RU2017798C1

RU2017798C1 - Protective lubricant material

Info

Publication number: RU2017798C1
Application number: RU92003653A
Authority: RU
Inventors: Юлий Наумович Шехтер; Татьяна Ивановна Богданова; Виталий Михайлович Бакалейников; Марина Александровна Зубарева; Евгения Викторовна Шкаруба; Александр Эдуардович Алиев; Анатолий Васильевич Усталов
Original assignee: Юлий Наумович Шехтер; Татьяна Ивановна Богданова; Виталий Михайлович Бакалейников; Марина Александровна Зубарева; Евгения Викторовна Шкаруба; Александр Эдуардович Алиев; Анатолий Васильевич Усталов
Priority date: 1992-11-04
Filing date: 1992-11-04
Publication date: 1994-08-15

Abstract

FIELD: lubricant materials. SUBSTANCE: material has, wt.-%: nitrated petroleum oil 30-50; ceresine 1-3; lithium soap of stearic acid or lithium soap of fatty acids of C₁₇-C₂₀-fraction 0.5-4.0; alkaline petroleum calcium sulfonate 5-15; aliphatic alkyl-(C₁₇-C₂₀)-amine 2-5; polyvinyl-n-butyl ester 2-10; 4-methyl-2,6-di-tert. -butylphenol 0.2-0.5, and petroleum oil or fraction 270-400 C isolated from distillate of petroleum oils selective purification - the rest. EFFECT: enhanced quality of lubricant material. 2 tbl

Description

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к защитным смазочным материалам, применяемым для консервации металлоизделий, машин и механизмов, хранящихся под навесом. The invention relates to oil refining, in particular to protective lubricants used for the preservation of metal products, machines and mechanisms stored under a canopy.

Для этой цели в настоящее время применяются защитные материалы, содержащие ингибиторы коррозии, воска, мыла жирных кислот, нефтяные масла и другие добавки. For this purpose, protective materials containing corrosion inhibitors, waxes, fatty acid soaps, petroleum oils and other additives are currently used.

Известны: защитный смазочный материал, содержащий, мас.%: нитрованное масло 72-75; окисленный петролатум 15-18; парафин 5; алюминиевые квасцы 5 (1); защитный смазочный материал, содержащий, мас.%: нитрованное масло 50-55; парафин 1,4-3,5; окисленный петролатум 2-4; синтетические жирные кислоты фр. С₁₇-С₂₀ 1-2,5; алюминиевые квасцы 0,3-1; окись кальция 0,3-1; масло АС-9,5 33-45 (2); защитный смазочный материал, включающий, мас.%: маслорастворимый нефтяной сульфонат кальция 1-15; окисленный петролатум 0,3-15,0; минеральное масло до 100 (3).Known: protective lubricant containing, wt.%: Nitrated oil 72-75; oxidized petrolatum 15-18; paraffin 5; aluminum alum 5 (1); protective lubricant containing, wt.%: nitrated oil 50-55; paraffin 1.4-3.5; oxidized petrolatum 2-4; synthetic fatty acids fr. C ₁₇ -C ₂₀ 1-2.5; aluminum alum 0.3-1; calcium oxide 0.3-1; AC-9.5 33-45 oil (2); protective lubricant, including, wt.%: oil-soluble petroleum calcium sulfonate 1-15; oxidized petrolatum 0.3-15.0; mineral oil up to 100 (3).

Наиболее близким к заявляемому составу является защитный смазочный материал, содержащий, мас.%: масло МС-20 66,5 ± 5; трансформаторное масло 23 ± 5; окисленный петролатум 2,2 ± 0,2; гидрат окиси лития 0,2 ± 0,02; каучук СК-45 1,0± 0,1; бариевую соль бис(алкилфенол)дисульфида - 2,5 ± 0,1; нефтяной сульфонат кальция, имеющий щелочное число 150 мг KOH/г, 2,5 ± 0,1, азотистокислый натрий 2,0 ± 0,1; дифениламин 0,3 ± 0,03 (4). Closest to the claimed composition is a protective lubricant containing, wt.%: Oil MS-20 66.5 ± 5; transformer oil 23 ± 5; oxidized petrolatum 2.2 ± 0.2; lithium oxide hydrate 0.2 ± 0.02; rubber SK-45 1.0 ± 0.1; barium salt of bis (alkyl phenol) disulfide - 2.5 ± 0.1; petroleum calcium sulfonate having an alkaline number of 150 mg KOH / g, 2.5 ± 0.1, sodium nitrate 2.0 ± 0.1; diphenylamine 0.3 ± 0.03 (4).

Недостатком указанного продукта является его низкая эффективность в агрессивных средах, например, при воздействии кислых сред. The disadvantage of this product is its low efficiency in aggressive environments, for example, when exposed to acidic environments.

Улучшение свойств достигается тем, что защитный смазочный материал, содержащий базовую основу, щелочной нефтяной сульфонат кальция, полимерную добавку, отличающийся тем, что материал в качестве базовой основы содержит нефтяное масло или фракцию 270-400^оС, выделенную из дистиллята селективной очистки нефтяных масел, в качестве полимерной добавки содержит поливинил-н-бутиловый эфир и материал дополнительно содержит нитрованное нефтяное масло, литиевое мыло синтетических жирных кислот фракции С₁₇-С₂₀ или литиевое мыло стеариновой кислоты, алифатический алкил (С₁₇-С₂₀)амин, церезин, 4-метил-2,6-дитретбутилфенол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Масло нефтяное нитрованное 30-50 Церезин 1-3 Литиевое мыло синтетических жирных кислот фр. С₁₇-С₂₀ или литиевое мыло стеариновой кислоты 0,5-4,0 Щелочной нефтяной сульфонат кальция 5-15 Алифатический алкил(С₁₇-С₂₀)амин 2-5 Поливинил-н-бутиловый эфир 2-10 4-Метил- 2,6-дитретбутилфенол 0,2-0,5
Нефтяное масло или фракция 270-400^оС,
выделенная из дистиллята
селективной очистки нефтяных масел до 100
При приготовлении композиций использовались следующие сырьевые компоненты: церезин М-80 (ГОСТ 2488-79 изм.1), стеариновая кислота (ГОСТ 6484-76), синтетические жирные кислоты фр. С₁₇-С₂₀ (ГОСТ 23239-78), гидроокись лития (ГОСТ 8595-75), щелочной сульфонат кальция С-150 (ТУ 38.101.685-84), поливинил-н-бутиловый эфир (ТУ 6-01-744-77 изм.1,2), алифатический алкил(С₁₇-С₂₀)амин (ТУ 6-02-740-79), 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол (ионол) (ГОСТ 10894-64). Масло нефтяное нитрованное. Указанное масло характеризуется следующими показателями: Плотность при 20^оС, г/см³, не ниже 0,9000
Кислотное число, мг KOH/г, не более 25
Массовая доля воды, %, не более 5,0
Нитрованное масло получается при нитровании 60% азотной кислотой нефтяного масла М-8, И-40, М-11, АС-9,5 при 60-70^оС с последующим отстоем отработанной азотной кислоты и ее отделением от нитрованного масла.Improvement of properties is achieved in that a protective lubricant comprising a base substrate, an alkaline calcium petroleum sulphonate, polymeric additive, characterized in that the material as a core framework comprises an oil or oil fraction 270-400 ^C, isolated from solvent refined distillate petroleum oils, as a polymer additive contains polyvinyl-n-butyl ether and the material additionally contains nitrated petroleum oil, lithium soap of synthetic fatty acids of fraction C ₁₇ -C ₂₀ or lithium soap of stearic acid, aliphatic alkyl (C ₁₇ -C ₂₀ ) amine, ceresin, 4-methyl-2,6-ditretbutylphenol in the following ratio, wt.%:
Oil nitrated 30-50 Ceresin 1-3 Lithium soap of synthetic fatty acids fr. C ₁₇ -C ₂₀ or lithium soap of stearic acid 0.5-4.0 Alkaline petroleum calcium sulfonate 5-15 Aliphatic alkyl (C ₁₇ -C ₂₀ ) amine 2-5 Polyvinyl n-butyl ether 2-10 4-Methyl 2,6-ditretbutylphenol 0.2-0.5
Petroleum oil or fraction 270-400 ^о С,
distillate recovered
selective refining of petroleum oils up to 100
In preparing the compositions, the following raw materials were used: ceresin M-80 (GOST 2488-79 amendment 1), stearic acid (GOST 6484-76), synthetic fatty acids fr. C _17- C ₂₀ (GOST 23239-78), lithium hydroxide (GOST 8595-75), alkaline calcium sulfonate S-150 (TU 38.101.685-84), polyvinyl n-butyl ether (TU 6-01-744- 77 amendment 1.2), aliphatic alkyl (C ₁₇ -C ₂₀ ) amine (TU 6-02-740-79), 4-methyl-2,6-di-tert-butylphenol (ionol) (GOST 10894-64 ) Oil nitrated. The oil has the following characteristics: Density at 20 ° ^C, g / cm ^3, not less than 0.9000
Acid number, mg KOH / g, not more than 25
Mass fraction of water,%, no more than 5.0
Nitrated oil is obtained by nitration of 60% petroleum oil 8 M nitric acid, I-40, M-11, AC-9.5 at 60-70 ^{° C} with subsequent sludge waste with nitric acid and its separation from the nitrated oil.

Нефтяное масло, например трансформаторное масло (ГОСТ 10121-76, изм. 1,2,3,4), фракция 270-400^оС, выделенная из дистиллята селективной очистки нефтяных масел (ТУ 38.101575-75).Petroleum oil, for example transformer oil (GOST 10121-76, amendment 1,2,3,4), fraction 270-400 ^о С, isolated from the distillate of selective refining of petroleum oils (TU 38.101575-75).

Предлагаемый защитный смазочный материал готовят следующим образом. The proposed protective lubricant is prepared as follows.

Литиевое мыло стеариновой кислоты или синтетических жирных кислот фракции С₁₇-С₂₀ в смеси с трансформаторным маслом или с фракцией 270-400^оС, выделенной из дистиллята селективной очистки нефтяных масел и церезина нагревают при 85-95^оС в течение 40-60 мин. После чего определяют % свободной щелочи в пересчете на NaOH. При получении этого покaзателя не ниже 0,5% последовательно при 80-90^оС загружают нитрованное масло, щелочной нефтяной сульфонат кальция, алифатический алкил(С₁₇-С₂₀)амин. Температуру реакционной смеси поднимают до 130-140^оС для отпарки воды. После полного обезвоживания температуру снижают до 80-90^оС и загружают остальные компоненты: 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол, поливинил-н-бутиловый эфир. Смесь перемешивают при 80-90^оС и используют в качестве защитного материала.Lithium soap of stearic acid or synthetic fatty acids of the C ₁₇ -C ₂₀ fraction mixed with transformer oil or with a fraction of 270-400 ^о С isolated from the distillate for the selective purification of petroleum oils and ceresin is heated at 85-95 ^о С for 40-60 min . Then determine the% free alkali in terms of NaOH. Upon receipt of this pokazatelya not consistently below 0.5% at 80-90 ^{° C} was charged nitrated oil, alkaline calcium petroleum sulfonate, aliphatic alkyl (C ₁₇ -C ₂₀₎ amine. The temperature of the reaction mixture is raised to 130-140 ^about With for steaming water. After complete dehydration temperature was lowered to 80-90 ^C and the remaining components are charged 4-methyl-2,6-di-tert-butylphenol, polyvinyl-n-butyl ether. The mixture was stirred at 80-90 ^{° C} and used as shielding material.

Рецептуры изготовленных составов представлены в табл.1. The formulations of the prepared compositions are presented in table 1.

Для сравнительных испытаний был приготовлен образец по прототипу следующего состава, мас.%: Окисленный петролатум 2,3 Каучук СК-45 1,0 Гидрат окиси лития 0,2
Бариевая соль бис (алкилфенол)дисульфида 2,6
Щелочной нефтяной сульфонат кальция 2,6 Нитрит натрия 2,5 Дифениламин 0,3 Масло авиационное 60,0 Масло трансформаторное 28,5
Свойства исследуемых образцов оценивали следующими методами.For comparative tests, a sample was prepared according to the prototype of the following composition, wt.%: Oxidized petrolatum 2.3 Rubber SK-45 1.0 Lithium oxide hydrate 0.2
Barium salt of bis (alkylphenol) disulfide 2.6
Alkaline petroleum calcium sulfonate 2.6 Sodium nitrite 2.5 Diphenylamine 0.3 Aviation oil 60.0 Transformer oil 28.5
The properties of the studied samples were evaluated by the following methods.

Защитные свойства определяли в термовлагокамере Г-4, в камере солевого тумана и при погружении в морскую воду по ГОСТ 9.054-75. Protective properties were determined in a G-4 thermal moisture chamber, in a salt spray chamber and when immersed in sea water according to GOST 9.054-75.

Защитные свойства в кислых средах оценивали гравиметрическим методом на стали 10 в 2М H₂SO₄. Готовили смесь ингибитора, в данном случае исследуемого образца, 5 г/л с 2М H₂SO₄ и диспергировали ее при комнатной температуре в течение 80 ч. Затем полученную систему фильтровали через бумажный фильтр, после чего выдерживали в ней пластины из стали 10 при 60^оС в течение 2 ч. Определяли потерю массы и рассчитывали скорость коррозии ( ρ ) по формуле:
ρ =

,, где Δ m - потеря массы пластинки в ингибированном и неингибированном растворе, г;
S - площадь пластинки, м²;
τ - время испытаний, ч.Protective properties in acidic media were evaluated by gravimetric method on steel 10 in 2M H ₂ SO ₄ . A mixture of an inhibitor, in this case, a test sample, 5 g / L with 2M H ₂ SO _{4 was} prepared and dispersed at room temperature for 80 hours. Then, the resulting system was filtered through a paper filter, after which the plates of steel 10 were kept in it at 60 ^о С for 2 hours. The mass loss was determined and the corrosion rate (ρ) was calculated by the formula:
ρ =

,, where Δ m is the mass loss of the plate in the inhibited and uninhibited solution, g;
S is the plate area, m ² ;
τ is the test time, h

Степень защиты рассчитывали по формуле
Z =

1 -

100 %, где ρ_к - скорость коррозии в неингибированном растворе кислоты;
ρ_ин - скорость коррозии в ингибированном растворе кислоты.The degree of protection was calculated by the formula
Z =

1 -

100%, where ρ _to is the corrosion rate in an uninhibited acid solution;
ρ _in - the corrosion rate in the inhibited acid solution.

Защитные свойства состава в условиях щелевой коррозии оценивали по проценту поверхности, пораженной коррозией в щели, образованной двумя стальными пластинами, соединенными специальными струбцинами. Методом окунания на пластины наносился испытываемый продукт и образцы помещались над зеркалом воды в эксикатор при 40^оС. Процент поверхности, пораженной коррозией, определялся визуально после разбора пластин через 20 сут.The protective properties of the composition under conditions of crevice corrosion were evaluated by the percentage of the surface affected by corrosion in the gap formed by two steel plates connected by special clamps. Dipping method was applied to the plates and the test product samples were placed above the water surface in a desiccator at 40 ^C. Percentage of surface corroded was determined visually after parsing the plates after 20 days.

Результаты по оценке свойств образцов защитного смазочного материала приведены в табл.2. The results of the evaluation of the properties of samples of protective lubricant are given in table 2.

Композиции, содержащие оптимальное соотношение компонентов по уровню защитной эффективности в нейтральных агрессивных средах (показ. 5) в 2-3 раза превосходят свойства прототипа. Заявляемый защитный смазочный материал в кислых средах (показ. 6) обеспечивает от 35 до 45% защитного эффекта, тогда как консервационное масло, являющееся прототипом, стимулирует коррозию металла. Compositions containing the optimal ratio of components in terms of protective effectiveness in neutral aggressive environments (show. 5) 2-3 times superior properties of the prototype. The inventive protective lubricant in acidic environments (showing. 6) provides from 35 to 45% of the protective effect, while the conservation oil, which is the prototype, stimulates metal corrosion.

Claims

PROTECTIVE LUBRICANT MATERIAL containing a base base, an alkaline petroleum calcium sulfonate and a polymer additive, characterized in that the material as a base contains petroleum oil or a fraction of 270 - 400 ^o C, isolated from the selective distillate of petroleum oils, as a polymer additive contains polyvinyl -n-butyl ether, and further comprises a nitrated petroleum oil, stearic acid lithium soap or lithium soap fraction synthetic fatty acids C ₁₇ - C ₂₀ aliphatic alkyl (C ₁₇ - C ₂₀₎ amine, ceresin and 4th til-2,6-di-tert-butylphenol in the following ratio, wt.%:
Nitrated petroleum oil 30 - 50
Ceresin 1 - 3
Stearic acid lithium soap or synthetic fat lithium soap
acid fraction C ₁₇ - C ₂₀ 0.5 - 4.0
Calcium Alkaline Petroleum Sulfonate 5 - 15
Aliphatic alkyl (C ₁₇ - C ₂₀ ) amine 2 - 5
Polyvinyl n-butyl ether 2-10
4-Methyl-2,6-ditret-butylphenol 0.2 - 0.5
Petroleum oil or fraction 270 - 400 ^o C, isolated from distillate
selective refining of petroleum oils