EA023963B1

EA023963B1 - Композиция консистентной смазки и способ её получения

Info

Publication number: EA023963B1
Application number: EA201300929A
Authority: EA
Inventors: Ариф Мирджалал оглы ПАШАЕВ; Ариф Шафаят оглы Мехтиев; Тельман Инаят оглы НИЗАМОВ; Нариман Фарман оглы Джавадов; Адиль Мустафа оглы Агаев; Исамеддин Минабаддин оглы Мусаев; Малик Махмуд оглы Дамиров
Original assignee: Ариф Мирджалал оглы ПАШАЕВ; Ариф Шафаят оглы Мехтиев
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2016-07-29
Also published as: EA201300929A1

Abstract

Изобретение относится к консистентной смазке, а именно к композициям, где в качестве дисперсной среды используют либо легкие низкотемпературные минеральные масла, например трансформаторные или приборные, либо синтетические масла, например полиальфаолефиновые или алкилароматические. Задачей изобретения является создание стабильной консистентной смазки, обладающей сверхнизкими температурными и противозадирными свойствами от коррозии, а также коллоидной стабильностью. Сущностью предлагаемого изобретения является то, что введение в качестве сульфируемого агента негидрированной полиальфаолефиновой фракции C-Cс температурой застывания до -60°С дает возможность получить высокоэффективную смазку со сверхнизкотемпературным интервалом (-70°С), улучшенными противозадирными свойствами и высокой коллоидной стабильностью.

Description

Изобретение относится к консистентной смазке, а именно к композициям, где в качестве дисперсной среды используют либо легкие низкотемпературные минеральные масла, например трансформаторные или приборные, либо синтетические масла, например полиальфаолефиновые или алкилароматические.

Смазочные материалы применяют в транспортной технике, подъемно-транспортной технике, машиностроении, а также в промышленных устройствах и машинах. В подшипниках качения и подшипниках скольжения смазочные материалы предназначены, для того чтобы между скользящими или скатывающимися друг на друге деталями создавалась промежуточная передающая нагрузку смазочная пленка, таким образом, чтобы металлические поверхности не соприкасались и тем самым не возникает износ деталей. Поэтому к смазкам предъявляют высокие требования, а именно бесшумное вращение подшипников, продолжительность срока службы смазки без пополнения смазки. Смазочные материалы должны противостоять силовым воздействиям, таким как центробежная сила, сила тяжести и колебания.

Следует отметить, что почти все низкотемпературные смазки постсоветского производства (например, ЦИАТИМ-203, ЛИТА, ЗИМОЛ, ЛЗ-ЦНИИ), а также их зарубежные аналоги, имеют очень низкую стабильность (от 10 до 30% выделенного масла) и низкие противозадирные свойства, которые не позволяют применять их во вращающихся подшипниках при скоростях выше 10 тыс. об/мин.

Известна консистентная (пластическая) смазка на основе полиальфаолефинового масла с вязкостью 18-22 сСт при 100°С, загущенного комплексным кальциевым мылом стеариновой и уксусной кислот, содержащая графит и антиокислительные присадки: фенил-а-нафтиламин и ионол (патент РФ № 2233313, 2004 г.).

Недостатками данной смазки являются склонность к упрочнению при контакте с парами воды и недостаточные защитные свойства от коррозии.

Известна пластическая смазка, используемая для смазывания тяжело нагруженных узлов трения, например узлов трения ступиц колес или рулевого управления автомобилей. Смазка содержит минеральное масло-экстракт селективной очистки масел, кальциевое мыло синтетических жирных кислот фракции С₅-С₉, С₇-С₉, С₂₂ и выше (патент РФ № 2169171, 1999 г.),

Недостатками известной смазки являются низкая температура каплепадения (85-90°С), невысокие противоизносные свойства.

Известна смазка, содержащая, мас.%: 12-оксистеариновую кислоту 14-0; уксусную кислоту 4-5,8; синтетические жирные кислоты фракции С₅-С₆ или гексановую кислоту 1,5-2,5; гидроксид восьмиводного бария до полного омыления; И(диэтиламирометил) бензотриазол 0,01-0,3; масло синтетическое полиальфаолефиновое с вязкостью 5-12 сСт при 100°С до 100 (патент РФ № 2391386, 2008 г.).

Недостатком известной смазки является относительно низкая коллоидная стабильность при применении менее вязкого базового масла (менее 5 сСт при 100°С).

Наиболее близким к заявляемому относится способ получения комплексной консистентной смазки путем смешения минерального масла, комплексообразователя - уксусной кислоты, сульфированных органических соединений с последующим омылением смеси гидроокисью кальция при нагревании мыльно-масляной системы при температуре варки смазки, охлаждении и гомогенизации, перед омылением в систему вводят в качестве сульфомассы техническое растительное масло, сульфированное концентрированной серной кислотой при соотношении серной кислоты к техническому растительному маслу 1:5-7, при соотношении сульфомассы к системе 1:5-7, а уксусную кислоту добавляют в реакционную систему в количестве 4% от общей массы (Евразийский патент № 018494, 2013 г.)

Недостатком известной смазки является относительно низкая температура застывания растительных масел, что, в свою очередь, не позволяет получать смазку со сверхнизкими температурными свойствами и относительно низкой коллоидной стабильностью.

Задачей изобретения является создание стабильной консистентной смазки, обладающей сверхнизкими температурными и противозадирными свойствами от коррозии, а также коллоидной стабильностью.

Поставленная задача решается способом получения комплексной консистентной смазки путем смешения минерального масла, комлексообразователя - уксусной кислоты в количестве 4% от общей массы, сульфированных органических соединений сульфомассы с последующим омылением смеси гидроокисью кальция при нагревании мыльно-масляной системы при температуре варки смазки, её охлаждением и гомогенизацией, причем соотношение сульфомассы к системе составляет 1:5-7, где согласно изобретению перед омылением в качестве сульфомассы в систему вводят негидрированную полиальфаолефиновую фракцию С₂₀-С₃₀, сульфированную концентрированной серной кислотой при соотношении серной кислоты к полиальфаолефинам 1:4-5.

Сущностью предлагаемого изобретения является то, что перед омылением вводят в качестве сульфируемого агента полиальфаолефиновую фракцию С20-С30 с температурой застывания до -60°С, что дает возможность получить высокоэффективную смазку со сверхнизкотемпературным интервалом (-70°С), улучшенными противозадирными свойствами и высокой коллоидной стабильностью.

При соотношении серной кислоты к полиальфаолефиновой фракции ниже заявляемого предела происходит пересульфирование полиальфаолефинов, что приводит к ухудшению показателей качества

- 1 023963 получаемой продукции, а увеличение соотношения нецелесообразно, т.к происходит перерасход исходных продуктов.

Введение сульфомассы в состав композиции ниже заявляемого предела приводит к ухудшению почти всех показателей продукта, а повышение приводит к снижению пенетрации смазки.

Смазку готовят следующим образом.

В ёмкость сливают расчетное количество полиальфаолефиновой фракции С20-С30, затем при интенсивном перемешивании через капельницу вводят расчетное количество концентрированной серной кислоты (96%) в течение 10 мин. Так как процесс экзотермический, его сначала ведут с охлаждением, а затем с подогревом так, чтобы температура реакционной зоны держалась в пределах 50-55°С. После окончания подачи серной кислоты перемешивание продолжают еще 10 мин. Полученную сульфомассу добавляют к расчетному количеству базового масла (например, трансформаторного масла) при постоянном перемешивании и туда же вводят сначала комплексообразователь - уксусную кислоту в количестве 4% от общей массы, а затем суспензию гидроокиси кальция для нейтрализации реакционной среды до слабощелочной реакции, и включают обогрев для варки смазки при температуре 130°С при постоянном перемешивании до полного удаления влаги. После этого обогрев отключают и дают остыть смазке до комнатной температуры. Затем проводят анализ основных показателей качества образца полученной смазки.

Состав и свойства предлагаемой консистентной смазки представлены в табл. 1-3.

Для удобства сравнения показателей качества в табл. 3 приведены показатели качества низкотемпературных товарных смазок: железнодорожная смазка ЛЗ-ЦНИИ (ГОСТ 19791-74) и ЛИМОЛ (ТУ-38.301 48-54-95).

Как видно из таблице при соблюдении соотношений серной кислоты к полиальфаолефинам (1:4-5) и сульфомассы к системе (1:5-7), полученные образцы полностью отвечают требованиям, предъявляемым к смазкам с большим превосходством по сравнению к известным.

Таким образом, используя негидрированную полиальфаолефиновую фракцию С20-С30 с низкой температурой застывания в качестве сульфируемого агента возможно получить сверхнизкотемпературную смазку, работающую при температуре -70°С и сохраняющую при этом хорошую прокачиваемость. Кроме того, полученные образцы смазок этим способом имеют высокие трибологические свойства, коллоидную стабильность и низкий коэффициент термоупрочнения.

Таблица 1

№	Наименования	ГО					Примеры
л	показателей	СТ	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Ζ		ы
η
1	Пенетрация с перемеш. После 60 двойных удар., мм/10	$34«	> <20	> 420	400	*»	350	325	305	200	200	200	245	255	225	255	285	295
2	Температура каплелад., °С	«753			105	205	240	250	> 250	250	> 250	> 250	> 250		> 250	250	250	250»
3	Коллоидная стабилюсть,%	7142			«л	4Л	ал	ал	2,5	1Л	М	1Д	и	2Л	2Л	2Л	ал	4,2
4	Вязкость эффективная при-50°С и скорости дефор. 10^е·¹, Па«с	7143	0	0	0	50	во	ио	12$	155	105	250	340	-	«20	500	540	545
5	Предел прочности при 50°С, Па	7143	220	225	230	250	255	200	310	340	405	410	405	335	300	155	525	310
6	Испытание на коррозию	5757	•мд	•МД	•мд	•мд	МД	•мд	•мд.	—			•МД-	мд.	•мд	мд	0*1	мд

- 2 023963

Таблица 3

№ п/п	Наименование показателей	Норма	НД на метода испытания
лз-цнии	ЛИМОЛ
1	Пенетрация с перемешиванием после 60 двойных ударов, мм/10	230-260	250-310	ГОСТ 5346
2	Температура каплепадения, не ниже ^вС	130	140	ГОСТ 6793
3	Коллоидная стабильность %, не более	24	10	ГОСТ 7142
4	Вязкость эффективная при -5(ГС и скорости деформации 10^е'¹. П а-с. не более	1100	2000	ГОСТ 7163
5	Индекс задира, не менее		60	ГОСТ 9490-75
6	Испытание на коррозию	Выдерж.	Выдерж.	ГОСТ 5757

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Claims

Способ получения комплексной консистентной смазки путем смешения минерального масла, комлексообразователя - уксусной кислоты в количестве 4% от общей массы, сульфированных органических соединений сульфомассы с последующим омылением смеси гидроокисью кальция при нагревании мыльно-масляной системы при температуре варки смазки, её охлаждением и гомогенизацией, причем соотношение сульфомассы к системе составляет 1:5-7, отличающийся тем, что перед омылением в качестве сульфомассы в систему вводят негидрированную полиальфаолефиновую фракцию С20-С30, сульфированную концентрированной серной кислотой при соотношении серной кислоты к полиальфаолефинам