СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ МОТОРНОГО МАСЛА Российский патент 1995 года по МПК C10M147/04 C10M147/04 C10M125/10 C10N30/10 

Изобретение относится к повышению эксплуатационных свойств смазочных материалов, а более конкретно к стабилизации моторных масел.

Применение различных способов стабилизации показателей качества смазочных масел с использованием твердых ингибиторов старения известно давно. В частности известен способ стабилизации моторных масел [1], заключающийся во введении в масляный поток двигателя внутреннего сгорания твердого ингибитора старения масла, представляющего собой смесь, содержащую натровую известь, 1,3, 5,7-тетраметил - 2,4,6,8,9,10-гексатиоадамантан и комплекс четырехйодистого олова с йодметилсульфидом при соотношении компонентов, мас.% :
1,3 5,7-тетраметил-
2,4,6,8,9,10-гексатио- адамант 3-65;
Комплекс четырех- йодистого олова с йод- метилсульфидом 1-15; Натровая известь остальное.

Ингибитор представляет собой таблетки, полученные методом прессования указанных выше порошкообразных ингредиентов.

При взаимодействии масла с ингибитором происходит его растворение и создание насыщенного раствора активных составляющих ингибитора в масле над твердой фазой ингибитора.

Данный способ обеспечивает возможность поддержания в масле вязкости, щелочного числа и термоокислительной стабильности на достаточно высоком уровне. Однако из-за плохой прессуемости ингредиентов ингибитора его таблетки имеют малую механическую прочность и довольно быстро распадаются в потоке масла, что делает процесс неустойчивым и непродолжительным во времени. Кроме того, ингредиенты, входящие в состав ингибитора, имеют высокую стоимость и экологически опасны.

Более совершенным является способ стабилизации моторного масла [2], заключающийся в последовательном пропускании масла через гранулированный щелочной реагент, включающий гидрооксид натрия и соединение олова, и йод. В результате этого возникает и поддерживается особый трибохимический режим. При поступлении масла на щелочной реагент происходит их взаимодействие, приводящее к улучшению ряда показателей масла и их стабилизации. Затем масло вступает в контакт с йодом, вследствие чего происходит дальнейшее улучшение свойств масла и образование модификаторов трения.

Данный способ, является прототипом заявляемого изобретения, обеспечивает стабилизацию показателей качества масла на достаточно высоком уровне. Однако, известно, что йод относится к высокоопасным ядовитым веществам. Поэтому работа с йодом при размещении его в устройствах для создания трибохимического режима может осуществляться только в специальных помещениях, оснащенных вытяжной вентиляцией. Кроме того, йод имеет низкую температуру возгонки и проявляет высокую коррозионную активность. По этой причине размещение йода в устройствах для создания трибохимического режима осуществляется непосредственно перед их установкой в систему смазки двигателя.

Кроме того, вследствие своей высокой химической активности йод вступает во взаимодействие со штатными противоизносными присадками, содержащими тиофосфатные группы, что ухудшает пpотивоизносные свойства масла до момента установления особого трибохимического режима в системе смазки. Эти свойства йода обуславливают высокую экологическую опасность и сложность реализации данного способа стабилизации моторного масла.

В основу изобретения была положена задача разработать способ стабилизации моторного масла, в котором в качестве галоида было бы использовано вещество, которое обеспечивало бы экологическую безопасность и простоту способа в реализации при одновременном обеспечении стабилизации показателей качества масла на высоком эксплуатационном уровне.

Поставленная задача решается тем, что предложен способ стабилизации моторного масла, заключающийся в последовательном пропускании масла через щелочной реагент и галоид, в котором, согласно изобретению, в качестве галоида используют йодполивинилалкаголь или амилойодин.

Применение йодполивинилалкаголя и амилойодина в качестве лекарственных препаратов в медицинской практике широко известно. Поэтому совершенно очевидно, что их использование в заявляемом способе стабилизации моторного масла обеспечивает его полную экологическую безопасность. Эти соединения не являются летучими и не проявляют коррозионной активности. Это позволяет размещать их в устройствах для создания трибохимического режима во время их изготовления, хранить устройства и использовать по мере необходимости. Также установлено, что эти соединения вследствие малой химической активности йода в них практически не взаимодействуют со штатными присадками к моторным маслам. Благодаря всему этому и достигается полная экологическая безопасность и простота реализации заявляемого способа стабилизации моторного масла при одновременной высокой эффективности способа.

Заявляемый способ стабилизации моторного масла заключается в последовательном пропускании потока обрабатываемого масла через щелочной реагент и галоид. В качестве щелочного реагента может использоваться любой твердый щелочной реагент. При проверке эффективности заявляемого способа использовался гранулированный щелочной реагент, включающий оловосодержащую и щелочную составляющие. В качестве галоида в заявляемом способе с одинаковым результатом могут использоваться либо йодполивинилалкаголь, либо амилойодин. Йодполивинилалкаголь является комплексом йода с поливиниловым спиртом, а амолойодин является комплексом йода с крахмалом. Эти комплексы имеют синий цвет. Они широко применяются в медицинской практике в качестве лекарственных препаратов. Из-за своего цвета в медицинской практике они известны под названием синий йод. Заявляемый способ может быть реализован на любом устройстве, обеспечивающем последовательное пропускание потока обрабатываемого масла через щелочной реагент и галоид.

Проверку эффективности заявляемого способа осуществляли на лабораторной установке, включающей в себя окислительный и циркуляционный контуры. Производилось ускоренное окисление моторного масла при температуре 150^оС и подаче воздуха 90 л/мин, с использованием в качестве катализатора пластины из меди площадью 150 см². Каждое испытание проводилось в течение 10 ч на масле М-10-Г₂, имеющем исходное щелочное число 6,4 мг КОН/г масла и вязкость 9,8 мм²/с.

П р и м е р 1. Масло подвергалось ускоренному окислению при условиях, указанных выше, без включения циркуляционного контура, в котором расположены щелочной реагент и галоид.

П р и м е р 2. Масло подвергалось ускоренному окислению при условиях, указанных выше, с использованием щелочного реагента и галоида по способу-прототипу. В прототипе в качестве щелочного реагента применяется соединение двуокиси олова и гидроокиси натрия (щелочи) при массовом соотношении двуокиси олова к гидроокиси натрия (0,05-0,3):1, а в качестве галоида - кристаллический йод.

П р и м е р 3. Масло подвергалось ускоренному окислению с использованием щелочного реагента по прототипу и галоида, в качестве которого использовался амилойодин.

П р и м е р 4. Масло подвергалось ускоренному окислению с использованием щелочного реагента по прототипу и галоида, в качестве которого использовался йодполивинилалкаголь.

По окончании всех испытаний определяли щелочность и вязкость масла. Для оценки влияния йода на штатные тиофосфатные присадки масла по окончании испытаний по примерам 2,3 и 4 записывались инфракрасные спектры окисленных масел.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Данные, приведенные в таблице, подтверждают высокую эффективность процесса стабилизации моторного масла по заявляемому способу. Так в процессе испытания масла по примеру 1 (без использования ингибиторов старения) происходило непрерывное ухудшение показателей качества масла. Испытания масла по примерам 2 (по способу-прототипу) и 3, 4 (по заявляемому способу) показали, что во всех этих случаях через 1 ч после начала испытаний произошла стабилизация щелочного числа и вязкости масла. Через 6 ч после начала испытаний масло, стабилизировавшееся по способу-прототипу, снизило щелочное число на 3 единицы и на 0,6 единиц увеличило вязкость, в то время как масло, стабилизировавшееся по заявляемому способу, сохранило значения этих показателей. Через 10 ч испытаний тенденция к ухудшению показателей качества масла, обрабатывавшегося по способу-прототипу, сохранилась - щелочное число уменьшилось на 2,7 единицы, а вязкость возросла на 0,4 единицы. Показатели качества масла, стабилизировавшегося по заявляемому способу, не изменились в пределах погрешности измерений.

После окончания десятичасовых испытаний по примерам 2, 3 и 4 записывались инфракрасные спектры окисленных в процессе испытаний моторных масел. Анализ спектров указывает на значительное снижение сигнала 680 см^-1 в масле, стабилизировавшемся по способу-прототипу по сравнению с исходным маслом и маслами, стабилизировавшимися по заявляемому способу. Это указывает на химическое разрушение йодом штатных тиофосфатных присадок масла при использовании способа-прототипа и отсутствие разрушений при использовании заявляемого способа.

Заявляемый способ стабилизации моторного масла экологически безопасен и прост в реализации. Используемые в нем галоиды позволяют заранее изготавливать устройства, реализующие этот способ, складировать их и использовать по мере необходимости. Способ обеспечивает стабилизацию показателей качества масла на высоком эксплуатационном уровне. При его использовании исключается разрушение штатных присадок, содержащихся в моторных маслах.

Сущность изобретения: способ стабилизации моторного масла заключается в последовательном пропускании масла через щелочной реагент и галоид, в качестве которого используют йодполивинилалкоголь или амилойодин. 1 табл.

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ МОТОРНОГО МАСЛА путем последовательного пропускания его через щелочной реагент и галоид, отличающийся тем, что в качестве галоида используют йодполивинилалкоголь или амилойодин.