RU2669944C1 - Противоизносная композиция к смазочным маслам - Google Patents

Противоизносная композиция к смазочным маслам Download PDF

Info

Publication number
RU2669944C1
RU2669944C1 RU2017141529A RU2017141529A RU2669944C1 RU 2669944 C1 RU2669944 C1 RU 2669944C1 RU 2017141529 A RU2017141529 A RU 2017141529A RU 2017141529 A RU2017141529 A RU 2017141529A RU 2669944 C1 RU2669944 C1 RU 2669944C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
benzylphenyl
composition
phosphorothionate
ethylene glycol
ether
Prior art date
Application number
RU2017141529A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Васильевич Мухортов
Ксения Александровна Якунина
Евгений Григорьевич Кузнецов
Рамзия Гаяновна Садретдинова
Максим Федорович Тетерин
Лариса Александровна Хаджаева
Алексей Николаевич Кулышев
Original Assignee
Публичное акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "КАМАЗ" filed Critical Публичное акционерное общество "КАМАЗ"
Priority to RU2017141529A priority Critical patent/RU2669944C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2669944C1 publication Critical patent/RU2669944C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M137/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing phosphorus
    • C10M137/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing phosphorus having no phosphorus-to-carbon bond
    • C10M137/04—Phosphate esters
    • C10M137/10—Thio derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M141/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential
    • C10M141/10—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential at least one of them being an organic phosphorus-containing compound

Abstract

Изобретение относится к области машиностроения и производства смазочных материалов, композиция может быть использована для введения в моторные, трансмиссионные, индустриальные масла и пластичные смазки. Описывается применение три(бензилфенил)фосфоротионата в сочетании с ди(бензилфениловым) эфиром этиленгликоля в качестве противоизносной присадки к смазочным маслам в следующем соотношении, масс. %: три(бензилфенил)фосфоротионат 60…80, ди(бензилфениловый) эфир этиленгликоля 20…40. Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении антифрикционных и противоизносных свойств смазочных материалов. 3 табл., 16 пр.

Description

Изобретение относится к области машиностроения и производства смазочных материалов, и может быть использовано для повышения противоизносных свойств моторных, трансмиссионных, индустриальных масел и пластичных смазок на основе углеводородных масел. Наиболее целесообразно введение композиции в состав смазочных материалов, применяемых при высоких температурах, в частности, в трансмиссионные масла для гипоидных передач и в индустриальные смазки для металлургической промышленности.
Из уровня техники известно использование в качестве противоизносных присадок трифенилфосфоротионатов, триарилфосфоротионатов (например, индустриальная смазка Tactic EMV Stamina ЕР 2 компании Shell) и триалкилфосфоротионатов.
Из уровня техники известно применение триарилфосфоротионатов и алкилированных фосфоротионатов в качестве компонентов, повышающих устойчивость различных композиций к воздействию высоких температур и ультрафиолетового излучения (RU №2417242 С2, C09F 5/04 (2006.01), C09F 7/04 (2006.01), C09F 7/08 (2006.01), C09D 1/00 (2006.01), C09D 11/00 (2006.01), опубл. 27.04.2009).
Однако, применение фосфоротионатов по данному назначению не связано с их противоизносными свойствами.
Из уровня техники известен перечень применяемых и предлагаемых к применению фосфоротионатов, например, холодильная смазочная композиция (RU №2238964, С10М 169/04 (2000.01), C09K 5/04 (2000.01), С10М 169/04 (2000.01), С10М 105/38 (2000.01), С10М 135/10 (2000.01), С10М 145/14 (2000.01), С10М 147/04 (2000.01), C10N 40/30 (2000.01), опубл. 27.10.2004), состав карбамидной смазки (RU №2451719, С10М 115/08 (2006.01), C10N 40/02 (2006.01), опубл. 27.05.2012), композиция гидроксида лития (RU №2492216, С10М 117/02 (2006.01), С10М 177/00 (2006.01), опубл. 10.09.2013).
Приведенные в описаниях патентов применяемые и предлагаемые к применению присадки уступают заявляемому решению по влиянию на антифрикционные и противоизносные свойства смазочных масел. Трифенил- и триарилфосфоротионаты значительно повышают противоизносные свойства, но слабо снижают коэффициент трения в контактах скольжения и качения с проскальзыванием. Триалкилфосфоротионаты, содержащие углеводородные радикалы с 2…6 атомами углерода (от этильных до гексильных, включая изомерные), по эффективности не превосходят диалкилдитиофосфаты, например, товарные присадки ДФ-11 и ПФ-4. Триалкилфосфоротионаты, содержащие углеводородные радикалы с 7 и более атомами углерода (от гептильных до нонадецильных), значительно снижают коэффициент трения, но ограниченно повышают противоизносные свойства.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении противоизносных свойства смазочных масел.
Указанный технический результат достигается применением в качестве противоизносной присадки к смазочным маслам три(бензилфенил)фосфоротионата, который описывается формулой (1):
Figure 00000001
в сочетании с ди(бензилфениловым) эфиром этиленгликоля, описываемым формулой (2):
Figure 00000002
при этом исходные компоненты взяты в следующем соотношении, % масс.:
- три(бензилфенил)фосфоротионат - 60…80;
- ди(бензилфениловый) эфир этиленгликоля - 20…40.
Из уровня техники применение три(бензилфенил)фосфоротионата и ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля в качестве компонентов противоизносных композиций к смазочным материалам не выявлено.
Согласно полученным авторами экспериментальным данным, три(бензилфенил)фосфоротионаты превосходят по влиянию на противоизносные свойства трифенил-, трибензил-, триалкил- и триалкилфенилфосфоротионаты. Это обусловлено оптимальным сочетанием размеров углеводородных радикалов, характерных для алкильных радикалов, содержащих 8 и более атомов углерода, с прочностью и температурной стойкостью адсорбированного слоя присадки, характерными для триарилфосфоротионатов. Ди(бензилфениловый) эфир этиленгликоля уступает известным присадкам по влиянию на противоизносные свойства смазочных материалов. Однако, при совместном использовании с три(бензилфенил)фосфоротионатом, существенно усиливает антифрикционные и противоизносные свойства последнего.
Для определения эффективности заявляемого решения в области повышения антифрикционных свойств использовали композиции, содержащие три(бензилфенил)фосфоротионат, трифенилфосфоротионат, трибензилфосфоротионат, триоктилфосфоротионат, смесь трибензилфосфоротионата с триоктилфосфоротионатом и смесь три(бензилфенил)фосфоротионата с ди(бензилфениловым) эфиром этиленгликоля.
Композицию приготавливали следующим образом.
Три(бензилфенил)фосфоротионат синтезировали путем алкилирования фенола бензиловым спиртом в присутствии концентрированной орто-фосфорной кислоты при температуре 180…190°C в течение 5 часов, с последующим отделением кислоты, взаимодействием бензилфенола с гидроксидом калия и взаимодействием полученного бензилфенолята с тиофосфорилом хлористым (Cl3PS) в среде толуола.
Ди(бензилфениловый) эфир этиленгликоля синтезировали путем взаимодействия бензилфенолята калия с дихлорэтаном в среде толуола при нагревании до 100°C в течение 5 часов.
Трифенилфосфоротионат синтезировали путем взаимодействия фенолята калия с тиофосфорилом хлористым в среде толуола.
Трибензилфосфоротионат синтезировали путем взаимодействия бензилового спирта с металлическим натрием в среде толуола при температуре 80…90°C в течение 6 часов и последующим взаимодействием полученного бензилата натрия с тиофосфорилом хлористым.
Триоктилфосфоротионат синтезировали путем взаимодействия н-октилового спирта (октанола-1) с металлическим калием в среде н-гексана при температуре 30…40°C с последующим удалением остатков калия, отгона н-гексана, экстракцией октилата калия толуолом при температуре 90°C и взаимодействием октилата калия с тиофосфорилом хлористым.
Пример 1. Готовят композицию растворением три(бензилфенил)фосфоротионата в масле И-20А в концентрации 2% масс.
Пример 2. Готовят композицию растворением в масле И-20А три(бензилфенил)фосфоротионата в концентрации 2% масс. и ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля в концентрации 0,8% масс.
Для сравнения приготовили четыре композиции.
Пример 3. Готовят композицию растворением трифенилфосфоротионата в масле И-20А в концентрации 2% масс.
Пример 4. Готовят композицию растворением трибензилфосфоротионата в масле И-20А в концентрации 2% масс.
Пример 5. Готовят композицию растворением триоктилфосфоротионата в масле И-20А в концентрации 2% масс.
Пример 6. Готовят композицию растворением в масле И-20А трибензилфосфоротионата в концентрации 1% масс. и триоктилфосфоротионата в концентрации 1% масс.
Трибологические характеристики полученных растворов вариантов композиции в масле И-20А сравнивают путем измерения на машине трения ИИ 5018 коэффициентов трения при различных значениях температуры в модельном узле трения скольжения «ролик-колодка» при смазывании данными растворами. В таблице 1 приведены результаты испытаний узла трения скольжения. Условия испытаний: диаметр ролика 90 мм, ширина площадки 1,7 мм, длина площади 18,6 мм, площадь контакта 31,6 мм2, материал ролика и колодки - сталь 15, исходная шероховатость поверхности Ra=0,1, скорость вращения ролика 200 мин-1, сила прижатия 1000 Н, контактное давление 31,6 МПа, начальная температура образцов 25°C. Результаты испытаний композиций приведены в таблице 1.
Исходное масло И-20А значительно уступает по антифрикционным свойствам всем композициям. При температуре 95…100°C в условиях испытаний происходит задир.
Композиция 1, содержащая основной заявляемый противоизносный компонент, значительно превосходит масло И-20А по антифрикционным свойствам.
Композиция 2, соответствующая заявляемому решению, существенно превосходит композицию 1 по антифрикционным свойствам при температурах до 100°C.
Композиция 3 уступает композициям 1 и 2 по антифрикционным свойствам, в особенности, при температурах выше 120°C.
Композиция 4 превосходит композицию 3 по антифрикционным свойствам, но уступает композициям 1 и 2.
Композиция 5 имеет приблизительно равные с композицией 1 антифрикционные свойства при температурах до 70°C, но значительно уступает композициям 1 и 2 в области более высоких температур.
Композиция 6 имеет промежуточные антифрикционные свойства между композициями 4 и 5.
Таким образом, наиболее высокие антифрикционные свойства имеет композиция 2.
Для определения эффективности заявляемого решения в области повышения противоизносных свойств использовали композиции, содержащие три(бензилфенил)фосфоротионат, смесь три(бензилфенил)фосфоротионата с ди(бензилфениловым) эфиром этиленгликоля, трифенилфосфоротионат, трибензилфосфоротионат, триоктилфосфоротионат, смесь трибензилфосфоротионата с триоктилфосфоротионатом, растворенные в трансмиссионном масле Лукойл ТМ-5 SAE 75W90.
Композиции приготавливали следующим образом.
Пример 7. Готовят композицию растворением три(бензилфенил)фосфоротионата в масле Лукойл ТМ-5 SAE 75W90 в концентрации 2% масс.
Пример 8. Готовят композицию растворением в масле Лукойл ТМ-5 SAE 75W90 три(бензилфенил)фосфоротионата в концентрации 2% масс. и ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля в концентрации 0,8% масс.
Для сравнения приготовили 4 композиции.
Пример 9. Готовят композицию растворением трифенилфосфоротионата в масле Лукойл ТМ-5 SAE 75W90 в концентрации 2% масс.
Пример 10. Готовят композицию растворением трибензилфосфоротионата в масле Лукойл ТМ-5 SAE 75W90 в концентрации 2% масс.
Пример 11. Готовят композицию растворением триоктилфосфоротионата в масле Лукойл ТМ-5 SAE 75W90 в концентрации 2% масс.
Пример 12. Готовят композицию растворением в масле Лукойл ТМ-5 SAE 75W90 трибензилфосфоротионата в концентрации 1% масс. и триоктилфосфоротионата в концентрации 1% масс.
Противоизносные свойства полученных композиций сравнивали при испытаниях по ГОСТ 9490-75 п. 3.9. на машине трения ЧМТ-1. Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Наименьший диаметр пятна износа получен в случае композиции 8, содержащей противоизносную композицию, соответствующую заявляемому решению.
Использование композиций, содержащих более 80% масс. три(бензилфенил)фосфоротионата и менее 20% масс. ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля нецелесообразно вследствие резкого ослабления эффекта от введения ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля при его малом содержании. Использование композиций, содержащих менее 60% масс. три(бензилфенил)фосфоротионата и более 40% масс. ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля нецелесообразно вследствие снижения эффекта от введения ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля при превышении оптимального соотношения.
Для определения оптимального соотношения три(бензилфенил)фосфоротионата и ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля готовили четыре композиции.
Пример 13. Готовят композицию растворением в масле И-20А три(бензилфенил)фосфоротионата в концентрации 2% масс. и ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля в концентрации 0,22% масс., что соответствует соотношению компонентов в противоизносной композиции 90% и 10% соответсвенно.
Пример 14. Готовят композицию растворением в масле И-20А три(бензилфенил)фосфоротионата в концентрации 2% масс. и ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля в концентрации 0,5% масс., что соответствует соотношению компонентов в противоизносной композиции 80% и 20% соответсвенно.
Пример 15. Готовят композицию растворением в масле И-20А три(бензилфенил)фосфоротионата в концентрации 2% масс. и ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля в концентрации 0,86% масс., что соответствует соотношению компонентов в противоизносной композиции 70% и 30% соответсвенно.
Пример 16. Готовят композицию растворением в масле И-20А три(бензилфенил)фосфоротионата в концентрации 2% масс. и ди(бензилфенилового) эфира этиленгликоля в концентрации 1,33% масс., что соответствует соотношению компонентов в противоизносной композиции 60% и 40% соответсвенно.
Трибологические характеристики полученных растворов вариантов композиции в масле И-20А сравнивают путем измерения на машине трения ИИ 5018 коэффициентов трения при трех значениях нагрузки в модельном узле трения скольжения «ролик-колодка» при смазывании данными растворами. Условия испытаний: диаметр ролика 90 мм, ширина площадки 1,7 мм, длина площади 18,6 мм, площадь контакта 31,6 мм2, материал ролика и колодки - сталь 15, исходная шероховатость поверхности Ra=0,1, скорость вращения ролика 200 мин-1, сила прижатия 200, 500 и 1000 Н, контактное давление 31,6 МПа, начальная температура образцов 25°C. Результаты испытаний композиций приведены в таблице 3.
Таким образом, введение три(бензилфенил)фосфоротионата в смазочные материалы, как не содержащие присадок (пример - масло И-20А), так и содержащие противоизносные и противозадирные присадки (пример - масло Лукойл ТМ-5 SAE 75W90), приводит к улучшению противоизносных свойств смазочных масел. Введение в смазочные материалы композиции, содержащей три(бензилфенил)фосфоротионат и ди(бензилфениловый) эфир этиленгликоля, приводит к более значительному улучшению антифрикционных и противоизносных свойств и может найти применение в составе моторных, трансмиссионных, индустриальных масел и пластичных смазок.
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006

Claims (2)

  1. Противоизносная композиция к смазочным маслам на основе маслорастворимого диарилфосфоротионата, отличающаяся тем, что в качестве диарилфосфоротионата используется три(бензилфенил)фосфоротионат в сочетании с ди(бензилфениловым) эфиром этиленгликоля, при этом исходные компоненты взяты в следующем соотношении, масс. %:
  2. три(бензилфенил)фосфоротионат 60…80 ди(бензилфениловый) эфир этиленгликоля 20…40
RU2017141529A 2017-11-28 2017-11-28 Противоизносная композиция к смазочным маслам RU2669944C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141529A RU2669944C1 (ru) 2017-11-28 2017-11-28 Противоизносная композиция к смазочным маслам

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141529A RU2669944C1 (ru) 2017-11-28 2017-11-28 Противоизносная композиция к смазочным маслам

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2669944C1 true RU2669944C1 (ru) 2018-10-17

Family

ID=63862356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017141529A RU2669944C1 (ru) 2017-11-28 2017-11-28 Противоизносная композиция к смазочным маслам

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2669944C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2205865C2 (ru) * 1997-10-22 2003-06-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Смазочная композиция, включающая комплект уменьшающих трение присадок (варианты), консистентная смазка, универсальный шарнир равных угловых скоростей и способ его смазки
RU2238964C2 (ru) * 1999-01-26 2004-10-27 Империал Кемикал Индастриз ПЛС Холодильная смазочная композиция, холодильная система, средство и способ ингибирования осаждения или удаления нежелательных осадков
RU2417242C2 (ru) * 2005-03-23 2011-04-27 Циба Спешиалти Кемикэлз Холдинг Инк. Композиции покрытий для маркировки подложек
RU2451719C2 (ru) * 2006-09-21 2012-05-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Состав карбамидной смазки
RU2492216C2 (ru) * 2007-04-13 2013-09-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Композиция гидроксида лития, способ получения композиции гидроксида лития и способ использования композиции гидроксида лития
RU2605413C2 (ru) * 2011-07-13 2016-12-20 Басф Се Смазочная композиция, имеющая улучшенные противоизносные свойства

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2205865C2 (ru) * 1997-10-22 2003-06-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Смазочная композиция, включающая комплект уменьшающих трение присадок (варианты), консистентная смазка, универсальный шарнир равных угловых скоростей и способ его смазки
RU2238964C2 (ru) * 1999-01-26 2004-10-27 Империал Кемикал Индастриз ПЛС Холодильная смазочная композиция, холодильная система, средство и способ ингибирования осаждения или удаления нежелательных осадков
RU2417242C2 (ru) * 2005-03-23 2011-04-27 Циба Спешиалти Кемикэлз Холдинг Инк. Композиции покрытий для маркировки подложек
RU2451719C2 (ru) * 2006-09-21 2012-05-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Состав карбамидной смазки
RU2492216C2 (ru) * 2007-04-13 2013-09-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Композиция гидроксида лития, способ получения композиции гидроксида лития и способ использования композиции гидроксида лития
RU2605413C2 (ru) * 2011-07-13 2016-12-20 Басф Се Смазочная композиция, имеющая улучшенные противоизносные свойства

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3992309A (en) Triaryl phosphate ester functional fluids
JP5646859B2 (ja) 無段変速機用潤滑油組成物
CN103981005B (zh) 用于回转式螺杆空气压缩机的润滑油组合物及其制备方法
CN105176638A (zh) 链条润滑油复合剂及其制备方法
US2795553A (en) Lubricant compositions
JP7084794B2 (ja) イオン液体、及び潤滑剤組成物
US2109491A (en) Lubricant
JP2007153946A (ja) 摩擦低減剤および潤滑油組成物
JPH09132790A (ja) ギヤ油組成物
CN109666529B (zh) 一种以合成油为主的食品级真空泵油组合物
RU2669944C1 (ru) Противоизносная композиция к смазочным маслам
CN104342264A (zh) 一种冷冻机油组合物
CN106467847A (zh) 铝合金板材拉伸润滑油
JP4955366B2 (ja) リンモリブデン化合物、その製造方法、該化合物を含有する潤滑油添加剤及び潤滑油組成物
RU2656345C1 (ru) Применение три(бензилфенил)фосфоротионата в качестве противоизносной присадки к смазочным маслам
CN111500348A (zh) 一种全合成电梯齿轮油组合物及其制备方法
CN109401820A (zh) 一种用于工业机器人减速器的润滑油组合物
JP5961097B2 (ja) 潤滑油組成物
CN106190500A (zh) 一种润滑油
KR101906433B1 (ko) 비수용성 절삭유
CN112625778A (zh) 一种75w-90黏度级别城轨齿轮箱专用油组合物
CN112126495B (zh) 一种冷冻机油组合物
US2289509A (en) Lubricant
US20180298041A1 (en) Phosphate composition
JPH06136374A (ja) 潤滑油組成物