Защитный смазочный состав

 

Изобретение относится к защитным смазочным материалам, в частности к консервационным смазкам, и может быть использовано для временной защиты от коррозии внутренних и наружных поверхностей изделий из черных металлов и их сплавов. Состав содержит, мас.%: щелочной нефтяной сульфонат кальция 10-50; 4-метил-2,6-дитрет-бутилфенол 0,5-10 и продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции С₁₇-С₂₀ и алифатических аминов в среде α-олефинов фракции С₁₂-С₂₈ 47-87. Продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции С₁₇-С₂₀ и алифатических аминов в среде α--олефинов фракции С₁₂-С₂₈ получают при массовом соотношении компонентов 1-2:1-2:5-11 соответственно. Состав может содержать нефтяное масло в количестве 1-42,5 мас.%. Технический результат - высокое быстродействие при вытеснении агрессивного электролита с поверхности изделий при сохранении антикоррозионных и технологических свойств состава. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к защитным смазочным материалам, в частности к консервационным смазкам, и может быть использовано для временной защиты от коррозии внутренних и наружных поверхностей изделий из черных металлов и их сплавов.

Основное назначение консервационного состава - предотвращение коррозии при транспортировке, хранении и эксплуатации изделий из металла. На поверхности металла в реальной атмосфере окружающей среды образуется пленка влаги, в которой растворяются коррозионно-агрессивные агенты атмосферы - диоксид серы, хлориды, оксиды азота, сероводород и образуются электролиты, способствующие интенсивному развитию коррозионных процессов. Поэтому одним из основных требований к консервационным защитным составам является способность быстро и эффективно вытеснять с поверхности металла растворы электролита и препятствовать их реадсорбции.

Известна консервационная смазка [патент РФ 2069338, C 10 М 163/00, оп. 1996 г. ], содержащая в мас. долях нефтяное масло 54-78,5, нефтяной церезин 20-35, алкилсалицилат кальция 1-7, отход производства изопренового каучука или остаток от фильтрации натурального латекса или бутадиенстирольного латекса 0,5-4. Композиция недостаточно технологична, поскольку в рабочих растворах в течение короткого времени формируются осадки.

Наиболее близким к заявляемому составу является защитный смазочный материал [патент РФ 2017798, C 10 М 163/00, оп. 1994], содержащий мас.%: Нитрованное нефтяное масло - 30-50 Церезин - 11-3 Литиевое мыло стеариновой кислоты или литиевое мыло синтетических жирных кислот фракции C_17-20 - 0,5-4,0 Щелочной нефтяной сульфонат кальция - 5-15 Алифатический алкиламин C_17-20 - 2-5 Поливинил-н-бутиловый эфир - 0,2-0,5 Нефтяное масло или фракция 270-400^oC, выделенная из дистиллята селективной очистки нефтяных масел - До 100 Недостатком указанного состава является низкое быстродействие при вытеснении агрессивных электролитов с поверхности защищаемого металла.

В основу настоящего изобретения положена задача создания защитного смазочного состава для временной защиты наружных и внутренних поверхностей машин и изделий из черных металлов и их сплавов, обладающего высоким быстродействием при вытеснении агрессивного электролита с поверхности изделий при сохранении антикоррозионных и технологических свойств состава.

Поставленная задача решается тем, что защитный смазочный состав содержит щелочной нефтяной сульфонат кальция, 4-метил-2,6-дитрет-бутилфенол и продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции C₁₇-C₂₀ и алифатических аминов в среде α-олефинов фракции C₁₂-C₂₈ при следующем соотношении компонентов, мас.%: Продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции ₁₇-C₂₀ и алифатических аминов в среде α-олефинов фракции C₁₂-C₂₈ - 47-87
Щелочной нефтяной сульфонат кальция - 10-50
4-Метил-2,6-дитрет-бутилфенол - 0,5-10
Продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции ₁₇-C₂₀ и алифатических аминов в среде α-олефинов фракции C₁₂-C₂₈ получают при массовом соотношении компонентов 1-2:1-2:5-11, соответственно.

Состав может содержать нефтяное масло в количестве 1-42,5 мас.%
В качестве щелочного сульфоната кальция могут быть использованы присадка КНД по ТУ 38.1011283-89, присадка НСК по ТУ 38.401907-92. Синтетические жирные кислоты фракции C₁₇-C₂₀ по ГОСТ 23239-89. В качестве алифатического амина используют амины C_10-14 первичные дистиллированные по ТУ 113-00203795-018-94, кубовые амины ТУ 113-03-3-12-83, амины первичные C_17-20 дистиллированные ТУ 6-02-740-79. 4-Метил- 2,6-дитрет-бутилфенол (Агидол-1) по ГОСТ 10894-64. Нефтяное масло по ГОСТ 20799-88, трансформаторное масло по ГОСТ 10121-76. Фракции α-олефинов C₂₀-C₂₈ по ТУ 2411-068-05776801-97, C₁₂-C₁₄ по ТУ 2411-058-05766801-96, C₁₆-C₁₈ ТУ 2411-067-05766801-96.

Продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции ₁₇-C₂₀ и алифатического амина готовят следующим образом.

В реактор при перемешивании загружают α-олефин и синтетическую жирную кислоту, поднимают температуру до 85-95^oC и постепенно добавляют алифатический амин. Выдерживают при перемешивании для завершения реакции 2-2,5 часа при 100^oC. Компоненты для получения продукта взаимодействия берут в соотношении 5-11:1-2:1-2 соответственно последовательности загрузки. Продукт взаимодействия представляет собой при 20^oC густую однородную массу, кинематическая вязкость при 40^oC в пределах 12-42 мм²/с, кислотное число в пределах 14-36 мгКОН/г. Составы базовой основы представлены в таблице 1.

Защитные свойства композиций испытывали в термовлагокамере Г-4 и при погружении в морскую воду согласно ГОСТ 9.054-75. Защитные свойства в условиях щелевой коррозии оценивали следующим образом. Испытуемый продукт наносили на две стальные пластины методом окунания. Пластины соединяли специальными струбцинами так, чтобы между ними образовалась щель не более 1 мм. Пластины помещали в эксикатор с водой, где они находились 20 суток при 40^oC. Степень коррозионного поражения определялась визуально.

Водовытеснение оценивали по максимальному диаметру пятна поверхности стального диска, освобожденной от воды каплей исследуемого продукта. Способность к вытеснению агрессивного электролита определяли по ГОСТ 9.054-75 по площади коррозионного поражения стальной пластины, помещенной на 1 с в 0,1%-ный раствор бромистоводородной кислоты и затем погруженной на 1 мин в испытуемый состав.

Скорость вытеснения агрессивного электролита оценивали электрохимическим методом по скорости коррозии, измеренной методом поляризационного сопротивления с помощью двухэлектродного коррозиметра типа "Коратер". Оценочным показателем служит коэффициент торможения коррозии, определяемый как отношение скорости коррозии электрода при погружении в раствор HBr и скорости коррозии электрода после вытеснения HBr испытуемым составом. Время до стабилизации коррозионного тока, т.е. установления равновесия в процессе вытеснения электролита с поверхности стального датчика, характеризует быстродействие испытуемого состава.

"Новизной" технического решения является использование продукта взаимодействия синтетических жирных кислот фракции ₁₇-C₂₀ и алифатических аминов в среде α-олефина фракции C₁₂-C₂₈ в качестве основы защитного смазочного состава при определенном соотношении компонентов вышеуказанного продукта, щелочного нефтяного сульфоната кальция и 4-метил-2,6-дитрет-бутилфенола. Эти признаки отсутствуют в прототипе. Использование этого продукта, ранее не описанного в качестве базовой основы защитного смазочного состава, в определенном сочетании не указано ни в одном из аналогов, что позволяет судить об "изобретательском уровне изобретения".

Для доказательства соответствия заявляемого состава критерию "промышленная применимость" приводим конкретные примеры приготовления защитного смазочного состава.

Пример 1. В реактор, где находится 87 мас.% базовой основы по примеру 1 таблицы 1 при 85-95^oC загружают 10 мас.% щелочного нефтяного сульфоната кальция и перемешивают 1-2 ч. Затем понижают температуру до 60^oC и загружают 4-метил-2,6-дитрет-бутилфенол. Смесь перемешивают 30 мин, фильтруют и используют в качестве защитного смазочного состава.

Примеры 2-8. Процесс приготовления проводят аналогично примеру 1.

При использовании в составах нефтяного масла его загружают после загрузки 4-метил-2,6-дитрет-бутилфенола.

Составы композиций представлены в таблице 2.

Результаты по оценке свойств защитного смазочного состава, представленные в таблице 3, свидетельствуют о том, что заявляемые композиции за 2-5 мин обеспечивают уменьшение скорости коррозии в 1000-1600 раз, т.е. обладают высоким быстродействием. Композиции также проявляют высокую способность к водовытеснению, о чем свидетельствуют размеры диаметра пятна металла, освобожденного каплей испытуемого продукта. Составы проявляют эффект последствия, о чем свидетельствует показатель d₃, характеризующий размер поверхности металла, несмачиваемого водой, после удаления испытуемого продукта. Защитные противокоррозионные свойства соответствуют требованиям, предъявленным к защитным материалам данного назначения.

Формула изобретения

1. Защитный смазочный состав, содержащий базовую основу, щелочной нефтяной сульфонат кальция и 4-метил-2,6-дитрет-бутилфенол, отличающийся тем, что состав в качестве базовой основы содержит продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции С₁₇-С₂₀ и алифатических аминов в среде α-олефинов фракции С₁₂-С₂₈ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции ₁₇-С₂₀ и алифатических аминов в среде α-олефинов фракции С₁₂-С₂₈ - 47-87
Щелочной нефтяной сульфонат кальция - 10-50
4-Метил-2,6-дитрет-бутилфенол - 0,5-10,0
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции С₁₇-С₂₀ и алифатических аминов в среде α-олефинов получают при массовом соотношении компонентов 1-2:1-2:5-11 соответственно.

3. Состав по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит нефтяное масло в количестве 1,0-42,5 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3