ЗАЩИТНЫЙ СМАЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2005 года по МПК C10M129/16 C10M129/16 C10M135/10 C10M133/08 C10M159/06 C10M129/10 C10M133/44 C10N30/12 C10N50/02 

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, а именно к смазочным материалам, представляющим собой пленкообразующие ингибированные составы, предназначенные для консервации металлоконструкций из черных и цветных металлов авиационной, космической, автомобильной и сельскохозяйственной техники.

Известен защитный материал, содержащий, мас.%:

Кубовые остатки синтетических жирных кислот30,0-45,0Оксид кальция3,2-6,5Отработанный медно-хром-бариевый катализатор производства высших жирных спиртов1,7-5,0Карбоновые кислоты C₁₆-C₁₈3,6-11,5Углеводородный растворительдо 100

(патент РФ 2028353, кл. С 09 D 191/100, 1995 г.).

Известен также защитный смазочный материал, содержащий, мас.%:

Алкилбензолсульфонат кальция3,0-15,0Соль окисленных твердых нефтяных углеводородов и алкилбензолсульфоната щелочноземельного металла10,0-30,0Твердые нефтяные углеводороды4,0-15,0Алкилфеноламинная смола1,0-18,0Касторовое масло1,5-8,0Алкилсалицилат кальция0,1-1,0Органический растворительдо 100

(патент РФ № 2123031, кл. С 10 М 167/00, 1998).

Недостатком этих материалов является то, что они не обеспечивают достаточной эффективности при защите от коррозии в агрессивных средах по отношению к черным и цветным металлам.

Описанные материалы плохо растекаются по металлической поверхности, не вытесняют агрессивный электролит с металла и не проникают в микрозазоры и трещины, пленки продукта растрескиваются в условии вибрации и перепада температур (+40)°С-(-40)°С.

Наиболее близким к заявляемому является защитный смазочный материал, содержащий, мас.%:

Алкилбензолсульфонат щелочноземельного металла15,0-35,0Высшие алифатические амины фр. С₁₇-С₂₀0,5-7,0Твердые нефтяные углеводороды1,0-6,0Алкилфенол фр. C₈-С₁₂1,0-5,0Пленкообразователь5,0-30,0Антистатическая добавка0,1-1,0Бензотриазол0,1-0,62,2¹-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол)0,1-1,0Окисленные твердые углеводороды0,5-10,0Органический растворительдо 100

(патент РФ № 2148621, кл. С 10 М 163/00, 2003 г.).

Недостатком этого состава является неэффективность его в присутствии плесневых грибов и бактерий, что приводит к повреждению целостности защитной пленки и появлению коррозионных повреждений металла в процессе эксплуатации.

Задача предлагаемого изобретения - создание защитного смазочного материала с высоким уровнем защитных свойств по отношению к черным и цветным металлам в коррозионно-агрессивных средах в присутствии плесневых грибов и бактерий, повреждающих целостность защитной пленки и вызывающих коррозию металла в процессе эксплуатации.

Поставленная задача решается разработанным защитным смазочным материалом, содержащим, мас.%:

Алкилбензолсульфонат кальция15,0-25,0Высшие алифатические амины фр. С₁₇-С₂₀1,0-6,0Твердые нефтяные углеводороды1,0-4,0Алкилфенол фр. C₈-C₁₂1,0-5,0Бензотриазол0,1-0,8Пленкообразователь20,0-30,0Антистатичекая добавка0,1-1,02,2¹-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол)1,5-2,5Этилцеллозольв0,5-1,0Органический растворительдо 100

Причем предлагаемый защитный материал может дополнительно содержать антиоксидант 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол в количестве 0,1-1 мас.% и антипенную добавку полиметилсилоксан ПМС-200А в количестве 0,001-0,005 мас.%.

В качестве пленкообразователя предлагаемый защитный материал содержит алкидностирольный лак или алкилфеноламинную смолу, в качестве антистатической добавки - Сигбол или алкилсалицилат кальция.

Отличием заявленного технического решения является введение в защитный смазочный материал дополнительного компонента - этилцеллозольва в количестве 0,5-1,0 мас.%, а также увеличение содержания 2,2¹-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенола) до 1,5-2,5 мас.%, что приводит к возникновению синергетического эффекта в части подавления роста плесневых грибов и бактерий, при заявленном соотношении компонентов смазочного материала.

Указанное отличие позволяет получить высокий уровень защитных свойств по отношению к черным и цветным металлам в коррозионно-агрессивных средах в присутствии плесневых грибов и бактерий, повреждающих целостность защитной пленки и вызывающих коррозию металла в процессе эксплуатации авиационной, космической, автомобильной и сельскохозяйственной техники.

Известно применение этилцеллозольва в качестве антиводокристаллизационной присадки в топливах (Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справоч. изд. под ред. В.М.Школьникова, М., \Химия\, 1989, с.48).

Авторами изобретения установлено, что этилцеллозольв в концентрации 2 мас.% и выше полностью подавляет рост плесневых грибов и бактерий, однако ухудшает эксплуатационные свойства, а именно резко снижается вязкость и значительно возрастает время полного высыхания пленки продукта.

Использование этилцеллозольва в меньшем количестве (0,5-1,0), мас.% в заявляемом защитном составе (без добавления 2,2¹-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенола) не эффективно, так как не позволяет полностью подавить рост плесневых грибов и бактерий.

2,2¹-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол) широко используется в качестве антиоксиданта в смазочных материалах в концентрации до 1,0 мас.%.

В концентрации 1,5-2,5 мас.% в заявляемом составе (без добавления этилцеллозольва) он проявляет биоцидные свойства, но не способен полностью подавить роста плесневых грибов и бактерий, дальнейшее увеличение концентрации 2,2¹-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенола) не дает желаемого результата. Сочетание этилцеллозольва и 2,2¹-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенола) в заявленном соотношении в защитном смазочном материале дает синергетический эффект в части подавления роста плесневых грибов и бактерий.

Результаты испытаний заявляемого состава по подбору бактерицидных присадок приведены в таблице 1.

Грибостойкость заявляемого состава оценивали по степени роста на них плесневелых грибов и бактерий в баллах по 4-бальной шкале (балл 0 - рост плесневелых грибов и бактерий на образцах и на среде вокруг образцов отсутствует; балл 1 - образцы незначительно зарастают; балл 2 - рост плесневелых грибов и бактерий на 50% поверхности образцов; балл 3 - рост плесневелых грибов и бактерий на более 50-ти % поверхности образцов). Для испытаний использовались наборы видов грибов:

Набор № 1 - по ГОСТ 9.052

Набор № 2 - грибы, выделенные с металлических поверхностей деталей авиационной техники, имеющих коррозионные поражения.

Таблица 1Наименование компонентов бактерицидовЗащищаемый состав по примеру 2 табл. 2 плюс бактерицид, мас.% 1234567892,2¹-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол)--1,01,52,51,52,5-2,5Этилцеллозольв0,51,01,00,50,51,01,02- Набор видов плесневых грибовСтепень развития грибов, баллНабор №1333000002Набор №2333000002

Состав и назначение компонентов, образующих заявляемое вещество.

Алкилбензолсульфонат кальция используют в качестве маслорастворимого ингибитора коррозии донорного действия, например С-150 (ТУ 38.101685-84) или КНД (ТУ 38.1011283-89, изм. 1, 2).

Высшие алифатические амины фр. С₁₇-С₂₀ используют в качестве ингибитора коррозии акцепторного действия (ТУ 6-02-740-80).

Твердые нефтяные углеводороды, например церезин 80 (ГОСТ 2488-79, изм. 1, 2), используют в качестве загущающих компонентов в маслах и пленкообразующих ингибированных нефтяных составах.

В качестве пленкообразователя наиболее подходящим является алкидностирольный лак МС-080 (ТУ 6-10-937-75, изм. 1-5), может быть использована также акилфеноламинная смола Октофор N (ТУ 2-01-2-22-78), которые способствуют образованию не только прочной пленки продукта, но и пленки, обладающей высокой эластичностью, что особенно важно в условиях сильных вибрационных нагрузок и большого перепада температур.

Для повышения электропроводности состава, то есть снижения его электризуемости, используется антистатическая добавка Сигбол (ТУ 38.101.741-78), также может быть использовано алкилсалицилатная присадка АСК (ОСТ 38.01243-81).

Используемый в композиции алкилфенол фр. C₈-C₁₂ (ТУ 38.601-07-40-98) выполняет функцию пластификатора, что обуславливает формирование более однородной пленки и повышает эластичность.

Бензотриазол (ТУ 6-09.12-91) используется как ингибитор коррозии для цветных металлов.

Для предотвращения процесса окисления заявляемый состав может содержать 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол Агидол-1 (ТУ 38.5901237-90, изм. 1, 2).

2,2¹-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол) Агидол-2 (ТУ38.101617-86) используется как антиокислитель и как один из компонентов биоцидной добавки.

Этилцеллозольв (ГОСТ 8313-88) используется как компонент биоцидной добавки.

Полиметилсилоксановая присадка ПМС-200 А (ОСТ 6-02-20-79, изм. 1-4) используется при необходимости в качестве антипенной присадки.

В качестве органического растворителя используется ксилол (ГОСТ 9410-78) или сольвент нефрас А-130/150 (ГОСТ 10214-78).

Изготовление заявленного защитного смазочного материала осуществляется по нижеследующей технологии и последовательности операций:

- термомеханическое диспергирование расплавленных твердых углеводородов (церезина), алифатических аминов, алкилфенола в алкилбензолсульфонате кальция при температуре (75-90)°С;

- добавление пленкообразователя, подъем температуры до (100-110)°С и продолжение термомеханического диспергирования в течение 1,0-2,0 часов;

- охлаждение смеси до (75-90)°С, добавление присадок бензотриазола, агидола-2, при необходимости агидола-1, этилцеллозольва, антистатической присадки и продолжение термомеханического диспергирования в течение 0,5-1,0 часа;

- охлаждение смеси до (30-50)°С и диспергирование полученной смеси в ксилоле, при необходимости добавляют антипенную присадку;

- охлаждение продукта и гомогенизация.

По описанной технологии были приготовлены следующие образцы защитных смазочных материалов (таблица 2).

У изготовленных образцов оценивали защитные свойства в камере соляного тумана (ГОСТ 9.054-75, метод 3), защитные свойства при постоянном погружении в морскую воду (ГОСТ 9.054-75, метод 4), грибостойкость (ГОСТ 9.052, метод 4) (таблица 3).

Из данных этой таблицы следует, что поставленная задача настоящего изобретения выполнена. Заявляемый состав имеет высокий уровень защитных свойств по отношению к черным и цветным металлам в коррозионно-агрессивных средах (в камере соляного тумана и при постоянном погружении в электролит), в присутствии плесневых грибов и бактерий, повреждающих целостность защитной пленки и вызывающих коррозию металла в процессе эксплуатации.

Использование: в области нефтепереработки и нефтехимии. Сущность изобретения: материал содержит в мас.%: алкилбензолсульфонат кальция 15,0-25,0, высшие алифатические амины фракции С₁₇-С₂₀ 1,0-6,0, твердые нефтяные углеводороды 1,0-4,0, алкилфенол фракции C₈-C₁₂ 1,0-5,0, бензотриазол 0,1-0,8, пленкообразователь 20,0-30,0, антистатическую добавку 0,1-1,0,2,2¹-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол) 1,5-2,5, этилцеллозольв 0,5-1,0, органический растворитель до 100. Материал может дополнительно содержать 0,1-1 мас.% антиоксиданта - 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола и 0,001-0,005 мас.% антипенной добавки - полиметилсилоксана ПМС-200А. Технический результат - повышение уровня защитных свойств по отношению к черным и цветным металлам в коррозионно-агрессивных средах в присутствии плесневых грибов и бактерий, повреждающих целостность защитной пленки и вызывающих коррозию металла в процессе эксплуатации воздушных судов, космической, автомобильной и сельскохозяйственной техники. 2 з. п. ф-лы, 3 табл.

1. Защитный смазочный материал, содержащий алкилбензолсульфонат кальция, высшие алифатические амины фракции C₁₇-C₂₀, твердые нефтяные углеводороды, алкилфенол фракции C₈-C₁₂, бензотриазол, пленкообразователь, антистатическую добавку, 2,2¹-метилен-бис(4-метил-6-третбутилфенол) и органический растворитель, отличающийся тем, что дополнительно содержит этилцеллозольв при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алкилбензолсульфонат кальция15,0-25,0Высшие алифатические амины фр. C₁₇-C₂₀1,0-6,0Твердые нефтяные углеводороды1,0-4,0Алкилфенол фр. C₈-C₁₂1,0-5,0Бензотриазол0,1-0,8Пленкообразователь20,0-30,0Антистатическая добавка0,1-1,02,2¹-метилен-бис(4-метил-6-третбутилфенол)1,5-2,5Этилцеллозольв0,5-1,0Органический растворительДо 100