ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА Российский патент 2017 года по МПК C10M159/24 C10M169/02 C10N30/06 C10N30/08 

Изобретение относится к составу пластичных смазок, предназначенных для тяжелонагруженных узлов трения, работающих при высоких температурах, во влажных и агрессивных средах, и может быть использовано в нефтегазовой, металлургической, автомобильной промышленностях.

Известна высокотемпературная пластичная смазка ЦИАТИМ-221 (RU 2339683, ГОСТ 9433-80), содержащая полиоргансилоксановую жидкость 132-25, загущенную кальциевым мылом стеариновой кислоты с добавлением церезина-80 и пакета присадок.

Недостатками указанной смазки являются невысокая предельная температура использования (до 150°С), гигроскопичность и плохие противоизносные свойства.

Известна многоцелевая пластичная смазка Литол-24. В состав смазки Литол-24 (RU 2202601, ГОСТ 21150-87) входит загуститель - литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты 13%, антиокислительная присадка дифениламин - 0,5% или неозон-Д - 0,7%, вязкостная присадка - полиизобутилен П-20 (М.м. 15000 25000) - 4%, дисперсионная среда - смесь масел веретенного АУ и индустриального И-50А (1:3) или остаточных или дистиллятных масел западно-сибирских нефтей - до 100.

Недостатками указанной смазки являются невысокая предельная температура использования (до 130°С), а также низкие противоизносные и противозадирные свойства при высоких удельных нагрузках.

Известна пластичная смазка, содержащая сверхосновной сульфонат кальция, додецилбензолсульфокислоту, нефтяное масло, 12-гидрооксистеариновую кислоту, метанол, уксусную кислоту, гашеную известь, борную кислоту, воду. Недостатками указанной смазки являются сложность компонентного состава, использование вредных и опасных для человека соединений (US 5308514, 1994).

Известна пластичная смазка Униол-1 (RU 2177982, 2001, ТУ 38-20181-70), в состав которой входит масло МС-20 в количестве 80±2%, синтетические жирные кислоты (СЖК) 11±1%, синтетическая уксусная кислота в количестве 4±1%, известь 4±0,5% и присадка дифениламин 0,4-0,5%.

Недостатки смазки заключаются в невысокой предельной температуре использования (до 150°С), низких противоизносных и противозадирных свойствах, а также в пониженной коллоидной стабильности, склонности к термоупрочнению.

Наиболее близкой к изобретению является пластичная смазка, в состав которой входит сульфонат кальция 59,2-69,9%, уксусная кислота 7,0-12,2%, оксид кальция 1,2-5,3%, вода дистиллированная 2,0-4,8%, остаточное нефтяное масло с вязкостью 17-44 мм²/с при 100°С до 100% (RU 2581463, 2016).

Недостатком указанной смазки являются недостаточно высокие эксплуатационные свойствами, в частности низкая термомеханическая стабильность, вследствие чего последнюю невозможно использовать для смазки высокотемпературных узлов трения.

Таким образом, известная смазка является недостаточно эффективной.

Задачей изобретения является повышение эффективности пластичной смазки.

Поставленная задача достигается описываемой пластичной смазкой, содержащей сульфонат кальция, уксусную кислоту, 12-оксистеариновую кислоту, оксид кальция, воду дистиллированную, остаточное нефтяное масло с вязкостью 17-44 мм²/с при 100°С при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сульфонат кальция 63,23-66,73 уксусная кислота 7,50-8,25 оксид кальция 1,56-1,76 вода дистиллированная 4,68-5,28 12-оксистеариновая кислота 0,35-2,50 остаточное нефтяное масло с вязкостью 17-44 мм²/с при 100°С - остальное до 100

Достигаемый технический результат заключается в создании пластичной смазки, обладающей высокой термомеханической стабильностью, пониженной склонностью к выделению масла при хранении, а также улучшенными противозадирными свойствами при сохранении высоких показателей других эксплуатационных характеристик.

Описываемую смазку получают следующим образом.

Для получения смазки используют следующие компоненты:

- сульфонат кальция, в частности, по ТУ 38.1011283-2004 - присадка КНД-150.

- уксусная кислота в виде, например, ледяной или водного раствора по ГОСТ 19814-74.

- оксид кальция по ГОСТ 8677-76.

- остаточное нефтяное масло с вязкостью 17-44 мм²/с при 100°С.

В качестве указанного нефтяного масла возможно использовать различные остаточные нефтяные масла с вязкостью 17-44 мм²/с при 100°С, например остаточное нефтяное масло для прокатных станов по ТУ 38.101312-2001, масло базовое остаточное селективной очистки по ТУ 38.101760-82 с изм. 1-6, ОКП 02 5396 1700, 12-оксистеариновая кислота по ТУ 38.101721-78 с изм. 1-3.

Описываемую смазку готовят загущением остаточного масла (дисперсионной среды) сульфонатом кальция и уксусной кислотой при температуре 80°С - 90°С в течение 3-4 часов (стадия структурообразования). На этой же стадии добавляют 12-оксистеариновую кислоту. Затем добавляют оксид кальция, разведенный в воде, после чего выпаривают воду при температуре 130°С - 145°С. Образованный продукт охлаждают до комнатной температуры с получением целевой пластичной смазки.

Ниже приведен пример, иллюстрирующий, но не ограничивающий описываемое изобретение.

Пример

По вышеприведенной технологии готовят 5 образцов пластичной смазки различного состава (таблица 1). При этом в качестве остаточного нефтяного масла с вязкостью 17-44 мм²/с при 100°С используют остаточное нефтяное масло для прокатных станов по ТУ 38.101312-2001 производства ООО «Газпромнефть-Омск».

Данные по физико-химическим, смазочным и защитным от коррозии свойствам приготовленных образцов смазки в сравнении с известной смазкой (RU 2581463) приведены в таблице 2.

Для исследования термомеханической стабильности полученные образцы смазки выдерживают при постоянном перемешивании 5 часов при температурах 120°С, 140°С и 160°С.

Термомеханическую стабильность оценивают по показателю предела прочности на сдвиг при 20°С (ГОСТ 7143) до и после термомеханического воздействия. Результаты представлены в таблице 3.

Как следует из приведенных данных, описываемая смазка (образцы 1-5) по сравнению с известной смазкой имеет более высокие показатели термомеханической стабильности, поскольку разработанный состав предотвращает разрушение смазки при термомеханическом воздействии, обладает более низкой склонностью к выделению масла при хранении (уменьшение значения коллоидной стабильности), а также улучшенными противозадирными свойствами (увеличение нагрузки сваривания) по сравнению с известной смазкой.

Использование в описываемой смазке компонентов в количествах, выходящих за рамки вышеуказанных количеств, не приводит к желаемым результатам.

Указанные эффекты повышения термомеханической стабильности, снижения склонности к выделению масла при хранении и улучшения противозадирных свойствами описываемой пластичной смазки являются неожиданными.

Таким образом, описываемую смазку возможно использовать для смазки высокотемпературных узлов трения.

Изобретение относится к составу пластичных смазок, предназначенных для тяжелонагруженных узлов трения, работающих при высоких температурах, во влажных и агрессивных средах, и может быть использовано в нефтегазовой, металлургической, автомобильной отраслях промышленности. Сущность: смазка содержит, мас.%: сульфонат кальция 63,23-66,73, уксусную кислоту 7,50-8,25, оксид кальция 1,56-1,76, воду дистиллированную 4,68-5,28, 12-оксистеариновую кислоту 0,35-2,50, остаточное нефтяное масло с вязкостью 17-44 мм²/с при 100°С - остальное до 100. Достигаемый технический результат заключается в создании пластичной смазки, обладающей высокой термомеханической стабильностью, низкой склонностью к выделению масла при хранении, улучшенными противозадирными свойствами при сохранении высоких показателей других эксплуатационных характеристик. 3 табл.

Пластичная смазка, содержащая сульфонат кальция, уксусную кислоту, оксид кальция, остаточное нефтяное масло с вязкостью 17-44 мм²/с при 100°С, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 12-оксистеариновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сульфонат кальция 63,23-66,73 уксусная кислота 7,50-8,25 оксид кальция 1,56-1,76 вода дистиллированная 4,68-5,28 12-оксистеариновая кислота 0,35-2,50 остаточное нефтяное масло с вязкостью 17-44 мм²/с при 100°С остальное до 100