ЗАЩИТНАЯ СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1995 года по МПК C10M163/00 C10M163/00 C10M125/02 C10M125/22 C10M137/10 C10M159/02 C10N30/12 

Изобретение относится к антифрикционным защитным противоизносным композициям (АЗПК). АЗПК такого типа применяются в тяжелонагруженных узлах трения в качестве самостоятельного смазочного материала, а также как добавка к технологическим и индустриальным маслам.

Известен антифрикционный материал, содержащий, мас. MоS₂ 60-30, жидкую формальдегидную смолу 30-40, глицерина 10-30 [1]
В России организовано производство трансмиссионных масел для высоконагруженных трубчатых передач, например, известно масло, содержащее, мас. высокодисперсный углерод 1,5-5,0% диалкилдитиофосфат Zn 3,0-5,0; смолосодержащий остаток перегонки нефти 6,0-20,0; диалкилнафталин 0,5-1,0; минеральное масло 89-69 [2]
Известны также другие смазочные материалы.

Смазочное масло, содержащее, мас. графит 1-3; полиизобутилен или полиметакрилат 1-5; диалкилдитиофосфат Zn 0,5-2,5; продукт взаимодействия хлорированного парафина с фенолом, обработанный монохлористой серой и гидратом окиси бария 0,5-1,0; нефтяное масло 96,0-88,5 [3]
Смазочно-охлаждающая жидкость, содержащая мас. MoS₂ 4,0-5,0; олеиновую кислоту 12,0-15; технический жир 10,0-12,0; полифенилметилсилоксан 4,0-5,0; керосин 15,0-25; сульфофрезол 45,0-62 [4]
Наиболее близкой к предлагаемой композиции является масло, содержащее, мас. Дисульфид молибдена 0,45-0,54 Графит 0,06-0,15 Полиметакрилат Д 0,5-2,0
Кислый эфир алкини- лянтарной кислоты 0,07-0,15 Нефтяное масло до 100 [5]
Недостатками известной композиции являются низкий уровень противоизносных свойств и недостаточная эффективность по снижению коррозионно-механического износа в условиях обводнения и загрязнения смазочного материала абразивными примесями, а также недостаточно высокая способность к деэмульгированию, что исключает его применение в индустриальных маслах для горнодобывающего оборудования и как самостоятельного защитного смазочного материала в малой сельхозтехнике.

Необходимые требования, которые предъявляются к смазочным материалам подобного класса, включают в себя высокие противоизносные свойства, способность снижать коррозионно-механический износ в условиях обводнения и загрязнения абразивными примесями, а также повышенная способность к деэмульгированию.

Предлагается защитная смазочная композиция, содержащая, мас. Дисульфид молибдена 0,3-10,0 Графит 0,3-10,0
Диалкилдитиофосфат цинка 0,7-20,0
Фракция сланцевой смолы 210-360^оС 0,2-7,0 Минеральное масло до 100
Далее приводится характеристика используемых в предлагаемой смазочной композиции компонентов.

Для приготовления смазочной композиции используют дисульфид молибдена марки ДМС (ТУ 0106-8-90 и ТУ 0106-11-90) или марки ДМВС-1 (ТУ 101232- 72 c изм. 1, 2).

Дисульфид молибдена марки ДМС представляет собой продукт, полученный сплавлением парамолибдата аммония, серы и соды с последующей отмывкой. ДМС предназначен для производства антифрикционных смазок, применяемых в тяжелом горношахтном и обогатительном оборудовании, в моторных и трансмиссионных приводах, бытовой технике.

Дисульфид молибдена марки ДМВС-1 представляет собой высокодисперсную 20% -ную суспензию MoS₂ (ЦМТУ 06-1-68) в водно-спиртовой среде, полученную путем диспергирования в акустическом поле (ТУ 101232-72 изм.1, 2). Размер частиц основной части MoS₂ до 1 мкн. Применяется в качестве противоизносной присадки к смазкам, смазочно-охлаждающим жидкостям.

Графит представляет собой высокодисперсную суспензию в минеральном масле, стабилизированную добавками (ТУ 21-0282050-06-88). Препарат применяется в качестве добавки к обкаточному и эксплуатационному маслам в двигателях внутреннего сгорания для получения максимально смазывающего действия и уменьшения трения и износа.

Диалкилдитиофосфат Zn (ДФ-11) представляет собой 50%-ный раствор диалкилдитиофосфата Zn, полученного на основе изобутилового и 2-этилгексилового спиртов в минеральном масле, ОСТ 38.01398-86 изм. 1-5. Используется для улучшения антиокислительных, противоизносных и антикоррозионных свойств смазочных масел.

Фракция 210-360^оС сланцевой смолы в предлагаемой смазочной композиции выполняет функции стабилизатора дисперсии MoS₂ и графита и синергетически усиливает антикоррозионное действие диалкилдитиофосфата цинка.

Фракция 210-360^оС cланцевой смолы является продуктом дистилляции сланцевой смолы (ТУ 38.40989-89).

Минеральное масло И-50А (ГОСТ 20799-88 c изм.1) представляет собой дистиллятное масло из малосернистых нефтей кислотно-щелочной очистки или из сернистых нефтей селективной очистки. Используется в качестве рабочей жидкости в гидравлических системах станочного и промышленного оборудования, для строительных дорожных и других машин, работающих на открытом воздухе, для смазки мало- и средненагруженных зубчатых передач и т.д.

Защитную смазочную композицию готовят по следующей технологии.

Дисульфид молибдена и часть минерального масла нагревают до 80-90^оС, подвергают интенсивной механической обработке на гомогенизаторе роторно-щелевого типа при числе оборотов около 1400 об/мин в течение 40 минут, затем в смесь добавляют графит с частью масла, поднимают температуру и обработку в указанном режиме продолжают до полной выпарки воды из смеси, конечная температура 140^оС. При продолжающейся механической обработке полученную суспензию охлаждают до 100^оС, после чего загружают фракцию 210-360^оС сланцевой смолы с оставшейся частью масла, при 80^оС загружают диалкилдитиофосфат Zn. Композицию охлаждают до 50-60^оС при непрерывной механической обработке, а затем затаривают.

Предлагаемым способом было приготовлено 3 образца заявляемой смазочной композиции, составы которых приведены в табл.1.

Известный состав приготовлен согласно оптимальному составу, мас. Минеральное масло 98,80
Кислый эфир алкени- лянтарной кислоты 0,10 Дисульфид молибдена 0,51 Графит 0,09 Полиметакрилат Д 0,5
Для приготовления образцов определяли способность к деэмульгированию, противоизносные свойства при обводнении и абразивном износе, а также фреттинг-коррозию при обводнении по нижеприведенным методикам, позволяющим дифференцировать качество испытуемых композиций.

Противоизносные свойства при обводнении смазочных композиций оценивали по изменению диаметра пятна износа по ГОСТ 9490 после интенсивного замешивания в нее 50 воды:
Δd_и (d₂ d₁ d₁) 100 где d₁ диаметр пятна износа исходного смазочного материала;
d₂ диаметр пятна износа смазочного материала с 50% воды.

Противоизносные свойства в условиях абразивного износа определяли по изменению диаметра пятна износа ГОСТ 9490 после смешения смазочной композиции с полисилоксановой жидкостью 132-24 в соотношении 30:70 по вышеприведенной формуле, где d₂ диаметр пятна износа смеси смазочной композиции с полисилоксановой жидкостью.

Фреттинг-коррозию при обводнении испытуемого материала определяли следующим образом. В смазочную композицию замешивали механическим способом 20% воды.

Сущность метода заключается в определении размера и вида следа износа на смазанных металлических поверхностях, находящихся в условиях колебательного реверсивного трения скольжения с малой амплитудой проскальзывания. Диапазон определения следа износа 0,2-1 мм, вида поверхности трения 1-5 баллов (5 баллов идеально чистая поверхность, 1 балл 100% поражения поверхности).

Способность к деэмульгированию смазочных композиций определяли методом ASТМ-140 L фирмы King Industries по отстою воды во времени в стеклянных цилиндрах после механического смешивания с водой 1:1. Результаты испытаний представлены в табл.2.

Как видно из табл.2, предлагаемая композиция (примеры 1-3) отвечает предъявляемым требованиям, обладает высокими противоизносными свойствами при обводнении и абразивном износе, повышенной способностью к деэмульгированию, а также высокой эффективностью по снижению фреттинг-коррозии при обводнении.

Сущность изобретения: композиция содержит, мас. дисульфид молибдена 0,3 10,0; графит 0,3 10,0; диалкилдитиофосфат цинка 0,7 20,0; фракцию (210 - 360°С) сланцевой смолы 0,2 7,0 и минеральное масло остальное. 2 табл.

ЗАЩИТНАЯ СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая минеральное масло, дисульфид молибдена и графит, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит фракцию 210 360^oС сланцевой смолы и диалкилдитиофосфат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.

Дисульфид молибдена 0,3 10,0
Графит 0,3 10,0
Диалкилдитиофосфат цинка 0,7 20,0
Фракция 210 360^oС сланцевой смолы 0,2 7,0
Минеральное масло Остальное