МОТОРНОЕ МАСЛО Российский патент 2015 года по МПК C10M135/16 C10N30/06 C10N30/08 C07D233/42 

Описание патента на изобретение RU2561731C2

Изобретение относится к составам моторных масел, а именно моторных масел с противоизносными-противозадирными присадками.

Известны моторные масла, в которые для предотвращения потерь на трение и уменьшения износа двигателя, обусловленных пониженной вязкостью масла, внесена присадка в виде диалкилдитиофосфата цинка (ZnDTP) или дисульфидные соединения [RU 2469076; US 7074745], что обеспечивает маслу высокие противоизносные и противозадирные свойства.

Недостатком моторного масла с присадкой ZnDTP является неустойчивость присадки, разлагающейся с образованием кислотного материала.

Известны моторные масла с присадками из серосодержащих соединений, которые получают взаимодействием норборнена, эндо- или экзодициклопентадиена с элементарной серой в присутствии 0,5-2,0% от массы указанных соединений катализатора - N(диметиламинометилен)-бензотриазола и процесс проводят при 125-130°C [RU №2177477].

К недостаткам его относится специфичность и большая себестоимость реагентов и катализатора. Такие же недостатки присущи моторным маслам со фторсодержащими присадками [JP 259482; RU 449925; US 4203856, 6734320].

Известно моторное масло с присадкой, представляющей собой 4-неопентил-5-третбутил-1,2-дитиоциклопентен-3-тион, полученный взаимодействием тримеров изобутилена с серой (ЛЗ-ТИБ-6, ТУ38120-70).

Данная присадка обладает в основном противозадирными свойствами и не является противоизносной.

Наиболее близкими аналогами предлагаемого моторного масла являются:

- моторные масла с противоизносными присадками на основе производных алкилфенолов (ЦИАТИМ-339, ГОСТ 83-77), полученных взаимодействием алкилфенолов с хлоридами серы и дальнейшим омылением гидроокисью бария;

- моторные масла с присадками из производных диэфиров дитиофосфорных кислот (ДФ-11, ОСТ 38129-73), которые представляют собой 50 мас. % раствор в масле диалкилдитиофосфата цинка, полученного на основе изобутилового и 2-этилгексилового спиртов;

- моторное масло с присадкой, представляющей собой диалкилфенилдитиофосфат цинка в минеральном масле (ВНИИНП-354), который улучшает антиокислительные, противоизносные, антикоррозионные свойства смазочных масел.

При малых предельных напряжениях сдвига Pk, характеризующего прочность пространственной структуры при использовании какой-либо из присадок, являющихся ближайшими аналогами (ДФ-11, ЦИАТИМ-339, ВНИИНП-354), наблюдается (таблица 1) течение с наибольшей вязкостью, коагуляционная структура быстро разрушается и не успевает вновь восстановиться даже при медленном течении согласно модели Шведова-Бингама [Rheology, Theory and Applications, F.R. Eirich. Ed, New York, 1962].

Коагуляционная структура системы масло-присадка представляет эмульсию II рода с присущими ей пространственной сеткой и механическими свойствами. Эти свойства у указанных выше моторных масел обеспечивают лишь невысокие структурно-механические показатели, что снижает эффективность применения масел с указанными присадками.

Задачей данного изобретения является повышение противоизносно-противозадирной эффективности масла.

Поставленная задача решается тем, что моторное масло включает, наряду с базовым маслом, в качестве присадки или одной из присадок, 1,3-ди-(пиперидинометилен)-2-тион-имидазолидин с принятым и используемым далее названием «ОЗОНИН-108» и структурной формулой

в концентрации от 0,5 мас. % до 0,75 мас. %.

В качестве базового масла в настоящей композиции может быть использовано любое серийно выпускаемое моторное масло.

Указанное соединение описано в авторском свидетельстве №834013, оно является производным 2-имидазолидин-тиона и представляет собой кристаллический порошок белого цвета, способный растворяться в маслах, бензине, бензоле, толуоле. В основе технологии получения ОЗОНИНА-108 лежит синтетический метод, но широко используется также и метод получения солей четвертичных аммониевых оснований из кислот природных жиров.

В каждую молекулы предлагаемой присадки входит по одному атому серы, что обеспечивает маслу противоизносные и противозадирные свойства. Наличие в каждой молекуле присадки лишь одного атома серы исключает повышенную коррозию металлов, имеющую место, например, при использовании в качестве присадок полисульфидных соединений, имеющих в каждой молекуле по несколько атомов серы, соединенных в цепочку. В масле по патенту RU 2469076, например, для уменьшения вредного воздействия присадок, содержащих по несколько атомов серы в молекуле, ограничивают количество таких присадок в масле.

Присадка предлагаемого масла содержит группы -СН2-, которые регулируют трение благодаря контактному взаимодействию радикалов с активными центрами структурированных систем, а также мозаичному взаимодействию адсорбционных слоев присадок, которые являются поверхностно-активными веществами (ПАВ), повышающими реологические свойства системы масло-присадка [Урьев Н.Б. Физико-химическая механика и технологии дисперсных систем, М, «Знание», 1975]. Влияние различных по химической природе и строению радикалов на структурно-реологические свойства системы позволяет как ускорить, так и замедлить структурообразование. В данном случае возникновение структурно-механического барьера по Ребиндеру П.А [Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур. - В сб.: «Физико-химическая механика дисперсных структур». М., «Наука», 1966] связано с тем, что адсорбционные слои ПАВ могут образовывать двухмерные кристаллоподобные структуры, обладающие упругостью и механической прочностью на сдвиг.

Присадку ОЗОНИН-108 можно рассматривать как короткоцепочечное ПАВ с двумя радикалами

способными образовывать адсорбционные слои на границе раздела масло-ОЗОНИН-108, и этим можно объяснить возрастание упруговязкопластичных свойств данной присадки. При этом степень дисперсности и форма молекул ОЗОНИНА-108, а также сохранение тонких жидких прослоек воды между агрегатами ПАВ при их адсорбции оказывают пластифицирующее действие.

Структурно-механические свойства присадки определяются силами взаимодействия ее частей, и оптимизацию баланса этих сил (электростатических, Ван-дер-Вальса) производят варьированием содержания присадки в масле.

Для исследования структурно-реологических свойств предлагаемого моторного масла проводили серию экспериментов на ротационном вискозиметре Reotest-2 и четырехшариковой машине трения.

В таблице 1 приводятся характеристики различных масел с товарными присадками и с предлагаемой присадкой ОЗОНИН-108.

При использовании моторного масла, содержащего ОЗОНИН-108 в качестве присадки, предел текучести по Бингаму Pk (предельное напряжение сдвига) с увеличением концентрации присадки до 0,75 мас. % заметно увеличивается (см. столбец 2 таблицы 1), а пластическая вязкость возрастает (см. столбец 4 таблицы 1) и практически не изменяется в дальнейшем, устанавливается стационарное течение с равновесной коагуляционной структурой, обладающей упруговязкопластичными свойствами. Данные эффекты достигаются при гораздо меньших концентрациях ОЗОНИНА-108, а именно в диапазоне 0,5-0,75 мас. %, чем при использовании присадок ДФ-11, ЦИАТИМ-339 и ВНИИНП-354.

В случаях, когда приложенное напряжение сдвига Рс оказывается существенно больше предела текучести Pk, происходит возникновение остаточных деформаций в системе, характерных для пластичных тел, что приводит к снижению прочности пространственной структуры, ухудшению пластических свойств и негативно сказывается на износостойкости системы. Экспериментальные данные (таблица 1) показывают, что при повышении концентрации ОЗОНИН-108 в диапазоне 0,5-0,75 мас. % значение предела текучести Pk растет медленнее, чем значение напряжения сдвига Pc: абсолютное значение разности (Pc-Pk) согласно таблице 1 снижается при росте концентрации ОЗОНИН-108, в то время как для присадок ДФ-11, ЦИАТИМ-339 и ВНИИНП-354 абсолютное значение разности (Pc-Pk) растет с ростом концентрации присадки. Это свидетельствует о повышении противоизносно-противозадирной эффективности масла с присадкой ОЗОНИН-108.

Похожие патенты RU2561731C2

название год авторы номер документа
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ПРИСАДКА К МОТОРНЫМ МАСЛАМ 2010
  • Золотов Владимир Александрович
  • Бартко Руслан Владимирович
  • Паренаго Олег Павлович
  • Кузьмина Галина Николаевна
  • Золотов Алексей Владимирович
RU2442820C1
Смазочная композиция для ходовых систем на основе рапсового масла 2023
  • Володько Олег Станиславович
  • Быченин Александр Павлович
  • Бухвалов Артем Сергеевич
  • Бажутов Денис Николаевич
RU2804615C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ И СМАЗОЧНОЕ МАСЛО 1995
  • Гордаш Юрий Тимофеевич[Ua]
  • Зерзева Инна Моисеевна[Ua]
  • Шафранский Евгений Львович[Ru]
  • Дорошенко Анатолий Николаевич[Ru]
  • Алдохина Татьяна Филипповна[Ua]
  • Катков Иван Николаевич[Ru]
RU2076895C1
СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1992
  • Гулин Е.И.
  • Молдаванов В.А.
  • Маслов Н.Н.
  • Федорова А.Ф.
  • Кожевников С.А.
  • Метла Л.В.
  • Зайцев С.Н.
  • Соколов Б.Г.
  • Федоров А.А.
  • Тимофеев Ф.В.
RU2088637C1
СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ УЗЛОВ ТРЕНИЯ 1995
  • Мельников В.Г.
  • Платонова Р.Г.
  • Котин Е.Б.
  • Башкатова С.Т.
  • Рогов А.Я.
  • Васильев О.А.
  • Агафонова М.И.
  • Денисенко Е.В.
RU2106396C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ 2005
  • Бакунин Виктор Николаевич
  • Гришина Ирина Николаевна
  • Сергей Ильич
  • Зиненко Сергей Александрович
  • Попова Зинаида Викторовна
RU2278151C1
ПРОТИВОЗАДИРНЫЕ И ПРОТИВОИЗНОСНЫЕ ПРИСАДКИ К МАСЛАМ, РАБОТАЮЩИМ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ 2009
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Кириченко Генриэтта Николаевна
  • Глазунова Валентина Ивановна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Десяткин Алексей Александрович
  • Ахметов Арслан Рифхатович
  • Королев Вячеслав Владимирович
RU2418042C2
ПРОТИВОЗАДИРНЫЕ И ПРОТИВОИЗНОСНЫЕ ПРИСАДКИ К МАСЛАМ, РАБОТАЮЩИМ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ 2008
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Кириченко Генриэтта Николаевна
  • Глазунова Валентина Ивановна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Пудас Марко
  • Десяткин Алексей Александрович
  • Поподько Наталья Романовна
  • Королев Вячеслав Владимирович
RU2434936C2
ПАКЕТ ПРИСАДОК К МОТОРНЫМ МАСЛАМ И МАСЛО, ЕГО СОДЕРЖАЩЕЕ 2011
  • Бартко Руслан Владимирович
  • Золотов Владимир Александрович
  • Цехан Виктория Игоревна
RU2461609C1
ПРОТИВОЗАДИРНЫЕ И ПРОТИВОИЗНОСНЫЕ ПРИСАДКИ К МАСЛАМ, РАБОТАЮЩИМ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ 2008
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Кириченко Генриэтта Николаевна
  • Глазунова Валентина Ивановна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Пудас Марко
  • Десяткин Алексей Александрович
  • Поподько Наталья Романовна
  • Королев Вячеслав Владимирович
RU2382816C1

Реферат патента 2015 года МОТОРНОЕ МАСЛО

Настоящее изобретение относится к моторному маслу, содержащему в качестве присадки 1,3-ди-(пиперидинометилен)-2-тион-имидазолидин со структурной формулой I, в концентрации от 0,5 мас. % до 0,75 мас. %. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение противоизносно-противозадирной эффективности моторного масла. 1 табл.

I

Формула изобретения RU 2 561 731 C2

Моторное масло, включающее в качестве присадки или одной из присадок 1,3-ди-(пиперидинометилен)-2-тион-имидазолидин со структурной формулой

в концентрации от 0,5 мас. % до 0,75 мас. %.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2561731C2

US 4092255 A1, 30.05.1978
СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1992
  • Панкратов Владимир Николаевич
  • Синицын Виктор Владимирович
  • Магомедов Гатем Аскерович
RU2010840C1
Вулканизуемая резиновая смесь наОСНОВЕ НЕНАСыщЕННОгО КАучуКА 1979
  • Михайлова Галина Николаевна
  • Бабаян Вилен Гургенович
  • Киро Зоя Борисовна
  • Ангерт Людмила Григорьевна
  • Симаненкова Лилия Борисовна
  • Балутина Ольга Антоновна
SU834013A1
СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2008
  • Ито Коки
RU2469076C2
US 4203856 A1, 20.05.1980

RU 2 561 731 C2

Авторы

Маркова Светлана Александровна

Махиборода Максим Александрович

Даты

2015-09-10Публикация

2014-08-26Подача