СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ УЗЛОВ ТРЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК C10M167/00 C10M167/00 C10M137/10 C10M155/02 C10M159/04 C10M125/06 C10M145/08 C10M133/42 C10M145/22 C10N40/04 

Изобретение относится к смазочным материалам, используемым в узлах трения, например в редукторах подземного горно-шахтного оборудования угольных шахт.

Известны смазочные композиции на основе базовых минеральных масел с добавлением присадок, улучшающих их антиокислительные, противоизносные и противозадирные свойства, например с присадками ДФ-1 (диалкилдитиофосфат бария), ДФ-11 (диалкилдитиофосфат цинка), ВНИИНП-360 (смесь алкилфенолята бария и диалкилдитиофосфата цинка) [1].

Недостатком этих смазочных композиций является то, что они не защищают от коррозии детали из стали и бронзы.

Известна смазочная композиция для тяжелонагруженных узлов трения, содержащая трансмиссионное масло, порошковую серу и свинцовое мыло [2]. Недостатком этой композиции является то, что она не обладает достаточным уровнем смазывающих свойств и стабильностью к агрессивным шахтным водам и также не защищает от коррозии детали из стали и бронзы.

Наиболее близкой к предлагаемой является смазочная композиция для узлов трения редукторов подземного горно-шахтного оборудования на основе минерального масла, содержащая в мас.% (Прототип) [3]:
Диалкилдитиофосфат цинка - 2,0-4,0
Октадециламин - 0,1- 0,3
Кислый эфир алкенил-янтарной кислоты - 0,1-0,5
Полиметакрилат - 1,0-1,5
Бис-(Алкилбензилтио)этан - 4,0-6,0
Полиметилсилоксан - 0,002 - 0,005
Полиизобутилен - 5,0-10,0
Минеральное масло - Остальное до 100
Недостатками этой смазочной композиции являются ее недостаточно высокие смазывающие свойства, а также недостаточно высокие противокоррозионные и защитные от коррозии свойства, что снижает срок службы и приводит к коррозии узлов трения редукторов подземного горно- шахтного оборудования.

Целью изобретения является повышение смазывающих, защитных и противокоррозионных свойств смазочной композиции.

В основу изобретения положена задача создать такую смазочную композицию, которая обладала бы повышенными смазывающими защитными и противокоррозионными свойствами.

Поставленные цель и задача решены тем, что смазочная композиция, содержащая диалкилдитиофосфат цинка, полиметилсилоксан и минеральное масло, согласно изобретению дополнительно содержит битум нефтяной, серу порошковую, сэвилен, бензотриазол и 2,4-дигидрокси-6-стеароила-мидэтокси- симм-триазин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Диалкилдитиофосфат цинка - 5,0-10,0
Полиметилсилоксан - 0,04-0,06
Битум нефтяной - 4,0-5,0
Сера порошковая - 0,75-0,85
Сополимер этилена с винилацетатом - 1,0-3,0
Бензотриазол - 0,15-0,25
2,4-Дигидрокси-6-стеароиламидэтокси-симм-триазин - 0,05-0,2
Минеральное масло - Остальное до 100,0
При этом желательно, чтобы она дополнительно содержала сополимер винилацетата и высших эфиров метакриловой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Диалкилдитиофосфат цинка - 5,0-10,0
Полиметилсилоксан - 0,04-0,06
Битум нефтяной - 4,0-5,0
Сера порошковая - 0,75-0,85
Сополимер этилена с винилацетатом - 1,0-3,0
Бензотриазол - 0,15-0,25
2,4-Дигидрокси-6-стеароиламидэтокси-симм-триазин - 0,05-0,2
Сополимер винилацетата и высших эфиров метакриловой кислоты - 0,8-2,0
Минеральное масло - Остальное до 100,0
Предлагаемая смазочная композиция обладает высокими смазывающими, защитными, антикоррозионными свойствами, что позволит при ее использовании повысить срок службы редукторов подземного горно-шахтного оборудования, в том числе и для систем с принудительной подачей смазки.

Предлагаемая смазочная композиция обеспечивает получение на твердых трущихся поверхностях узлов трения, например редукторов подземного горно- шахтного оборудования слоя хемосорбированных молекул, который изменяет энергетическое состояние (снижает свободную энергию) поверхности. Образующаяся пленка на контактной поверхности соприкасающихся металлических деталей позволяет повысить их нагрузочную способность и избежать коррозии твердых трущихся поверхностей узлов трения редукторов подземного горно-шахтного оборудования, работающего в условиях обводнения.

Важным достоинством предлагаемой смазочной композиции является ее нетоксичность (4 кл. опасности) и дешевизна.

Предлагаемая смазочная композиция может также найти применение в следующих областях:
в редукторах, в коробках передач индустриального оборудования;
в узлах трения сельскохозяйственной техники;
в узлах трения паровых и газовых турбин и турбокомпрессоров с принудительной подачей жидкого смазочного материала;
в узлах трения рулевых машин морских и речных судов,
в узлах трения аммиачных и воздушных холодильных машин и т. п..

Предлагаемую смазочную композицию готовят путем последовательного введения в минеральную основу всех компонентов.

Ниже приведена характеристика компонентов, используемых для приготовления смазочной композиции.

В качестве минерального масла может быть использовано любое углеводородное масло или смесь масел (моторное, трансмиссионное, авиационное, нефтяное, синтетическое и др.), например смесь трансмиссионного масла ТАД-17И и индустриального масла И-12А в соотношении 3:1 или масло индустриальное И-50А.

Битум нефтяной может быть любой, например высокоплавкий мягчитель А- 10 (ГОСТ 781-78 с изм.1,2).

При содержании битума нефтяного в предлагаемой смазочной композиции менее 4,0 мас.%, смазывающие свойства композиции снижаются, а при содержании более чем 5,0 мас.% чрезмерно увеличивается вязкость смазочной композиции, что не позволяет использовать ее при температуре около минус 20^oC.

Диалкилдитиофосфат цинка - присадка ДФ-11 (ОСТ 38.01398-86).

При содержании диалкилдитиофосфата цинка в предлагаемой смазочной композиции менее 5,0 мас.% снижаются смазывающие свойства композиции, а при содержании более чем 10,0 мас.% чрезмерно повышается его расход при незначительном улучшении смазывающих свойств.

Бензотриазол (ТУ 6-09-1291- 75 с изм.1,2,3).

При содержании бензотриазола в предлагаемой смазочной композиции менее 0,15 мас. % снижаются противокоррозионные свойства смазочной композиции по отношению к меди, а при содержании более чем 0,25 мас.% снижаются смазывающие свойства композиции.

Сера порошковая (ГОСТ 127-76 с изм.1,2,3).

При содержании серы порошковой в предлагаемой смазочной композиции менее 0,75 мас.% снижаются смазывающие свойства композиции, а при содержании более чем 0,85 мас.% снижаются противокоррозионные свойства композиции по отношению к меди при незначительном улучшении смазывающих свойств.

Полиметилсилоксан - антипенная присадка ПМС-200А или ПМС-400А (ОСТ 6- 02-20-79).

При содержании полиметилсилоксана в предлагаемой смазочной композиции менее 0,04 мас.% снижаются антипенные свойства, а при содержании более чем 0,06 мас.% чрезмерно повышается его расход при незначительном улучшении антипенных свойств и ухудшении смазывающих свойств композиции.

Сополимер этилена с винилацетатом (ТУ 6-05-1636-78) со среднечисленной молекулярной массой 20 - 50 тыс.

При содержании сополимера этилена с винилацетатом в предлагаемой смазочной композиции менее 1,0 мас.% чрезмерно снижаются вязкость и смазывающие свойства композиции, а при содержании более чем 3,0 мас.% чрезмерно увеличивается вязкость смазочной композиции, что не позволяет использовать ее при температуре около минус 20^oC.

2,4-дигидрокси-6-стеароиламидэтокси-симм-триазин (ТУ 2216-232-05 757593-94) - это присадка САЭТ, получение которой состоит из двух стадий:
1-ая стадия: получение моноэтаноламида стеариновой кислоты при температуре 85-114^oC;
2-ая стадия: взаимодействие цианурхлорида и моноэтаноламида стеариновой кислоты с последующей термообработкой реакционной массы при температуре 100^oC.

Присадка САЭТ представляет собой порошок белого или желтоватого цвета (м.м. 438, насыпная плотность - 0,48-0,49 г/см³ при 20^oC, температура плавления 60-62^oC).

При содержании 2,4-дигидрокси-6-стеароиламидэтокси-симм-триазина в предлагаемой смазочной композиции менее 0,1 мас.% снижаются противокоррозионные и защитные от коррозии свойства смазочной композиции по отношению к стали и меди, а при содержании более чем 0,2 мас.% снижаются смазывающие свойства при незначительном улучшении противокоррозионных и защитных от коррозии свойств смазочной композиции.

Сополимер винилацетата и высших эфиров метакриловой кислоты (ТУ 38.401-58-55-93) со среднечисленной молекулярной массой 20 - 30 тыс. представляет собой вязкую жидкость, полностью растворимую в маслах. При содержании сополимера винилацетата и высших эфиров метакриловой кислоты в предлагаемой смазочной композиции менее 0,8 мас.%, эффект снижения температуры застывания композиции снижается, а при содержании более чем 2,0 мас.% чрезмерно повышается расход присадки при незначительном улучшении низкотемпературных свойств.

Для лучшего понимания изобретения ниже приводятся следующие конкретные примеры его осуществления, не исчерпывающие объем изобретения.

Указанным выше способом было приготовлено 6 образцов предлагаемой смазочной композиции. Состав образцов представлен в табл.1.

Приготовленные образцы были испытаны в лабораторных условиях стандартными методами. Результаты испытаний представлены в табл.2.

Изобретение относится к смазочным материалам, используемым в узлах трения. Заявляемая смазочная композиция содержит, мас.%: диалкилдитиофосфат цинка - 5,0 - 10,0; полиметилсилоксан - 0,04 - 0,06; битум нефтяной - 4,0 - 5,0; сера порошковая - 0,75 - 0,85; сополимер этилена с винилацетатом - 1,0 - 3,0; бензотриазол - 0,15 - 0,25; 2,4-дигидрокси- 6-стеароиламидэтокси- симм-триазин - 0,05 - 0,2; минеральное масло - остальное до 100,0. Причем смазочная композиция может содержать 0,8 - 2,0 мас.% сополимера винилацетата и высших эфиров метакриловой кислоты. Заявляемая композиция может быть использована в редукторах подземного горно-шахтного оборудования. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Смазочная композиция для узлов трения, содержащая диалкилдитиофосфат цинка, полиметилсилоксан и минеральное масло, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит битум нефтяной, серу порошковую, сополимер этилена с винилацетатом, бензтриазол и 2,4-дигидрокси-6-стеароиламидэтокси-симм-триазин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Диалкилдитиофосфат цинка - 5 - 10
Полиметилсилоксан - 0,04 - 0,06
Битум нефтяной - 4 - 5
Сера порошковая - 0,75 - 0,85
Сополимер этилена с винилацетатом - 1 - 3
Бензтриазол - 0,15 - 0,25
2,4-Дигидрокси-6-стеароиламидэтокси-симм-триазин - 0,05 - 0,2
Минеральное масло - Остальное до 100
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что, она дополнительно содержит сополимер винилацетата и высших эфиров метакриловой кислоты в количестве 0,8 - 2,0 мас.%.