Пластичная смазка для высокотемпературных узлов трения


 


Владельцы патента RU 2489480:

Учреждение Российской академии наук Южный научный центр РАН (ЮНЦ РАН) (RU)

Изобретение относится к области создания пластичных смазок, работоспособных в высокотемпературных узлах трения. Описана пластичная смазка, содержащая в мас.%: технические жирные кислоты - 8,5-11,5; низшие карбоновые кислоты - 0,5-4,0; воду - 1,0-3,0; известь - 4,0-6,0; дифениламин - 0,4-0,6; дистиллят вакуумный нефтяной - до 100. Технический результат - улучшение температурных, антифрикционных и прочностных характеристик пластичной смазки. 2 табл.

 

Изобретение относится к составам пластичных смазок, используемых в высокотемпературных узлах трения.

Известна пластичная смазка «Униол-1», содержащая авиационное масло МС-20, комплексное мыло жирных кислот и низкомолекулярной органической кислоты - кальциевое мыло фракции синтетических жирных кислот С1020 и уксусной кислоты в соотношении 2,5:1-12 мас.%; дифениламин - 0,6 мас.%; масло МС-20 - до 100% [1]. Недостатком этой пластичной смазки является невысокая рабочая температура и нагрузка.

Известна также пластичная смазка, имеющая следующие компоненты соотношений, мас.%: гудрон растительных масел - 10,0-27; технический жир - 9,0-12,5; акриловая кислота - 1,8-2,5; гидроксид натрия - 2,0-5,0; продукт взаимодействия натриевого жидкого стекла, фенолформальдегидной смолы и хлорида железа - 1,5-2,5; дифениламин 0,4-0,6; масло МС-20 - до 100. Недостатком данной композиции является очень высокий предел прочности, ограничивающий их применение в циркуляционных системах подачи смазочных материалов [2].

Наиболее близкой по технической сущности, составу и достигаемому результату является пластичная смазка, содержащая, мас.%: синтетические жирные кислоты и/или отработанное пальмовое масло - 30-35; отработанное растительное масло - 2,7-7,5; известь - 6,6-13,9; уксусную кислоту - 3,4-4,8; присадку 0,02-5,0; минеральное масло - до 100 [3]. Недостатком известной смазки является невысокая рабочая температура и низкие антифрикционные свойства, что ограничивает применение пластичной смазки в высокотемпературных узлах трения.

Задача изобретения - создание пластичной смазки, обладающей рядом преимуществ: более широким диапазоном рабочих температур, улучшенными антифрикционными свойствами и низкой стоимостью.

Поставленная задача решается тем, что пластичная смазка содержит в качестве дисперсионной среды промежуточный продукт нефтепереработки - дистиллят вакуумный нефтяной [4]. В качестве загустителя используется продукт омыления кальциевым основанием смеси технических высокомолекулярных жирных кислот и низших предельных карбоновых кислот, в качестве третьего компонента дополнительно содержит воду и присадку при следующем соотношении составляющих, мас.%:

Технические жирные кислоты 8,5-11,5
Низшие карбоновые кислоты 0,5-4,0
Вода 1,0-3,0
Известь 4,0-6,0
Дифениламин 0,4-0,6
Дистиллят вакуумный нефтяной до 100.

Сущность изобретения заключается в следующем. Дистиллят вакуумный нефтяной представляет собой продукт, который образуется на промежуточных стадиях нефтепереработки, благодаря чему является дешевым недефицитным материалом. Его стоимость в 1,5-2,0 раза ниже, чем стоимость высокоочищенных нефтяных масел. Однако, по своим реологическим и трибологическим свойствам он близок к очищенным нефтяным маслам, что позволяет рационально использовать его в качестве дисперсионной среды при изготовлении пластичных смазок. Важное преимущество вакуумного нефтяного дистиллята заключается в том, что он, являясь широкой углеводородной фракцией, включает также поверхностно-активные щества. Применение его в смазочных материалах позволит получить структурированную дисперсную систему, которой являются пластичные смазки, без увеличения расхода жировой основы, что также положительно сказывается на себестоимости конечного продукта.

Для получения прочного мыльного каркаса пластичной смазки обычно используются омыляемые продукты, которые состоят из смесей индивидуальных жирных кислот различного молекулярного веса и длины цепи. При этом образуются волокна мыл, имеющие различные размеры и форму, что обеспечивает максимальную стабильность пластичных смазок в целом, увеличивая при этом прочность на сдвиг, повышая рабочую температуру смазки. В данном изобретении используются серийно выпускаемые технические жирные кислоты, получаемые из растительных масел и их соапстоков и представляющие собой комплексы жирных кислот фракций С14 и выше (ГОСТ 7580-55). В составе таких технических кислот содержатся олеиновая, пальмитиновая, линолевая, стеариновая и другие жирные кислоты. Для получения мыльного каркаса пластичной смазки ячеистой структуры со скрученными волокнами в состав смазки были введены непредельные низшие карбоновые кислоты, в частности уксусная кислота. Это способствовало повышению механической и химической стабильности смазки.

При производстве кальциевых смазок наиболее совершенная структура образуется при оптимальном соотношении кальциевого мыла и воды. В этом случае вода играет роль стабилизатора, образовывая водородные или гидроксильные мостики с другими полярными группами. Экспериментально была определена концентрация воды, необходимая для формирования заданной структуры, равная 1,0-3,0%. Выход количества воды за установленные пределы негативно сказывается на структурных характеристиках пластичных смазок. Предел прочности снижается, структурный каркас смазки разрушается.

Дифениламин является часто используемым в смазочных материалах антиокислителем, обеспечивающим стойкость пластичной смазки к термоокислительной деструкции. Содержание дифениламина в пластичной смазке менее 0,4% не обеспечивает антиокислительный эффект. Содержание более 0,6% не приводит к дополнительному положительному эффекту.

Пластичная смазка готовится следующим образом. В варочный аппарат последовательно подают предварительно перемешанные кислоты и отдельно смешанные известь и вакуумный дистиллят, дополнительно вводится вода. Смесь тщательно перемешивается, нагревается до 170ºС и выдерживается в течение 60-80 минут при постоянном перемешивании до полного омыления компонентов и получения пластичной смазки в виде гладкой мази. В горячую омыленную массу вводят дифениламин и производят дополнительную термообработку при 200ºС, охлаждают и затаривают. Конкретные примеры предлагаемых смазочных составов приведены в таблице 1.

Таблица 1
Примеры смазочных составов
Компонент (мас.%) I Заявляемые составы VII VIII IX
II III IV V VI
Технические жирные кислоты 8,0 8,5 9,0 10,0 11,0 11,5 12,0 11,5 11,0
Низшие карбоновые кислоты 0,4 4,0 3,0 2,0 1,0 0,5 5,0 0,5 -
Вода 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,0 4,0 2,5
Известь 3,5 4,5 4,5 5,0 5,5 6,0 8,0 6,0 5,5
Дифениламин 0,30 0,40 0,45 0,5 0,55 0,60 0,7 0,60 0,55
Дистиллят вакуумный нефтяной 87,30 82,1 81,55 80,5 79,45 78,40 71,30 77,40 80,45

Характеристики полученных смазочных композиций приведены в таблице 2. Температуру каплепадения определяли по ГОСТ-6793-74 при помощи термометра Уб-белоде. Предел прочности определяли на приборе К-2 по ГОСТ-7143-73, диаметр пятна износа - на четырехшариковой машине трения ЧШМ-1 по ГОСТ 94940-75 при нагрузке 40 кгс. Приведенные данные показывают, что предложенный состав пластичной смазки при заявленном соотношении компонентов превосходит прототип по всем испытанным показателям. Выход за заявляемые пределы содержания компонентов, что подтверждается контрольными примерами I, VII и VIII, приводит к ухудшению всех показателей пластичной смазки. Контрольный пример IX показывает, что исключение из состава низших карбоновых кислот приводит к резкому падению температуры каплепадения и к отсутствию структурного каркаса в пластичной смазке. Это подтверждается невозможностью определения предела прочности. Увеличение содержания воды сверх заявленного приводит к такому же эффекту. Таким образом, только полное сочетание всех компонентов пластичной смазки обеспечивает возможность эксплуатации в широком диапазоне температур. Преимущества разработанного состава пластичной смазки по сравнению с прототипом заключаются в более высоких термических и антифрикционных характеристиках. Применен более дешевый материал, вакуумный дистиллят, используемые в качестве дисперсионной среды.

Таблица 2
Характеристики пластичных смазок
Показатели качества Номера образцов
прототип I Заявляемые составы VII VIII IX
II III IV V VI
Температура каплепадения Т, ºС 150 165 205 205 207 210 208 205 155 145
Предел прочности τ50, Па 200 190 560 560 580 600 600 800 отсутствие отсутствие
Диаметр пятна износа d, мм 0,54 0,54 0,51 0,51 0,52 0,50 0,50 0,60 0,56 0,60

Источники информации

1. Сниницын В.В. Подбор и применение пластичных смазок 2-е изд. - М: Химия. 1974. - С.346-347.

2. Патент РБ №6906, МПК C10M 161/00, опубл. АБ №1,2005.

3. Патент РФ №2177982, МПК C10M 169/04, 177/00, опубл. БИ №1, 2002 (прототип).

4. Дистиллят вакуумный нефтяной - ТУ РБ 300220696.037-2006.

Пластичная смазка, содержащая в качестве загустителя продукт омыления кальциевым основанием смеси технических высокомолекулярных жирных кислот и низших предельных карбоновых кислот, в качестве третьего компонента содержит воду и присадку, отличающаяся тем, что в качестве дисперсионной среды она содержит вакуумный дистиллят при следующем соотношении компонентов, мас.%:

технические жирные кислоты 8,5-11,5
низшие карбоновые кислоты 0,5-4,0
вода 1,0-3,0
известь 4,0-6,0
дифениламин 0,4-0,6
дистиллят вакуумный нефтяной до 100



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к антифрикционным покрытиям, используемым в подшипниках скольжения и других сопряженных деталей, работающих в условиях воздействия высоких температур и нагрузок, в частности к покрытиям для лепестковых газодинамических подшипников.

Изобретение относится к составам гидравлических жидкостей, используемых в автоматических коробках передач. .
Изобретение относится к получению пластичных смазок для высокоскоростных радиально-упорных подшипников, и предназначена для использования в приводных двигателях роторно-вибрационных гироскопов и синхронных гиромоторов в интервале рабочих температур от минус 50°С до плюс 150°С.

Изобретение относится к области нанесения антифрикционных покрытий для высоконагруженных пар трения и может быть использовано для повышения износостойкости и снижения коэффициента трения трибосопряжения колесо-рельс в узлах трения различных машин, а также для защиты деталей различного оборудования от абразивного износа и других целей.
Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к пакетам присадок для моторных масел, и может быть использовано при производстве масел для серийных и перспективных высокофорсированных бензиновых двигателей и турбонаддувных дизелей, эксплуатирующихся в холодных и арктических климатических зонах.
Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составу моторного масла, предназначенного для всесезонного использования в высокофорсированных транспортных дизельных двигателях.
Изобретение относится к смазывающим композициям для использования в дизельных двигателях, в которых применяется биотопливо. .
Изобретение относится к гидравлическим (рабочим) жидкостям, предназначенным для гидравлических систем авиационной техники, в частности к авиационному синтетическому гидравлическому маслу для гидросистем авиационной ракетной и наземной техники, позволяющих обезопасить работу и эксплуатацию гидравлических систем при высоких температурах (пониженная пожароопасность ввиду высокой температуры вспышки и воспламенения).

Настоящее изобретение относится к способу смазывания коробки передач ветряной турбины, включающему использование смазочной композиции, содержащей по меньшей мере одну перфторполиэфирную (ПФПЭ) смазку. Также настоящее изобретение относится к коробке передач ветряной турбины, включающей в смазочную систему, содержащую смазочную композицию на основе перфторполиэфирной смазки. Техническим результатом настоящего изобретения является способность выдерживать предельные температуры, влажность, противостоять окислению и коррозии. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл.

Настоящее изобретение относится к цилиндровому маслу, имеющему BN, не менее 40 миллиграмм гидроксида калия на грамм масла, содержащему базовое масло для судового двигателя и по меньшей мере один сверхщелочной детергент на основе щелочных или щелочноземельных металлов, характеризующееся тем, что оно дополнительно содержит от 0,01 масс.% до 10 масс.% от общей массы масла одного или нескольких соединений (А), выбранных из сложных эфиров насыщенных жирных монокислот, содержащих не менее 14 атомов углерода, и спиртов, содержащих не более 6 атомов углерода, где соединения (А) выбраны из моноэфиров одноатомных спиртов и диэфиров, и где по меньшей мере один сверхщелочной детергент на основе щелочных или щелочноземельных металлов выбран из группы, состоящей из фенолятов, сульфонатов, салицилатов и смесей указанных детергентов, где указанный детергент является сверхщелочным за счет карбоната кальция. Также настоящее изобретение относится к применению цилиндрового масла (варианты), к способам получения цилиндрового масла и к концентрату добавок для цилиндрового масла (варианты). 11 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 пр., 2 табл., 1 ил.

Настоящее изобретение относится к технологической смазке для обработки металлов давлением на основе хлорированного парафина (варианты), отличающейся тем, что содержит, масс.%: сульфидированный пропиленгликолевый эфир касторового масла с содержанием серы 2-5% 20-25; неионогенное поверхностно-активное вещество из класса оксиэтилированных алкилфенолов 2-5 и хлорированный парафин - остальное. Согласно второму варианту технологическая смазка дополнительно содержит наполнитель. Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение прокатки труб широкого сортамента из углеродистых и нержавеющих легированных сталей и сплавов, цветных металлов, сплавов на основе титана способом холодной периодической прокатки на станах ХПТ, ХПТР независимо от того, есть подсмазочное покрытие или нет, и при этом обеспечивается требуемая чистота обрабатываемых поверхностей. Также техническим результатом заявляемой группы изобретений является обеспечение удаления смазки с поверхностей обработанного металла с помощью щелочных моющих растворов без применения кислотного травления и синтетических моющих средств. 2 н. и 17 з.п. 2 табл.
Настоящее изобретение относится к не содержащей свинца смазке для использования при горячей штамповке металлов, содержащей от 15 до 40% вес. одного или более масел, от 3 до 20% вес. графита, имеющего распределение частиц по размерам для 90% частиц размером менее 15 мкм, и от 30 до 80% вес. одного или более эфира фосфорной кислоты. Также настоящее изобретение относится к способу горячей штамповки алюминия или алюминиевого сплава. Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение превосходных смазывающих свойств, снижение задымления и воспламеняемости при температуре 300°C и выше. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 табл.

Настоящее изобретение представляет композицию смазочного масла, пригодную для применения в механических, автоматических и бесступенчатых трансмиссиях автомобилей или промышленных системах зубчатых передач. Описана композиция смазочного масла, включающая смазочное базовое масло, содержащее (А) неполный сложный эфир многоатомного спирта и карбоновой кислоты в количестве от 5 до 75% по массе в расчете на общую массу базового масла и имеющее кинематическую вязкость при температуре 100°C от 1 до 15 мм2/сек, причем композиция имеет кинематическую вязкость при температуре 100°C от 1 до 20 мм2/сек, многоатомный спирт представляет собой спирт от двухатомного до шестиатомного, а карбоновая кислота выбрана из группы, включающей одноосновные кислоты, многоосновные кислоты и их смеси. Технический результат - снижение трения между деталями, способствующее экономии энергии, высокая эффективность композиции смазочного масла. 9 з.п. ф-лы, 1 табл.

Настоящее изобретение относится к способу получения магнитного масла, включающему обработку магнетита в диэфире карбоновой кислоты в присутствии водного раствора 12-оксистеариновой кислоты или 12-гидрокси-Δ9-октадеценовой кислоты при нагревании до температуры выпаривания воды с последующей термообработкой смеси при 110-180°C и охлаждением полученного масла, содержащего магнетит - 15-30 масс.%, олигоэфир, полученный на основе 12-оксистеариновой кислоты или 12-гидроки-Δ9-октадеценовой кислоты 10-40 масс.% и диэфир карбоновой кислоты - остальное, отличающемуся тем, что полученную смесь подвергают давлению 100-150 МПа с одновременным нагревом в течение 3-17 ч с последующим снятием давления и дальнейшей термообработкой в течение 5-20 ч. 3 пр., 2 ил.

Настоящее изобретение относится к смазочному веществу для цилиндров, имеющему ЩЧ (щелочное число), определенное в соответствии со стандартом ASTM D-2896, больше или равное 15 миллиграмм гидроксида калия на грамм смазочного вещества, содержащему: - одно или более смазочное базовое масло для судовых двигателей, - по меньшей мере один детергент, основанный на щелочных или щелочноземельных металлах, сверхзащелоченный карбонатами металлов, возможно в комбинации с одним или более нейтральным детергентом, - один или более маслорастворимый жирный амин, содержащий от 16 до 22 атомов углерода и имеющий ЩЧ, определенное в соответствии со стандартом ASTM D-2896, составляющее от 150 до 600 миллиграмм гидроксида калия на грамм. Также настоящее изобретение относится к применению смазочного вещества для цилиндров (варианты) и к концентрату добавок для приготовления смазочного вещества для цилиндров. Техническим результатом настоящего изобретения является получения смазочного вещества, обладающего нейтрализующей способностью в отношении серной кислоты, образующейся при сгорании высокосернистого жидкого топлива, причем образование отложений при использовании малосернистого жидкого топлива является ограниченным. 6 н. и 23 з.п. ф-лы, 4 пр., 2 табл., 2 ил.

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции для коробки передач с кинематической вязкостью при 100°С, составляющей от 5,5 до 7 мм2/с, содержащей одну или несколько фосфорсодержащих, серосодержащих или содержащих серу и фосфор присадок, повышающих износостойкость, и/или присадок для предельного давления, по меньшей мере один метиловый эфир жирной кислоты формулы RСООСН3, где R представляет собой парафиновую или олефиновую группу, содержащую от 11 до 23 атомов углерода, и либо не менее одного соединения, выбранного из группы тяжелых поли-альфа-олефинов с кинематической вязкостью при 100°С, измеренной в соответствии со стандартом ASTM D445, составляющей от 300 до 1200 мм2/с, и с молекулярной массой от 4000 до 50000 дальтон, либо не менее одного соединения, выбранного из группы легких поли-альфа-олефинов с кинематической вязкостью при 100°С, составляющей от 1,5 до 3 мм2/с, с кинематической вязкостью при 40°С, составляющей от 4 до 6 мм2/с, и с молекулярной массой менее 500 дальтон в сочетании с одним или несколькими соединениями типа полиметакрилатов с молекулярной массой менее 30000 дальтон, и где соотношение массового процентного содержания полиметакрилата(ов) и массового процентного содержания эфира(ов) жирной кислоты составляет от 0,8 до 1,2. Также настоящее изобретение относится к применению смазочной композиции для коробок передач и к применению основ, представляющих собой метиловые эфиры жирной кислоты в качестве смазочной основы. Техническим результатом настоящего изобретения является получение композиций для трансмиссий, позволяющих значительно сэкономить топливо. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 табл., 2 ил., 8 пр.

Настоящее изобретение относится к смазочной масляной композиции, включающей 100 масс. частей смазки и от 0,01 до 3,0 масс. частей нанопористых частиц, где нанопористые частицы имеют средний размер частиц в интервале от 50 нм до 5 мкм. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности использования топлива за счет оптимизации трения и уменьшения последствий износа. 4 з.п. ф-лы, 56 пр., 8 табл., 1 ил.

Настоящее изобретение относится к противоизносным и противозадирным присадкам к смазочным маслам для холодной объемной штамповки металла, работающим при высоких давлениях, на основе серасодержащих производных фуллерена, при этом в качестве серасодержащих производных фуллерена они содержат 1'-[2”-(метилтио)этил]-1'-[S-алкилкарботиоил]-(С60-Ih)[5,6]фуллеро[2',3':1,9]циклопропаны общей формулы (2), которые вводят в индустриальные масла в количестве 0,003-0,007 мас.%. R=Am, i-Pr, Cy, Bn. Техническим результатом настоящего изобретения является получение смазочных масел на основе серасодержащих производных фуллерена, растворимых в индустриальных маслах, без использования известных серасодержащих присадок, с сохранением их эксплутационных характеристик. 4 пр., 1 табл.
Наверх