МОТОРНОЕ МАСЛО Российский патент 1998 года по МПК C10M169/04 C10M169/04 C10M129/54 C10M135/10 C10M107/10 C10M129/72 C10M145/14 C10M101/02 C10N40/25 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности, к составу моторного масла, предназначенного для всесезонного использования в высокофорсированных транспортных дизельных двигателях.

Известно дизельное моторное масло на минеральной основе, содержащее 3 мас. % дисульфидалкилфенолята бария, 4 мас.% щелочного сульфоната бария, 2 мас. % диалкилфенилдитиофосфата цинка и 0,005 мас.% полиметилсилоксана /1 - Дерябин А.А. Смазка и износ дизелей, Л.: Машиностроение, 1974, с. 128/.

Известно дизельное моторное масло на минеральной основе, содержащее 5 мас. % кальциевой соли продукта формальдегидной конденсации алкилфенолов, 2 мас. % щелочного сульфоната кальция, 1,2 мас.% диалкилдитиофосфата цинка и 0,005 мас.% полиметилсилоксана /1 - с. 118/.

Наиболее близким к заявленному маслу по составу является моторное масло, 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
Минеральное масло - До 100.

Масло может содержать 0,1 - 1,0% полиметакрилата /2 - RU 2034908/.

Однако, известные масла не обеспечивают высокое диспергирующее действие в широком интервале температур, что снижает срок службы этих моторных масел при всесезонной эксплуатации.

Настоящее изобретение направлено на повышение эффективности диспергирующего действия моторного масла в широком интервале температур в отсутствии и присутствии воды, чтобы обеспечить высокий уровень моюще-диспергирующих свойств в условиях эксплуатации как при высоких, так и при низких рабочих температурах.

Заявляется моторное масло, содержащее минеральное масло, щелочной алкилсалицилат кальция, щелочной сульфонат кальция, диалкилдитиофосфат цинка, полиметакрилат, полиметилсилоксан, 2,2'-метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол), диизооктилсебацинат, полиальфаолефиновое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%
Щелочной алкилсалицилат кальция - 4,7 - 5,7
Щелочной сульфонат кальция - 0,9 - 1,1
Диалкилдитиофосфат цинка - 1,2 - 1,4
Полиметакрилат - 2,2 - 2,6
Полиметилсилоксан - 0,003 - 0,005
2,2-Метилен-бис-(4-метил-6-трет-бутилфенол) - 0,19 - 0,21
Диизооктилсебацинат - 8,0 - 12,0
Полиальфаолефиновое масло - 54,0 - 58,0
Минеральное масло - До 100
Отличием заявляемого технического решения от прототипа является дополнительное содержание в составе масла 2,2'-метилен-бис-(4-метил- -6-третбутилфенол), диизооктилсебацината, полиальфаолефинового масла и заявленное соотношение компонентов.

Путем совместного использования указанных компонентов в составе предлагаемого масла удалось получить новый результат - повысить эффективность диспергирующего действия моторного масла в широком интервале температур, в частности и при обводнении масла.

Использование предлагаемого моторного масла позволяет осуществить пуск двигателя без предварительного подогрева при температурах окружающей среды до минус 25^oC и обеспечивать работоспособность теплонапряженного дизеля в диапазоне температур окружающего воздуха от минус 50^oC до 50^oC. При выбранном соотношении компонентов синергетический эффект в диспергирующем действии максимален. Это подтверждается приведенными ниже результатами лабораторных испытаний. Результаты моторных испытаний подтверждают эффективность заявляемого технического решения.

Ниже приведена 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 КОН на 1 г щелочного алкилсалицилата кальция получается карбонатацией углекислым газом в присутствии Ca(OH)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%; pH раствора присадки в спиртобензольной или спиртотолуольной смеси - не менее 5,5.

Полиметакрилат (ТУ 601270-84) - продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных синтетических первичных спиртов фракции C₁₂-C₁₆ нормального строения, условная молекулярная масса - 13000 - 18000.

Полиметилсилоксан (ТУ 60220-79) - смесь полимеров метилсилоксанов линейной и циклической структур с мол.м. 2500 - 3500.

Диизооктилсебацинат (ГОСТ 8728-77) получен взаимодействием 2-этилгексилового спирта и себациновой кислоты.

Полиальфаолефиновое масло (ТУ 38 1011136-87), полученное каталитической полимеризацией альфа-олефинов C₈-C₁₄ на основе фракций альфа-олефинов 140 - 240^oC от крекинга парафинов или олиномеров этилена с последующим гидрированием продуктов полимеризации, выкипающих выше 300^oC.

Минеральное масло (остаточный компонент с вязкостью кинематической при 100^oC не менее 18 мм²/с) изготовлено общепринятыми методами селективной очистки. Моторное масло готовят смешением компонентов, подогретых до 70 - 90^oC. Последовательность введения присадок не регламентирована. Перемешивание осуществляют до получения однородной массы по всему объему емкости. Однородность полученного масла определяют по вязкости при 100^oC и щелочному числу. Было приготовлено 5 опытных образцов моторного масла, состав которых приведен в табл.1, и масло-прототип, содержащее мас.%:
Щелочной алкилсалицилат кальция - 4,5
Щелочной сульфонат кальция - 2,5
Диалкилдитиофосфат цинка - 2,0
Алкенилсукцинимид - 2,0
Продукт взаимодействия алкилфенолов мол.м. 900 - 1500, полиэтиленполиаминов с 3 - 6 аминными группами и формальдегида, модифицированного борной кислотой и алифатической монокарбоновой кислотой с 10 - 20 атомами углерода - 2,0
Полиметилсилоксан - 0,003
Полиметакрилат - 1,0
Минеральное масло - До 100
Опытные образцы и масло-прототип были подвергнуты лабораторным исследованиям с целью определения наличия синергетического эффекта в запасе диспергирующих свойств в диапазоне температур 20 - 250^oC без воды и в присутствии воды.

Методика лабораторного исследования состоит в определении диспергирующих свойств масла при трех температурах: 20, 200 и 250^oC в отсутствии и присутствии воды.

Исследуемый образец (20 г) смешивается: а) со шламом - загрязнителем (5 г); б) со шламом-загрязнителем (5 г) и дистиллированной водой (0,25 г). Одна часть приготовленных смесей нагревается при 200^oC в течение 10 мин, другая часть - при 250^oC. На хроматографическую бумагу с помощью шприца наносятся капли: образца до термообработки (20^oC) и после нагревания при 200^oC и после нагревания при 250^oC. Хроматографическая бумага с нанесенными каплями выдерживается при комнатной температуре 48 ч, после чего определяются (в %) соотношения диаметров пятен плотного потемнения (d диффузия частиц загрязнений) и растекания масла (D), полученных при трех температурах (20, 200, 250^oC). Как показала практика, моторные масла, которые имеют высокий запас диспергирующих свойств при испытаниях по этому методу, обеспечивают высокий уровень моющих свойств в эксплуатации всесезонно. Результаты лабораторных испытаний представлены в табл. 2.

Приведенные результаты лабораторных испытаний показывают, что синергетический эффект в запасе диспергирующих свойств проявляется только при заявляемом соотношении компонентов.

Результаты лабораторных исследований подтверждены положительными результатами моторных испытаний. Опытный образец моторного масла предлагаемого состава успешно прошел испытания в полном объеме требований ГОСТ 174791-85 и по комплексу квалификационной оценки масел для 4-х-тактных форсированных транспортных дизельных двигателей, а также успешно прошел стендовые испытания на специальном двигателе при повышенной температуре масла на выходе.

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составу моторного масла, предназначенного для всесезонного использования в высокофорсированных транспортных дизельных двигателях. Моторное масло имеет следующий состав, мас.%: щелочной алкилсалицилат кальция - 4,7-5,7, щелочной сульфонат кальция - 0,9-1,1, диалкилдитиофосфат цинка - 1,2-1,4, полиметакрилат - 2,2-2,6, полиметилсилоксан - 0,003-0,005, 2,2 -метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол) - 0,19-0,21, диизооктилсебацинат- 8,0-12,0, полиальфаолефиновое масло - 54,0-58,0, минеральное масло - до 100. Указанный состав обеспечивает высокое диспергирующее действие в широком интервале температур как в присутствии, так и без нее, обеспечивает высокий уровень моюще-диспергирующих свойств в условиях эксплуатации моторного масла при всесезонной эксплуатации. 2 табл.

Моторное масло, содержащее минеральное масло, щелочной алкилсалицилат кальция, щелочной сульфонат кальция, диалкилдитиофосфат цинка, полиметакрилат, полиметилсилоксан, отличающееся тем, что масло дополнительно содержит 2,2'-метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол), диизооктилсесебацинат, полиальфаолефиновое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Щелочной алкилсалицилат кальция - 4,7 - 5,7
Щелочной сульфонат кальция - 0,9 - 1,1
Диалкилдитиофосфат цинка - 1,2 - 1,4
Полиметакрилат - 2,2 - 2,6
Полиметилсилоксан - 0,003 - 0,005
2,2'-метилен-бис-(4-метил-6-третбутил-фенол) - 0,19 - 0,21
Диизооктилсебацинат - 8,0 - 12,0
Полиальфаолефиновое масло - 54,0 - 58,0
Минеральное масло - До 100е