PL201846B1

PL201846B1 - Olej do amortyzatorów hydraulicznych

Info

Publication number: PL201846B1
Application number: PL363793A
Authority: PL
Inventors: Małgorzata Odziemkowska; Monika Ziółkowska; Jarosław Frydrych; Robert Gmyrek
Original assignee: Inst Paliw I En Odnawialnej
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2009-05-29
Also published as: PL363793A1

Abstract

Olej do amortyzatorów hydraulicznych składający się z bazy olejowej zawierającej oleje mineralne i dodatku antypiennego niesilikonowego z grupy estrów polimerowych w ilości od 0,01 do 0,03 części wagowych, kopolimeru polimetakrylanowego jako dodatku lepkościowo-depresującego w ilości od 2 do 4 części wagowych oraz od 0,60 do 0,90 części wagowych pakietu dodatków uszlachetniających, w którym od 36 do 43 części wagowych stanowi alkiloditiofosforan cynku jako dodatek przeciwzużyciowy i od 2 do 4 części wagowych stanowi długołańcuchowy alkilosalicylan wapnia i siarkowany alkilofenolan wapnia, znamienny tym, że bazę olejową stanowi podstawowy olej mineralny węglowodorowy lub mieszanina podstawowych olejów mineralnych węglowodorowych w stosunku wagowym od 30:70 do 70:30, przy czym oleje podstawowe wchodzące w skład mieszaniny posiadają lepkość kinematyczną od 3 do 6 mm2/s w temperaturze 40°C i od 26 do 36 mm2/s w temperaturze 40°C, a oleje podstawowe wchodzące w skład bazy olejowej otrzymywane są w procesie uwodornienia i krakowania wielopierścieniowych związków aromatycznych z jednoczesnym usunięciem siarki i azotu ze struktur heterogenicznych, przy czym baza olejowa jest zawarta w oleju w ilości 95 do 98 części wagowych i charakteryzuje się lepkością kinematyczną od 8,00 do 12,00 mm2/s w temperaturze 40°C, wskaźnikiem lepkości od 90 do 130, zawartością siarki poniżej 0,01% i temperaturą zapłonu powyżej 130°C, zaś pakiet dodatków uszlachetniających zawiera od 18 do 26 części wagowych fenolu alkilowanego grupami metylowymi lub etylowymi jako dodatku przeciwutleniającego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest olej do samochodowych amortyzatorów hydraulicznych.

W amortyzatorach hydraulicznych jako ciecze tł umi ą ce stosowane są wysokiej jakoś ci oleje hydrauliczne o niskich lepkościach oraz dobrych własnościach lepkościowo-temperaturowych, charakteryzowanych wysokim wskaźnikiem lepkości.

Wymagania stawiane olejom amortyzatorowym są uzależnione od przeznaczenia pojazdu oraz warunków jego eksploatacji. Do najważniejszych właściwości określających przydatność oleju do zastosowania w amortyzatorach należą:

- odporność na starzenie - wysoka temperatura oleju podczas pracy amortyzatora oraz

- kontakt z powietrzem sprzyjają niekorzystnym procesom chemicznym w oleju

- okreś lanym mianem utleniania i starzenia;

- odpowiednia lepkość, która nie ulegał aby du ż ym zmianom w zakresie temperatur roboczych spadek lepkości zwiększa straty cieczy (wycieki), natomiast wzrost lepkości może spowodować zwiększenie siły oporu amortyzatora, a nawet jego uszkodzenie

- dobre własności smarne - olej musi tworzyć cienki film olejowy na współpracujących elementach.

Ponadto olej do amortyzatorów nie powinien powodować korozji na stykających się z nią powierzchniach elementów amortyzatora, nie może działać niszcząco na materiał uszczelnień. Niewłaściwie dobrany olej może spowodować uszkodzenie gumy, jej pęcznienie i utratę sprężystości, co w konsekwencji powoduje utratę szczelności. Olej do amortyzatorów powinien wykazywać małą skłonność do pienienia, bowiem pęcherzyki powietrza przerywają ciągłość przepływu przez zawory i otwory kalibrowane. Olej powinien również charakteryzować się dobrymi własnościami deemulgującymi, ponieważ podczas przepływu przez kapilary następuje rozpylenie oleju i mieszanie się z powietrzem co powoduje powstawanie emulsji, która bardzo niekorzystnie wpływa na własności eksploatacyjne oleju.

Istotną cechą oleju do amortyzatorów, decydującą o sprawnym i niezawodnym jego działaniu, jest wysoki wskaźnik lepkości przy jednocześnie zachowanej niskiej lepkości. Uzyskanie takiej charakterystyki lepkościowo-temperaturowej jest możliwe tylko poprzez odpowiedni dobór bazy olejowej i dodatku lepkoś ciowego. Stą d z jednej strony baza olejowa powinna być komponowana z olejów podstawowych charakteryzujących się niską lepkością i wysokim wskaźnikiem lepkości. Takie własności wykazują na przykład podstawowe oleje syntetyczne lub oleje podstawowe pochodzące z niekonwencjonalnej przeróbki ropy naftowej. Natomiast z drugiej strony duży wpływ na charakterystykę lepkościowo-temperaturową gotowego produktu ma dodatek lepkościowy (wiskozator), który dozowany w ściśle określonych ilościach gwarantuje uzyskanie odpowiedniej lepkości charakterystycznej dla danej klasy oleju smarowego.

Zazwyczaj oleje do amortyzatorów hydraulicznych zawierają bazę olejową uzyskana z głęboko rafinowanego i odparafinowanego destylatu ropy naftowej i odpowiednie dodatki uszlachetniające.

Z polskiego opisu patentowego nr 135794 znany jest olej do amortyzatorów hydraulicznych, który zawiera bazę olejową o lepkości kinematycznej 3,0 - 3,6 mm²/s w temperaturze 100°C, stanowiącą kompozycję oleju wrzecionowego 5 i oleju podstawowego SAB-10 oraz dodatek typu siarkowanych pochodnych kwasów tłuszczowych otrzymany w wyniku siarkowania mieszaniny oleju rzepakowego i estru metylowego kwasów tłuszczowych C6-C27 i/lub dodatek wielofunkcyjny zawierający siarkę i azot, otrzymany w wyniku dział ania na wyż ej wymienione siarkowane pochodne kwasów tł uszczowych związkami heterocyklicznymi typu tiazoli. Olej zawiera także konwencjonalne dodatki, takie jak polimery estrów kwasu metakrylowego, dwualkilodwutiofosforan cynku i dwuetylopolisiloksany.

Z polskiego opisu patentowego nr 159580 znany jest płyn hydrauliczny do amortyzatorów dźwignicowych, zawierający olej syntetyczny oraz glikole i poliglikole etylenowo-propylenowe.

Olej do amortyzatorów hydraulicznych według wynalazku składa się z 95 do 98 części wagowych bazy olejowej, którą stanowi podstawowy węglowodorowy olej mineralny lub mieszanina podstawowych olejów mineralnych węglowodorowych w stosunku wagowym od 30:70 do 70:30, przy czym oleje podstawowe wchodzące w skład mieszaniny posiadają lepkość kinematyczną od 3 do 6 mm²/s, korzystnie od 4 do 5 mm²/s, w temperaturze 40°C i od 26 do 36 mm²/s, korzystnie od 29 do 33 mm²/s, w temperaturze 40°C. Oleje podstawowe wchodzące w skład bazy olejowej otrzymywane są w procesie uwodornienia i krakowania wielopierścieniowych związków aromatycznych z jednoczesnym usunięciem siarki i azotu ze struktur heterogenicznych. Baza olejowa charakteryzuje się lepkością kinematyczną od 8,00 do 12,00 mm²/s, korzystnie od 9,00 do 11,00 mm²/s, w temperaturze 40°C, wskaźnikiem lepkości od 90 do 130, korzystnie od 100 do 120, zawartością siarki poniżej 0,01%

PL 201 846 B1 i temperaturą zapłonu powyż ej 130°C. Olej według wynalazku zawiera także od 0,60 do 0,90 części wagowych pakietu dodatków uszlachetniających, w którym od 36 do 43 części wagowych stanowi alkiloditiofosforan cynku jako dodatek przeciwzużyciowy, od 18 do 26 części wagowych, korzystnie od 21 do 23 części wagowych, stanowi fenol podstawiony grupami metylowymi lub etylowymi jako dodatek przeciwutleniający i od 2 do 4 części wagowych stanowi długołańcuchowy alkilosalicylan wapnia i siarkowany alkilofenolan wapnia. Ponadto olej według wynalazku zawiera od 0,01 do 0,03 części wagowych dodatku antypiennego niesilikonowego z grupy estrów polimerowych i od 2 do 4 części wagowych kopolimeru polimetakrylanowego jako dodatku lepkościowo-depresującego.

Olej według wynalazku, dzięki zastosowaniu odpowiednio dobranej bazy olejowej i zastosowaniu w pakiecie dodatków alkilowanego fenolu, charakteryzuje się bardzo dobrymi własnościami antyutleniającymi i bardzo wysokim wskaźnikiem lepkości. Fenol alkilowany grupami metylowymi lub etylowymi, zastosowany jako dodatek przeciwutleniający, dzięki tendencji do łatwego wiązania się z tlenem, zapobiega reakcji tlenu z olejem, co przyczynia się do opóźnienia procesu utleniania się gotowego oleju. Natomiast odpowiednio dobrana baza olejowa pozwala na uzyskanie w oleju według wynalazku wysokiego wskaźnika lepkościowego przy niskiej lepkości oleju.

P r z y k ł a d 1

W 96,23 częściach wagowych bazy olejowej składającej się z mieszaniny podstawowych olejów mineralnych węglowodorowych pochodzących z procesu hydrokrakingu w stosunku 3(olej lekki) : 2(olej ciężki) o lepkości kinematycznej 9,69 mm²/s w temperaturze 40°C, rozpuścić w temperaturze 60°C 0,02 części wagowe dodatku antypiennego niesilikonowego z grupy estrów polimerowych, 3 części wagowe kopolimeru polimetakrylanowego jako dodatku lepkościowo-depresującego oraz 0,75 części wagowe pakietu dodatków uszlachetniających zawierającego od 36 do 43 części wagowych alkiloditiofosforanu cynku jako dodatku przeciwzużyciowego, od 18 do 26 części wagowych metylowanego fenolu jako dodatku przeciwutleniającego i od 2 do 4 części wagowych alkilosalicylanu wapnia i siarkowanego alkilofenolanu wapnia w postaci długołańcuchowych związków.

Uzyskany olej do amortyzatorów hydraulicznych posiada lepkość kinematyczną 12,77 mm²/s w temperaturze 40°C, wskaźnik lepkości 186, punkt anilinowy 98,7, zawartość części lotnych wskutek odparowania oleju wg Noack'a w temperaturze 120°C wynosi 3,22%, temperatura zapłonu - 140°C, liczba kwasowa - 0,27 mgKOH/g, wytrzymuje badanie odporności na ścinanie wg PN-77/C-04165 -zmiana lepkości kinematycznej w temp. 100°C po 500 cyklach ścinania 4,2%, wytrzymuje badanie działania na elastomery - zmiana objętości +0,5%, zmiana twardości +1%, wytrzymuje badanie własności antyutleniających w temp. 120°C w czasie 120 h - przyrost lepkości kinematycznej w temp. 100°C - 2,7%, zawartość części lotnych - 4,10%, zawartość osadów nierozpuszczalnych w n-heptanie 0,03% oraz badanie odporności na utlenianie długotrwałą metodą TOST liczba kwasowa po 2750 h wynosi 1,79 mgKOH/g.

P r z y k ł a d 2

W 96,12 częściach wagowych podstawowego oleju mineralnego pochodzą cego z procesu hydrokrakingu o lepkości kinematycznej 9,45 mm²/s w temperaturze 40°C, rozpuścić w temperaturze 60°C 0,03 części wagowe dodatku antypiennego niesilikonowego z grupy estrów polimerowych, 3,1 części wagowe kopolimeru polimetakrylanowego jako dodatku lepkościowo-depresującego oraz 0,75 części wagowe pakietu dodatków uszlachetniających zawierającego od 36 do 43 części wagowych alkiloditiofosforanu cynku jako dodatku przeciwzużyciowego, od 18 do 26 części wagowych etylowanego fenolu jako dodatku przeciwutleniającego i od 2 do 4 części wagowych alkilosalicylanu wapnia i siarkowanego alkilofenolanu wapnia w postaci długołańcuchowych związków.

Uzyskany olej do amortyzatorów hydrauliczny posiada lepkość kinematyczną 12,61 mm²/s w temperaturze 40°C, wskaźnik lepkości 185, punkt anilinowy 98,4, zawartość części lotnych wskutek odparowania oleju wg Noack'a w temperaturze 120°C wynosi 3,29%, temperatura zapłonu - 141°C, liczba kwasowa - 0,26 mgKOH/g, wytrzymuje badanie odporności na ścinanie wg PN-77/C-04165 -zmiana lepkości kinematycznej w temp. 100°C po 500 cyklach ścinania 4,1%, wytrzymuje badanie działania na elastomery - zmiana objętości +0,5%, zmiana twardości +1%, wytrzymuje badanie własności antyutleniających w temp. 120°C w czasie 120 h - przyrost lepkości kinematycznej w temp, 100°C - 2,8%, zawartość części lotnych - 4,09%, zawartość osadów nierozpuszczalnych w n-heptanie 0,03% oraz badanie odporności na utlenianie długotrwałą metodą TOST liczba kwasowa po 2750 h wynosi 1,75 mgKOH/g.

PL 201 846 B1

Przydałby się jakiś przykład porównawczy, który wskazywałby na to, że ten olej ma lepszy stosunek niska lepkość/wysoki wskaźnik lepkości od oleju, który ma inną bazę i nie ma dodatku alkilowanego fenolu.

P r z y k ł a d 3, porównawczy

W 98,90 częściach wagowych oleju podstawowego pochodzącego z klasycznego przerobu ropy naftowej o lepkości kinematycznej 33,72 mm²/s w temperaturze 40°C rozpuścić 0,002 części wagowe dodatku antypiennego silikonowego, 0,1 część wagową polimetakrylanu jako depresatora oraz 1 część wagową pakietu dodatków uszlachetniających zawierającego od 1,3 do 1,6 części wagowych difenyloaminy jako dodatku antyutleniającego. Uzyskany olej hydrauliczny posiada lepkość kinematyczną 33,81 mm²/s w temperaturze 40°C, wskaźnik lepkości 97, temperatura zapłonu 210°C, wytrzymuje badanie własności antyutleniających w temperaturze 120°C w czasie 120h - przyrost lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C - 3,1%, zawartość części lotnych 5,2%, zawartość osadów nierozpuszczalnych w n-heptanie 0,07% oraz badanie odporności na utlenianie długotrwałą metodą TOST - liczba kwasowa po 2750 wynosi 1,95 mgKOH/g.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Olej do amortyzatorów hydraulicznych składający się z bazy olejowej zawierającej oleje mineralne i dodatku antypiennego niesilikonowego z grupy estrów polimerowych w ilości od 0,01 do 0,03 części wagowych, kopolimeru polimetakrylanowego jako dodatku lepkościowo-depresującego w ilości od 2 do 4 części wagowych oraz od 0,60 do 0,90 części wagowych pakietu dodatków uszlachetniających, w którym od 36 do 43 części wagowych stanowi alkiloditiofosforan cynku jako dodatek przeciwzużyciowy i od 2 do 4 części wagowych stanowi długołańcuchowy alkilosalicylan wapnia i siarkowany alkilofenolan wapnia, znamienny tym, że bazę olejową stanowi podstawowy olej mineralny węglowodorowy lub mieszanina podstawowych olejów mineralnych węglowodorowych w stosunku wagowym od 30:70 do 70:30, przy czym oleje podstawowe wchodzące w skład mieszaniny posiadają lepkość kinematyczną od 3 do 6 mm²/s w temperaturze 40°C i od 26 do 36 mm²/s w temperaturze 40°C, a oleje podstawowe wchodzą ce w skład bazy olejowej otrzymywane są w procesie uwodornienia i krakowania wielopierś cieniowych zwią zków aromatycznych z jednoczesnym usunię ciem siarki i azotu ze struktur heterogenicznych, przy czym baza olejowa jest zawarta w oleju w ilości 95 do 98 części wagowych i charakteryzuje się lepkością kinematyczną od 8,00 do 12,00 mm²/s w temperaturze 40°C, wskaźnikiem lepkości od 90 do 130, zawartością siarki poniżej 0,01% i temperaturą zapłonu powyżej 130°C, zaś pakiet dodatków uszlachetniających zawiera od 18 do 26 części wagowych fenolu alkilowanego grupami metylowymi lub etylowymi jako dodatku przeciwutleniającego.