ПРИСАДКА К СМАЗОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ Российский патент 1998 года по МПК C10M129/40 

Описание патента на изобретение RU2109798C1

Изобретение относится к составам смазочных материалов, использованию веществ в качестве компонентов смазочных композиций, предназначено для улучшения антифрикционных, противоизносных и антиокислительных свойств масел двигателей внутреннего сгорания, агрегатов и узлов трансмиссии и ходовой части машин.

Известно, что введение в моторное масло олеиновой кислоты улучшает его антифрикционные и противоизносные свойства. В свободном состоянии олеиновая кислота усиливает коррозионную активность масла [1].

Известна антифрикционная маслорастворимая присадка для двигателей внутреннего сгорания (Некрасов С.С. и др. "Автомобильный транспорт", 1989, N 5, с. 37). Недостаток данной присадки заключается в том, что максимальных значений антифрикционные и противоизносные свойства достигают при различных ее концентрациях в базовом масле. Кроме того, при высоких нагрузках снижаются ее трибологические свойства.

Одним из основных ингибиторов процесса окисления в щелочной среде является йод (Григорьев Б.П. и др. Трибология и надежность машин: Сб. научн. статей. - М.: Наука, 1990, с. 133-143).

Введение йода в кристаллической форме [2] приводит к увеличению коррозионной активности среды, причем его соединение с аммонийной группой ведет к образованию взрывоопасных продуктов.

Наиболее близким к предложенному является известный состав присадки [3] на основе олеиновой кислоты и аммонийной группы, представленной в виде аммиака безводного.

Недостатком данной присадки являются недостаточные трибологические характеристики и низкая антиокислительная стабильность.

Целью изобретения является улучшение антифрикционных, противоизносных и антиокислительных свойств смазочных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что присадка к смазочным материалам содержит продукт взаимодействия олеиновой кислоты, аммиака безводного и спиртового раствора йода, представляющий смесь нейтрализованной олеиновой кислоты, амида и этилового эфира олеиновой кислоты и олеата йода при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%:
Безводный аммиак (на 100% олеиновой кислоты) - 2-6
Йод (спиртовой 5%-ный раствор) - 0,5-3
Олеиновая кислота - 100
В результате взаимодействия этих двух компонентов в карбоксильной группе -COOH гидроксил OH частично замещен в амидогруппу NH2 с образованием смеси, состоящей из нейтрализованной олеиновой кислоты и амида олеиновой кислоты с общей формулой R-CONH2 и этилового эфира данной кислоты с общей формулой R-COO-C2H5 согласно схеме:

Использование спиртового раствора йода обеспечивает существование йодид-иона по схеме 312 + 6OH- = 51- + IO-3

+ 3H2O, что в органической фазе облегчает переход в форму комплекса соли и метамолекулярного йода (Mel • l2).


Активная способность йода образовывать метамолекулярные соединения обеспечивает улучшение антифрикционных и противоизносных свойств смазочных материалов.

При соотношении до 6% аммиака на 100% олеиновой кислоты продукт взаимодействия, согласно прототипу, представляет собой смесь олеиновой кислоты и амида олеиновой кислоты, создающих щелочную среду, обеспечивающую активное ингибирование йодид-ионами процессов окисления и полимеризация в смазочных материалах.

Йодид-ион разлагает перекиси до устойчивых продуктов, возвращаясь сам в состояние устойчивой молекулы по схеме: R-OOH+2I- ⇆ RO+I2, и RO-+H2O ⇆ ROH+OH- .

Кроме этого, происходит устранение свободных радикалов согласно схеме рекомбинации, а также возможно взаимодействие йода с углеводородным радикалом с образованием галоидопроизводных.

Таким образом обеспечивается улучшение антиокислительных свойств смазочных материалов.

Данная присадка соответствует критерию "новизна", т.к. имеет отличие от прототипа - присадки к минеральным маслам [3]. Таким отличием являются использование в качестве галогена йода в виде спиртного раствора, который обеспечивает повышение антифрикционных, противоизносных и антиокислительных свойств смазочного материала. Это достигается использованием в качестве присадки взаимодействия олеиновой кислоты и аммиака в присутствии спиртового раствора йода, представляющего смесь нейтрализованной олеиновой кислоты, амида олеиновой кислоты с общей формулой R-CONH2 и этилового эфира олеиновой кислоты с общей формулой R-COO-C2H5, в котором йод существует в форме йодид-иона и комплекса соли олеиновой кислоты, представляющей олеат йода.

Применение продукта взаимодействия олеиновой кислоты, аммиака и спиртового раствора йода улучшает антифрикционные, противоизносные и антиокислительные свойства.

Перечисленное выше ранее не известно, и эти свойства не вытекают из свойств как олеиновой кислоты и аммиака, так и йода в виде спиртового раствора. Следовательно, имеет место появление у нового объекта нового свойства в результате добавления к известному объекту известной части.

Это обстоятельство свидетельствует о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Концентрация раствора йода спиртового при синтезе присадки в указанных границах обусловлена тем, что при введении менее 0,5 мас.% улучшения трибологических и антиокислительных свойств по отношению к прототипу не наблюдается. При концентрации более 3,0 мас.% возникает вероятность образования кристаллического йода с дальнейшим превращением его во взрывоопасный йодид аммония.

Результаты лабораторных испытаний показали, что предлагаемое техническое решение позволяет снизить коррозионную активность присадки по сравнению с прототипом (в 1,04 - 1,13 раза), улучшить антифрикционные (в 1,01 - 1,09 раза) и противоизносные (в 1,33 - 1,5 раза) свойства. Также предлагаемый вариант присадки обладает более высокой антиокислительной стойкостью: по щелочному числу в 1,58 - 1,74 раза и по вязкости в 1,07 - 1,09 раза.

Таким образом, происходит улучшение эксплуатационных свойств товарных смазочных материалов.

Полученная присадка при добавлении в минеральное масло хорошо растворяется в нем и не выпадает в осадок с течением времени. При нагревании масла с присадкой ядовитых испарений не наблюдается.

Сравнительные данные об антифрикционных, противоизносных и антиоксилительных свойствах предлагаемого технического решения.

Образцы присадки оценивали лабораторными методами. Испытания на антифрикционные и противоизносные свойства производили на машине трения СМТ-1 по схеме "ролик-сегмент", обеспечивающей контакт по линии при нагрузке 1471,5 Н и частоте вращения 500 мин-1. В качестве материалов пары трения взяты СЧ-24 (ролик) и фрагмент второго компрессионного кольца двигателя ЗМЗ-53 из серого чугуна с пластинчатым графиком (сегмент). Антифрикционные свойства оценивали по изменению момента трения Мт. Противоизносные свойства оценивали весовым методом с помощью весов ВЛР-200 с точностью измерения до 10-4 г. Время испытания - 60 мин.

Уровень коррозионной активности определяли в соответствии с ГОСТ 20502-75 (метод Б) на приборе АП-1 по изменению массы пластин. В качестве материала, подвергающегося испытанию, использовали образцы сталеалюминиевого вкладыша двигателя ЗМЗ-53.

Испытание антиоксилительных свойств проводили в соответствии с ГОСТ 18136-72 на приборе ТСМ в течение 6 ч в присутствии медного катализатора. Щелочное число определяли по ГОСТ 17362-71.

Вязкость образцов смазочных композиций до и после испытания определяли в соответствии с ГОСТ 33-82.

Примеры составов по табл. 1 готовят следующим образом. В олеиновую кислоту вводят йод в виде спиртового 5%-ного раствора, затем смесь нагревают до 100 - 110oC и проводят ее барботирование (продувку) безводным аммиаком в течение 30 - 40 мин.

В качестве спиртового раствора йода используют 5%-ный раствор йода в этиловом спирте (P.74.614.28) производства фармацевтической промышленности.

Полученную присадку растворяют в минеральном масле. Испытываемые составы добавляют в количестве 1 мас.% в моторное масло M-8B1 для всех испытаний. Растворимость хорошая. Выпадения в осадок не наблюдается. Антагонистического проявления в отношении трибологических характеристик нет.

Результаты лабораторных испытаний показали (табл. 2 и 3), что предлагаемый состав присадки позволяет снизить коррозионную активность присадки по сравнению с прототипом (в 1,04 - 1,13 раза), улучшить антифрикционные (в 1,01 - 1,09 раза) и противоизносные (в 1,33 - 1,5 раза) свойства. Также предлагаемый вариант присадки обладает более высокой антиокислительной стойкостью: по щелочному числу в 1,58 - 1,74 раза и по вязкости в 1,07 - 1,09 раза.

Похожие патенты RU2109798C1

название год авторы номер документа
ПРИСАДКА К СМАЗОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 1996
  • Стребков С.В.
  • Савченко С.Я.
  • Малютин С.А.
  • Стребкова И.В.
RU2109799C1
СПОСОБ И СОСТАВ ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННОГО ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ 2001
  • Стребков С.В.
  • Кузнецов Ю.А.
  • Бормотов В.И.
RU2198249C2
СПОСОБ ОЦЕНКИ И ПОДДЕРЖАНИЯ НОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ТРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Стребков С.В.
  • Савченко С.Я.
  • Стрельцов В.В.
RU2133837C1
СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1991
  • Стребков С.В.
  • Грамолин А.В.
RU2030450C1
ПРИСАДКА К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ 1992
  • Стребков С.В.
  • Грамолин А.В.
  • Стребкова И.В.
RU2049109C1
ПРИСАДКА К МИНЕРАЛЬНЫМ МАСЛАМ 2008
  • Гайдар Сергей Михайлович
  • Лазарев Владимир Алексеевич
RU2368648C1
ПРИСАДКА К МИНЕРАЛЬНЫМ МАСЛАМ 1991
  • Некрасов С.С.
  • Дудников И.А.
  • Носихин П.И.
RU2041247C1
МЕТАЛЛОПЛАКИРУЮЩАЯ ПРИСАДКА К СМАЗОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ 2012
  • Иншаков Сергей Владимирович
  • Балабанов Виктор Иванович
  • Ищенко Сергей Анатольевич
  • Клепцова Юлия Дмитриевна
RU2503713C1
ПРИСАДКА К СМАЗОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ 2008
  • Гайдар Сергей Михайлович
  • Лазарев Владимир Алексеевич
RU2375417C1
АНТИФРИКЦИОННАЯ, ПРОТИВОИЗНОСНАЯ ПРИСАДКА К СМАЗОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ 2002
  • Аптекман Александр Григорьевич
  • Беклемышев В.И.
  • Болгов В.Ю.
  • Махонин И.И.
RU2223302C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 109 798 C1

Реферат патента 1998 года ПРИСАДКА К СМАЗОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ

Изобретение относится к составам смазочных материалов и использованию веществ в качестве компонентов смазочных композиций и предназначено для улучшения антифрикционных и противоизносных свойств масел двигателей внутреннего сгорания, агрегатов и узлов трансмиссии и ходовой части машин. В сравнении с прототипом предлагаемый состав присадки к смазочным материалам позволяет улучшить антифрикционные и противоизносные свойства соответственно в 1,01 - 1,09 и 1,33 - 1,50 раза, снизить коррозионную активность масла с присадкой в 1,09 - 1,13 раза, обеспечить стабильность щелочного числа при общем его увеличении в 1,58 - 1,74 раза. Улучшение трибологических характеристик смазочного материала и его антиокислительных свойств достигается за счет того, что присадка представляет собой продукт взаимодействия ненасыщенной карбоновой кислоты с аммонийной группой и спиртовым раствором галогена. 3 табл.

Формула изобретения RU 2 109 798 C1

Присадка к смазочным материалам на основе нейтрализованной олеиновой кислоты, отличающаяся тем, что она представляет собой продукт взаимодействия олеиновой кислоты, безводного аммиака и спиртового 5%-ного раствора йода при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Безводный аммиак - 2 - 6
Спиртовой 5%-ный раствор йода - 0,5 - 3,0
Олеиновая кислота - 100

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2109798C1

Григорьев М.А
и др
Обеспечение надежности двигателей
- М.; Изд-во стандартов, 1978, с.37
SU, авторское свидетельство, 1735346, кл
Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами 1921
  • Богач В.И.
SU10A1
RU, заявка, 93006247/04, кл
Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами 1921
  • Богач В.И.
SU10A1

RU 2 109 798 C1

Авторы

Стребков С.В.

Савченко С.Я.

Ветров В.П.

Даты

1998-04-27Публикация

1996-05-13Подача