RU2685582C1 - Method for determining thermal oxidative stability and temperature resistance of lubricating materials - Google Patents

Method for determining thermal oxidative stability and temperature resistance of lubricating materials Download PDF

Info

Publication number
RU2685582C1
RU2685582C1 RU2018127132A RU2018127132A RU2685582C1 RU 2685582 C1 RU2685582 C1 RU 2685582C1 RU 2018127132 A RU2018127132 A RU 2018127132A RU 2018127132 A RU2018127132 A RU 2018127132A RU 2685582 C1 RU2685582 C1 RU 2685582C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
oxidative stability
lubricant
thermal
optical density
Prior art date
Application number
RU2018127132A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Болеслав Иванович Ковальский
Юрий Николаевич Безбородов
Олег Николаевич Петров
Елена Александровна Ефремова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority to RU2018127132A priority Critical patent/RU2685582C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2685582C1 publication Critical patent/RU2685582C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/02Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/30Oils, i.e. hydrocarbon liquids for lubricating properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology.
SUBSTANCE: invention relates to technology of assessing quality of liquid lubricants. Disclosed is a method of determining thermo-oxidative stability and temperature resistance of lubricating materials, in which samples of lubricant material of constant mass are tested in the presence of air at temperatures below critical, selected depending on base, lubricant assignment and group of operational properties, during the time, which characterizes the same oxidation degree. Novelty is that lubricant sample tests are carried out at one or more temperatures, wherein at regular intervals the temperature-controlled lubricant sample is weighed, mass of evaporated lubricant is determined, part of sample is taken for direct photometry and determination of optical density, part of sample is used to determine kinematic viscosity. Coefficient of thermal oxidative stability is calculated as the sum of optical density and evaporation rate, the index of thermooxidative stability is determined as product of optical density by viscosity index or as product of thermal-oxidative stability index by viscosity index. Graphical dependences of the thermo-oxidative stability index on the optical density or on the thermal oxidative stability coefficient are plotted, and the effect of the base of the lubricant is determined from the inclination angle to the abscissa axis, test temperature, oxidation products or thermal decomposition or together oxidation products and temperature decomposition by the viscosity index value, wherein larger tangent of dependence angle, higher viscosity index at pre-set optical density.
EFFECT: high information value of the method of determining thermo-oxidative stability and temperature resistance of lubricating materials by taking into account the effect of temperature, oxidation, evaporation, temperature decomposition and viscosity-temperature characteristics.
4 cl, 3 tbl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технологии оценки качества жидких смазочных материалов.The invention relates to a technology for assessing the quality of liquid lubricants.

Известен способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, при котором испытывают пробу смазочного материала постоянного объема в присутствии воздуха с перемешиванием, при оптимальной температуре, выбранной в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, определяют фотометрированием коэффициент поглощения светового потока, вязкость исходного и окисленного смазочного материала и проводят оценку процесса окисления, причем испытания смазочного материала проводят, как минимум, при трех температурах ниже критической, определяют относительную вязкость как отношение вязкости окисленного смазочного материала к вязкости исходного, а термоокислительную стабильность определяют по показателю отношения коэффициента поглощения светового потока к относительной вязкости, строят графические зависимости показателя термоокислительной стабильности от коэффициента поглощения светового потока, по которым определяют однородность состава продуктов окисления и температурную область работоспособности исследуемого смазочного материала (Патент РФ №2334976 С1, дата приоритета 26.12.2006, дата публикации 27.09.2008, авторы Ковальский Б.И. и др., RU)There is a method of determining the thermal-oxidative stability of lubricants, in which a sample of a lubricant of constant volume is tested in the presence of air with agitation, at an optimum temperature chosen depending on the basic lubricant base and performance properties group, for a time characterizing the same degree of oxidation, equal intervals of time take a sample of the oxidized lubricant, determine by photometry the absorption coefficient of the luminous The flow, the viscosity of the source and oxidized lubricant and evaluate the oxidation process, and lubricant testing is carried out at least three temperatures below the critical, determine the relative viscosity as the ratio of the viscosity of the oxidized lubricant to the initial viscosity, and the thermo-oxidative stability is determined by the ratio the absorption coefficient of the luminous flux to the relative viscosity, build a graphical dependence of the index of thermal-oxidative stability of the coefficient absorption coefficient of the luminous flux, which determine the homogeneity of the composition of oxidation products and the temperature range of operability of the lubricant under investigation (Patent RF №2334976 C1, priority date 12.26.2006, publication date 27.09.2008, authors Kovalsky BI and others, RU)

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, принятый в качестве прототипа, при котором испытывают пробы смазочного материала постоянного объема в присутствии воздуха с перемешиванием при оптимальных, как минимум, трех температурах ниже критической, выбранных в зависимости от базовой основы, назначения смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, фотометрируют, определяют кинематическую вязкость исходного и окисленного смазочного материала, определяют показатель термоокислительной стабильности, строят графические зависимости указанного показателя от параметров фотометрирования для выбранных температур и проводят оценку процесса окисления. Причем при фотометрировании определяют оптическую плотность, кинематическую вязкость определяют при температурах 40°С и 100°С, при этом определяют индекс вязкости и показатель относительного индекса вязкости как отношение индексов вязкости окисленного смазочного материала к товарному, а показатель термоокислительной стабильности определяют как отношение оптической плотности к показателю относительного индекса вязкости, по графическим зависимостям показателя термоокислительной стабильности от оптической плотности, построенным по результатам, полученным при выбранных температурах испытания, определяют влияние температуры и продуктов окисления на вязкостно-температурную характеристику испытуемого смазочного материала и выявляют наименьшую скорость изменения показателя термоокислительной стабильности при увеличении температуры окисления. (Патент РФ №2618581 С1, дата приоритета 18.02.2016, дата публикации 04.05.2017, авторы Ковальский Б.И. и др., RU, прототип).The closest in technical essence and the achieved result is a method for determining the thermal-oxidative stability of lubricants, adopted as a prototype, in which samples of a constant-volume lubricant are tested in the presence of air with agitation at optimum at least three temperatures below critical, selected depending on the baseline basis, purpose of the lubricant and the group of operational properties, for a time characterizing the same degree of oxidation, m at regular time intervals, a sample of the oxidized lubricant photometric determine initial kinematic viscosity of the lubricant and oxidized determine thermal oxidative stability index build graphical dependence of said index on the photometric parameters of the selected temperature and evaluated the oxidation process. Moreover, during photometry, the optical density is determined, the kinematic viscosity is determined at temperatures of 40 ° C and 100 ° C, and the viscosity index and relative viscosity index are determined as the ratio of viscosity indexes of the oxidized lubricant to the product, and the index of thermal-oxidative stability is determined as the ratio of optical density to relative viscosity index, according to the graphical dependences of the thermal-oxidative stability index on optical density, based on The results obtained at selected test temperatures determine the effect of temperature and oxidation products on the viscosity-temperature characteristic of the lubricant under test and reveal the lowest rate of change in thermal oxidative stability with increasing oxidation temperature. (RF patent №2618581 C1, priority date 02/18/2016, publication date 04/05/2017, authors Kovalsky BI, et al., RU, prototype).

Общим недостатком известного аналога и прототипа является ограниченная информативность о влиянии температурной области на вязкостно-температурные характеристики смазочных материалов и их влиянии на термоокислительную стабильность смазочных материалов и температурную стойкость.A common disadvantage of the known analogue and prototype is the limited information content on the influence of the temperature region on the viscosity-temperature characteristics of lubricants and their effect on the thermal-oxidative stability of lubricants and temperature resistance.

Технической проблемой является повышение информативности способа определения термоокислительной стабильности и температурной стойкости смазочных материалов путем учета влияния температуры в широком диапазоне, процессов окисления, испарения, температурной деструкции и вязкостно-температурных характеристик.The technical problem is to increase the informativeness of the method for determining the thermal-oxidative stability and temperature resistance of lubricants by taking into account the influence of temperature in a wide range, oxidation, evaporation, temperature destruction and viscosity-temperature characteristics.

Для решения технической проблемы предложен способ определения термоокислительной стабильности и температурной стойкости смазочных материалов, при котором испытывают пробы смазочного материала постоянной массы в присутствии воздуха при температурах ниже критической, выбранных в зависимости от базовой основы, назначения смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, фотометрируют, определяют оптическую плотность, кинематическую вязкость при температурах 40°С и 100°C, определяют индекс вязкости товарного и окисленного смазочного материалов, показатель термоокислительной стабильности, проводят оценку процесса окисления. Согласно изобретению, новым является то, что испытания пробы смазочного материала проводят при одной или нескольких температурах, причем через равные промежутки времени пробу термостатированного смазочного материала взвешивают, определяют массу испарившегося смазочного материала, отбирают часть пробы для прямого фотометрирования и определения оптической плотности, часть пробы используют для определения кинематической вязкости, вычисляют коэффициент термоокислительной стабильности как сумму оптической плотности и коэффициента испаряемости, а показатель термоокислительной стабильности определяют как произведение оптической плотности на индекс вязкости или как произведение коэффициента термоокислительной стабильности на индекс вязкости, строят графические зависимости показателя термоокислительной стабильности от оптической плотности или от коэффициента термоокислительной стабильности, и по тангенсу угла наклона к оси абсцисс определяют влияние базовой основы смазочного материала, температуры испытания, продуктов окисления или температурной деструкции или совместно продуктов окисления и температурной деструкции на значение индекса вязкости, причем, чем больше тангенс угла наклона зависимости, тем больше значение индекса вязкости при заданной оптической плотности.To solve a technical problem, a method has been proposed for determining the thermal-oxidative stability and temperature resistance of lubricants, in which samples of a constant-weight lubricant are tested in the presence of air at temperatures below the critical, selected depending on the basic basis, the purpose of the lubricant and the group of performance properties, characterizing the same degree of oxidation, and at regular intervals take samples of the oxidized lubricant, ph measure, determine the optical density, kinematic viscosity at temperatures of 40 ° C and 100 ° C, determine the viscosity index of commercial and oxidized lubricants, thermo-oxidative stability indicator, assess the oxidation process. According to the invention, a new lubricant sample is tested at one or several temperatures, and at regular intervals the sample of the temperature-controlled lubricant is weighed, the mass of the evaporated lubricant is determined, a part of the sample is taken for direct photometry and optical density determination, a part of the sample is used to determine the kinematic viscosity, calculate the coefficient of thermo-oxidative stability as the sum of the optical density and the coefficient and parity, and thermo-oxidative stability index is defined as the product of optical density and viscosity index or the product of thermo-oxidative stability coefficient and viscosity index, build graphical dependencies of thermo-oxidative stability index on optical density or thermo-oxidative stability coefficient, and determine the influence of baseline on the tangent of the angle lubricant bases, test temperatures, oxidation products or temperature destruction or together oxidation products and temperature destruction on the value of the viscosity index, and, the greater the slope of the dependence, the greater the value of the viscosity index for a given optical density.

Согласно изобретению, при термостатировании смазочных материалов с перемешиванием и при одной температуре, выбранной в соответствии с базовой основой и группой эксплуатационных свойств, осуществляют сравнение различных масел одного назначения по показателям термоокислительной стабильности.According to the invention, when thermostatting lubricants with agitation and at the same temperature selected in accordance with the basic basis and performance properties group, different oils of the same purpose are compared in terms of thermal-oxidative stability.

Согласно изобретению, при трех температурах термостатирования смазочного материала с перемешиванием определяют показатель термоокислительной стабильности и влияние температуры, продуктов окисления или продуктов окисления и испарения на индекс вязкости.According to the invention, at three temperatures for the temperature control of a lubricant with mixing, the rate of thermal-oxidative stability and the effect of temperature, oxidation products or oxidation products and evaporation on the viscosity index are determined.

Согласно изобретению, при термостатировании без перемешивания в температурном диапазоне от 100 до 300°С определяют влияние продуктов температурной деструкции на индекс вязкости.According to the invention, when thermostatting without stirring in the temperature range from 100 to 300 ° C, the influence of temperature decomposition products on the viscosity index is determined.

На фиг. 1 представлены графические зависимости показателя термоокислительной стабильности от оптической плотности моторных масел: 1 - минеральное Роснефть Optimum 10w-40SG/CD; частично-синтетические 2 - Роснефть Maximum 10w-40 SL/CF, 3 - Лукойл Люкс 5w-40SL/CF, полученные при температуре термостатирования 180°С;FIG. Figure 1 shows the graphical dependences of the thermo-oxidative stability indicator on the optical density of motor oils: 1 — Rosneft Optimum 10w-40SG / CD mineral; partially synthetic 2 - Rosneft Maximum 10w-40 SL / CF, 3 - Lukoil Lux 5w-40SL / CF, obtained at a temperature of temperature of 180 ° С;

На фиг. 2а и 2б - графические зависимости показателей термоокислительной стабильности Птос=D×ИВ от оптической плотности (а) и коэффициента термоокислительной стабильности (б) при испытании минерального моторного масла Лукойл Супер 15w-40 SG/CD в температурном интервале от 140 до 180°С.FIG. 2a and 2b are graphical dependencies of thermo-oxidative stability indicators Ptos = D × IV on optical density (a) and thermo-oxidative stability coefficient (b) when testing Lukoil Super 15w-40 SG / CD mineral engine oil in the temperature range from 140 to 180 ° C.

На фиг. 3 - графическая зависимость показателя термоокислительной стабильности Птс=D×ИВ от оптической плотности при температурной деструкции в интервале температур от 140 до 300°С при испытании частично синтетического моторного масла Лукойл Люкс 5w-40 SL/CFFIG. 3 - graphical dependence of the index of thermooxidative stability Pts = D × IV on the optical density at temperature destruction in the temperature range from 140 to 300 ° C when testing a partially synthetic engine oil Lukoil Lux 5w-40 SL / CF

Способ определения термоокислительной стабильности и температурной стойкости смазочных материалов предусматривает применение следующих средств контроля и испытания: прибора для определения процессов окисления; прибора для определения температурной деструкции; малообъемного вискозиметра для определения кинематической вязкости при температурах 40°С и 100°С; фотометрического устройства для прямого фотометрирования термостатированных смазочных материалов при толщине фотометрируемого слоя в 2 мм и электронных весов для измерения массы испарившегося смазочного материала при термостатировании.The method for determining the thermal-oxidative stability and temperature resistance of lubricants involves the use of the following means of control and testing: a device for determining oxidation processes; device for determining the temperature destruction; low-volume viscometer to determine the kinematic viscosity at temperatures of 40 ° C and 100 ° C; a photometric device for direct photometric measurement of thermostatically controlled lubricants with a photometric layer thickness of 2 mm; and electronic scales for measuring the mass of evaporated lubricant during thermostating.

Предлагаемый способ может быть реализован, в частности, в трех вариантах.The proposed method can be implemented, in particular, in three ways.

Первый вариант предусматривает термостатирование смазочных материалов при одной температуре, выбранной в соответствии с базовой основой (минеральное, трансмиссионное, гидравлическое, индустриальное) и группы эксплуатационных свойств. Применяется для сравнения различных масел одного назначения по показателям термоокислительной стабильности.The first option provides for temperature control of lubricants at one temperature, selected in accordance with the basic basis (mineral, transmission, hydraulic, industrial) and the group of operational properties. It is used to compare various oils of the same purpose in terms of thermo-oxidative stability.

Второй вариант предусматривает применение способа при трех температурах термостатирования, что позволяет определить влияние температуры, продуктов окисления или окисления и испарения на индекс вязкости.The second option involves the application of the method at three temperatures temperature control, which allows to determine the effect of temperature, oxidation products or oxidation and evaporation on the viscosity index.

Третий вариант предусматривает применение способа в температурном диапазоне температур от 100 до 300°С, что позволяет определить влияние продуктов температурной деструкции на индекс вязкости.The third option involves the application of the method in the temperature range of temperatures from 100 to 300 ° C, which allows to determine the effect of temperature destruction products on the viscosity index.

Способ определения термоокислительной стабильности и температурной стойкости смазочных материалов осуществляется следующим образом для всех трех этапов. Пробу исследуемого смазочного материала постоянной массы, например 100±0,1, нагревают до выбранной температуры или диапазона температур в зависимости от базовой основы с перемешиванием с помощью механической мешалки для смешивания с кислородом воздуха. Причем при исследовании температурной стойкости (деструкции) перемешивание исключается. Температура и частота вращения механической мешалки поддерживаются автоматически.The method for determining thermal-oxidative stability and temperature resistance of lubricants is carried out as follows for all three stages. A sample of a constant mass of the lubricant under study, for example, 100 ± 0.1, is heated to a selected temperature or temperature range, depending on the basic substrate, with stirring using a mechanical stirrer for mixing with air oxygen. Moreover, in the study of temperature resistance (destruction) mixing is excluded. The temperature and frequency of rotation of the mechanical agitator are maintained automatically.

Через равные промежутки времени пробу термостатированного масла взвешивают, определяют массу испарившегося смазочного материала, отбирают часть пробы для прямого фотометрирования и определения оптической плотности DAt regular intervals, a sample of the temperature-controlled oil is weighed, the mass of the evaporated lubricant is determined, a part of the sample is taken for direct photometry and optical density determination D

Figure 00000001
Figure 00000001

где 300 - показания фотометра при незаполненной маслом кювете, мкА;where 300 is the photometer reading with a ditch filled with oil, µA;

П - показания фотометра при заполненной термостатированным маслом кювете, мкА.P - photometer reading with a cuvette filled with thermostatic oil, µA.

Часть пробы используют для определения кинематической вязкости при температурах 40 и 100°С. Затем по ГОСТ 25371-97 (ИСО 2909-81) определяют индекс вязкости.Part of the sample is used to determine the kinematic viscosity at temperatures of 40 and 100 ° C. Then, according to GOST 25371-97 (ISO 2909-81), the viscosity index is determined.

В процессе термостатирования смазочного материала изменяется оптическая плотность и испаряемость, влияющие на кинематическую вязкость и соответственно индекс вязкости, поэтому термоокислительную стабильность определяют коэффициентом Ктос, выраженным суммой:In the process of thermostating the lubricant, the optical density and evaporation change, affecting the kinematic viscosity and, accordingly, the viscosity index; therefore, the thermo-oxidative stability is determined by the Ktos coefficient, expressed by the sum:

Figure 00000002
Figure 00000002

где KG - коэффициент испаряемостиwhere K G - coefficient of evaporation

Figure 00000003
Figure 00000003

где m - масса испарившегося смазочного материала за время испытания t, г;where m is the mass of the evaporated lubricant during the test t, g;

М - масса пробы до испытания, г.M is the mass of the sample before the test,

Коэффициент Ктос учитывает только процессы окисления и испарения и не учитывает влияние продуктов этих процессов на кинематическую вязкость, поэтому в качестве показателя термоокислительной стабильности Птос предложено произведение:The Ktos coefficient takes into account only the processes of oxidation and evaporation and does not take into account the influence of the products of these processes on the kinematic viscosity, therefore, the following product was proposed as an indicator of the thermo-oxidative stability of Ptos:

Figure 00000004
Figure 00000004

илиor

Figure 00000005
Figure 00000005

Первое произведение учитывает эмпирическую связь между концентрацией продуктов окисления и индексом вязкости, а второе учитывает эмпирическую связь между процессами окисления, испарения и индексом вязкости.The first product takes into account the empirical relationship between the concentration of oxidation products and the viscosity index, and the second takes into account the empirical relationship between the processes of oxidation, evaporation and viscosity index.

Испытания смазочных материалов в первом варианте (при одной температуре) продолжают до достижения оптической плотности значений, равных 0,6-0,65.Tests of lubricants in the first embodiment (at the same temperature) are continued until the optical density reaches 0.6-0.65.

Испытанию подвергались моторные масла: минеральное Роснефть Optimum 10w-40 SL/CF; частично синтетические Роснефть Maximum 10w-40 SL/CF и Лукойл Люкс 5w-40 SL/CF Результаты испытания сведены в таблицу 1 и представлены на фиг. 1. Данные зависимости описываются линейными уравнениями для масел:The following engine oils were tested: Rosneft mineral Optimum 10w-40 SL / CF; Rosteft Maximum 10w-40 SL / CF and Lukoil Lux 5w-40 SL / CF partially synthetic results The test results are summarized in Table 1 and are presented in FIG. 1. These dependences are described by linear equations for oils:

Минерального Роснефть Optimum 10w-40 SG/CD (кривая 1)Mineral Rosneft Optimum 10w-40 SG / CD (curve 1)

Figure 00000006
Figure 00000006

Частично синтетических: Роснефть Maximum 10w-40 SL/CF (кривая 2)Partially synthetic: Rosneft Maximum 10w-40 SL / CF (curve 2)

Figure 00000007
Figure 00000007

Лукойл Люкс 5w-40SL/CF (кривая 3)Lukoil Lux 5w-40SL / CF (curve 3)

Figure 00000008
Figure 00000008

Анализ полученных формул (5-7) показывает, что при равном значении оптической плотности исследуемых моторных масел скорость изменения показателя Птос зависит от индекса вязкости, и она установлена более высокой для частично синтетических моторных масел. Кроме того, показатель термоокислительной стабильности может служить критерием для назначения группы эксплуатационных свойств по классификации API. Показано, что классификация минерального масла самая низкая из исследованных масел SG/SD и скорость изменения показателя термоокислительной стабильности Птос также низкая - 137,25, а классификация частично синтетических масел назначена производителями SL/CF, и скорость изменения показателей термоокислительной стабильности составила 141,03 и 148,65.Analysis of the obtained formulas (5-7) shows that with an equal value of the optical density of the engine oils under study, the rate of change of the Ptos index depends on the viscosity index, and it is set higher for partially synthetic engine oils. In addition, the indicator of thermo-oxidative stability can serve as a criterion for assigning a group of performance properties according to API classification. It is shown that mineral oil classification is the lowest of the studied SG / SD oils and the rate of change of the thermo-oxidative stability index. Ptos is also low - 137.25, and the classification of partially synthetic oils is assigned by the manufacturers of SL / CF, and the rate of change of the indicators of thermal-oxidative stability was 141.03 and 148.65.

Испытания смазочных материалов по второму варианту (при трех температурах) проводили по вышеописанной технологии. Результаты исследования представлены в таблице 2 и на фиг. 2а и 2б.Tests of lubricants according to the second variant (at three temperatures) were carried out according to the above described technology. The results of the study are presented in Table 2 and in FIG. 2a and 2b.

Согласно данных фиг. 2а и 2б зависимости показателя термоокислительной стабильности

Figure 00000009
от оптической плотности и
Figure 00000010
от коэффициента термоокислительной стабильности описываются линейными уравнениями:According to FIG. 2a and 2b are dependences of thermo-oxidative stability index
Figure 00000009
from optical density and
Figure 00000010
from the coefficient of thermo-oxidative stability are described by linear equations:

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Уравнение (8) характеризует эмпирическую связь между продуктами окисления и индексом вязкости, а уравнения (9) - эмпирическую связь между продуктами окисления, испарения и индексом вязкости. Показано, что независимо от температуры испытания скорости изменения показателей термоокислительной стабильности

Figure 00000013
и
Figure 00000014
практически равны и составляют 114,29 и 113,64. Поэтому для сравнения моторных масел можно применять любой из приведенных показателей.Equation (8) characterizes the empirical relationship between the oxidation products and the viscosity index, and Eqs. (9) the empirical relationship between the products of oxidation, evaporation, and viscosity index. It is shown that, regardless of the temperature, the test of the rate of change of thermal-oxidative stability
Figure 00000013
and
Figure 00000014
almost equal and are 114.29 and 113.64. Therefore, to compare motor oils, you can use any of these indicators.

Испытание смазочных материалов по третьему варианту предусматривает изменение температуры в пределах от 140 до 300°С, при этом ограничиваются температурой, при которой оптическая плотность достигнет значения 0,6-0,7.The test of lubricants according to the third option provides for a temperature change in the range from 140 to 300 ° C, while limited to the temperature at which the optical density reaches a value of 0.6-0.7.

Продолжительность испытания составляет 8 часов при каждой температуре, причем термостатирование происходит без перемешивания испытуемого смазочного материала, а технология описана выше. Результаты испытания частично синтетического моторного масла Лукойл Люкс 5W-40 SL\CF сведены в таблицу 3, а также представлены на фиг. З. зависимостью показателя температурной стойкости

Figure 00000015
от оптической плотностиThe test duration is 8 hours at each temperature, and the temperature control occurs without mixing the lubricant under test, and the technology is described above. The test results of Lukoil Lux 5W-40 SL \ CF partially synthetic engine oil are summarized in Table 3, and also presented in FIG. H. Dependence of Temperature Resistance Indicator
Figure 00000015
from optical density

Согласно полученных данных, зависимость показателя температурной стойкости

Figure 00000016
от оптической плотности исследуемого масла описывается линейным уравнением:According to the data obtained, the dependence of the indicator of temperature resistance
Figure 00000016
from the optical density of the test oil is described by a linear equation:

Figure 00000017
Figure 00000017

Коэффициент 150 характеризует скорость изменения показателя температурной стойкости при увеличении оптической плотности.The coefficient 150 characterizes the rate of change in the index of temperature resistance with increasing optical density.

Проведенными исследованиями смазочных материалов при одной температуре испытания установлено различие показателей термоокислительной стабильности

Figure 00000013
, что позволяет их сравнивать. При испытании смазочнного материала при трех температурах, установлено, что показатель термоокислительной стабильности не зависит от температуры испытания и может определяться с применением оптической плотности
Figure 00000013
ли коэффициента термоокислительной стабильности
Figure 00000010
.Conducted studies of lubricants at the same test temperature revealed a difference in thermal-oxidative stability
Figure 00000013
that allows you to compare them. When testing a lubricant at three temperatures, it was found that the rate of thermal-oxidative stability does not depend on the test temperature and can be determined using optical density
Figure 00000013
whether the coefficient of thermo-oxidative stability
Figure 00000010
.

Смазочные материалы, термостатированные в широком интервале температур без перемешивания, характеризуют их температурную стойкость и определяются показателем температурной стойкости

Figure 00000013
, что позволяет их сравнивать.Lubricants thermostatted in a wide range of temperatures without mixing, characterize their temperature resistance and are determined by the indicator of temperature resistance
Figure 00000013
that allows you to compare them.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить информативность способа определения термоокислительной стабильности и температурной стойкости смазочных материалов за счет учета влияния температуры, продуктов окисления, испарения и температурной деструкции на оптические свойства и индекс вязкости, а также промышленно применимо, так как позволяет сравнивать смазочные материалы различной базовой основы, что имеет практическое значение при их выборе и совершенствовании системы классификации по группам эксплуатационных свойств и вязкостно-температурным характеристикам.The proposed solution allows to increase the information content of the method for determining thermal-oxidative stability and temperature resistance of lubricants by taking into account the influence of temperature, oxidation products, evaporation and temperature destruction on the optical properties and viscosity index, as well as industrially applicable, as it allows to compare lubricants of different basic bases, what is of practical importance in their selection and improvement of the classification system according to the groups of operational properties viscosity-temperature characteristics.

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

Claims (4)

1. Способ определения термоокислительной стабильности и температурной стойкости смазочных материалов, при котором испытывают пробы смазочного материала постоянной массы в присутствии воздуха при температурах ниже критической, выбранных в зависимости от базовой основы, назначения смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, фотометрируют, определяют оптическую плотность, кинематическую вязкость при температурах 40°С и 100°С, определяют индекс вязкости товарного и окисленного смазочных материалов, показатель термоокислительной стабильности, проводят оценку процесса окисления, отличающийся тем, что испытания пробы смазочного материала проводят при одной или нескольких температурах, причем через равные промежутки времени пробу термостатированного смазочного материала взвешивают, определяют массу испарившегося смазочного материала, отбирают часть пробы для прямого фотометрирования и определения оптической плотности, часть пробы используют для определения кинематической вязкости, вычисляют коэффициент термоокислительной стабильности как сумму оптической плотности и коэффициента испаряемости, а показатель термоокислительной стабильности определяют как произведения оптической плотности на индекс вязкости или как произведение коэффициента термоокислительной стабильности на индекс вязкости, строят графические зависимости показателя термоокислительной стабильности от оптической плотности или от коэффициента термоокислительной стабильности, и по тангенсу угла наклона к оси абсцисс определяют влияние базовой основы смазочного материала, температуры испытания, продуктов окисления или температурной деструкции или совместно продуктов окисления и температурной деструкции на значение индекса вязкости, причем, чем больше тангенс угла наклона зависимости, тем больше значение индекса вязкости при заданной оптической плотности.1. The method of determining the thermal-oxidative stability and temperature resistance of lubricants, in which samples of a constant-weight lubricant are tested in the presence of air at temperatures below critical, selected depending on the basic basis, the purpose of the lubricant and the performance properties group, for a time characterizing the same degree oxidation, and at regular intervals take a sample of the oxidized lubricant, photometry, determine the optical density the kinematic viscosity at temperatures of 40 ° C and 100 ° C, determine the viscosity index of commercial and oxidized lubricants, thermo-oxidative stability indicator, evaluate the oxidation process, characterized in that the tests of a lubricant sample are carried out at one or several temperatures, and through equal The time intervals for the sample of the temperature-controlled lubricant are weighed, the mass of the evaporated lubricant is determined, a part of the sample is taken for direct photometry and determination of A typical density, part of the sample is used to determine the kinematic viscosity, calculate the coefficient of thermal-oxidative stability as the sum of optical density and coefficient of evaporation, and the indicator of thermal-oxidative stability is defined as the product of optical density by viscosity index or the product of coefficient of thermal-oxidative stability by viscosity index. stability from optical density or thermal oxidation coefficient stability, and the tangent of the angle of inclination to the abscissa axis determine the influence of the basic lubricant base, the test temperature, oxidation products or temperature destruction, or the oxidation products and temperature destruction together on the value of the viscosity index, and the greater the dependence tangent viscosity index at a given optical density. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при термостатировании смазочных материалов с перемешиванием и при одной температуре, выбранной в соответствии с базовой основой и группой эксплуатационных свойств, осуществляют сравнение различных масел одного назначения по показателям термоокислительной стабильности.2. The method according to p. 1, characterized in that the temperature control of lubricants with agitation and at one temperature selected in accordance with the basic basis and the group of operational properties, compare different oils of the same purpose in terms of thermal-oxidative stability. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при трех температурах термостатирования смазочного материала с перемешиванием определяют показатель термоокислительной стабильности и влияние температуры, продуктов окисления или продуктов окисления и испарения на индекс вязкости.3. The method according to p. 1, characterized in that at three temperatures temperature control of the lubricant with stirring determine the rate of thermal-oxidative stability and the effect of temperature, oxidation products or oxidation products and evaporation on the viscosity index. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при термостатировании без перемешивания в температурном диапазоне от 100°С до 300°С определяют влияние продуктов температурной деструкции на индекс вязкости.4. The method according to p. 1, characterized in that when the temperature without stirring in the temperature range from 100 ° C to 300 ° C determine the effect of temperature decomposition products on the viscosity index.
RU2018127132A 2018-07-23 2018-07-23 Method for determining thermal oxidative stability and temperature resistance of lubricating materials RU2685582C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127132A RU2685582C1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Method for determining thermal oxidative stability and temperature resistance of lubricating materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127132A RU2685582C1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Method for determining thermal oxidative stability and temperature resistance of lubricating materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685582C1 true RU2685582C1 (en) 2019-04-22

Family

ID=66314409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018127132A RU2685582C1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Method for determining thermal oxidative stability and temperature resistance of lubricating materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685582C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741242C1 (en) * 2020-08-11 2021-01-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Method of determining ratio between products of thermal decomposition and evaporation of lubricating oils during thermostating

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2057326C1 (en) * 1992-06-04 1996-03-27 Государственный проектный научно-исследовательский и конструкторский институт "Красноярский ПромстройНИИпроект" Method of determination of thermal oxidizing stability of lubricants
RU2247971C1 (en) * 2004-02-17 2005-03-10 Красноярский государственный технический университет (КГТУ) Method for determining thermal oxidative stability of lubricants
RU2334976C1 (en) * 2006-12-26 2008-09-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ ) Method of determination of thermal-oxidative stability of lubricants
RU2371706C1 (en) * 2008-04-16 2009-10-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) Method of determining thermal oxidative stability of lubricants
CN101915785B (en) * 2010-07-15 2012-07-25 大连北方分析仪器有限公司 Novel method and device for detecting oxidation stability of lubricating oil
CN103091365A (en) * 2011-11-04 2013-05-08 中国石油化工股份有限公司 Method for determining oxidation stability and corrosion of lubricating oil
RU2618581C1 (en) * 2016-02-18 2017-05-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Method for determining thermal-oxidative stability of lubricants

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2057326C1 (en) * 1992-06-04 1996-03-27 Государственный проектный научно-исследовательский и конструкторский институт "Красноярский ПромстройНИИпроект" Method of determination of thermal oxidizing stability of lubricants
RU2247971C1 (en) * 2004-02-17 2005-03-10 Красноярский государственный технический университет (КГТУ) Method for determining thermal oxidative stability of lubricants
RU2334976C1 (en) * 2006-12-26 2008-09-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ ) Method of determination of thermal-oxidative stability of lubricants
RU2371706C1 (en) * 2008-04-16 2009-10-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) Method of determining thermal oxidative stability of lubricants
CN101915785B (en) * 2010-07-15 2012-07-25 大连北方分析仪器有限公司 Novel method and device for detecting oxidation stability of lubricating oil
CN103091365A (en) * 2011-11-04 2013-05-08 中国石油化工股份有限公司 Method for determining oxidation stability and corrosion of lubricating oil
RU2618581C1 (en) * 2016-02-18 2017-05-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Method for determining thermal-oxidative stability of lubricants

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741242C1 (en) * 2020-08-11 2021-01-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Method of determining ratio between products of thermal decomposition and evaporation of lubricating oils during thermostating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2334976C1 (en) Method of determination of thermal-oxidative stability of lubricants
Sharma et al. Development of a new oxidation stability test method for lubricating oils using high-pressure differential scanning calorimetry
RU2637621C1 (en) Method of determination of thermal-oxidative stability of lubricants
RU2618581C1 (en) Method for determining thermal-oxidative stability of lubricants
RU2685582C1 (en) Method for determining thermal oxidative stability and temperature resistance of lubricating materials
RU2649660C1 (en) Method of predicting indices of thermo-oxidative stability of lubricants
RU2627562C1 (en) Method for determining thermal-oxidative resistance of lubricants
US7875458B2 (en) Application of test for residual wax contamination in basestocks to correlate with the low temperature viscometric properties of fully formulated oils
RU2247971C1 (en) Method for determining thermal oxidative stability of lubricants
RU2219530C1 (en) Process establishing thermal-oxidative stability of lubricants
RU2625037C1 (en) Method of classification of lubricants on parameters of thermoxidating stability
RU2318206C1 (en) Method for determining thermal-oxidative stability of lubricating materials
RU2057326C1 (en) Method of determination of thermal oxidizing stability of lubricants
RU2696357C1 (en) Method of determining the effect of test temperature on properties of oxidation products of lubricating materials
RU2705942C1 (en) Method of determining maximum permissible performance indicators of lubricants
RU2722119C1 (en) Method for determining temperature of beginning of change in indicators of thermal oxidative stability and maximum operating temperature of lubricants
RU2745699C1 (en) Method for determining the ratio between oxidation and evaporation products of lubricating oils during thermostating
RU2453832C1 (en) Method for accurate determination of displacement factor and relative permeability
RU2650602C1 (en) Method for determining the efficiency range of lubricants
RU2408886C1 (en) Method of determining thermal oxidative stability of lubricant materials
RU2186386C1 (en) Procedure determining lubricating power of oils
RU2298173C1 (en) Method of oxidation stability testing of lubricants
RU2741242C1 (en) Method of determining ratio between products of thermal decomposition and evaporation of lubricating oils during thermostating
RU2695704C1 (en) Forecasting method of thermo-oxidative stability of lubricant materials
Knochen et al. Determination of insolubles in diesel lubricating oil by FIA-visible spectrometry