Изобретение относится к антифрикционным пластичным смазкам общего назначения, применяемым, во-первых, для предохранения поверхностей трения от износа, задира и коррозионного воздействия окружающей среды, а во-вторых, для снижения трения и, как следствие, снижения энергозатрат и экономии мощности устройств сопряжения.
Известны пластичные смазки для смазывания узлов трения, представляющие собой систему дисперсная фаза - дисперсионная среда, где в качестве дисперсионной среды могут использоваться нефтяные или синтетические масла, а в качестве дисперсной фазы (загустителя) - гидратированные кальциевые мыла синтетических высших жирных кислот или жирных кислот естественных жиров. В странах СНГ такие пластичные смазки известны под собирательным названием «солидолы» [1]. Эти смазки готовят на основе минеральных масел.
К таким смазкам с одной стороны относится водостойкая смазка общего назначения - солидол синтетический (солидол С, ГОСТ 4366-76. Смазка солидол синтетический), содержащий в качестве базового масла смеси индустриальных масел И-20А и И-40А, а в качестве загустителя - загуститель на основе синтетических жирных кислот фракций С22 и выше, С5-С9, С7-С9 [2], а с другой - водостойкая смазка общего назначения - солидол жировой (солидол Ж, ГОСТ 1033-79. Смазка, солидол жировой), содержащий в качестве базового масла смеси индустриальных масел И-20А и И-40А, а в качестве загустителя - загуститель на основе гидратированных кальциевых мыл естественных жиров - хлопкового масла и технического жира [3].
Прототипом к заявляемому изобретению является пластичная смазка, содержащая дистиллят вакуумный нефтяной и загуститель на основе гидратированных кальциевых мыл синтетических высших жирных кислот или высших кислот естественных жиров [4].
Недостатками известных пластичных смазок общего назначения - солидолов, и, в частности, смазки-прототипа являются относительно невысокие антифрикционные свойства, а также сравнительно узкий спектр сырьевой базы компонентов этих смазок.
Задачами, которые решаются с помощью настоящего изобретения, являются: повышение антифрикционных свойств смазки и расширение сырьевой базы.
Поставленные задачи решаются тем, что пластичная смазка, содержащая дистиллят вакуумный нефтяной и загуститель на основе гидратированных кальциевых мыл синтетических высших жирных кислот или высших кислот естественных жиров, согласно изобретению дополнительно содержит полиизопреновый масляный концентрат и ацетат холестерина, мас. %:
Сущность изобретения состоит в том, что предлагаемая пластичная смазка содержит полиизопреновый масляный концентрат ЛКИ-СМ (ТУ 0254-002-3199055-2004-11-22), который в заявляемом составе используется совместно с ацетатом холестерина (ТУ 6-09-4368-77).
Полиизопреновый масляный концентрат ЛКИ-СМ - это концентрат полиизопреновых каучуков в минеральном масле с содержанием основного вещества не менее 25-30 мас. %. Данный концентрат имеет кинематическую вязкость при 100°С порядка 5000-10000 сСт. Обладает высокой загущающей и адгезионной способностью. По внешнему виду полиизопреновый масляный концентрат ЛКИ-СМ представляет собой однородную липкую маслянистую массу от светло-коричневого до темно-коричневого цвета.
Ацетат холестерина используют в заявляемой композиции в качестве антифрикционной целевой добавки в количестве 0,5-1,5% по массе. Данное ограничение необходимо для создания благоприятных условий, при которых в граничной смазочной пленке инициируется формирование жидкокристаллической структуры. Как известно, ацетат холестерина является одним из наиболее типичных представителей холестерических жидких кристаллов, которые в объеме обеспечивают анизотропию физических свойств. Последнее, в частности, проявляется в способности жидких кристаллов выдерживать значительные нормальные нагрузки при одновременном низком сопротивлении сдвигу. Присутствие указанных веществ способствует образованию жидкокристаллического порядка в граничной смазочной пленке и, как следствие, приводит к низкой диссипации энергии в зоне динамического контакта [5]. Помимо этого положительным фактором при использовании заявляемых жидкокристаллических соединений является их экологическая чистота: они нетоксичны и беззольны. Повышение концентрации ацетата холестерина более 1,5 мас. % нецелесообразно из-за достаточно высокой его себестоимости.
Применение в заявляемой композиции 0,5-3,0 мас. % полиизопренового масляного концентрата ЛКИ-СМ улучшает товарный вид и липкость смазки, приводит к повышению ее вязкоупругих характеристик. Жидкокристаллические вещества и их смеси с высокомолекулярными соединениями при определенных рецептурно-технологических параметрах способны образовывать в маслах игольчатые структуры анизометрической формы, т.е. обеспечивать такую же коллоидную структуру, как и в мыльных пластичных смазках или солидолах. Это позволяет совместно использовать жидкие кристаллы и полимеры в качестве модификаторов структуры антифрикционных пластичных смазок общего назначения и проявляется в том, что при растяжении смазки образуется вытянутая структура, что свидетельствует о ее способности к большей деформации без разрыва. Повышение концентрации полиизопренового масляного концентрата более 3,0 мас. % нецелесообразно, т.к. может привести к неоправданному увеличению вязкостных характеристик смазки.
В результате применение в предлагаемом изобретении полиизопренового масляного концентрата совместно с ацетатом холестерина позволяет расширить сырьевую базу и одновременно повысить смазочные характеристики пластичной смазки при сохранении ее высокой стабильности.
Предлагаемая смазка готовится следующим образом.
В реактор загружается масляная «подушка», которая составляет 60-70% от общего расчетного количества дистиллята вакуумного нефтяного. Затем в реактор добавляется расчетные количества «известкового молочка» (23-30%-ный водный раствор гидроксида кальция) и синтетических жирных кислот или естественных жиров. После этого в реактор добавляют оставшееся количество дистиллята вакуумного нефтяного и расчетные количества полиизопренового масляного концентрата и ацетата холестерина. Процесс омыления и выпаривание свободной воды производят при температуре в реакторе 100-105°С. В ходе реакции отбирают пробы на текущий анализ - определение содержания воды, а также свободных кислот или щелочи, содержание которых не должно превышать значений, приведенных в технических условиях. При получении положительных анализов готовая смазка сливается в тару.
Составы образцов пластичной смазки приведены в таблице 1. Для сравнения в этой же таблице приведены известные составы: смазки-аналога солидола С (синтетического) и смазки-прототипа солидола Ж (жирового).
Антифрикционные свойства пластичной смазки оценивали на машине трения СМТ-1 по схеме «ролик - ролик». Ролики для машины трения СМТ-1 изготавливались из стали 45 (HRC 50-52) диаметром 40 мм и шириной 10 мм. Нижний ролик вращался с частотой 300 об/мин, что соответствовало линейной скорости скольжения 0,6 м/с. Верхний ролик во время испытаний оставался неподвижным и прижимался к нижнему с усилием, соответственно, 441, 588 и 735 Н. Пластичная смазка вводилась в зону трения одноразовым намазыванием тонким слоем на вращающийся ролик. Длительность проведения каждого опыта составляла 60 мин.
Результаты испытаний образцов пластичных смазок приведены в таблице 2.
Как видно из таблицы 2 в предлагаемом изобретении применение полиизопренового масляного концентрата и ацетата холестерина с оптимальным содержанием компонентов (составы 2-5) позволяет повысить антифрикционные свойства смазки, а именно, снизить коэффициент трения на 30-40%, уменьшить ширину лунки износа в 1,5-1,7 раза при сохранении неизменными их остальных физико-механических свойств.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Синицын В.В. Подбор и применение пластичных смазок. - М.: Химия, 1974 - 416 с.
2. ГОСТ 4366-76. Смазка солидол синтетический. - 5 с.
3. ГОСТ 1033-79. Смазка, солидол жировой. - 5 с.
4. Пат. 12252 С2 BY, С10М 109/00. Пластичная смазка / Мулярчик В.В., Данишевский В.Н., Рязанцева А.А., Константинов В.Г., Ермаков С.Ф., Паркалов В.П., Шулдыков Р.А. - № а 20041143; Заявл. 12.02.2007; Опубл. 30.08.09 // Афiцыйны бюлетэнь / Дзярж. пат. ведамства Рэсп. Беларусь. - 2009. - №4. - С. 112.
5. Купчинов Б.И., Родненков В.Г., Ермаков С.Ф. Введение в трибологию жидких кристаллов. - Гомель: Информтрибо, 1993. - 155 с.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА | 2003 |
|
RU2228351C1 |
ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ УЗЛОВ ТРЕНИЯ | 2011 |
|
RU2489480C1 |
ЖИРОВОЙ СОЛИДОЛ И ИСТОЧНИК ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ДЛЯ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2005 |
|
RU2271381C1 |
ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА ДЛЯ ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ УЗЛОВ ТРЕНИЯ | 2013 |
|
RU2529857C1 |
ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА | 1999 |
|
RU2163627C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ В ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛАХ | 2014 |
|
RU2597152C2 |
ПЛАСТИЧНЫЙ СМАЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ | 2004 |
|
RU2268291C1 |
Способ получения пластичной кальциевой смазки | 2016 |
|
RU2631112C1 |
МЕТАЛЛОПЛАКИРУЮЩАЯ ПРИСАДКА К МЫЛЬНЫМ ПЛАСТИЧНЫМ СМАЗКАМ | 1992 |
|
RU2067609C1 |
ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА | 1999 |
|
RU2169171C2 |
Настоящее изобретение относится к пластичной смазке, содержащей дистиллят вакуумный нефтяной и загуститель на основе гидратированных кальциевых мыл синтетических высших жирных кислот или высших кислот естественных жиров, согласно изобретению дополнительно содержит полиизопреновый масляный концентрат и ацетат холестерина, мас.%: полиизопреновый масляный концентрат 0,5-3,0; ацетат холестерина 0,5-1,5; загуститель на основе гидратированных кальциевых мыл синтетических высших жирных кислот или высших кислот естественных жиров 11,0-20,0; дистиллят вакуумный нефтяной - остальное до 100. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение антифрикционных свойств смазки и расширение сырьевой базы. 2 табл.
Пластичная смазка, содержащая дистиллят вакуумный нефтяной и загуститель на основе гидратированных кальциевых мыл синтетических высших жирных кислот или высших кислот естественных жиров, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полиизопреновый масляный концентрат и ацетат холестерина, мас. %:
Промывной бак для клозетов | 1927 |
|
SU12252A1 |
СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН | 1927 |
|
SU11318A1 |
Приспособление для суммирования отрезков прямых линий | 1923 |
|
SU2010A1 |
МНОГОЦЕЛЕВАЯ ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА ДЛЯ УЗЛОВ ТРЕНИЯ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ | 1997 |
|
RU2122570C1 |
Авторы
Даты
2016-02-20—Публикация
2014-12-03—Подача