МОТОРНОЕ МАСЛО Российский патент 1998 года по МПК C10M149/10 C10M149/10 C10M129/54 C10M135/10 C10M137/10 C10M145/14 C10M155/02 C10N40/25 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составу моторного масла, предназначенного для смазывания высокофорсированных дизелей.

Известно моторное масло на минеральной основе, содержащее, мас.%: щелочной алкилсалицилат кальция 3,9-5,5; щелочной сульфонат кальция 1,3-3,5; диалкилдитиофосфат цинка 1,9-2,1; алкенилсукцинимид 1,4-1,6; продукт взаимодействия алкилфенолов мол. м. 900-1500; полиэтиленполиаминов с 3-6 аминными группами и формальдегида, модифицированный борной кислотой и алифатической монокарбоновой кислотой с 10-20 атомами углерода 1,9-2,1; полиметилсилоксан 0,003-0,005 (Патент РФ N 2034908, кл. С 10 M 159116, 10.05.95, БИ N 13).

Известно также моторное масло для быстроходных форсированных дизелей с наддувом, содержащее среднещелочной сульфонат кальция (3,5 мас.%), смесь алкилфенолята бария и ди(алкилфенил)дитиофосфата цинка в массовом соотношении 2,5:1 (6,0%), ди(алкилфенил)дитиофосфат цинка (0,8 мас.%), полиметилсилоксан (0,003 мас.%), минеральное масло до 100%. (Дерябин А.А. Смазка и износ дизелей. - Л.: Машиностроение, 1974, с. 130).

Наиболее близким по составу к заявляемому является моторное масло, содержащее, мас.%: щелочной алкилсалицилат кальция 3,8; щелочной сульфонат кальция 2,0; производное дитиофосфата цинка - диалкилдитиофосфат цинка 2,2; алкенилсукцинимид 1,5; полиметилсилоксан 0,003; полиметакрилат 0,5; минеральное масло до 100. (Дерябин А.А. Смазка и износ дизелей. - Л.: Машиностроение, 1974, с. 118).

Задача изобретения - создание моторного масла, которое при эксплуатации дает меньше отложений на деталях двигателя и имеет больший срок службы за счет повышения окислительной стабильности.

Задача решается тем, что предлагаемое моторное масло на минеральной основе содержит щелочной алкилсалицилат кальция, щелочной сульфонат кальция, производное дитиофосфата цинка, полиметилсилоксан, полиметакрилат и сополимер эфиров метакриловой кислоты и синтетических жирных спиртов фракции С₁₂- С₁₈ с винилпирролидоном мол. м. 11000-16000 при следующем соотношении компонентов, мас.%: щелочной алкилсалицилат кальция 2,3-3,1; щелочной сульфонат кальция 1,7-2,3; производное дитиофосфата цинка - диалкилдитиофосфат цинка или ди(алкилфенил)дитиофосфат цинка 1,1-2,4; сополимер эфиров метакриловой кислоты и синтетических жирных спиртов фракции С₁₂-С₁₈ с винилпирролидоном мол. м. 11000-16000 0,3-2,0; полиметакрилат 0,8-1,5; полиметилсилоксан 0,003-0,005; минеральное масло до 100.

Отличием предлагаемого технического решения от прототипа является использование в составе моторного масла сополимера эфиров метакриловой кислоты и синтетических жирных спиртов С₁₂-С₁₈ с винилпирролидоном мол.м. 11000-16000, а также предлагаемое соотношение компонентов.

При совместном использовании вышеуказанных присадок в составе предлагаемого моторного масла удалось получить новый результат - повысить окислительную стабильность. Данный эффект обусловлен действием сополимера эфиров метакриловой кислоты и синтетических жирных спиртов фракции С₁₂-С₁₈ с винилпирролидоном мол. м. 11000-16000 в совокупности с остальными компонентами, что подтверждается результатами испытаний предлагаемого масла, приведенными ниже. При выбранном соотношении компонентов синергитический эффект максимален. Результаты моторных испытаний подтверждают эффективность заявляемого технического решения. Ниже дана краткая характеристика компонентов, входящих в состав заявляемого моторного масла.

Щелочной алкилсалицилат кальция (ТУ 38.1011090-88) представляет собой коллоидный раствор в минеральном масле кальциевой соли алкилсалициловой кислоты с мол. м. 750-820 и мелкодисперсного карбоната кальция, находящегося также в коллоидном состоянии. Содержание кальциевой соли алкилсалициловой кислоты в масле-растворителе 25-30%, а карбоната кальция 6-9%. В состав щелочного алкилсалицилата кальция входят также свободные алкилфенолы и алкилфенольные эфиры в количестве до 20%. Общая щелочность присадки 100-140 мг КОН на 1 г щелочного алкилсалицилата кальция получается карбонатацией углекислым газом в присутствии Са(ОН)₂ нейтрального алкилсалицилата, растворенного в минеральном масле.

Щелочной сульфонат кальция (ТУ 38.1011283-89) представляет собой коллоидную дисперсию карбоната кальция в минеральном масле, стабилизированную сульфонатом кальция. Общая щелочность присадки 120-150 мг КОН/г.

Диалкилдитиофосфат цинка (ТУ 38.5901254-90) представляет собой раствор в масле диалкилдитиофосфата цинка общей формулы
,
где R - C₈ алкил,
R₁ - C₄ алкил,
содержит цинка 4,7-5,6%; фосфора 4,4-4,9%; pН раствора присадки в спиртобензольной или спиртотолуольной смеси не менее 5,5.

Ди(алкилфенил)дитиофосфат цинка (ТУ 38.101680-77) представляет собой раствор в масле ди(алкилфенил)дитиофосфата цинка общей формулы
,
где R - С₈ алкил,
содержит цинка не менее 2,4%, фосфора не менее 2,3%, серы не менее 4,5%; pН раствора присадки в спиртобензольной или спиртотолуольной смеси не менее 2,7.

Полиметакрилат (ТУ 601270-84) - продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных синтетических первичных спиртов фракции С₁₂-С₁₆ нормального строения, условная мол.м. 13000-18000.

Сополимер эфиров метакриловой кислоты и синтетических жирных спиртов фракции С₁₂-С₁₈ с винилпирролидоном обладает депрессорными и детергентно-диспергирующими свойствами. Массовая доля активного вещества 30-40%. Содержание азота 0,5-0,9%. Условная молекулярная масса 11000-16000 (ТУ-38.401-848-91).

Полиметилсилоксан (ТУ 60220-79) - смесь полимеров метилсилоксанов линейной и циклической структуры с мол.м. 2500-3500. Минеральное масло селективной очистки и требуемой вязкости. Изготовлено 8 образцов опытного моторного масла, составы которых представлены в табл. 1. Для сравнительных испытаний был приготовлен образец масла по прототипу следующего состава, мас. %: щелочной алкилсалицилат кальция 3,8; щелочной сульфонат кальция 2,0; диалкилдитиофосфат цинка 2,2; алкенилсукцинимид 1,5; полиметакрилат 0,5; полиметилсилоксан 0,003; минеральное масло до 100.

Образцы опытного моторного масла и масло-прототип были подвергнуты лабораторным исследованиям с целью подтверждения наличия синергитического эффекта в повышении окислительной стабильности масла и, следовательно, лучшей его сохраняемости и работоспособности.

Методика лабораторного исследования окислительной стабильности заключается в определении светопроницаемости окисленного образца моторного масла по отношению к исходному оптическим методом. Чем стабильнее испытуемый образец, тем меньше изменяется его светопроницаемость после окисления. Результаты выражаются в относительных процентах. Так, например, проба испытуемого продукта (36 г) в течение 10 ч окисляется при температуре 190^oС в стекле в присутствии катализаторов окисления - пластины из свинца (ГОСТ 3778-77) диаметром 24,5 мм и толщиной 1 мм и растворенного нафтената меди (ГОСТ 9549-80) в количестве 0,02 мас.%. С помощью фотокалориметра (ФЭК 56) определяется светопроницаемость окисленного образца моторного масла и сопоставляется со светопроницаемостью этого образца до окисления.

Как показала практика, моторные масла, более стойкие к окислению, обеспечивают высокий уровень моющих свойств в эксплуатации и имеют длительный срок службы и лучше сохраняют исходные характеристики при длительном хранении. Результаты лабораторных исследований представлены в табл. 2.

Приведенные результаты лабораторных испытаний показывают, что синергетический эффект в повышении окислительной стабильности проявляется только у образцов, содержащих заявляемое соотношение компонентов.

Результаты лабораторных исследований подтверждаются положительными результатами моторных испытаний.

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составу моторного масла, предназначенного для использования в высокофорсированных дизелях. Состав содержит, мас.%: щелочной алкилсалицилат кальция 2,3 - 3,1, щелочной сульфонат кальция 1,7 - 2,3, производное дитиофосфата цинка, в качестве которого может быть использован диалкил- или ди(алкил-фенил)дитиофосфат цинка, 1,1 - 2,4, полиметакрилат 0,8 - 1,5, полиметилсилоксан 0,003 - 0,005, сополимер эфиров метакриловой кислоты и синтетических жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₈ с винилпирролидином мол.м. 11000 - 16000 0,3 - 2,0, минеральное масло до 100. Состав обеспечивает повышение окислительной стабильности, что приводит к повышению высокого уровня моющих свойств и увеличению срока службы масла при эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Моторное масло, содержащее минеральное масло, щелочной алкилсалицилат кальция, щелочной сульфонат кальция, производное дитиофосфата цинка, полиметакрилат, полиметилсилоксан, отличающееся тем, что масло дополнительно содержит сополимер эфиров метакриловой кислоты и синтетических жирных спиртов C₁₂-C₁₈ с винилпирролидоном М.М. 11.000-16.000 при следующем соотношении компонентов, мас.%
Щелочной алкилсалицилат кальция - 2,3 - 3,1
Щелочной сульфонат кальция - 1,7 - 2,3
Производное дитиофосфата цинка - 1,1 - 2,4
Полиметакрилат - 0,8 - 1,5
Полиметилсилоксан - 0,003 - 0,005
Сополимер эфиров метакриловой кислоты и синтетических жирных спиртов C₁₂-C₁₈ с винилпирролидоном М.М. 11.000-16.000 - 0,3 - 2,0
Минеральное масло - До 100
2. Моторное масло по п. 1, отличающееся тем, что в качестве производного дитиофосфата цинка оно содержит диалкилдитиофосфат цинка или ди(алкилфенил) дитиофосфат цинка.