ПАКЕТ ПРИСАДОК К МОТОРНЫМ МАСЛАМ, МОТОРНОЕ МАСЛО Российский патент 2004 года по МПК C10M159/24 C10M159/24 C10M137/10 C10M129/54 C10M133/16 C10M159/16 C10M127/06 C10N40/25 

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, а также к автомобильной промышленности, конкретно к пакету присадок и моторному маслу, его содержащему, которое предназначено для использования в бензиновых автомобильных двигателях.

Известна многофункциональная присадка, состоящая из 5-35% металлической, предпочтительно цинковой соли диалкил- и/или диалкилфенилового эфира дитиофосфорной кислоты, алкилы которой содержат 1-20 углерода; 10-35% соли щелочно-земельного металла и алкиларилсульфокислоты или нефтяной сульфокислоты со средней мол.м. 760-2000; 10-40% соединений типа оснований Манниха и 15-45% производных алкилфенола, алкил которого содержит 6-30 атомов углерода.

Присадка предназначена для использования в составе моторных масел.

(Авторское свидетельство ЧССР №260337, С 10 М 169/04, 1988 г.)

Недостатком этой композиции присадок является низкий уровень моющих, нейтрализующих свойств и коллоидной стабильности.

Известна также композиция присадки, содержащая 10-30 мас.% ди(алкиларил)дитиофосфата цинка, 10-5 мас.% азотсодержащего дисперсанта и до 100 мас.% детергентного компонента, представляющего собой продукт взаимодействия алкил(С₁₂-С₂₄)салицилата щелочно-земельного металла с алкил(С₄-С₃₀)салициловой кислотой или органической сульфокислотой, или солью органической сульфокислоты и щелочно-земельного металла или аммония.

В качестве азотсодержащего дисперсанта композиция содержит сукцинимидную присадку или высокомолекулярное основание Манниха.

Там же описано смазочное масло, содержащее нефтяное масло и присадку указанного состава в количестве 5-20 мас.%. Масло, кроме этой композиции присадки, может содержать загущающую, депрессорную и антипенную присадки. (Патент РФ №2058375, С 10 М 135/10, 1996 г.)

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является композиция присадки, предназначенная для использования в моторных маслах для карбюраторных двигателей, содержащая, мас.%:

Диалкилдитиофосфат цинка 5-20

Алкилсалицилат кальция 5-40

Беззольный азотсодержащий дисперсант 10-25

Фракция алкилбензола, выкипающая

в интервале 300-600°С 0,5-50

Продукт взаимодействия сульфоната

щелочно-земельного

металла с ди(алкил)- или

ди(алкилфенил)дитиофосфатом цинка До 100

В качестве беззольного азотсодержащего дисперсанта композиция содержит сукцинимидную присадку или высокомолекулярное основание Манниха м.м. 1200-5000.

Известно также моторное масло, содержащее присадку указанного состава в количестве 5-20 мас.%. Кроме этой композиции присадки, моторное масло может содержать депрессорную и/или загущающую и антипенную присадки.

(Патент РФ №2063111, С 10 М, 1996 г.)

Недостатком известных композиций присадок является низкий уровень антиокислительных свойств и коллоидной стабильности.

Задачей изобретения является разработка пакета присадок и моторного масла, его содержащего, обладающего более высокими антиокислительными свойствами и коллоидной стабильностью.

Для решения поставленной задачи предлагается пакет присадок к моторным маслам, содержащий в мас.%:

Дитиофосфат цинка 15-30

Алкил(С₁₂-С₂₄)салицилат кальция 15-40

Беззольный азотсодержащий дисперсант 20-35

Продукт взаимодействия среднещелочного

сульфоната кальция с алкил(С₁₂-С₂₄)салициловой кислотой До 100

Причем пакет может дополнительно содержать до 1,0 мас.% фракции алкилбензола, выкипающей в интервале 300-600°С. В качестве беззольного азотсодержащего дисперсанта пакет содержит сукцинимидную присадку или высокомолекулярное основание Манниха м.м. 1200-5000 и в качестве дитиофосфата цинка - ди(алкил)- и/или ди(алкиларил)дитиофосфат цинка.

Предлагается также моторное масло на нефтяной и/или синтетической основе, содержащее описанный выше пакет присадок в количестве 4-10 мас.%. Кроме предлагаемого пакета присадок, моторное масло может содержать депрессорную, загущающую и антипенную присадки.

Предлагаемый пакет присадок отличается от известной композиции присадок тем, что дополнительно содержит продукт взаимодействия среднещелочного сульфоната кальция с алкил(С₁₂-С₂₄)салициловой кислотой, а также соотношением компонентов.

Использование предлагаемого пакета присадок в моторном масле по сравнению с известной композицией присадок позволит повысить коллоидную стабильность масла на 3-5%, что обеспечит при длительном хранении масла отсутствие осадка и сохранение его эксплуатационных характеристик. Также предлагаемый пакет присадок обеспечивает улучшение антиокислительных и моющих свойств моторного масла: прирост вязкости уменьшается на 20-30%, цвет отложений - на 10-20% по сравнению с известной композицией присадок.

Для приготовления предлагаемого пакета присадок используются компоненты промышленного производства. Наряду с компонентами отечественного производства могут быть использованы и импортные присадки.

В качестве дитиофосфата цинка - диалкилдитиофосфат цинка - присадки ДФ-11, ЦД-7, А-22; LZ-1395, ди(алкилфенил)дитиофосфат цинка - присадка ВНИИ НП-354 или другие аналогичного назначения.

В качестве беззольного азотсодержащего дисперсанта - сукцинимидная присадка С-5А, CA-73, LZ-894, высокомолекулярное основание Манниха (присадки АМОКО-9250, Днепрол и др.). В качестве алкилсалицилатной присадки используется алкил(С₁₆-С₂₀)салицилат кальция - присадка Детерсол-140, как частный случай заявленного технического решения. Могут быть использованы и другие присадки, имеющие алкильный радикал, входящий в заявленный интервал.

Фракция алкилбензола, выкипающая в интервале 330-500°С, имеет вязкость кинематическую при 100°С 3,0-7,5 мм²/с, индекс вязкости - не менее 100.

Продукт взаимодействия среднещелочного сульфоната кальция и алкилсалициловой кислоты получают при повышенной температуре и интенсивном перемешивании исходных компонентов, например присадки КНД и алкил(С₁₆-С₂₀)салициловой кислоты. Однако могут быть использованы и другие фракции алкилсалициловых кислот или индивидуальные кислоты, входящие в заявленный интервал. При этом полученный продукт взаимодействия должен иметь:

Щелочное число,

мг КОН/г В пределах

120-150,

Коллоидная стабильность,% Не менее 87.

К продукту взаимодействия добавляют остальные компоненты, входящие в пакет, и смешение осуществляют при более низкой температуре и постоянном перемешивании.

Коллоидная стабильность пакета присадок оценивалась по степени дисперсности системы: масло-пакет присадок. Чем выше значение, тем устойчивее коллоидная система пакет присадок в масле.

Предлагаемй пакет присадок вводят в базовое масло, в качестве которого могут быть использованы дистиллятные, остаточная нефтяные фракции их смеси, а также смесь минерального и синтетического компонентов, например полиальфаолефины и др.

Для иллюстрации существа заявленного технического решения было приготовлено 5 образцов пакета присадок, состав которых приведен в таблице 1.

Приготовленные образцы пакета были введены в основу, представляющую собой:

- смесь дистиллятных компонентов с вязкостью при 100°С 4,95 мм²/с и 7,55 мм²/с;

- с добавлением остаточного компонента с вязкостью при 100°С 19,1 мм²/с;

- с добавлением синтетического полиальфаолефинового масла с вязкостью при 100°С 5,9 мм²/с, ИВ-129, температурой застывания -(минус) 73°С

Состав образцов моторного масла приведен в таблице 2. Наряду с предлагаемым пакетом присадок образцы моторного масла содержат депрессорную присадку - Максойл “Д”, АФК, загущающую присадку - сополимер стирола с бутадиеном и антипенную присадку - полиметилсилоксан ПМС-200А или их импортные аналоги (присадки SAP 110, Shellvis-260, SAP 432).

В качестве загущающей присадки можно также использовать сополимеры стирола с изопреном, бутадиеном, полиолефином, полиметакрилатом и др.

В качестве депрессорной присадки - продукты алкилирования фенолов и нафталинов хлорпарафинами, полимеры эфиров метакриловой кислоты и др.

Оценка эксплуатационных свойств образцов моторных масел проводилась на установке ИКМ по методу ИКМ-40К (ТУ 38.401405-82).

Испытания масла на установке ИКМ позволяют оценить:

- моющие свойства - по цвету и количеству отложений в зоне поршневых колец, в баллах;

- антиокислительные свойства - по приросту вязкости масла при 50°С, в % (должно быть не выше 50%);

- антикоррозионные свойства - по потере массы вкладышей, мг (менее 25 мг оценивается как отсутствие коррозии).

Результаты оценки основных физико-химических показателей и эксплуатационных свойств образцов моторных масел приведены в таблице 3.

Данные, приведенные в таблице 3, подтверждают, что предлагаемый пакет присадок обеспечивает моторному маслу высокие эксплуатационные свойства.

Использование: в области нефтепереработки и нефтехимии, а также в автомобильной промышленности, предназначено для использования в бензиновых автомобильных двигателях. Пакет присадок содержит, в мас.%: дитиофосфат цинка 15-30, алкил(С₁₂-С₂₄)салицилат кальция 15-40, беззольный азотсодержащий дисперсант 20-35, продукт взаимодействия среднещелочного сульфоната кальция с алкил(С₁₂-С₂₄)салициловой кислотой до 100. Пакет может дополнительно содержать до 1,0 мас.% фракции алкилбензола, выкипающей в интервале 300-600°С. В качестве беззольного азотсодержащего дисперсанта пакет содержит сукцинимидную присадку или высокомолекулярное основание Манниха м.м. 1200-5000 и в качестве дитиофосфата цинка - ди(алкил)- и/или ди(алкиларил)дитиофосфат цинка. Моторное масло на нефтяной и/или синтетической основе содержит описанный выше пакет присадок в количестве 4-10 мас.%. Кроме пакета присадок моторное масло может содержать депрессорную и/или загущающую и антипенную присадки. Технический результат – повышение антиокислительных свойств и коллоидной стабильности. 2 н. и 4 з.п.ф-лы, 3 табл.

1. Пакет присадок к моторным маслам, включающий дитиофосфат цинка, алкил(С₁₂-С₂₄)салицилат кальция, беззольный азотсодержащий дисперсант, отличающийся тем, что дополнительно содержит продукт взаимодействия среднещелочного сульфоната кальция с алкил(С₁₂-С₂₄)салициловой кислотой при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Дитиофосфат цинка 15 - 30

Алкил(С₁₂-С₂₄)салицилат кальция 15 - 40

Беззольный азотсодержащий дисперсант 20 - 35

Продукт взаимодействия До 100