СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1996 года по МПК C10M169/04 C10M169/04 C10M117/02 C10M105/04 C10M129/40 C10N30/06 

Изобретение относится к составам смазочных композиций на основе смазочного материала с металлосодержащей присадкой, используемых в узлах трения, работающих в условиях высоких контактных нагрузок и скоростей скольжения: опорах качения и скольжения, направляющих, шарнирах, винтовых парах, цепных передачах текстильной, нефтехимической, автомобильной, станкостроительной и машиностроительной отраслях промышленности.

Известна металлоплакирующая пластичная смазка на основе ЦИАТИМ-221, которая содержит пластичную основу и порошки меди, олова и/или сплавы на их основе (А. с. N 179409 (СССР). Металлоплакирующая смазка. Опубл. БИ N 5, 1966). Недостатком смазки являются невысокие антифрикционные свойства и нагрузочная способность, особенно в период пуска и остановки тяжелонагруженных узлов трения.

Известна металлоплакирующая присадка к смазочным материалам "Сурад" (А. с. N 1426071 (СССР). Металлоплакирующая присадка к смазочным материалам. Опубл. 1989 г.), содержащая, мас.

Соединения металла 5-80
Комплексообразователи 3-15
Антиокислительная присадка 2-30
Кислородсодержащее соединение До 100
Смазочную композицию получают, используя товарные масла или пластичные смазки и металлоплакирующую присадку при соотношении компонентов, мас.

Указанная металлоплакирующая присадка 0,5-10
Смазочный материал До 100
Сложный состав и недостаточно высокая нагрузочная способность являются недостатками этой смазочной композиции с присадкой.

Наиболее близкой по совокупности признаков к заявляемому решению, т. е. прототипом является антифрикционная смазочная композиция, содержащая в мас.

Политетрафторэтилен 0,05-6,00
Пальмитат меди 0,1-5,0
Дисульфит молибдена 3,0-18,0
Глицерин 0,5-6,0
Мыльная пластичная смазкa До 100
(А. с. N 1060670, Антифрикционная смазочная композиция. Опубл. БИ N 46, 1983 г.) В прототипе в качестве металлосодержащей присадки использован пальмитат меди.

Недостатком прототипа являются повышенный коэффициент трения (0,04-0,06), недостаточно высокий срок службы (95-142 час.) и невозможность использования ее в любой базовой основе, а только в мыльной пластичной смазке ЦИАТИМ-201.

Изобретательской задачей являлась разработка смазочной композиции, обладающей высокими антифрикционными свойствами, большим сроком службы в узлах трения и широким диапазоном использования.

Поставленная задача достигается путем создания смазочной композиции, содержащей базовую основу и органическую соль мягкого металла, отличающейся тем, что в качестве органической соли мягкого металла композиция содержит соль мягкого металла или смесь солей мягких металлов жирных кислот соапстоков растительных масел при следующем соотношении компонентов, в мас.

Соль мягкого металла или смесь солей мягких металлов жирных кислот соапстоков растительных масел 0,1-30,0
Базовая основа 70-99,9
Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить достигнутый технический результат, а именно: повысить антифрикционные свойства по сравнению с прототипом в 3-300 раз, нагрузочную способность в 1,7-3,2 раза.

В качестве смазочного материала (базовой основы) могут быть использованы пластичные смазки, минеральные масла (индустриальные, трансмиссионные, моторные), смазочные композиции.

Таким образом, отличительным признаком изобретения является использование в качестве металлосодержащей присадки соли мягкого металла (или смеси солей мягких металлов) жирных кислот на основе соапстоков отходов, образующихся при рафинации растительных масел, в количестве 0,1-30,0% мас.

На заводах, производящих маргарин и пищевые растительные масла, накапливается большое количество отходов соапстоков, не используемых в дальнейшем производстве. Металлосодержащие присадки получают путем смешивания при температуре 60^oC соапстоков растительных масел или соапстоков саломаса (гидрогенизированного растительного масла) с солями мягких металлов (сернокислая медь, сернокислый алюминий, сернокислый никель, хлорное олово, хлористый цинк). Для увеличения выхода солей мягких металлов жирных кислот их можно получать в две стадии: сначала соапстоки соединяют со щелочью с получением мыла, которое затем соединяют с солями мягких металлов.

Технических решений, в которых использовались бы соапстоки растительных масел с целью получения солей металлов жирных кислот и введение их в смазочный материал для повышения антифрикционных свойств и нагрузочной способности, в патентной литературе не обнаружено.

Заявляемая смазочная композиция готовится по следующей технологии.

Пример 1. Навеску медной соли жирных кислот из соапстоков саломаса в количестве 0,1 г (0,1% мас.) смешивают с моторным маслом М-6₃/10 Г₁ (ГОСТ 10541-78) до полного ее растворения.

Пример 2. Навеску никелевой соли жирных кислот из соапстока растительных масел (подсолнечного, рапсового и др.) в количестве 15 г (15% мас.) смешивают с пластичной смазкой Пресс-солидол С (ГОСТ 4366-76) до полного ее растворения.

Пример 3. Навеску цинковой соли жирных кислот из соапстоков саломаса в количестве 30 г (30% мас.) смешивают с пластичной смазкой Литол-24 (ГОСТ 21150-75).

Составы смазочных композиций по примерам 1-3, с другими металлосодержащими присадками, а также прототип приведены в табл. 1.

Полученные смазочные композиции были испытаны на трение и износ на серийной машине трения ИИ 5018 по схеме трения "диск-колодка". Материалом колодки служили сталь 45 (HRC 48-50), бронза БрАЖ 9-4Л, чугун СЧ 18-36; материалом диска сталь 45 (НRC 48-50). Режим трения: скорость скольжения 3 м/с; удельная нагрузка повышалась ступенчато от 1 МПа до задира поверхностей трения и резкого увеличения момента трения; смазочная композиция вводилась в зону трения на каждое испытание одноразовым намазыванием на диск консистентных смазок или капельной подачей масел. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Из приведенной таблицы видно, что в заявляемом интервале значений содержания металлосодержащей присадки поставленная задача достигается, а именно: коэффициент трения снижается в 1,5-300 раз, срок службы смазочной композиции увеличивается в 1,5-2,3 раза, расширяется диапазон применения предлагаемой композиции.

Технические преимущества разработанной смазочной композиции с металлосодержащей присадкой заключаются в более высоких антифрикционных свойствах и нагрузочной способности, что позволяет повысить надежность и долговечность узлов трения и заменить дефицитные и дорогие смазки многоцелевого назначения. Важным преимуществом с экологической точки зрения является использование отходов маргаринового производства, что снижает стоимость смазочных композиций.

Сущность: смазочная композиция содержит в %: соль мягкого металла или смесь солей мягких металлов жирных кислот соапстоков растительных масел 0-3,0 и базовую основу 70-99,9. 2 табл.

Смазочная композиция, содержащая базовую основу и органическую соль мягкого металла, отличающаяся тем, что в качестве органической соли мягкого металла композиция содержит соль мягкого металла или смесь солей мягких металлов жирных кислот соапстоков растительных масел при следующем соотношении компонентов, мас.

Соль мягкого металла или смесь солей мягких металлов жирных кислот соапстоков растительных масел 0,1 30,00
Базовая основа 70 99,9