Смазочная композиция
Союз Советских
Соцнапистнческик
Рес убпнк
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («) 859426 (63) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 05.12. 79 {21) 2889160/23-04 с присоединением заявки Но (23) Приоритет—
Опубликовано 300881. Бюллетень Йо 32
Дата опубликования описания 300881 (53)М. Кл.
С 10 М 1/48
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (53) V4K 621 ° 892 ° 8 (088.8) Г
В.В.Васильев, К.И.РийсалУ,В.Г.Бабель, .Э.Иоонас, Ю.T.Ãîðäàø, М.М.Дец,А.П.Черменин и E.Q:.Aíòðîïÿíñêàÿ. (72) Авторы изобретения
Научно-исследовательский. институт сланцев (71) Заявитель (54) СМА30ЧНАН КОМП03И (ИН
Изобретение относится к смазочным материалам, а именно к жидким смазочным композициям на основе минеральных масел, и может быть распространено на моторные масла.
В качестве многофункциональных присадок применяются различные производные тиофосфорных кислот. Из них наиболее известны диалкилдитиофосфаты металлов, чаще всего цинка, которые в основном обладают антиокислительными и противоизиосными свойствами (1 ).
Из других производных тиофосфорных кислот известны триарилтионфосфаты в качестве присадок к минеральным и синтетическим смазочным маслам 2), как присадки к моторным маслам испыт аны трикре з илтионфосфаты (3 j.
При эксплуатации современных двигателей смазочные материалы подвер20.гаются воздействию высоких температур и давлений, поэтому для обеспечения необходимого качества масла нужно применять композиции разнофункциональных присадок. Производные тио25 фосфорных кислот, являющиеся многофункциональными присадками, используют чаще всего вместе с различными детергентами (алкилсалицилаты, сульфонаты, сукцинимиды и др.), поскольЗО ку моющие свойства производных тиоТрикрезилтионфосфаты обладают моющими свойствами (1,.5 балла ПЗВ по ужесточенному методу НИИ при содержании 1,5% в масле M-11), а также высокими противокоррозионными свойствами как в отношении меди (1А по
ASTM-130, 3 ч при 120 С и 1%-ном содержании присадки в масле М-11), так и свинца (0,5 г/м в приборе ДК-2 по
ГОСТ 20502-75).
Кроме того, трикрезилтионфосфаты обладают противоиэносными и противозадирными свойствами на уровне применяемых присадок (при 1%-ном содержании присадки в масле М-11 обобщенный показатель износа составляет 34).
Трикреэилтионфосфаты по своей химической природе также более устойчивы к воздействию высоких температур,чем диалкилдитиофосфаты.
Но антиокислительные свойства триарилтионфосфатов сравнительно низкие (особенно по образованию не" растворимых осадков), что требует их
15 применения вместе с другими присадками °
859426 фосфорных кислот обычно слабо выражены.
Известна композиция на основе минерального масла, содержащая детергент — многозольный алкилсалицилат кальция (MACK) и присадку ДФ-11
50%-ный раствор диалкилдитиофосфата. цинка в веретенном масле (4 J.
Диалкилдитиофосфаты металлов, в частности цинка, обладают при повышенных температурах невысокими антиокислительными свойствами. Кроме того, сами диалкилдитиофосфаты недостаточно устойчивы к действию повышенных температур. Использование диалкилдитиофосфатов вместе, с высокощелочными детергентами ведет к повышенному нагарообразованию и преждевременному прогоранию выхлопных клапанов из-за высокого содержания металлов в обеих присадках.
Цель изобретения — улучшение эксплуатационных свойств смазочных композиций, в частности моющих и антиокислительных свойств.
Поставленная цель достигается тем, что смазочная композиция íà основе минерального масла, содержащая детергент и фосфорсодержащую присадку, в качестве фосфорсодержащей присадки содержит триарилтионфосфат общей формулы
Во
R"Î вЂ” P =8
В 0 где R, К" и К" — фенил или алкарил с числом атомов углерода в алкиле от 1 до 5, одинаковые или разные,при следующем соотношении компонентов, вес,%:
Триарилтионфосфат общей формулы ? 0,3-5 0
Детергент 1-5
Минеральное масло До 100
В качестве детергента композиция содержит алкилсалицилат или сульфонат щелочноэемельного металла. В данном случае наблюдается синергетическое взаимодействие между двумя типами присадок. поскольку сами триарилтионфосфаты обладают весьма низкими антиокислительными свойствами.
Особенно четко синергиэм проявляет себя в композициях триарилтионфосфатов с алкилсалицилатами.
Композиции обладают Хорошими противокорроэионными свойствами в отношении.меди и свинца. но противокоррозионная стойкость свинца иногда зависит от применяемого детергента и количественных соотношений компонентов в композиции.
Хорошие моющие свойства композиции (0-1 балл по ПЗВ ) можно объяснить тем, что кроме детергента моющими свойствами обладают и сами триарилтионфосфаты
Пример 2. Аналогично примеру 1 готовят и испытывают композицию
4О следующего состава, вес.%:
ТАТФ . 3
MACK 1
И-11 96
Композицию испытывают на стенде щ ИКМ, получают следующие результаты:
Изменение вязкости масла за время испытания,% 31
Подвижность поршневых колец П, балл
0 ур Общее количество отложений на поршне, г 0,5657
Отложения на маслосъемных кольцах, балл
Цвет отложений, балл
И в зоне поршневых колец 5 2 на юбке бор поршня 1,98
Индекс отложений, балл 8,63
Кроме того, проведены испытания на стенде ПЗВ для исследования мою46 ших свойств. На приборе ДК-2 для исследования коррозии на свинец по
ГОСТ 20502-75 и исследования коррозии на медь по ASTH Д-130 (120 С, 3 ч). Результаты испытаний приведены
45 в табл.2.
0,5
Нижние пределы содержания компонентов в композиции определяются эффективностью действия присадок. При низком содержании моющих присадок значительно увеличивается количество нерастворимых в изооктане осадков, при низком содержании триарилтионфосфатов кроме содержания осадков повышается кислотное число, но свои вязкостные свойства композиция сохраняет. Верхний предел содержания триарилтионфосфатов определяется растворимостью их в масле, поскольку при содержании выше 5% наблюдается помутнение масла, что указывает на предел растворимости присадки. On15 тимальные содержания для детергентов составляют 1-5%.
Пример 1. Готовят композицию масла механическим перемешиванием компонентов следующего состава, вес.%
ТАТФ 0,3
MACK 1,0
Вазовое масло М-11 98,7
ТАТФ представляет собой смесь различных триарилтион@осфатов, поскольку он был получен на основе фракции сланцевых водорастворимых фенолов с пределами кипения 180270 С следующего состава, %: оксибензол 20, иэомерные крезолы 50,изомерные ксиленолы 25 и высшие алкилфенолы с числом атомов углерода в алкильных заместителях от 2 до 5.
Определяют антиокислительные свойства после барботажного окисления в течение 50 ч при 200 С: кислотное
ЗЭ число, вязкость при 100 С и нерастворимый осадок в изооктане. Результаты испытаний приведены в табл.1.
859426
Свойства
Композици по приме рам
Осадок в изооктане, вес.Ъ ислот- Вязкость ое чис- при 100 С о, мг сСт
OH/r
6,3 27,5
11,6
Таблица 2
0,05
0,75
0 50
4,93
21,8
3,3
32,6
23,8
29,2
3,8
Компо.зиции по при 5 мерам
3,8
Коррозия Коррозия на сви- на медь нец,г/м по ASTM
Д-130
ЗВ, алл
3,6
Маэеобраэное .
Масло
М-11 без присадки
1 B (выдерж.) 3,6
2 1,0
3 0-1
То же
2,5
4 0
П р и м . р 3. Готовят композици;а масла аналогично примеру 1 сле- . дующего состава, вес.Ъ:
ТАТФ 1
MACK 3
M-11 . 96
Композицию испытывают на моющие свойства, коррозию на свинец и медь, результаты приведены н табл.2.
Пример 4. Готовят композицию масла аналогично примеру 1 следующего состава, вес.%:
ТАТФ 3
MACK 5
M-11 92
Композицию испытывают на моющие свойства, коррозию на свинец и медь, результаты приведены н табл.2. Кроме того, определяют антиокислительные свойства (табл.1 ).
Пример 5. Для сравнения готовят композицию с известными присадками следующего состава, вес.Ъ:
ДФ-11 2,6
MACK 5 0
М- 11 92,4
Для композиции определяют антиокислительные свойства аналогично примеру 1, результаты приведены н табл.1.
Пример 6. Аналогично примеру 1 готовят и испытывают композицию следующего состава, вес.Ъ :
ТАТФ 5
MACK 2
М-11 93
Результаты испытаний приведены в табл. 1. .Таблица1
Пример 7. Для ныяснения антиокислительных свойств самого триарилтионфосфата готовят следующую композицию, вес.Ъ:
ТАТФ 3
М-11 97
Антиокислительные свойства определяют аналогично примеру 1. Результаты приведены в табл.1.
Пример 8. Для определения общего уровня действия присадок определяют аналогично примеру 3 антиокислительные снойстна чистого базового масла М-11. Результаты даны в табл.1.
Пример 9. Для определения свойств смазочных композиций !моющие свойства на приборе ПЗВ, антиокислительные свойства при повышенных температурах на приборе ДК-2. термоокислительная стабильность по методу
Папок и коррозию на медь по АБТИ
Д-130) с различными .етергентами в сравнимых условиях готовят и HcllblTbl
20 вают следующую композипию, вес.В:
М-11 96
ТАТФ 1
Детергент 3
Конкретные детергенты и результаты испытаний приведены в табл.3.
Как виднО из вышеприведенных примеров (табл.1), все показатели по антиокислительным свойствам предлагаемой композиции выше, чем у известных. При этом кислотное число умень шается в сравнении с известной композицией в 1,2 раза (пример 4 и 5), вязкость — в 1,5 раз и осадок н иэооктане — в 15 раэ. Такой эффект достигается благодаря сочетанию триарилтионфосфатов с детергентами. поскольку показатели при использовании одних ТАТФ значительно хуже (пример
7). Композиция обладает также хорошими противокоррозионными и моющими
40 свойствами.
Кроме Toro, применение триарчлтионфосфатов в качестве компонентов смазочных композиций позволяет расширить ассортимент смазочных масел д новыми нысококачественными маслами (группы В и Г). Моющие и противокоррозионные
$Q : свойства композиций
859426
Т а б л н ц а 3
Свойства смазочных композиций с разными детергентами
Коррозия на медь по ASTM
Д-130
Окисляемость в приборе ДК-2
Термоокисляемость по Папок, мин
Детергент
ПЗВ, балл
Осадок, Ъ Прирост вязкости, ф
Сульфонат щелочноземельного металла
С-150
О, 5-1
1А
0,8
42
ПМС НАп
1,0
1В
1,3
33
Алкилсалнцилат щелочноземельного металла
MACK
0,5-1
1В
0,3
ACK
1i0
1В
0,6
40
1,0
АСБ
0,75
36
Формула изобретения
Составитель Л.Русанова
Редактор В.Петраш Техред A. Бабинец Корректор О.Билак
Заказ 7469/42 Тираж 548 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, t1oñõttà, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал .ППП "Патент", r.Óìrîðîä, ул.Проектная,4
36
1 ° Смазочная композиция на основе минерального масла, содержащая детергент и фосфорорганическую присацку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств компоэиции, она содержит s качестве фосфорорганической присадки триарилтионфосфат общей формулы Х
RO x
RQ — p =5
% "О / где R t,R" и R" — фенил или алкарил с числом атомов углерода в алкиле от - 1»
1 до 5, одинаковые нли разные, при следующем соотношении компонентов, iec.%t
Триарилтионфосфат общей формулы 1 0,3-5
Детергент 1-5
Минеральное масло - До 100
2. Композиция по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве детергента она содержит алкилсалицилат или сульфонат щелочноземельного металла.
Источники информации. принятые во внимание при экспертизе
1. Товарные нефтепродукты, их свойства и применение. Справочник, М., 1971, с.233-236.
2. Патент Великобритании.
9 1018307, кл. С 5 F,,опублик.1966.
3. Кулиев A.Ì. Присадки к смазочным маслам. М., 1964, с.125-126.
4. Товарные нефтепродукты, их свойства и применение. Справочник, М., 1971, с,230 (прототип).