RU2124555C1

RU2124555C1 - Addition agent to mineral oils

Info

Publication number: RU2124555C1
Application number: RU95100487A
Authority: RU
Inventors: С.С. Некрасов; А.В. Бадрудин
Original assignee: Московский государственный агроинженерный университет им.В.П.Горячкина
Priority date: 1995-01-11
Filing date: 1995-01-11
Publication date: 1999-01-10
Also published as: RU95100487A

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: claimed addition agent comprises (wt %): 15 oleic acid; 10 flux-209; 25-finely dispersed copper-zinc powder and 50 composition comprising ammonium hexachlorostanate (IV), ammonium molybdate and oleic acid. Flux 209 comprises (%): 35 boric anhydride; 42 dehydrated potassium fluoride and 23 potassium fluoroborate. Said composition activates formation of servovite film on friction surfaces. EFFECT: higher antifriction and anti wear properties of the addition agent. 2 tbl

Description

Изобретение относится к составам смазочных материалов и использованию веществ в смазочных композициях и предназначено для улучшения антифрикционных и противоизносных свойств моторных масел для двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to compositions of lubricants and the use of substances in lubricating compositions and is intended to improve the antifriction and anti-wear properties of motor oils for internal combustion engines.

Известна присадка к смазочным маслам (авт. св. N 912749, кл. C 01 M 129/40, Б.И. N 10, 1980) (аналог), содержащая глицерин, олеиновую кислоту и стеарат железа при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Стеарат железа - 7,5 - 10,0
Олеиновая кислота - 7,5 - 10,0
Глицерин - До 100
Основным недостатком аналога является деструкция глицерина при высоких температурах с выделением атомарного водорода, который усиливает износ (водородное охрупчивание). К недостаткам состава относится и то, что проявление его антифрикционных свойств реализуется в парах сталь-сплав на основе меди, которые не являются преобладающими в двигателе внутреннего сгорания.Known additive for lubricating oils (ed. St. N 912749, class C 01 M 129/40, B.I. N 10, 1980) (analog) containing glycerin, oleic acid and iron stearate in the following ratios of components, wt. %:
Iron stearate - 7.5 - 10.0
Oleic acid - 7.5 - 10.0
Glycerin - Up to 100
The main disadvantage of the analogue is the destruction of glycerol at high temperatures with the release of atomic hydrogen, which enhances wear (hydrogen embrittlement). The disadvantages of the composition include the fact that the manifestation of its antifriction properties is realized in pairs of steel-alloy based on copper, which are not predominant in the internal combustion engine.

Известно приработочное масло (авт.св. N 859425, кл. C 01 M 129/40, Б.И. N 32, 1981) (аналог), содержащее в качестве присадки олеат одновалентной меди и олеиновую кислоту при следующих соотношениях, мас.%:
Олеат одновалентной меди - 25 - 60
Олеиновая кислота - До 100
Недостатком аналога является то, что медь, выделяющаяся в процессе трения, является катализатором окислительных процессов в масле, что ведет к усилению его коррозионной активности и ухудшению термоокислительной способности.Known running oil (ed. St. N 859425, class C 01 M 129/40, B.I. N 32, 1981) (analogue) containing as an additive monovalent copper oleate and oleic acid in the following ratios, wt.% :
Monovalent Copper Oleate - 25-60
Oleic acid - Up to 100
The disadvantage of the analogue is that the copper released during the friction process is a catalyst for oxidative processes in oil, which leads to an increase in its corrosive activity and a deterioration in thermal oxidative ability.

Прототипом изобретения является металлоплакирующая присадка (авт.св. N 1201297 кл. C 01 M 141/01, Б.И. N 48, 1985), содержащая глицерин меди и олеиновую кислоту. Соотношение масс в смазочной композиции следующее, мас.%:
Глицерин меди - 0,06 - 0,3
Олеиновая кислота - 0,04 - 2,0
Минеральное масло - Остальное
Недостатком прототипа является значительное повышение окислительных процессов в масле при его нагревании из-за наличия в составе глицеринпроизводного соединения меди.A prototype of the invention is a metal cladding additive (ed. St. N 1201297 class C 01 M 141/01, B.I. N 48, 1985) containing copper glycerin and oleic acid. The mass ratio in the lubricating composition is as follows, wt.%:
Copper glycerin - 0.06 - 0.3
Oleic acid - 0.04 - 2.0
Mineral Oil - Else
The disadvantage of the prototype is a significant increase in the oxidative processes in the oil when it is heated due to the presence of copper in the glycerol derivative.

К недостатку всех аналогов и прототипа относятся недостаточно высокие антифрикционные и противоизносные свойства. The disadvantage of all analogues and prototype are insufficiently high antifriction and antiwear properties.

Целью изобретения является повышение антифрикционных и противоизносных свойств присадки, снижение ее коррозионной активности. The aim of the invention is to increase the antifriction and antiwear properties of the additive, reducing its corrosion activity.

Это достигается тем, что с целью активации образования сервовитной пленки на трущихся поверхностях в присадку, содержащую олеиновую кислоту, вместо глицерина меди вводится флюс 209, мелкодисперсный порошок меди и цинка и состав, содержащий аммоний-гексахлорстаннат (IV), аммоний молибденовокислый, олеиновую кислоту. This is achieved by the fact that in order to activate the formation of a servo-like film on rubbing surfaces, an oleic acid-containing additive is introduced instead of copper glycerin, flux 209, finely dispersed copper and zinc powder and a composition containing ammonium hexachlorostannate (IV), ammonium molybdenum acid, and oleic acid are introduced.

Соотношение компонентов в указанной композиции следующее, мас.%:
Олеиновая кислота - 15
Флюс - 209 - 10
Мелкодисперсный медно-цинковый порошок, состоящий из тонких порошков меди и цинка - по 50% каждого - 25
Состав - 50
Состав флюса 209, мас.%:
Борный ангидрид - 35
Втористый калий обезвоженный - 42
Фторборат калия - 23
Флюс 209 применяют для пайки конструкционных и нержавеющих сталей, а также жаропрочных и медных сплавов серебряными припоями (см. Справочник металлиста, том 3, книга 1,- М.:Машгиз, 1960, 468 с.).The ratio of components in the specified composition is the following, wt.%:
Oleic acid - 15
Flux - 209 - 10
Fine copper-zinc powder, consisting of fine powders of copper and zinc - 50% each - 25
Composition - 50
The composition of the flux 209, wt.%:
Boric anhydride - 35
Potassium Dehydrated Dehydrated - 42
Potassium Fluoroborate - 23
Flux 209 is used for brazing structural and stainless steels, as well as heat-resistant and copper alloys, with silver solders (see the Metalworker's Manual, volume 3, book 1, - M.: Mashgiz, 1960, 468 p.).

Состав, мас.%:
Аммоний гексахлорстаннат олова IV - 30
Аммоний молибденовокислый - 30
Олеиновая кислота - 40
Дисперсность сверхтонких порошков Cu - Zn составляет 80 - 100

, что исключает возможность удаления их масляными фильтрами системы смазки ДВС.Composition, wt.%:
Ammonium hexachlorostannate tin IV - 30
Ammonium Molybdenum Acid - 30
Oleic acid - 40
The dispersion of ultrafine Cu - Zn powders is 80 - 100

, which eliminates the possibility of removing them with oil filters of the internal combustion engine lubrication system.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что данная присадка соответствует критерию "новизна", так как отличается от известной металлоплакирующей присадки содержанием новых компонентов (флюса 209, мелкодисперсного медно-цинкового порошка и указанного состава). Одновременное использование этих компонентов приводит к образованию сервовитной пленки на трущихся поверхностях и, как следствие, повышению противоизносных свойств присадки. Мелкодисперсный медно-цинковый порошок является материалом для образования сервовитной пленки, а флюс 209 и состав значительно активизируют этот процесс. Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that this additive meets the criterion of "novelty", as it differs from the known metal-cladding additive in the content of new components (flux 209, finely dispersed copper-zinc powder and the specified composition). The simultaneous use of these components leads to the formation of a servo-like film on friction surfaces and, as a consequence, to an increase in the antiwear properties of the additive. Finely dispersed copper-zinc powder is a material for the formation of a servo-like film, and flux 209 and composition significantly activate this process.

Таким образом, предлагаемый состав компонентов придает присадке к маслам новые свойства, которые позволяют сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию "существенные отличия". Thus, the proposed composition of the components gives the additive to the oils new properties that allow us to conclude that the claimed solution meets the criterion of "significant differences".

Получаемая композиция при добавлении в моторное масло хорошо растворяется и не выпадает в осадок с течением времени. При нагревании масла с присадкой не наблюдается специфического запаха и ядовитых испарений. The resulting composition, when added to engine oil, dissolves well and does not precipitate over time. When heating the oil with the additive, there is no specific smell and toxic fumes.

Сравнительные данные о противоизносных свойствах заявляемого технического решения и прототипа
Испытания проводили на машине трения СМЦ-2 по схеме "колодка-ролик" при постоянной нагрузке Р=1626Н и частоте вращения вала машины n=500 мин^-1. При испытаниях время приработки определяли по времени стабилизации момента трения и температуры масла. Длительность испытаний соответствовала 600 тыс. оборотов вала машины трения (примерно 120 мин). Противозадирные свойства определяли по времени сопротивления схватыванию при нагрузке 3252 Н. За время сопротивлению схватывания принимали время нагрева масла до 120^oC.Comparative data on antiwear properties of the proposed technical solution and prototype
The tests were carried out on a SMC-2 friction machine according to the "block-roller" scheme at a constant load of P = 1626N and a machine shaft speed of n = 500 min ^-1 . During testing, the running-in time was determined by the stabilization time of the friction moment and oil temperature. The test duration corresponded to 600 thousand revolutions of the shaft of the friction machine (approximately 120 min). Anti-seize properties were determined by the time of resistance to setting at a load of 3252 N. During the time of setting resistance was taken the time of heating the oil to 120 ^o C.

Шероховатость приработочных поверхностей образцов определяли на профилографе-профилометре мод. 201. The roughness of the running-in surfaces of the samples was determined using a mode profilograph-profilometer. 201.

Износ деталей определяли на аналитических весах ВЛА-200М с точностью 1• 10 ^-4г. Образцы для имитации шейки коленчатого вала и гильзы цилиндра изготавливали в виде роликов диаметром 50 мм соответственно из стали 45 селект (ГОСТ 1050-74) и чугуна специального с доведением их шероховатости до требуемого параметра. Колодки вырезали из соответствующих деталей дизеля СМД-62; вкладыша шатунного подшипника и второго компрессионного кольца.The wear of parts was determined on an analytical balance VLA-200M with an accuracy of 1 • 10 ^-4 g. Samples for simulating the neck of the crankshaft and cylinder liner were made in the form of rollers with a diameter of 50 mm, respectively, from steel 45 select (GOST 1050-74) and special cast iron with finishing their roughness to the required parameter. The pads were cut from the corresponding parts of the SMD-62 diesel engine; connecting rod bearing shell and second compression ring.

Композиция заявляемого технического решения готовится добавлением флюса 209 в указанной пропорции к олеиновой кислоте. Затем в приготовленную смесь добавляли мелкодисперсный медно-цинковый порошок и указанный состав. Составы испытанных смазочных композиций даны в табл. 1. The composition of the claimed technical solution is prepared by adding flux 209 in the specified proportion to oleic acid. Then finely dispersed copper-zinc powder and the specified composition were added to the prepared mixture. The compositions of the tested lubricant compositions are given in table. 1.

Результаты приведенных испытаний приведены в таб. 2. The results of the tests are given in table. 2.

Из приведенных данных видно, что предлагаемый состав смазочной композиции позволяет уменьшить износ в 2,6...2,7 раза, увеличить время сопротивления схватыванию в 1,3 раза для пар трения гильза-кольцо и вал-вкладыш. From the above data it is seen that the proposed composition of the lubricating composition allows to reduce wear by 2.6 ... 2.7 times, to increase the setting time by 1.3 times for friction pairs of the sleeve-ring and the liner shaft.

Claims

Additive to mineral oils containing oleic acid, characterized in that it further comprises finely divided copper-zinc powder, flux 209, containing, wt.%:
Boric anhydride - 35
Potassium Fluoride Dehydrated - 42
Potassium Fluoroborate - 23
and a composition containing, wt.%:
Ammonium hexachlorostannate (IY) - 30
Ammonium Molybdenum Acid - 30
Oleic acid - 40
in the following ratio of components in the additive, wt.%:
Oleic acid - 15
Flux 209 - 10
The above composition - 50
Fine copper-zinc powder - 25u