Противоизносная и противозадирная добавка к жидким смазочным материалам



Противоизносная и противозадирная добавка к жидким смазочным материалам
Противоизносная и противозадирная добавка к жидким смазочным материалам

 


Владельцы патента RU 2604352:

Черногиль Виталий Богданович (RU)

Настоящее изобретение относится к противоизносной и противозадирной добавке к жидким смазочным материалам содержащим минеральное сырье, смесь фуллеренов С60 и С70, при этом в качестве растворителя производных фуллеренов содержит растительное высокоолеиновое масло с содержанием олеиновой кислоты не менее 80%, а в качестве минерального сырья содержит дисульфид молибдена при следующем соотношении компонентов: смесь фуллеренов C60 и C70 0,02-1,0 мас.%, дисульфид молибдена 5,0-10,0 мас.%, растительное высокоолеиновое масло с содержанием олеиновой кислоты не менее 80 мас.% - остальное, при этом количество добавки, добавляемой к жидким смазочным материалам, составляет 15 мас.%. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение противоизносных и противозадирных свойств жидких смазочных материалов, увеличение ресурса машин и механизмов при эксплуатации. 1 табл.

 

Изобретение относится к области химмотологии, а именно к противоизносным и противозадирным добавкам к моторным и трансмиссионным маслам, а также к рабочим жидкостям, которые применяются в гидроприводах и гидросистемах.

Смазочные материалы и рабочие жидкости содержат пакет многофункциональных присадок, основными из которых являются противоизносные и противозадирные. В качестве противоизносных присадок используют высокомолекулярные жирные кислоты, например олеиновую или линолевую кислоты и их соединения. В качестве противозадирных присадок используют соединения фосфора и серы.

Указанные присадки при работе реагируют с поверхностями трения в виде физической адсорбции, хемосорбции и химических реакций. Результатом такого взаимодействия являются разнообразные пленки и слои на поверхностях трения, которые снижают скорость износа и коэффициент трения.

Олеиновая кислота является наиболее мощным поверхностно-активным веществом, которое желательно использовать в качестве противоизносной присадки в жидких смазочных материалах, но не более чем 0,2 мас. %. Связано это с седиментацией мицелл олеиновой кислоты и снижением эффекта физической адсорбции.

Известна триботехническая добавка к смазочным материалам, пластичным смазкам и смазочно-охлаждающим жидкостям, которая содержит металло- и неметаллоорганические соединения в виде порошка олеата хрома, олеата ксенона, осерненной олеиновой кислоты, азотированной линолевой кислоты с размером частиц 0,00001-0,00002 мкм, которая смешивается с минеральным маслом (Патент RU 2404232 C2 «Триботехническая добавка», МПК C10М 141/08 от 20.11.2010 г.). Недостатком заявленной присадки является то, что она является металлосодержащей и не позволяет значительно повысить процент олеиновой кислоты в смазочных материалах.

Ближайшим аналогом является триботехническая добавка к смазочным материалам и пластичным смазкам, содержащая смесь фуллеренов С60 и С70, которые вместе с минеральными соединениями, такими как мусковит, альбит микроклин и аморфный углерод, вводят в смазочные материалы, причем смесь фуллеренов С60 и С70 составляет 0,2-5,0 масс. %. (Патент RU 2277577 С1 «Триботехническая добавка к смазочным материалам и пластичным смазкам», МПК C10M 125/02 от 10.06.2006 г.) - прототип.

Недостатком прототипа является то, что фуллерены вводят в нефтяные и синтетические масла, где они не растворяются, то есть со временем будут образовывать осадок, а также то, что фуллерены в известной добавке работают вместе с минеральными соединениями, которые являются абразивными веществами, наличие которых негативно влияет во время приработки пар трения.

В основу изобретения поставлена задача создания добавки к жидким смазочным материалам, которая повышает противоизносные и противозадирные свойства смазочных материалов, не образует осадка и является экологически безопасной, так как производится на базе экологически безопасных растительных масел.

Технический результат - повышение противоизносных и противозадирных свойств жидких смазочных материалов, увеличение ресурса машин и механизмов при эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что противоизносная и противозадирная добавка к жидким смазочным материалам содержит смесь фуллеренов С60 и С70 в количестве 0,02-1,0 мас. %, дисульфид молибдена в количестве 5,0-10,0 мас. %, растительное высокоолеиновое масло с содержанием олеиновой кислоты не менее 80 мас. %, как растворитель производных фуллеренов, - остальное, при этом количество добавки, добавляемой к жидким смазочным материалам, составляет 15 мас. %.

Использование в качестве растворителя смеси фуллеренов С60 и С70 растительных высокоолеиновых масел с содержанием олеиновой кислоты не менее 80 мас. % приводит к тому, что при использовании добавки не образуется осадок, и это связано с тем, что:

1) растительные масла олеинового типа хорошо растворяются в минеральных, полусинтетических и синтетических моторных и трансмиссионных маслах;

2) фуллерены хорошо растворяются в растительных маслах олеинового типа. При добавлении такой добавки (фуллерены + растительное масло олеинового типа) в жидкие смазочные материалы происходит равномерное распределение добавки по всему объему базового масла без образования осадка.

Кроме того, растительные масла с содержанием олеиновой кислоты не менее 80 мас. % являются мощным поверхностно-активным веществом, которое повышает физическую и химическую адсорбцию молекул базового масла к поверхностям трения, то есть являются противоизносной присадкой. Взаимодействие фуллеренов с окислительными пленками на поверхностях пар трения приводит к формированию износостойких полимерных слоев. Это повышает противоизносные свойства базовых масел.

Противозадирные свойства жидких смазочных материалов повышаются за счет введения в добавку дисульфида молибдена, который не является абразивным веществом.

Отсутствие негативного воздействия на окружающую среду заявленной добавки обусловлено тем, что ее создают на основе растительных масел.

Возможность реализации предложенного состава добавки в жидких смазочных материалах и достижение значительных технических результатов проверено лабораторными исследованиями.

Лабораторные исследования проводились на четырехшариковой машине трения по ГОСТ 9490-75 «Материалы смазочные. Метод определения трибологических характеристик на четырехшариковой машине трения».

Для испытания были выбраны шесть базовых масел: моторные масла М-10Г2К (нефтяное масло) и VatOil (синтетическое масло), гидравлические масла МГЭ-46В и ИГП-30 (нефтяные масла), трансмиссионные масла ТСп-15к (нефтяное масло) и Shell-Spirax-AX (синтетическое масло).

Смесь фуллеренов С60 и С70 в количестве 0,02 мас. % растворяли в подсолнечном высокоолеиновом масле с содержанием олеиновой кислоты 88,8 мас. %, дополнительно вводили дисульфид молибдена 10,0 мас. %. и полученное в качестве добавки в количестве 15,0 мас. % добавляли к жидким смазочным материалам. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Трибологические характеристики базовых масел и базовых масел с противоизносной и противозадирной добавкой отличаются:

- по показателю износа Di, характеризующему противоизносные свойства масел, то есть наличие поверхностно-активных веществ в маслах, который при наличии заявленной добавки улучшается на 10,0…19,0%;

- по критической нагрузке Рк, характеризующей диапазон работы противоизносных добавок, то есть противоизносные свойства, которая при наличии заявленной добавки улучшается на 26,0…27,0%;

- по нагрузке сваривания Рс, характеризующей наличие противозадирных свойств, которая, при наличии заявленной добавки улучшается на 20,0…29,9%.

Таким образом, лабораторными испытаниями подтверждено улучшение трибологических характеристик базовых моторных, гидравлических и трансмиссионных масел при добавлении в них заявленного состава противоизносной и противозадирной добавки, что приводит к значительному увеличению ресурса транспортных средств, машин и механизмов во время эксплуатации.

Заявленное соотношение ингредиентов состава противоизносной и противозадирной добавки исследованы на оптимум, который составляет 0,02…1,0% массовой единицы смеси фуллеренов С60 и С70, дисульфид молибдена 5,0-10,0 мас. %, остальное - растительное высокоолеиновое масло.

При процентном содержании минеральных веществ меньше чем оптимальное, происходит недостаточное физическое взаимодействие фуллеренов, поверхностно-активных и минеральных веществ с поверхностями трения, в результате чего трибосистемы имеют относительно низкую износостойкость.

При процентном содержании минеральных веществ больше, чем оптимальное, проявляется колебание скорости износа и силы трения, также уменьшается износостойкость трибосистем.

Оптимальный состав фуллеренов (0,02…1,0 мас. %) и оптимальное количество дисульфида молибдена (5,0-10,0 мас. %) вводится в растительное высокоолеиновое масло, где происходит растворение фуллеренов, а затем полученную противоизносную и противозадирную добавку в количестве 15 мас. % добавляют в нефтяные или синтетические жидкие смазочные материалы.

Добавление противоизносной и противозадирной добавки в нефтяные и синтетические базовые моторные и трансмиссионные масла было исследовано согласно ГОСТ 9490-75 на оптимальное количество, масс. %. Экспериментальными исследованиями было установлено, что содержание противоизносной и противозадирной добавки более 15 мас. % не приводит к дальнейшему улучшению противоизносных (Di, Рк) и противозадирных свойств (Рс) базовых моторных и трансмиссионных масел. Показатели Di, Рк, Рс являются постоянными и колеблются в пределах погрешности измерений. При уменьшении содержания противоизносной и противозадирной добавки 15 мас. %, наблюдается снижение показателей Di, Рк, Рс, а при содержании 5 мас. % показатели масел с добавкой не отличается от показателей базовых масел.

Предложенный состав противоизносной и противозадирной добавки проходит следующие стадии изготовления.

1. Подготовка сырья, контроль качества сырья, согласно сертификатам или паспортам качества.

2. Измельчение дисульфида молибдена с размером частиц не более 1 мкм. Контроль качества измельчения.

3. Перемешивание ингредиентов и растворение фуллеренов в растительном масле с помощью кавитации в ультразвуковой ванне.

Заявленное изобретение может быть изготовлено в условиях современного промышленного производства на стандартном оборудовании с применением стандартных химических компонентов.

Благодаря уникальным свойствам оно может найти широкое применение при эксплуатации транспортных средств, машин и механизмов.

Противоизносная и противозадирная добавка к жидким смазочным материалам, содержащая минеральное сырье, смесь фуллеренов C60 и C70, отличающаяся тем, что в качестве растворителя производных фуллеренов содержит растительное высокоолеиновое масло с содержанием олеиновой кислоты не менее 80 мас.%, а в качестве минерального сырья содержит дисульфид молибдена при следующем соотношении компонентов:

смесь фуллеренов C60 и C70 0,02-1,0 мас.%
дисульфид молибдена 5,0-10,0 мас.%
растительное высокоолеиновое масло
с содержанием олеиновой кислоты
не менее 80 мас.%, - остальное,

при этом количество добавки, добавляемой к жидким смазочным материалам, составляет 15 мас.%.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к концентрату антифрикционной присадки, содержащему порошок наноалмазов, полученный детонационным синтезом, трансформаторное масло, дополнительно содержит керосин авиационный марки Т-1 и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, масс.

Настоящее изобретение относится к антифрикционной присадке, содержащей порошок наноалмазов, полученный детонационным синтезом, трансформаторное масло, дополнительно содержит керосин авиационный марки Т-1 и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, масс.

Настоящее изобретение относится к смазочному материалу для тяжелонагруженных узлов трения - подшипников качения и скольжения, шарниров, опор, резьбовых соединений, зубчатых и других передач - состоящему из углеводородной основы, наполнителя и присадки, при этом состоит из смеси в мас.%: композиция технического углерода - 10-20; дитиофосфат цинка - 1-2; литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты - 13; полиизобутилен - 1-2; масло минеральное - остальное.

Настоящее изобретение относится к пакету присадок к моторным маслам, содержащему моющую присадку, беззольный азотсодержащий дисперсант, фенил-α-нафтиламин, антиоксиданты и деактиватор металлов в виде продукта конденсации бензотриазола, формальдегида и амина или производного толутриазола, при этом в качестве моющей присадки содержит высокощелочную коллоидную дисперсию карбоната кальция, стабилизированную алкилсалицилатом и сульфонатом кальция, в качестве антиоксидантов - раствор в масле смеси аминной соли диалкилфенилдитиофосфорной кислоты с цинковой солью диалкилдитиофосфорной кислоты, взятых в соотношении (1,5-1,7):1, алкилированный дифениламин и фенольный антиоксидант при следующем соотношении компонентов, мас.%: высокощелочная коллоидная дисперсия карбоната кальция, стабилизированная алкилсалицилатом кальция и сульфонатом кальция, 23,0-27,0; беззольный азотсодержащий дисперсант 18,0-22,0; фенил-α-нафтиламин 9,0-11,0; раствор в масле смеси аминной соли диалкилфенилдитиофосфорной кислоты с цинковой солью диалкилдитиофосфорной кислоты, взятых в соотношении (1,5-1,7):1, 10,0-14,0; алкилированный дифениламин 9,0-11,0; фенольный антиоксидант 1,0-10,0; продукт конденсации бензотриазола, формальдегида и амина или производное толутриазола - до 100.

Настоящее изобретение относится композиционному смазочному материалу на основе смазочных коммерческих масел, при этом он содержит углеродные наноматерилы - нанотрубки и нановолокна - в соотношении 70:30 мас.

Настоящее изобретение относится к триботехническому составу, характеризующемуся тем, что он выполнен в виде композиции, составленной из природных минералов, полученных при измельчении керна, взятого из нескольких скважин с разной глубины, при этом композиция содержит природные минералы при следующем соотношении компонентов, мас.%: Антигорит 5-7; Лизардит 1-3; Тремолит 1-5; Хлорит 23-35; Тальк 26-38; Карбонат 22-26; Магнетит 1-3; Примеси 1-3, причем триботехнический состав содержит субмикронных частиц не более 20 мас.% порошка и частицы размером не более 15 мкм.

Настоящее изобретение относится к модификатору трения, содержащему смазку, порошкообразный графит в качестве сыпучего наполнителя, при этом в качестве основы применяют отработанную смазку Буксол, кроме того, в качестве ингибитора модификатор трения содержит дистиллят талового масла, при следующем соотношении мас.%: отработанная смазка Буксол 84-88%; дистиллят талового масла 0,5-1,0; графит остальное.

Настоящее изобретение относится к смазке для цилиндров двухтактного судового двигателя, имеющей значение щелочного числа BN, определенное в соответствии со стандартом ASTM D-2896, большее или равное 15 миллиграммам поташа на грамм смазки, включающей следующие компоненты: (a) одно или более чем одно основное масло смазки для судовых двигателей, (b) по меньшей мере один детергент на основе щелочных или щелочноземельных металлов, являющийся сверхосновным за счет солей, представляющих собой карбонаты металлов, (c) по меньшей мере один нейтральный детергент, (d) один или более чем один маслорастворимый алкоксилированный алифатический амин, имеющий значение BN, определенное в соответствии со стандартом ASTM D-2896, составляющее от 100 до 600 миллиграммов поташа на грамм, где процентное содержание по массе алкоксилированных алифатических аминов по отношению к суммарной массе смазки выбрано таким образом, что вклад в значение BN, обеспечиваемый каждым из этих соединений, составляет от 2 до 8 миллиграммов поташа на грамм смазки, и где вклад в суммарное значение BN, обеспечиваемый солями, представляющими собой карбонаты металлов, составляет максимум 65% суммарного значения BN данной смазки для цилиндров, измеренного в соответствии со стандартом ASTM D2896.

Настоящее изобретение относится к ремонтно- восстановительной присадке к смазочным материалам, содержащей: каолин 1,0-5,0 мас. %; дисульфид молибдена 5,0-20,0 мас.
Настоящее изобретение относится к области нефтехимии, в частности - к смазочному маслу, пригодному для использования в газотурбинных двигателях. Заявлена композиция смазочного масла, содержащая трикрезилфосфат или триксиленилфосфат (1,5-3 мас.%), алкилированный фенил-альфа-нафтиламин (0,5-1 мас.%), алкилированный эфир 3,5-бис-(1,1-диметилэтил)4-гидроксибензопропановой кислоты (1-2 мас.%), производное толуолтриазола (0,002-0,006 мас.%) и базовое полиальфаолефиновое масло (до 100 мас.%).

Настоящее изобретение относится к ремонтно- восстановительной присадке к смазочным материалам, содержащей: каолин 1,0-5,0 мас. %; дисульфид молибдена 5,0-20,0 мас.

Настоящее изобретение относится к твердой смазочной композиции, включающей порошкообразный полимер, антифрикционный наполнитель и добавку, при этом ее получают путем смешения указанных компонентов в вибромельнице, причем порошкообразный полимер используют в качестве носителя, а полимер-носитель выбирают из порошкообразных термостойких полимеров, таких как полифениленсульфид и полиэфирэфиркетон, в качестве антифрикционного наполнителя используют дисульфид молибдена, графит или их смесь, а в качестве добавки - самосмазывающийся полимер, выбранный из группы, содержащей политетрафторэтилен и сверхвысокомолекулярный полиэтилен, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: порошкообразный полимер-носитель 70-25; антифрикционный наполнитель 29,9-70; самосмазывающийся полимер 0,1-5.

Настоящее изобретение относится к составу композиционного смазочного материала на базе масла МС-20, являющегося смазочной основой, и дисперсной присадки, при этом в качестве данной присадки используют продукт, представляющий собой нанодисперсные частицы диселенида вольфрама пластинчатой формы размером 60×5 нм, полученные методом газофазного синтеза, формула которых WSe2, где W - вольфрам, Se - селен; в данном масле концентрация нанодисперсных частиц составляет 0,5-4% по массе.

Настоящее изобретение относится к противоизносной присадке, содержащей молекулы твердой пластичной смазки и молекулы поверхностно-активного вещества - олеиновой кислоты C18H34O2, при этом ядро мицеллы содержит молекулы твердой пластичной смазки диселенида молибдена MoSe2 с окружающими их молекулами стеариновой кислоты C18H36O2 дополнительно при следующем соотношении компонентов, масс.

Настоящее изобретение относится к высокотемпературной универсальной смазке для узлов трения, подшипников качения и скольжения, содержащей основу, загущенную комплексными кальциевыми мылами, наполнители, содержащие графит, молибденосодержащие вещества и многофункциональную присадку, в качестве основы используется кремнийорганическая жидкость, а в качестве наполнителей введены жидкий каучук, графитоколлоидный препарат и диселенид молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.%: загуститель - комплексные и кальциевые мыла 10-15; графитоколлоидный препарат 5-9; диселенид молибдена 4,5-9; жидкий каучук 3-6; многофункциональная присадка 0,5-3; кремнийорганическая жидкость - остальное.

Настоящее изобретение относится к экологически чистому смазочному материалу для лубрикации зоны контакта «колесо-рельс» рельсового транспорта, содержащему в качестве базового масла биоразлагаемое масло или смесь по меньшей мере одного базового масла, выбранного из смазочного базового масла типа минерального масла, синтетического смазочного базового масла и биоразлагаемого смазочного базового масла, при этом смазка в качестве загустителя содержит литий-кальциевое мыло 12-оксистеариновой кислоты, в качестве присадок, улучшающих триботехнические свойства, - натрия тетраборат и осерненное масло, кроме того, смазка содержит глицерин, при следующих соотношениях компонентов, % масс.: 12-оксистеариновая кислота - 7,3-10,3; кальция гидроокись - 0,3-0,5; лития гидроокись - 0,2-0,7; натрия тетраборат - 2,0-4,3; глицерин - 0,9-2,1; осерненное масло - 6,8-9,0; масло базовое ВМГ3 - 0-9,1; масло синтетическое БЗВ - 0-6,5; масло растительное (например, подсолнечное нерафинированное) - до 100.
Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, содержащей минеральное масло и порошкообразный наполнитель, состоящий из смеси наноразмерных порошков дисульфида молибдена и сплава порошков латуни и фосфора, полученных при испарении и конденсации пара в плазменном испарителе с соотношением компонентов, мас.%: 55:30:15, разбавленных в минеральном масле, при этом в композицию добавляют 15% раствора карбамида в 10% водном растворе аммиака в соотношении 50:50 мас.%, разбавленных в 84,7% минерального масла, при этом дисперсность порошкообразного наполнителя составляет 5-10 нм.

Изобретение относится к смазочным материалам, используемым в тяжелонагруженных узлах трения, подшипников качения и скольжения, в шарнирах, опорах, резьбовых соединениях, зубчатых и других передачах и т.д.

Изобретение относится к пластичным смазкам, предназначенным для смазывания узлов трения машин и механизмов, работающих в условиях высоких нагрузок и скоростей скольжения.

Настоящее изобретение относится к концентрату антифрикционной присадки, содержащему порошок наноалмазов, полученный детонационным синтезом, трансформаторное масло, дополнительно содержит керосин авиационный марки Т-1 и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, масс.
Наверх