеров до цепей передач в сельскохозяйственной технике (участок звено цепи соединяющая втулка). Могут использоваться в узлах трения как самостоятельный смазочный материал, а также как добавка к моторным маслам.

Известно смазочное масло, содержащее графит 1-3% полиизобутилен или полиметакрилат 1-5% диалкилтиофосфаты Zn 0,5-2,5% продукт взаимодействия хлорированного парафина с фенолом, обработанный монохлористой серой и гидратом окиси бария 0,5-1,0% нефтяное масло 96,0-88,5% [1] В России организовано производство масел для высоконагруженных зубчатых передач, например масло, содержащее высокодисперсный углерод 1,5-5,0% диалкилдитиофосфат Zn 3,0-5,0% смолосодержащий остаток перегонки нефти 6,0-20,0% диалкилнафталин 0,5-1,0% минеральное масло 89-69% [2] Известны также смазочные материалы: антифрикционный материал, содержащий 60-30% MoS₂, жидкую формальдегидную смолу 30-40% глицерина 10-40% [3] смазочно-охлаждающая жидкость, содержащая дисульфид молибдена 4,0-5,0% олеиновую кислоту 12,0-15% технический жир 10,0-12,0% полифенилметилсилоксан 4,0-5,0% керосин 15,0-25% сульфофрезол 45,0-62% [4] Наиболее близким к предлагаемой композиции по технической сущности является масло, содержащее, мас. Дисульфид молибдена 0,45-0,54 Графит 0,06-0,15 Полиметакрилат Д 0,5-20,0 Кислый эфир алкенил- янтарной кислоты 0,07-0,15 Нефтяное масло До 100 [5] Недостатком известного состава является низкая эффективность защитных свойств в условиях кислотной коррозии и низкий эффект быстродействия при воздействии агрессивных сред.

Разрушающий фактор кислотной коррозии и эффект быстродействия при воздействии агрессивных сред имеет большое значение для подобного рода смазочных материалов. При работе дизелей в сельхозтехнике и двигателей внутреннего сгорания образуется кислый продукт в результате сгорания серосодержащих топлив, которые в водных средах образуют растворы кислот, способствующих кислотной коррозии. Возникает проблема создания защитных композиций, обладающих высокой эффективностью в отношении защитных свойств, эффекта быстродействия при воздействии агрессивных сред.

Предлагаемая смазочная композиция, содержащая, мас. Дисульфид молибдена 0,1-0,5 Продукт термоокис- лительного или терми-
ческого разложения угле-
водородов в газовой фазе 0,015-0,5
Глицидиловый эфир полиоксипропилен- триола 0,001-1,5
Модифицированный
борной кислотой продукт
конденсации алкилфе-
нолов с М.М. 900-1500, по-
лиэтиленполиаминов с
3-6 аминными группами и формальдегида 0,1-4,0 Диалкилдитиофос- фат Zn 0,3-12,0 Сульфонат кальция 0,15-6,0 Церезин 0,015-2,0
4-Метил-2,6-дитретичный бутилфенол 0,001-0,15 Минеральное масло До 100
Дисульфид молибдена марки ДМС представляет собой продукт взаимодействия парамолибдата аммония, серы, соды с последующей отмывкой по ТУ 0106-8-90 и ТУ 0106-11-90 или порошок черного цвета с сероватым оттенком по ТУ 48-13-133-85. Предназначен для производства антифрикционных смазок, применяемых в тяжелом горно-шахтном и обогатительном оборудовании, в моторных и трансмиссионных приводах, бытовой технике. ДМС не образует токсических соединений в воздушной среде и в растворах, пожаровзрывобезопасен.

Модифицированный борной кислотой продукт конденсации алкилфенолов с М.М. 900-1500, полиэтиленполиаминов с 3-6 аминными группами и формальдегида (присадка Днепрол-ОП) представляет собой модифицированное борной кислотой основание Манниха, полученное на основе алкилфенола продукта алкилирования фенола высокомолекулярным олигомером пропилена (ТУ 38.590141-90). Предназначен для улучшения детергентных и диспергирующих свойств моторных масел. В предлагаемой композиции играет роль стабилизатора частиц дисульфида молибдена в суспензии.

CH₂-
Глицидиловый эфир полиоксипропилентриола (Лапроксид-703) представляет собой олигомер окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами. Используется в качестве активного разбавителя и модификатора высоковязких эпоксидных смол в композициях лакокрасочных материалов. В предлагаемой композиции играет роль стабилизатора дисперсии дисульфида молибдена и технического углерода.

Диалкилдитиофосфат Zn (ДФ-11) представляет собой 50%-ный раствор масле диалкилдитиофосфата цинка, полученного на основе изобутилового и 2-этилгексилового спиртов (ОСТ 38.01398-86 изм. 1,2,3). Присадка предназначена для улучшения антиокислительных, противоизносных и анти- коррозионных свойств смазочных масел.

Сульфонат кальция (С-150) представляет собой коллоидную дисперсию карбоната кальция в масле И-20А, стабилизированную сульфонатом кальция (ТУ 38.101685-84 изм. 1,2,3). Используется для улучшения моющих и антиокислительных свойств моторных масел. В предлагаемой композиции используется в качестве ингибитора коррозии хемосорбционного действия.

Церезин-80 представляет собой смесь твердых углеводородов, получаемых переработкой и очисткой озокерита, парафинистой пробки, неочищенного церезина. Выпускается по ГОСТ 2488-84. Молекулярная масса 500-700, температура плавления 65-85^оС. Применяется при производстве смазок, вазелинов и т.д. В данной композиции играет роль ингибитора коррозии экранирующего действия, способствует стабилизации частиц МоS₂ в загущенной среде масла.

Продукт термоокислительного или термического разложения углеводородов в газовой фазе применяется в качестве усилителя при производстве резины (ГОСТ 7585-86 с изм. 1).

4-Метил-2,6-дитретичный бутилфенол представляет собой продукт алкилирования фенола изобутиленом (ОСТ 38.01420-87 с изм. 1). Кристаллическое горючее вещество с температурой вспышки в открытом тигле 127^оС. Применяется в качестве антиокислительной присадки смазочных масел, топлив и химической добавки к полимерам.

Защитную смазочную композицию готовят следующим образом.

Смесь дисульфида молибдена и продукта термоокислительного или термического разложения углеводородов в газовой фазе в части минерального масла подвергают интенсивной механической обработке на гомогенизаторе роторно-щелевого типа при числе оборотов около 1400 об/мин и нагревании до 90-100^оС. По достижении указанной температуры в полученную суспензию добавляют церезин, присадку Днепрол-ОП, глицидиловый эфир полиоксипропилентриола и часть минерального масла. Продолжают обработку реакционной смеси в заданном режиме до термообезвоживания массы. При температуре реакционной смеси 140^оС отключают обогрев и охлаждают массу до 120^оС, после чего добавляют диалкилдитиофосфат Zn, сульфонат кальция, 4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол и минеральное масло. Механическую обработку на гомогенизаторе ведут в течение 20 мин при 80^оС и затаривают.

Для экспериментальной проверки предлагаемого состава были приготовлены по описанной технологии три образца композиции, составы которых приведены в табл. 1.

Для приготовленных образцов определяют защитные свойства в условиях кислотной коррозии и эффект быстродействия при воздействии агрессивной среды по специально разработанным методикам.

Сущность метода определения защитных свойств в условиях кислотной коррозии заключается в определении скорости коррозии, ингибиторного эффекта и степени защиты испытуемого образца (методика МППИ им. Ленина). Коррозионные испытания проводили в 2 М серной кислоте на образцах из стали Ст.10. Растворы интенсивно перемешивают в течение 10 сут. Исследования проводят в термостатированных сосудах при температурах 60^оС в течение 2 ч. Рассчитывают скорость коррозии
ρ ΔP/S ˙T, где ρ скорость коррозии, г/м² ч;
Δ Р потеря веса образца, г;
S площадь образца, м²;
Т время испытаний.

Определяют ингибиторный эффект (γ), равный ρ_к-та/ρ_инг, где ρ_к-та скорость коррозии в чистой кислоте; ρ_инг скорость в кислоте с испытуемым образцом. Степень защиты Z 1/γ ˙ 100%
Сущность метода определения эффекта быстродействия (ГОСТ 9.054, метод 5) заключается в определении способности масел вытеснять серную кислоту с поверхности металла. Пластинку погружают не более чем на 1 с в 0,1%-ный раствор серной кислоты, затем извлекают из раствора и 12 раз в течение 1 мин погружают в испытуемый материал при комнатной температуре. Пластинки подвешивают и выдерживают на воздухе при комнатной температуре в течение 4 ч, затем промывают органическим растворителем и оценивают по трафарету.

Результаты испытаний композиций представлены в табл. 2 в сопоставлении с известным составом.

Известный состав приготовлен согласно оптимальному составу, мас. Дисульфид молибдена 0,51 Графит 0,09
Кислый эфир алкенил- янтарной кислоты 0,10 Полиметакрилат Д 0,5 Минеральное масло До 100
Как видно из табл. 2, предлагаемая композиция проявляет высокие защитные свойства в условиях кислотной коррозии и обладает повышенным эффектом быстродействия в агрессивной среде.

Формула изобретения

ЗАЩИТНАЯ СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая дисульфид молибдена, углеродсодержащее вещество и минеральное масло, отличающаяся тем, что композиция в качестве углеродсодержащего вещества содержит продукт термоокислительного или термического разложения углеводородов в газовой фазе и дополнительно глицидиловый эфир полиоксипропилентриола, модицифированный борной кислотой продукт конденсации алкилфенолов мол.м. 900 1500 с полиэтиленполиаминами с 3 6 аминными группами и с формальдегидом, диалкилдитиофосфат цинка, сульфонат кальция, церезин и 4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол при следующем соотношении компонентов, мас.

Дисульфид молибдена 0,1 5,0
Продукт термоокислительного или термического разложения углеводородов в газовой фазе 0,015 0,5
Глицидиловый эфир полиоксипропилентриола 0,001 1,5
Модифицированный борной кислотой продукт конденсации алкилфенолов мол.м. 900 1500 с полиэтиленполиаминами с 3 6 аминными группами и с формальдегидом 0,1 4,0
Диалкилдитиофосфат цинка 0,3 12,0
Сульфонат кальция 0,15 6,0
Церезин 0,015 2,0
4-Метил-2,6-дитретичный бутилфенол 0,001 0,15
Минеральное масло Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2