Антифрикционная композиция к смазочным материалам

 

Сущность изобретения: композиция содержит в мас. частях: перфторполиоксиалкиленкарбоновую кислоту 45 - 50, триэтиленами 0,001 - 2 и перфторированный полиэфир ф-лы (I) 45 - 50. Структура соединения ф-лы (I) приведена в описании. 2 табл.

Изобретение относится к смазочным составам, в частности касается антифрикционной композиции к смазочным материалам, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, для обработки контактирующих поверхностей различных машин и механизмов, например узлов трения транспортных машин.

Известен смазочный материал на основе термодеструктированного тетрафторэтилена и смазочного масла (GB, A, 1074768).

Его недостатками являются низкая долговечность из-за явления седиментации, низкая адгезионная прочность на твердых поверхностях, а также невозможность использования в системах с фильтрации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является техническое решение, в котором описана антифрикционная композиция, содержащая перфторполиоксаалкиленкарбоновую кислоту и перфторированный полиэфир (US, A, 5124058).

Эта композиция может содержать в качестве одного из компонентов 0,1-100 мас. одного из различных соединений, (которые могут содержать карбоксильные группы) общей формулы: , где T, T¹ одинаковые или различные инертные концевые группы: -CF₂X, -C₂F₄X, -C₃F₆ или фторированные реакционноспособные концевые группы: карбоксильные и другие, причем по меньшей мере одна из T, T¹ принадлежит к одной из упомянутых реакционноспособных концевых групп: X F, Cl m, n, s, p целые числа такие, что полиэфир имеет средний молекулярный вес в пределах от 1000 до 100000 при условии, что: когда ни одно из них не равно нулю, то s/p около 10, s/n от 0,5 до 1,5,
n/m около 10;
когда n 0, то
s/n около 10,
s/m около 20;
когда s/p=0, то
n/m от 0,6 до 2.

Перфторированный полиэфир, входящий в состав этой композиции в количестве 0-99,9 мас. имеет инертные концевые группы.

Композиция используется также в сочетании с загустителем для изготовления смазок, обладающих высокими противоизносными свойствами.

Однако эта антифрикционная композиция при введении ее в смазочные материалы, особенно минеральные масла, не смешивается с ними, что ограничивает область ее применения и не позволяет использовать ее в качестве антифрикционной добавки к смазочному маслу.

Целью настоящего изобретения является обеспечение высокой износостойкости контактирующих поверхностей различных машин и механизмов при использовании смазочных материалов.

Поставленная цель достигнута тем, что антифрикционная композиция к смазочным материалам, содержащая перфторполиоксиалкиленкарбоновую кислоту и перфторированный полиэфир, согласно изобретению, в качестве перфторированного эфира содержит сложный эфир перфторполиоксиалкиленкарбоновых кислот общей формулы:

где

или
CF₃O(C₃F₆O)_qʹ-(CF₂O)_rʹ-CF₂- (2)
или

при m' 0 11, n' 0 16, r' 0 15, p' 0 15, q¹ 0 - 15, x' 0 10, s'= 0 15, t'= 0 15,
и дополнительно триэтиленамин при следующем соотношении компонентов, мас.ч:
перфторполиоксаалкиленкарбоновая кислота 45,0-50,0
соединение общей формулы (I) 45,0-50,0
триэтиленамин 0,001-2,00
Предлагаемая композиция позволяет обеспечить высокую износостойкость контактирующих поверхностей различных машин и механизмов при использовании ее в качестве добавки к смазочному материалу, например, маслу, образуя с маслом эмульсионную систему, сохраняющую стабильность длительное время.

При этом использование предлагаемой композиции в сочетании со смазочными маслами не вызывает коррозию металлов, что упрощает эксплуатацию узлов машин и механизмов.

Предлагаемая композиция может содержать в качестве перфторполиоксаалкиленкарбоновой кислоты любую, например:
CF₃O(C₃F₆O)_n-(CF₂O)_m-CF₂-COOH,
где n+m 10-30.

В качестве перфторированного полиэфира предлагаемая композиция содержит соединение общей формулы:

где
или
CF₃O(C₃F₆O)_qʹ-(CF₂O)_rʹ-CF₂- (2)

при
m'= 0 11, n'= 0 16, r'= 0 15,
p'= 0 15, q'= 0 15, x'= 0 10,
s'= 0 15, t'= 0 15,
При этом, если величина хотя бы одного из чисел m', n', r', p', s', t', q', x', будет больше указанной в интервале, то износостойкость предлагаемой композиции значительно снизится.

Соединение общей формулы (I) получают по общепринятой технологии путем сополимеризации оксидов фторалкиленов.

При этом, если количество перфторполиоксаалкиленкарбоновой кислоты или соединения общей формулы (I) в составе предлагаемой композиции будет меньше 45 мас. ч. или больше 50 мас.ч. износостойкость при ее использовании будет снижаться.

Если количество триэтиленамина в составе предлагаемой композиции будет меньше 0,001 мас. ч. или больше 2,0 мас. ч. износостойкость при ее использовании также снижается.

Предлагаемую композицию получают простым смешением компонентов при комнатной температуре.

Для нанесения на контактирующие поверхности композицию вводят в смазочное масло из расчета 2,0-5,0 г/л масла и подают полученный состав на контактирующие поверхности различных машин и механизмов. В качестве смазочного материала можно использовать любое масло (минеральное и другие).

Определение износостойкости контактирующих поверхностей проводят любым стандартным способом (например, по ГОСТ 11613-65 на машине трения СМТ-1 по схеме трения "неподвижный диск подвижный диск").

Предлагаемая композиция при использовании ее со смазочным маслом обеспечивает относительную износостойкость до 2,35.

Для лучшего понимания предлагаемого изобретения ниже приводятся примеры его осуществления, не ограничивающие его существа.

Примеры 1-9.

Составы предлагаемой композиции по примерам 1-9 приведены в таблице 1.

Определение износостойкости контактирующих поверхностей из стали марки X18H9T проводят по ГОСТ 11613-65 на машине трения СМТ-1 по схеме трения "неподвижный диск подвижный диск" при линейной скорости движения образцов V= 0,15 м/с и нагрузке 15 кГс/см². В качестве критерия оценки износостойкости принимают время до достижения износа контактирующей поверхности 0,13 мм. Показатель относительной износостойкости определяют как отношение времени износа контактирующих поверхностей до 0,13 мм со смазочным маслом без композиции ко времени износа контактирующих поверхностей с предлагаемой композицией.

Результатам испытаний представлены в таблице 2. ТТТ1

Формула изобретения

Антифрикционная композиция к смазочным материалам, содержащая перфторполиоксиалкиленкарбоновую кислоту и перфторированный полиэфир, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит триэтиленамин и в качестве перфторированного полиэфира содержит сложный эфир перфторполиоксиалкиленкарбоновых кислот общей формулы I

где

или
CF₃O(C₃F₆O)_qʹ-(CF₂O)_rʹ-CF₂-
или

при m^'=0-11, n'=0-18, p^'=0-15, q^'=0-15, r^'=0-15, s^'=0-15, t^'=0-15,
при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Перфторполиоксиалкиленкарбоновая кислота 45-50
Перфторированный полиэфир общей формулы I 45-50
Триэтиленамин 0,001-2,0

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.04.2003

Номер и год публикации бюллетеня: 16-2004

Извещение опубликовано: 10.06.2004        

---