ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА Российский патент 1998 года по МПК C10M125/04 C10M125/04 C10M117/04 C10M125/22 C10N30/06 

Созданная смазочная композиция относится к литиевым пластичным смазкам. Она предназначена для использования в тяжело нагруженных подшипникам скольжения, в частности в резьбовых втулках подшипников подвесок колес транспортных средств, например, автомобилей и автобусов.

Известны применяемые в промышленности пластичные смазки на основе нефтяных и синтетических масел, загущенных литиевыми мылами с добавлением противозадирных присадок и антифрикционных добавок, которые вводят в состав смазок для улучшения их противоизносных свойств, например, многоцелевая смазка Литол-24 (Синицын В.В. Пластичные смазки в СССР. М.: Химия, 1984, с. 192). Эти пластичные смазки водостойки, химически стабильны, работоспособны в интервале температур от минус 50^oC до плюс 120^oC. В частности, из патентной документации известна смазка с литиевым мылом, предназначенная для использования в различных подшипниках, работающих в широком диапазоне рабочих температур, содержащая кроме обычного смазочного масла и обычных присадок загуститель, состоящий из литиевой соли 12-оксистеаратметила и борной кислоты (заявки Франция N 2272166, ФРГ N 2425161). Но такие пластичные смазки имеют низкую работоспособность при высоких нагрузках. В частности, смазка Литол-24 имеет невысокие противоизносные и противозадирные характеристики при ужесточении режима работы узла трения.

Известны пластичные смазки с улучшенными характеристиками, предназначенные для использования в узлах трений автомобилей, например, пластичная смазка на основе нефтяного масла, загущенного литиевым мылом 12-оксистеариновой кислоты с йодным числом от 4 до 8 в количестве 8-14% по массе, содержащая 1,5-3% полиизобутилена, 0,3-0,5% дифениламина, 1-2,5% дисульфида молибдена, 13-15% окиси цинка (авт. св. СССР N 362865, C 10 M 169/06). Известна также пластичная смазка, содержащая литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты 10-20%, дисульфид молибдена 2-10%, углерод фторированный 2-20%, фенил -β-нафтиламин 0,5-1,0% и нефтяное масло в качестве дисперсионной среды (авт. св. N 960234, C 10 M 117/02). Эти смазки обладают неплохими смазочными свойствами, но приготовление этих смазок связано с большим расходом дорогостоящего загустителя.

Для повышения эксплуатационных качеств смазок в них вводят металлический наполнитель. В частности, известна смазочная композиция для пар трения, содержащая мыльную пластичную смазку, порошок металла, а именно словянистой бронзы, неорганическое соединение олова и меди, растворитель на основе ацетона (авт. св. N 1675323, C 10 M 169/04). Известны также многие другие пластичные смазки с добавками порошков металлов, называемые металлоплакирующими (авт. св. NN 142492, 179409, 1004456, 1121286, 1361171, 1643594, 1696466). Однако как отмечено в авт. св. N 518517, недостатком использования в смазках порошков металлов является их разупрочняющее действие на структуру и реологические показатели смазок, вследствие чего в масляных дисперсиях металлические порошки обычно не удерживаются в объеме. Из-за этого в смазку, содержащую порошок металла, для обеспечения седиментационной устойчивости композиции приходится добавлять специальные стабилизаторы (патенты РФ NN 2010840, 2017795).

В качестве прототипа принята пластичная смазка, содержащая минеральное масло в качестве дисперсионной среды, в которую введены, мас.%: литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты 10-11, дисульфид молибдена 3-5, а также политетрафторэтилен и другие неметаллические компоненты (патент РФ N 2048507, C 10 M 169/04).В этой смазке приходится использовать сравнительно много таких дефицитных продуктов, как литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты и дисульфид молибдена, а это удорожает смазку.

Решаемой задачей является создание смазки для тяжело нагруженных подшипников скольжения, в частности для резьбовых втулок подшипников, используемых в подвесках транспортных средств, с улучшенными рабочими характеристиками для понижения износа трудящихся поверхностей с обеспечением их металлоплакирования. При этом имеющей хорошую коллоидную стабильность и требующей сравнительно малые расходы на изготовление.

Решение упомянутой задачи обеспечено путем подбора совместимых между собой специальных компонентов в таком соотношении, которое, как показали испытания, обеспечивает улучшение структуры и свойств смазки.

Для этого смазка, содержащая нефтяное масло в качестве дисперсионной среды, литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты в качестве загустителя и дисульфид молибдена в качестве антифрикционной добавки, дополнительно содержит измельченную бронзовую пудру в качестве пластичного металлического наполнителя при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты - 4,0-4,8
Дисульфид молибдена - 0,4-0,9
Бронзовая пудра - 6-8
Нефтяное масло - Остальное
В такой смазочной композиции микроскопические частицы мелкодисперсной бронзовой пудры обволакиваются указанным загустителем, размещаясь в ячейках образуемого им каркаса, где они и удерживаются, не оседая.

Попадая со смазкой в зону трений, они при разрушении каркаса загустителя принимают нагрузку на себя и, пластически деформируясь, разделяют трущиеся поверхности, предотвращая их задир.

При изготовлении этой смазки в качестве дисперсионной среды используется масло ТАП-15В (ГОСТ 23652-79), приготовленное из смеси экстрактов остаточных масел фенольной очистки и дистиллятных масел или фильтрата обезмасливания парафина, содержащее противозадирную и депрессорную присадки. Плотность используемого масла при 20^oC составляет 0,93 г/см³, кинематическая вязкость при 100^oC равна 15 мм²/с. В эту дисперсную среду вводят литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты и дисульфид молибдена и затем добавляют бронзовую пудру. Указанную смесь тщательно размешивают, добиваясь внедрения микроскопических крупинок бронзовой пудры в ячейки каркаса загустителя.

Были приготовлены три состава смазки, один из которых содержал в упомянутой дисперсионной среде, мас.%: 4 литиевое мыло, 0,4 дисульфида молибдена, 6 очень мелкой бронзовой пудры; другой состав содержал, мас.%: 4,4 литиевое мыло, 0,65 дисульфида молибдена, 7 бронзовой пудры; третий состав содержал, мас. %: 4,8 литиевое мыло, 0,9 дисульфида молибдена, 8 бронзовой пудры. Эти составы были проверены на седиментационную устойчивость путем наблюдения за их поведением в прозрачных сосудах. Выпадение в осадок бронзовой пудры не наблюдалось, при этом отмечалось равномерное ее распределение по объему даже при длительном хранении, что указывает на высокую коллоидную стабильность смазки.

Оптимальной по своим свойствам, имеющей наилучшие показатели по износостойкости, стабильности, стоимости, является смазочная композиция, содержащая в нефтяном масле литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты в качестве загустителя, дисульфид молибдена в качестве антифрикционной добавки и упомянутую бронзовую пудру в качестве металлического наполнителя в указанных выше пределах при значениях, близких к средним. При использовании пластичной смазки такого состава в резьбовых втулках подшипников скольжения подвески микроавтобуса РАФ срок службы этих втулок значительно увеличился.

Смазка для тяжелонагруженных подшипников скольжения с улучшенными рабочими характеристиками для понижения износа трущихся поверхностей содержит, мас. %: литьевое мыло 12 - оксистеариновой кислоты 4,0-4,8; дисульфид молибдена 0,4-0,9; бронзовая пудра 6-8; нефтяное масло - остальное.

Пластичная смазка, содержащая нефтяное масло в качестве дисперсионной среды, литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты в качестве загустителя, дисульфид молибдена в качестве антифрикционной добавки, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бронзовую пудру в качестве металлического наполнителя при следующем соотношении компонентов, мас.

Литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты 4,0 4,8
Дисульфид молибдена 0,4 0,9
Бронзовая пудра 6 8
Нефтяное масло Остальноеэ