МОТОРНО-РЕДУКТОРНОЕ МАСЛО ДЛЯ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ Российский патент 2006 года по МПК C10M169/04 C10M105/36 C10M107/10 C10M133/12 C10M129/10 C10M133/38 C10M137/04 C10N40/12 

Настоящее изобретение относится к области нефтехимии и авиационной технике, конкретно к моторно-редукторному маслу, предназначенному для работы в теплонапряженных газотурбинных (турбовинтовых) двигателях и высоконагруженных редукторах самолетов и вертолетов.

По современным представлениям единые моторно-редукторные масла должны обладать следующими основными служебными свойствами.

Вязкостно-температурные характеристики - кинематическая вязкость 5-8 мм²/с при 100°С и не более 9000 мм²/с при минус 40°С, температура застывания - не выше минус 55°С.

Термоокислительная стабильность - 200°С.

Механическая стабильность (деструкция при озвучивании) - не более 5%.

Испаряемость при 175°С - не выше 5%.

Трибологические показатели на ЧШМ - критическая нагрузка - не менее 84 кгс и диаметр пятна износа при нагрузке 194 Н - не более 0,4 мм.

Известно использование для турбовинтовых двигателей авиационной техники масла МН-7,5 у на основе минерального масла, содержащего загущающую, антиокислительную, противоизносную, противозадирную и другие присадки.

(«Горюче-смазочные материалы для авиационных двигателей», изд. «Мастер Лайн», Казань, 2002 г., с.301-302).

Известно также масло для газотурбинных двигателей самолетов и других газотурбинных установок на основе минерального масла, содержащего, мас.%: 2,6-ди-трет-бутил-паракрезол 0,01-2; N-фенил-альфа-нафтиламин 0,05-2; трикрезилфосфат или дифенил-пара-трет-бутил-фенилфосфат 0.5-5; бензо-триазол 0,005-0,2; масляный раствор полиалкилметакрилата с мол. массой 2.000-8.000 0,01-2.

(Патент РФ №2086609, С 10 М 161/00, 1997 г.).

Однако масла на минеральной основе, естественно, не удовлетворяют приведенным требованиям.

Известно, например, синтетическое масло Б-3В на основе сложных эфиров пентаэритрита и синтетических жирных кислот фракции С₅-С₉, которое содержит антиокислительную присадку - параоксидифениламин и противозадирную - 2-меркаптобензтриазол.

(«Горючесмазочные материалы для авиационных двигателей», изд. «Мастер Лайн», Казань, 2002 г., с.301-302).

Масло Б-3В имеет высокую смазывающую способность, однако оно не удовлетворяет современным требованиям к показателю термоокислительной стабильности при 200°С и уровню вязкости при температуре минус 40°С, а кроме того, оказывает заметное коррозионное воздействие на цветные металлы.

Известно масло для шарниров винтов вертолетов, содержащее, мас.%:

Фенил-альфа-нафтиламин0,01-0,54-Метил-2,6-ди-трет-бутилфенол0,001-1,0Диоктилсебацинат5,0-40,0Смесь моно- и диалкилпроизводных дифениламина0,001-0,01Серофосфоразотсодержащая присадка или смесь присадок, содержащих серу и фосфор2,0-10,0Сукцинимидная беззольная диспергирующая присадка0.8-3.0Полиизобутилен мол. мас. 600-13.000 или стирол-диеновый загуститель0-15,0Полиальфаолефиновое маслоДо 100

(Патент РФ №2122569, С 10 М 141/10, 1999 г.).

Однако это масло имеет недостаточно высокие антикоррозионные и низкотемпературные свойства.

Наиболее близким к заявляемому по составу компонентов является масло для теплонапряженных газотурбинных двигателей сверхзвуковой авиации, содержащее, мас.%:

Термостабильный диизооктилсебацинат10,0-15,02,6-ди-трет-бутил-паракрезол0,5-3,0Алкилированный дифениламин0,2-0,5Трикрезилфосфат или дифенил-пара-трет -бутил-фенилфосфат1,0-3,0Бензотриазол0,005-0,1Базовое маслоДо 100

Причем в качестве алкилированного дифениламина композиция содержит n,n¹-ди-нонил-дифениламин или смесь бутил- и октил-дифениламинов, а в качестве базового масла - синтетическое полиальфаолефиновое масло.

(Патент РФ №2185423, С 10 М 129/72, 2002 г.).

Однако это масло не может быть использовано как единое моторно-редукторное масло, так как не обладает требуемыми низкотемпературными, термоокислительными и трибологическими показателями.

Задачей изобретения является разработка моторно-редукторного масла для работы в авиационных двигателях и редукторах, обладающего улучшенной термоокислительной стабильностью и противоизносными свойствами.

Для решения поставленной задачи предлагается моторно-редукторное масло на основе базового масла, содержащее антиокислитель, ариловый эфир фосфорной кислоты и бензотриазол, которое согласно изобретению в качестве базового масла содержит диизооктилсебацинат или его смесь с полиальфаолефиновым маслом и дополнительно содержит загущающую присадку на основе полиалкилметакрилата VISCOPLEX 12-310 в количестве, обеспечивающем вязкость масла 5-8 мм²/с при 100°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Антиокислитель0,1-2,0Ариловый эфир фосфорной кислоты1,0-7,0Бензотриазол0,005-0,01Присадка VISCOPLEX 12-31010,0-20,0Базовое маслоДо 100

Причем моторно-редукторное масло содержит антиокислитель аминного или фенольного типа или их смесь и дополнительно может содержать поли-метилсилоксан в количестве 0,0003-0,0005 мас.%.

Отличиями заявляемого технического решения являются использование в качестве базового масла диизооктилсебацината или его смеси с полиальфаолефиновым маслом, а также вовлечение в состав масла загущающей присадки на основе полиалкилметакрилата VISCOPLEX 12-310 в количестве, обеспечивающем вязкость масла 5-8 мм²/с при 100°С, и соотношение компонентов.

Указанные отличия позволяют получить масло, соответствующее приведенным выше требованиям, предъявляемым к моторно-редукторным маслам для авиационной техники, при этом присадка VISCOPLEX 12-310, представляющая собой высокоочищенный, механически и термически стойкий загуститель, обеспечивает не только требуемую вязкость масла, но одновременно повышает эффективность содержащейся в композиции противоизносной присадки - арилового эфира фосфорной кислоты.

Предлагаемое масло готовят путем загущения базового масла и последующего введения функциональных присадок.

Все используемые в составе смазочной композиции компоненты являются продуктами промышленного производства.

В качестве антиокислителей используют алкилированные ароматические амины типа ДАТ по ТУ 38.101.1215-89 или n,n^!-ди-нонилдифениламин; 4-метил-2,6-ди-трет-бутил-фенол (Агидол-1) по ТУ 38.5901237-90 и фенил-альфа-нафтиламин (Неозон) по ТУ 6-14-202-74.

В качестве противоизносной присадки - трикрезилфосфат по ГОСТ 5728-76, дифенилпаратретбутилфенилфосфат по ТУ 6-05-1611-76, триксиле-нилфосфат по ТУ 6-05-161-78.

Бензотриазол - ТУ 6-09-1291-87.

Присадка VISCOPLEX 12-310 представляет собой масляный раствор полиметилметакрилата с мол. массой 1300-2000, имеет кинематическую вязкость при 100°С 850 мм²/с, температуру вспышки - более 120°С производства фирмы Rohmax Oil Additives.

Полиметилсилоксан - присадка ПМС-200А по ОСТ 6-02-20-79.

Базовое масло - термостабильный диизооктилсебацинат по ТУ 6-06-11-88 или его смесь с полиальфаолефиновым маслом - ПАО-4 или ПАО-6.

Для иллюстрации сущности предложенного технического решения было приготовлено 5 образцов предлагаемого масла, состав которых приведен в таблице 1.

Лабораторные испытания приготовленных образцов масла проводились принятыми для моторно-редукторных масел квалификационными методами. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Данные, приведенные в таблице 2, подтверждают высокую эффективность предлагаемого масла. Предлагаемое масло представляет собой современное авиационное универсальное моторно-редукторное масло в вязкостном классе 5-8 мм²/с при 100°С, которое может заменить такие масла, как МН-7,5у, Б-3В и, не имея присущих этим маслам недостатков (являясь практически не деструктурирующим), полностью соответствует современным требованиям.

Таблица 1.Состав образцов предлагаемого моторно-редукторного масла.№№ ппНаименование компонентовСодержание компонентов в образцах, мас.%123451.Присадка ДАТ-0,20,51,0-2.Агидол-1--1,0-0,53.Неозон0,3--0,70,54.Трикрезилфосфат4,05,05,05,07,05.Бензотриазол0,010,0150,020,10,076.VISCOPLEX 12-31015,514,0-10,020,07.Полиметилсилоксан0,0002-0,00050,00030,00048.ДиоктилсебацинатДо 100До 10010,0До 10010,09.ПАО-4--До 100-До 100

Таблица 2Результаты испытаний образцов предлагаемого моторно-редукторного масла.№№ ппНаименование показателейОбразцы предлагаемого моторно-редукторного маслаОбразец масла по прототипу123451Вязкость кинематическая, мм²/с при:       - 100°С7,697,523,85,88,73,8 - минус 40°С7500730048006900880030002Температура застывания, °Сминус 57минус 59минус 60минус 59минус 58минус 603Температура вспышки в открытом тигле, °С2202202042202041904Трибологические характеристики, определяемые на четырехшариковой машине трения       - критическая нагрузка (Р_к) Н(кгс)848980898971 - показатель износа при осевой нагрузке 196Н (20 кгс), мм0,290,320,450,300,350,45Термоокислительная стабильность при 200°С в течение 50 час при расходе воздуха (10+0,5) дм³/ч по ГОСТ 23797:
Свойства после окисления: а) кинематическая вязкость, мм²/с при       - 100°С9,137,975,26,710,54,55 - минус 40°С8040905063008100112005400 б) кислотное число, мг КОН/г масла1,431,271,121,141,123,1

Изобретение относится к области нефтехимии и авиационной технике, конкретно к моторно-редукторному маслу, предназначенному для работы в теплонапряженных газотурбинных (турбовинтовых) двигателях и высоконагруженных редукторах самолетов и вертолетов. Сущность: масло в качестве базового масла содержит диизооктилсебацинат или его смесь с полиальфаолефиновым маслом и дополнительно содержит загущающую присадку на основе полиалкилметакрилата VISCOPLEX 12-310 в количестве, обеспечивающем вязкость масла 5-8 мм²/с при 100°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%: антиокислитель 0,1-2,0, ариловый эфир фосфорной кислоты 1-7, бензотриазол 0,005-0,01, присадка VISCOPLEX 12-310 10-20, базовое масло до 100. Предпочтительно, масло содержит антиокислитель аминного или фенольного типа или их смесь, и дополнительно может содержать полиметилсилоксан в количестве 0,0003-0,0005 мас.%. Технический результат - повышение термоокислительной стабильности и противоизносных свойств. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Моторно-редукторное масло на основе базового масла, содержащее антиокислитель, ариловый эфир фосфорной кислоты и бензотриазол, отличающееся тем, что оно в качестве базового масла содержит диизооктилсебацинат или его смесь с полиальфаолефиновым маслом и дополнительно содержит загущающую присадку на основе полиалкилметакрилата VISCOPLEX 12-310 в количестве, обеспечивающем вязкость масла 5-8 мм²/с при 100°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Антиокислитель0,1-2,0Ариловый эфир фосфорной кислоты1,0-7,0Бензотриазол0,005-0,01Присадка VISCOPLEX 12-31010,0-20,0Базовое маслоДо 100