НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА Российский патент 2019 года по МПК C10M119/02 C10M119/06 C10M169/02 C10N20/04 

Низкотемпературная пластичная смазка Изобретение относится к созданию низкотемпературной пластичной смазки для различных узлов трения и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например, в нефтепереработке и нефтехимии, машиностроении, энергетике, пищевой промышленности.

Известна морозостойкая пластичная смазка ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6267-74), содержащая, масс. %:

литиевое мыло стеариновой кислоты 11,0-15,0 антиокислительная присадка дифениламин 0,3-0,5 нефтяное масло остальное, до 100.

Недостатками данной смазки являются узкий температурный диапазон применения, а также низкие показатели смазывающей способности и коллоидной стабильности.

Известна пластичная смазка, содержащая, масс. %:

октадециламин 3,57 полиизоцианат 3,47-3,89 анилин 1,18-1,32 фенил-альфа-нафтиламин 0,45-0,55 трикрезил фосфат 3,9-4,1 триоктилфосфат 22,08-24,08 диоктилсебацинат 37,46-39,44 синтетическое углеводородное масло 37,46-39,44

(RU 2476588, 2013).

Недостатками данной низкотемпературной смазки являются наличие высокотоксичных и дефицитных сырьевых компонентов, а также агрессивность смазки по отношению к полимерным уплотнительным материалам и лакокрасочным покрытиям.

Известна пластичная смазка, содержащая, масс. %:

литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты 5,5-8,5 литиевое мыло стеариновой кислоты 5,5-8,5 антиокислительная присадка 0,05-0,15 трикрезил фосфат 3,8-4,2 бензотриазол 0,05-0,2 синтетическое углеводородное масло остальное, до 100.

(RU 2346978, 2009)

Данная низкотемпературная смазка обладает низкой коллоидной стабильностью и склонностью к расслоению при хранении.

Наиболее близкой к предложенной является низкотемпературная пластичная смазка на основе дисперсионной среды и полимерного загустителя (US 9688942, 2017).

В качестве дисперсионной среды в данной композиции могут быть использованы базовые масла различной природы и строения. Пластичная смазка содержит 11,5-15,5% масс. загустителя, состоящего из высокомолекулярного полипропилена (или сополимера пропилена с этиленом) с молекулярной массой более 200.000 и низкомолекулярного полипропилена с молекулярной массой менее 200.000 в соотношении от 1:40 до 1:5 соответственно. Также в составе пластичной смазки могут содержаться противоизносные и противозадирные присадки, ингибиторы коррозии и окисления в количестве от 0,2 до 15,0% мас. В качестве наиболее предпочтительной предлагается следующая рецептура смазки, масс. %:

полимерный загуститель 12,5-13,5 присадки 1,0-8,0 углеводородное масло остальное, до 100.

Предпочтительно, полимерный загуститель должен состоять из высокомолекулярного полимера с молекулярной массой 200000-350000 и низкомолекулярного полимера с молекулярной массой 50000-100000 в соотношении от 1:20 до 1:18 соответственно.

Способ получения пластичной смазки включает следующие стадии: смешение полипропилена с базовым маслом, нагрев до температуры выше температуры плавления полимерного загустителя, быстрое охлаждение расплава, механическая обработка при комнатной температуре, термомеханическая обработка при 50-90°С в смесителе планетарного или иного типа. Добавление присадок осуществляют при первичной механической обработке.

Недостаток указанной композиции смазки заключается в том, что при использовании в качестве дисперсионной среды маловязких базовых масел полученная смазка обладает низким пределом прочности и плохой коллоидной стабильностью. Например, при концентрации загустителя 13% масс, и использовании масла гидрогенизационных процессов VHVI-4 в качестве дисперсионной среды значение показателя предела прочности составляет 50 Па, значение показателя коллоидной стабильности - 29,8% масс. При использовании масла для химических волокон С-9, структура смазки не формируется во всем диапазоне заявленных концентраций полимерного загустителя.

Таким образом, известная смазка при использовании маловязких базовых масел не может быть применена в качестве низкотемпературной.

Техническая проблема настоящего изобретения заключается в повышении эффективности низкотемпературной пластичной смазки на основе полимерного загустителя.

Указанная проблема решается описываемой низкотемпературной пластичной смазкой, содержащей полипропилен молекулярной массы 50000 -250000, пластификатор, антиокислитель аминного и/или фенольного типа, присадку с противоизносными и/или противозадирными свойствами, ингибитор коррозии, твердый наполнитель и базовое масло с кинематической вязкостью при температуре 100°С не более 8 мм²/с при следующем соотношении компонентов, масс. %:

полипропилен молекулярной массы 50000-250000 16,0-28,0 пластификатор 0,1-10,0 антиокислитель аминного и/или фенольного типа 0,0-1,0 присадка с противоизносными и/или противозадирными свойствами 0,0-3,0 ингибитор коррозии 0,0-2,0 твердый наполнитель 0,0-5,0 базовое масло с кинематической вязкостью при 100°С не более 8 мм²/с остальное, до 100

Получаемый технический результат заключается в улучшении предела прочности и коллоидной стабильности пластичной смазки. Сущность изобретения заключается в следующем.

В описываемой смазке используют следующие компоненты:

- в качестве полимерного загустителя - полипропилен молекулярной массы 50000-250000;

- в качестве пластификатора - эфиры фосфорной кислоты (трибутилфосфат, триизобутилфосфат, триизопропилфосфат, дибутилфенилфосфат, триоктилфосфат), диэфиры (диалкилсебацинаты, диалкиладипинаты) или их смеси в любых соотношениях;

- в качестве базового масла с кинематической вязкостью при 100°С не более 8 мм /с (дисперсионная среда) - средне- и маловязкие базовые масла различной природы - минеральные, масла гидрогенизационных процессов, синтетические (полиальфаолефиновые, на основе эфиров, кремнийорганические), растительные, или их смеси в любых соотношениях. Описываемая смазка может содержать:

- в качестве антиокислителя аминного типа - дифениламин, фенил-α-нафтиламин, алкилированный дифениламин, алкилированный фенил- α-нафтиламин;

- в качестве антиокислителя фенольного типа - 4-метил-2,6-дитретбутилфенол, 2,2-метилен-бис(4-метил-6-третбутилфенол), 4,4-метилен-бис(2,6-дитретбутилфенол);

- в качестве присадки с противоизносными и/или противозадирными свойствами (противоизносной/противозадирной присадки) - эфиры фосфорной кислоты различного строения, серо- фосфорсодержащие органические соединения, хлорсодержащие органические соединения;

- в качестве ингибиторов коррозии - производные бензотриазола, производные алкилянтарных кислот, триэтаноламин и его производные, производные алкенилсукцинимидов, производные димеркаптотиадиазола;

- в качестве твердых наполнителей - графит, сажа, дисульфиды и диселениды молибдена или вольфрама, фторопласт, порошки металлов или их оксидов, слюда, тальк, нитрит бора, вермикулит и другие.

Описываемую смазку готовят по следующей технологии.

В аппарате с перемешивающим устройством, оборудованном рубашкой обогрева с высокотемпературным теплоносителем, производят смешение расчетного количества полипропилена молекулярной массы 50.000-250.000 с базовым маслом и пластификатором. Далее полученную смесь нагревают при постоянном перемешивании до температуры 200±10°С (стадия термомеханического диспергирования), после чего производят быстрое охлаждение расплава.

Охлажденную смазку подвергают первичной механической обработке на гомогенизаторе любого типа, добавляют расчетные количества присадок (антиокислителя аминного и/или фенольного типа, противоизносной/противозадирной присадки, ингибиторов коррозии) и твердых наполнителей, смешивают в реакторе с перемешивающим устройством при температуре 60-90°С и подвергают вторичной механической обработке при данной температуре на шнеко-дисковом, роторном или клапанно-щелевом гомогенизаторе 1-4 раза.

Введение пластификатора в состав пластичной смазки улучшает растворяющую способность дисперсионной среды, а также повышает эластичность образующихся в процессе кристаллизации расплава частиц полимерного загустителя, благодаря чему возрастает его загущающая способность, улучшаются механическая и коллоидная стабильность смазки.

Пример.

По вышеприведенной технологии готовят 14 образцов смазок с концентрацией используемых компонентов в количествах, охватывающих весь спектр заявляемых концентраций. Составы известной смазки готовят по технологии, оговоренной в более близком аналоге.

Составы приготовленных образцов пластичной смазки представлены в таблице 1.

Свойства указанных образцов приведены в таблице 2.

Из приведенных данных следует, что предложенная низкотемпературная пластичная смазка значительно превосходит известную смазку по таким показателям, как предел прочности и коллоидная стабильность при сопоставимых значениях температуры каплепадения и вязкостных характеристик.

Настоящее изобретение относится к низкотемпературной пластичной смазке для узлов трения и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например в нефтепереработке и нефтехимии, машиностроении, энергетике, пищевой промышленности. Сущность: низкотемпературная пластичная смазка содержит, масс. %: полипропилен молекулярной массы 50000-250000 16,0-28,0; пластификатор 0,1-10,0; антиокислитель аминного и/или фенольного типа 0,0-1,0; присадку с противоизносными и/или противозадирными свойствами 0,0-3,0; ингибитор коррозии 0,0-2,0; твердый наполнитель 0,0-5,0 и базовое масло с кинематической вязкостью при 100°С не более 8 мм²/с - остальное, до 100. Достигаемый технический результат заключается в улучшении предела прочности и коллоидной стабильности низкотемпературной пластичной смазки на основе полимерного загустителя. 2 табл.

Низкотемпературная пластичная смазка, содержащая полипропилен молекулярной массы 50000-2500000, пластификатор, антиокислитель аминного и/или фенольного типа, присадку с противоизносными и/или противозадирными свойствам, ингибитор коррозии, твердый наполнитель и базовое масло с кинематической вязкостью при температуре 100°С не более 8 мм²/с при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Полипропилен молекулярной массы 50000-250000 16,0-28,0 Пластификатор 0,1-10,0 Антиокислитель аминного и/или фенольного типа 0,0-1,0 Присадка с противоизносными и/или противозадирными свойствами 0,0-3,0 Ингибитор коррозии 0,0-2,0 Твердый наполнитель 0,0-5,0 Базовое масло с кинематической вязкостью при 100°С не более 8 мм²/с остальное, до 100