SU936818A3 - Смазочный состав - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устойчивому при хранении смазочному соста-. ЗУ, содержащему комплексную добав . ку, улучшаю1дую антифрикционные и противоизносрые свойства.

Как известно, в услови х, именуемых граничной смазкой, создаетс  необходимость смазывать две трущиес  поверхности или же защищать их иным способом в цел х предупреждени  износа и обеспечени  непрерывного движени . Там, 1.де трение между двум  поверхност ми повьпиает потребление энергии, необходимой Дл  осуществлени  движени , и где движение  вл етс  составной частью системы преобразовани  знергии , крайне желательна смазка, свод ща  это трение к минимуму. Известно также, что и трение и H-Jнос можно уменьшить с разным успехом путем добавлени  соответствукжшх добавок или их комбинаций к натуральному или синтетическому смазочному

материалу. Таким же образом можно . обеспечить непрерывное движение, путем добавлени  Одной или нескольких соответствующих добавок. 5

MeтaлJшчecкиe диалкклдитиофосфаты представл ют собой р д известных добавок, обладающих противоокислйтельными противоизносными свой 0 ствами.

Известны добавки этого класса диалкилдитиофосфаты цинка, примен e a .e в смазочных составах ij.

В то врем , как цинковые составы

5 обладают отличной устойчивостью к окислению и отличными противоизносными свойствами, однако они увеличивают или же в значительной мере ограничивают способность понижать

20 трейие между движущимис  част ми, поэтому применение составов, их содержащих приводит к значительным Потер м энергии при противодействии трению, даже при включении в состав антифрикционных, средств. 3 Смазочные составы, содержащие в качестве присадок смеси на основе MacnopacTBOpHNbix димерных кислот и полиолов 2j и сложные эфиры, полу чаемые взаимодействием компонентов такого рода 3 обладают хорошими противоизносными свойствами. Одрако смеси f3} неольз  примен ть в картерных маслах, поскольку кислотный компонент дает коррозию и взаимодействует с обычным цинковым компонентом, обыкновенно примен емым дл  снижени  износа съемника клапана; при использовании же более дешевых гликолей с короткими цепйми в цел х получени  экономически более рентабельных смесей эти гликоли выкипают при обычных услови х работы. Кроме того, сложноэфирные компоненты также имеют тенденцию вза имодействовать с диалкилдитиофосфатом цинка и, тем самым, вызывать возможное осаждение или выделение из смазочного состава в виде капель, т.е. оно  вл етс  неустойчивым соеди нением. Известен смазочный состав, содерж щий базовое масло, диуглеводороддитиофосфат металла, в частности ди ()-алкилдитиофосфат цинка и дис пергатор - продукт взаимодействи  полиалкенил нтарной кислоты и полиамина t. Известный состав обладает моющими свойствами, однако имеет неудовлетворительные противоизносные свойства Целью изобретени   вл етс  уменьшение трени  при сохранении других эксплуатационных свойств. Поставленна  цель достигаетс  тем что смазочный состав, содержащий базовое масло, ди (Сд-Сг) алкилдитио фосфат цинка и диспергатор, дополнительно содержит сложный эфир димера линолевой кислоты и диэтиленгликол  и диспергатор, выбранный из группы , включающей продукт взаимодействи  ангидрида полиизобутенил нтарной кислоты, пентаэритрита и полиамина, продукт взаимодействи  ангидрида по лиизо5 тенш1 нтарной кислоты и поли амина, борсодержащий продукт взаимо действи  ангидрида полиизобутилен н тарной кислоты и полиамина, продукт взаимодействи  ангидрида полиизобутенил нтарной кислоты и трис(оксиметил )-аминометана при следующем со отношеьши компонентов, вес.%: 8 Ди () алкилдитиофосфат цинка Сложный эфир димера линолеВой кислоты и диэтиленгликол  Диспергатор 0,25-6,3 Базовое масло До 100 Описанные добавки могут примен тьс  в стандартных базовых маслах в вместе с другими обычными добавками и присадками. Однако важным условием изобретени   вл етс  то, что дл  получени  составов, устойчивых к хранению и сохран ющих свои исключительные антифрикционные и противоизносные свойства, диалкилдитиофосфат цинка и сложный эфир димера линолевой кислоты и диэтиленгликол  должны быть предварительно диспергированы. Под предварительно диспервыражением гирован следует понимать отдельное смешение сЛожноэфирного или цинкового компонента с беззольным диспергатором , который может быть растворен масле, до получени , в основном, прозрачного и полностью смешивающегос  раствора. Этот процесс смешивани  может быть ускорен путем нагрева раствора до температуры пор дка до . Если этот пропримерно цесс не осушествл ть, цинковый компонент после определенного срока начинает взаимодействовать со сложньгм эфиром или образовывать с ним комплексное соединение, выпада  при этом из раствора, что влечет за собой потерю устойчивости и ценных свойств состава. В цел х устранени  этого недостатка диалкилдитиофосфат цннка ипи сложный эфир отдельно друг от друга диспергируют перед смешением с другими компонентами в смазочном составе. Следует отметить, что остачьные добавки можно добавл ть стандартным или общеприн тым способом при единственном условии, чтобы цинковый исложноэфирный компонешъ не были соединены друг с другом (или же частично)перед тем, как, по меньшей мере, один из них не диспергирован предварительно. Базовые масла, примен емые в составе согласно изобретению, включают минеральные смазочные масла, синтетические смазочные масла и нх смеси . К синтетическим маслам относ  ге  сложно-дизфирные масла, такие как ди(2-этилгексил)себаци1гат, азел.ш-ьпи адипинат, комплексные сло чсхмцные масла, получаемые из дикарбо .новых кислот, гликолен либо одноосновных кислот либо одноатомных спир тов, силиконовые масла, сульфидные сложные эфиры, органические карбонаты и прочие известные синтетические масла. В цел х получени  целевого масла к маслам-составам согласно изобретению , можно добавл ть и другие добавки. К таким добавкам относ тс  обычно примен емые добавки: ингибиторы окислени  - фенотиазин или фенил-О -нафтиламин, антикоррозионные средства - лецитин или сорбитан моноолеат, детергенты - фенол ты бари , снижа1рщие температуру застывани  агенты - сополимеры винилацетата и сложных эфиров муравьиной кислоты и спиртов кокосового масла, агенты, улучшающие индекс в зкости олефиновые сополимеры, полиметакри- латы и т.п. В частности, полезными, добавками  вл ютс  основные соли ще лочноземй1ьных металлов органической сульфокислоты, нефт ной сульфокислоты или же синтетической алкарилсул фокислоты. Среди нефт ных сульфонатов наиболее полезными продуктами  вл ютс  получаемые сульфированием соответствующих нефт ных фракций с прследующим удалением кислых осадко и очисткой продукта. .Синтетические алкарилсульфокислоты обычно получают из алкилированных бензолов, таких ка продукты реакции Фридел -Крафтса бен зола с полимером, например тетрапро пиленоМ. Соответствующие кислоты так

HOCH CK2 OCH CH OC{CH2) ( СНг)5 СН

HOCH CH OCH CHiOC (CHj)

При получении различных составов примен ют различные диспергаторы.

А. Беззольный диспергатор получаю взаимодействием ангидрида полиизобутвнил нтарной кислоты (АПИБЯК) с полиизобутениловым остатком (ПИБ) со средним молекул рным весом ( СМВJ примерно 900 с эквимол рным количеством пентаэритрита и меньиим количеством полиамнновой смеси, содержащей полиоксипролиленамин и полизтиленамины , получа  продукт с содержанием азота примерно 0,35 вес.%. Про-

(Cli.ljC

Hi

дукты зтого типа поставл ютс  фирмой Lubrisol Corporation под торговым названием Lubrisol 6401.

Б. Борированный беззольньи диспергатор получают путем конденсации 2,1 моль АПИБЯК ПИБ с СМВ около 1300, растворенного в минеральном масле Solvent Neutral 150 в цел х получени  50%-но о раствора, с i моль тетраэтиленпентамином. Раствор АШБЯК нагревают примерно до 150 С с перемешиванием , полиамин загружают в реактор в течение 4 ч, после чего в ат86 же можно получить сульфированием алкилированных производных таких соединений , как дифениленоксидтиантрен, фенолтиоксин, дифениленсульфин, фенотиазин , дифенилоксид, дифенилсульфид , дифениламин, циклогексан, дека гидр о нафталин и т.п. Основные сульфонаты щелочноземельных металлов получают взаимодействием Основани  щелочноземельного металла, например, извести, окиси магни  или йлкогол та магни  с СОд в присутствии сульфокислоты или нейтральных сульфонатов метал-пов, обычно солей кальций, магни  или бари . Эти нейтральные соли, в спою очередь, могут быть .получены из свободных кислот путем взаимодействи  с соответствующим основанием щелочноземельного метапла или хсе двойным разложением сульфоната щелочного металла известными методами. Пример 1. Дл  получени  составов исйользуют моторное масло типа 10 W,- 40 SE, содержащее 1,5 вес./о Е пересчете на общий вес смазочного масла диалкилдитиофосфата цинка (содержащего 80% активного вещества в минеральном масле), в котором алкильные группы представл ют собой смесь таких групп, содержащих примерно 4-5 атомов С (получают взаимодействием . со смесью примерно 65% изобутилового спирта и 35% амилового 0,1% в пересчете на общий вес смазочного масла сложного эфира, полученного зтерификацией димера ли- нолевой кислоты и дизтилёнгликол  структурной формулы 7 мосфере азота отго1  ют легкие фракции в течение 3 ч. Температуру выдерживают в пределах диапазона около 140-165С во врем  реакдаи и отгонки . Пока полученный продукт выде живают примерно при 135-165 С в течение 34 ч добавл ют 1,4 моль борной кислоты в минеральном масле, по ле чего еще раз в атмосфере азота отгон ют легкие фракции. После ф1шь трации и выпарки в ротационном выпарном аппарате концентрат (50 вес, продукта взаимодействи ) содержит около 1,46 вес,% азота и 0,32 нес.% бора. В. Беззольный диспергатор получают , загружа  1,0 моль АШБЯК с ПИБ-группой с СМВ около 1300, растворенного в 500 мл Solvent Neutral 150, 0,36 моль дигидрата ацетат цинка в качестве промотора и 1,9 мо трис (оксиметил)аминометана (ТОАМ в стекл нный реактор. После нагрева 4 ч примерно при 168-174 С получают ожидаемое количество воды. После фильтрации и выпарки на ротационном выпарном аппарате концентраци  (50 вес.%,активного ингредиента) содержит согласно анализу 1,0 вес.% азота. Г. Беззольньш диспергатор получают по примеру Б, с применением 1,3 моль АПИБЯК (пив имеет СМВ около 900) без борировани . содержит 2,1 вес,% азота. При получении целевого смазочного состава сложноэфирный компонент каждого состава вначале диспер гируют в следующих количествах приведенных беззольных диспергаторах: А 5,25 вес.% диспергатора (смеси 46,5 вес.% активного ингредиента в минеральном смазочном масле) Б и В 5,25 вес.% диспергатора (смесь 50 вес.% активного ингредиента в минеральном смазочном масле) Г 6,3 вес.% диспергатора (смеси 50 вес.% по весу активного ингредиента в минеральном смазочном масле) Сложноэфирную часть каждого состава (0,J вес.%) диспергируют в опи санньщ диспергаторах примерно при , перемешива  2 ч, с последующим добавлением в раствор стандартного смазочного состава 10 W - 40 S картерного масла, содержащего антикоррозионные средства, т.е. сверхосновной сульфонат магни , детерген присадку дгш улучшени  индекса в з88 кости зтилен-пропиленовый сополимер и указанньи диалкигвдитиофосфат цинка (1,5 вес.% - 80% активного ингредиента в минеральном масле) . В отличие от составов, в которых диалкилдитиофосфат цинка добавл ют к сложному эфиру перед предварительным диспергированием одного из этих двух компонентов, все описанные продукты показывают устойчивость к хранению в течение нескольких мес цев при комнатной температуре. Состав, содержащий диспергатор Г, отличаетс  несколько пониженной устойчивостью к хранению, что про вл етс  в выпа- |дании в виде капель через две недели при комнатной температуре. Пример2. В этом опыте два состава, полученных аналогично примеру 1 и содержащие диалкилдитиофосфат дишса и сложный эфир, испытывают на относительное трение и износ, примен   метод с шаром или цилиндром. В цел х сопоставлени  стандартное масло типа 10 W - 30 SE, содержащее только цинковый компонент, также испытывают на относитель ное трение и износ. Устройство, примен емое в этом опыте состоит из закрепленного металлического шара, работающего против вращающегос  ц1-тиндра. Нагрузку на шар и вращение цилиндра можно варьировать в течение опыта или от опыта к опыту, равно как и длительность ис- пытани . Однако, как правило, работают при- посто нной нагрузке сталь против стали, посто нных оборотах в минуту и посто нной дпительности опыта ( нагрузка 4 кг, 0,26 об/мин и 70 мин в каждом случае).Действительный износ определ ют замером объема металла, сн того с цилиндра сравнительно со стандартом. Действительное трение определ ют по усилию, необходимому дл  осуществлени  вращени  по сравнению со стандартом. 1. В первом составе смешивают стандартное масло 10 W - 40 SE дл  смазки ( то же, что и в примере 1) , содержащее диспергатор Г и 1,5 вес.% диалкюхдитиофосфата цинка (80% активного ингредиента в минеральном масле и прочие стандартные добавки, включа  антикоррозионную присадку, детергент, присадку, улучшающую индекс в зкости, но без сложного эфира димера линолевой кислоты и диэтиленгликол .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   -----------------------е Состав ..... - ·· · . . . -. - - - - ·. Относительные.данные по шару/цилиндру Трение Износ 1 1,00 1,00 П 0,59 0,62 Ш 0,62 0,48

   Помимо испытания на трение и износ, где в смазочном составе^содержащем диалкилдитиофосфат и сложный эфир димера линолевой кислоты и диэтиленгликоля, сортавы П и Ш показывают улучшение этих свойств, состав 1 (без сложного эфира) и состав Ш подвергают стандартному испытанию (Seguence III с Test в двигателе в целях определения изноеа съемника клапана (см. табл. 2)..

   •Таблица?

   Смазочный состав, содержащий базовое маслд, ди (С^-Cj )-алкипдитиофосфат цинка и диспергатор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трения., состав дополнительно содержит сложный эфир димера линолевой кислоты и диэтиленгликоля и диспергаторвыбранный из группы, включающей продукт взаимо’'действия ангидрида полиизобутенилянтарной кислоты, пентаэритрита и полиамина, продукт взаимодействия ангидрида полиизобутенилянтарной кислоты и полиамина, борсодержащий продукт взаимодействия ангидрида полиизобутенилянтарной кислоты и полиамина, продукт взаимодействия ангидрида полиизобутенилянтарной кислоты и трис (оксиметил)-аминометана, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Ди (С^-С^) алкипдитиофосфат цинка

   Сложный эфир димера линолевой кислоты и диэтиленгликоля Диспергатор Базовое масло

   1,5

   0,1

   0,25-6,3 До 100