ПРОТИВОРАЗЛАГАЮЩЕЕСЯ И САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩЕЕСЯ СМАЗОЧНОЕ МАСЛО Российский патент 2021 года по МПК C10M169/04 C10M101/00 C10M129/04 C10M133/04 C10N40/00 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[1] Данная заявка испрашивает приоритет по заявке США № 15/480640, поданной 6 апреля 2017 г., которая включена в данный документ посредством ссылки в полном объеме.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[2] Раскрытие изобретения относится к смазочным маслам, в частности, к смазочным маслам, обладающим противоразлагающими и/или самовосстанавливающими свойствами.

[3] Смазочные масла используют в различных областях применения, в том числе для смазки двигателей, моторов, подшипников и других металлических поверхностей. Смазочные масла также могут снизить износ движущихся частей, очистить движущиеся части от шлама, предотвратить коррозию, улучшить герметизацию и снизить рабочую температуру, отводя тепло, выделяемое двигателем или движущимися частями. Смазочные масла обеспечивают надлежащую функциональность и могут продлить срок службы транспортных средств и другого механизированного оборудования, такого как электрические погружные насосы (ЭПН).

[4] Однако, смазочные материалы подвержены термическому и окислительному разложению при повышенных температурах и давлениях. При использовании в агрессивной среде в течение длительного периода времени могут образовываться вязкие молекулы с более высокой молекулярной массой, что ухудшает смазочные свойства смазочного масла. Следовательно, желательно обеспечить смазочные масла, обладающие противоразлагающими и/или самовосстанавливающими свойствами.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[5] В варианте реализации изобретения смазочное масло содержит базовое масло; и противоразлагающую добавку, содержащую микрокапсулы, нанокапсулы или комбинацию, включающую по меньшей мере одно из вышеуказанного; причем каждая из микрокапсул и нанокапсул независимо имеет ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде.

[6] Способ уменьшения разложения смазочного масла включает в себя: добавление к базовому маслу противоразлагающей добавки, содержащей микрокапсулы, нанокапсулы или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного; причем каждая из микрокапсул и нанокапсул независимо имеет ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде.

[7] В другом варианте реализации изобретения система смазки двигателя содержит: систему циркуляции для обеспечения непрерывного потока смазочного масла в двигатель внутреннего сгорания; и смазочное масло, размещенное в циркуляционной системе, причем смазочное масло содержит базовое масло; и противоразлагающую добавку, содержащую микрокапсулы, нанокапсулы или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного; причем каждая из микрокапсул и нанокапсул независимо имеет ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде.

[8] В еще одном варианте реализации изобретения электродвигатель содержит вращающийся вал; статор; ротор, расположенный внутри статора и отстоящий от статора на расстояние рабочего зазора между ними, причем ротор выполнен с возможностью вращения вала, и смазочное масло, как описано выше, размещенное в рабочем зазоре.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[9] Следующие описания никоим образом не должны рассматриваться как ограничивающие. Со ссылкой на прилагаемые графические материалы одинаковые элементы нумеруются одинаково:

[10] на фиг. 1 проиллюстрирована приведенная в качестве примера микро-/нанокапсула, имеющая ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку в соответствии с вариантом реализации изобретения;

[11] на фиг. 2 проиллюстрировано высвобождение нейтрализующего материала по фиг. 1 из полимерной оболочки;

[12] на фиг. 3 проиллюстрирована приведенная в качестве примера структура пиридинсодержащей полиуретановой оболочки в нейтральных или основных условиях;

[13] на фиг. 4 проиллюстрирована приведенная в качестве примера структура пиридинсодержащей полиуретановой оболочки в кислотных условиях; а также

[14] на фиг. 5 проиллюстрирован вид в поперечном сечении приведенного в качестве примера варианта реализации внутрискважинного погружного насоса, выполненного с возможностью использования композиции смазочного масла, как раскрыто в данном документе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[15] Авторы данного изобретения обнаружили, что противоразлагающая добавка, содержащая микрокапсулы, нанокапсулы или их комбинацию, придает смазочным маслам противоразлагающие и/или самовосстанавливающие свойства. Каждая из микрокапсул и нанокапсул независимо имеет ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде. Не желая быть связанными какой-либо теорией, полагают, что обычные смазочные масла могут подвергаться окислительному разложению, образующему побочные продукты, такие как карбоновые кислоты. Карбоновые кислоты, в свою очередь, могут олигомеризоваться или полимеризоваться и образовывать вязкие молекулы с высокой молекулярной массой, что ухудшает смазочные свойства смазочных масел. За счет включения микрокапсул и/или нанокапсул, как раскрыто в данном документе, в обычное смазочное масло, при образовании побочных продуктов карбоновой кислоты полимерная оболочка реагирует на кислотную среду и высвобождает нейтрализующий материал. Высвобожденный нейтрализующий материал вступает в реакцию с побочными продуктами карбоновой кислоты и предотвращает образование ими вязких молекул с высокой молекулярной массой, таким образом увеличивая срок службы смазочных масел и повышая их надежность.

[16] Нейтрализующий материал в ядре противоразлагающей добавки представляет собой С_1-30 амин, С_1-30 спирт или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного. Предпочтительно, нейтрализующий материал представляет собой C_10-20 амин, C_15-20 амин, C_10-20 спирт или C_15-20 спирт. Используемые в данном документе амины включают первичные амины, вторичные амины или третичные амины. Конкретно упоминаются первичные амины, такие как октадециламин.

[17] Нейтрализующий материал инкапсулируют в полимерную оболочку таким образом, что он не расходуется преждевременно. Полимерная оболочка чувствительна к рН и выполнена с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде путем разрыва поперечных связей и/или водородных связей между полимерными цепями полимерной оболочки. В одном варианте реализации изобретения полимерная оболочка содержит хитозан, имеющий кислотолабильные поперечные связи, пиридинсодержащий полиуретан, пиридинсодержащую полимочевину или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного.

[18] Хитозан представляет собой биополимер, состоящий из N-ацетилглюкозаминовых и глюкозаминовых звеньев. Хитозан может быть функционализирован для включения различных функциональных групп. Приведенные в качестве примера функциональные группы содержат карбоновые кислоты, алкенильные группы, алкильные группы, карбонильные группы и тому подобное. Кислотолабильные поперечные связи могут образовываться между аминными или гидроксильными группами на хитозане или с помощью других функциональных групп, введенных в хитозан. Приведенные в качестве примера кислотолабильные поперечные связи хитозана включают в себя бета-тиопропионат, глутаральдегид, эпихлоргидрин или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного. Способы получения хитозана, имеющего кислотолабильные группы, проиллюстрированы в Langmuir 2014, 30, 4111-4119.

[19] На фиг. 1 проиллюстрирована приведенная в качестве примера микро-/нанокапсула, имеющая ядро из нейтрализующего материала 15 и полимерной оболочки в соответствии с вариантом реализации изобретения. Полимерная оболочка может содержать полимерную цепь 100 на основе хитозана и кислотолабильные поперечные связи 12 между полимерными цепями на основе хитозана. Как проиллюстрировано на фиг. 2, когда смазочное масло начинает разлагаться и образовывать побочный продукт карбоновой кислоты, кислый побочный продукт может разрушать поперечные связи 12, тем самым высвобождая нейтрализующий материал 15 из капсул.

[20] Пиридинсодержащие полиуретаны и пиридинсодержащие полимочевины относятся к полиуретанам и полимочевинам, имеющим пиридиновый фрагмент, включенный в основную цепь полимеров. Преимущественно в нейтральных или основных условиях образуется водородная связь между атомом азота пиридина и атомом H фрагмента H-N на основной цепи полиуретана или полимочевины, как показано на фиг. 3. В кислых условиях атом азота пиридина протонируется и водородные связи разрушаются, как показано на фиг. 4. Не желая быть связанными теорией, полагают, что, когда водородные связи разрушаются, капсулы становятся слабыми, и из-за механического сдвига, такого как внутреннее трение, капсулы разрушаются, высвобождая нейтрализующий материал.

[21] Полиуретаны образуются из полиола и полиизоцианата. Пиридиновый фрагмент может быть включен в основную цепь полиуретана с помощью полиола или полиизоцианатного мономера, олигомера или предполимера. Пиридиновый фрагмент также может быть включен в основную цепь полиуретана с помощью удлинителя цепи. Способы получения пиридинсодержащего полиуретана проиллюстрированы в Polym. Chem., 2014, 5, 5168-5174. Пиридиновый фрагмент может быть включен в основную цепь полимочевины с помощью мономеров или олигомеров, используемых для получения полимера.

[22] Капсулы микро- или наноразмеров могут иметь разные размеры, формы и морфологию поверхности. Формы включают в себя сферическую, трубчатую или тому подобное. Капсулы микро- или наноразмеров также могут быть аморфными. Частицы могут иметь средний размер частиц составляющий от около 1 нм до около 500 мкм, или от около 5 нм до около 250 мкм, или от около 100 нм до около 100 мкм. Используемый в данном документе термин «средний размер частиц» относится к среднечисловому размеру частиц, основанному на наибольшем линейном размере частицы (иногда упоминаемом как «диаметр»). Размер частиц, включая средний, максимальный и минимальный размеры частиц, может быть определен с помощью соответствующего способа определения размера частиц, такого как, например, статическое или динамическое рассеяние света (СРС или ДРС) с использованием источника лазерного излучения. В случае частиц, имеющих структуру ядра/оболочки, толщина оболочки составляет от около 5 нм до около 100 нм, или от около 10 нм до около 50 нм, или от около 5 нм до около 15 нм.

[23] В одном варианте реализации изобретения противоразлагающая добавка содержит нанокапсулы, имеющие средний размер частиц меньше или равный около 500 нм, в частности, от около 1 нм до около 500 нм, или от около 5 нм до около 400 нм, более конкретно, от около 10 нм до около 300 нм и, еще более конкретно, от около 10 нм до около 250 нм. Нанокапсулы, имеющие размер, раскрытый в данном документе, могут обладать меньшей тенденцией снижения вязкости смазочного масла.

[24] Капсулы микро- или наноразмеров получают различными способами синтеза, такими как золь-гель, обратная мицелла или тому подобное. В приведенном в качестве примера способе полимерную оболочку смешивают с нейтрализующим агентом в условиях воздействия ультразвуком с образованием микрокапсул или нанокапсул. Образованные микрокапсулы или нанокапсулы могут быть отделены перед включением в смазочное масло.

[25] Противоразлагающая добавка может присутствовать в количестве вплоть до около 30% по объему (% об.) смазочного масла. В качестве альтернативного варианта, противоразлагающая добавка может присутствовать в количестве вплоть до около 20% об. В других вариантах реализации изобретения противоразлагающая добавка может присутствовать в количестве вплоть до около 10% об. В некоторых вариантах реализации изобретения противоразлагающая добавка может присутствовать в количестве от около 0,001% об. до около 30% об., предпочтительно, от около 0,01% об. до около 20% об. или от около 0,01% об. до около 15% об., причем каждое из значений основано на общем объеме смазочного масла.

[26] Подходящие базовые масла для смазочного материала основаны на углеводородах и могут быть природными маслами или синтетическими маслами. Используемый в данном документе термин «природное масло» относится к встречающейся в природе жидкости, содержащей смесь углеводородов с различными молекулярными массами, которая была извлечена из пласта горной породы и могла быть подвергнута процессу нефтепереработки. Используемый в данном документе термин «синтетическое масло» относится к углеводородной жидкости, которая состоит из химических соединений, которые изначально не присутствовали в сырой нефти, а вместо этого были искусственно синтезированы из других соединений.

[27] Базовое масло может представлять собой любое природное масло, включая различные нефтяные дистилляты, или синтетическое масло в любой реологической форме, включая жидкое масло, пластичный смазочный материал, гель, маслорастворимую полимерную композицию или тому подобное, в частности, минеральные базовые компоненты или синтетические базовые компоненты, используемые в смазочной промышленности, например, группа I (минеральные масла, очищенные растворителем), группа II (минеральные масла гидрокрекинговой очистки), группа III (масла интенсивной гидрокрекинговой очистки, иногда называемые синтетическими или полусинтетическими маслами), группа IV (полиальфаолефины (ПAO)) и группа V (сложные эфиры, нафтены и др.). Примеры включают полиальфаолефины, синтетические сложные эфиры и полиалкилгликоли.

[28] Синтетические смазочные масла включают углеводородные масла и галогензамещенные углеводородные масла, такие как полимеризованные и интерполимеризованные олефины (например, полибутилены, полипропилены, пропилен-изобутиленовые сополимеры, хлорированные полибутилены, поли(1-октены), поли(1-децены), и т. д. и их смеси); алкилбензолы (например, додецилбензолы, тетрадецилбензолы, динонилбензолы, ди-(2-этилгексил), бензолы и т. д.); полифенилы (например, бифенилы, терфенилы, алкилированные полифенилы и т. д.), алкилированные дифенилы, простые эфиры и алкилированные дифенилсульфиды и их производные, аналоги и гомологи и тому подобное. Алкиленоксидные полимеры и интерполимеры и их производные, в которых концевые гидроксильные группы были модифицированы путем эстерификации, этерификации и т. д., составляют другой класс известных синтетических масел.

[29] Другой подходящий класс синтетических масел включает сложные эфиры дикарбоновых кислот (таких как, например, фталевая кислота, янтарная кислота, алкил янтарные кислоты и алкенил янтарные кислоты, малеиновая кислота, азелаиновая кислота, субериновая кислота, себациновая кислота, фумаровая кислота, адипиновая кислота, алкенилмалоновые кислоты и т. д.) с различными спиртами (такими как, например, бутиловый спирт, гексиловый спирт, додециловый спирт, 2-этилгексиловый спирт, моноэфир диэтиленгликоля этиленгликоля, пропиленгликоль и т. д.). Конкретные примеры этих сложных эфиров включают дибутиладипат, ди(2-этилгексил) себацинат, дигексилфумарат, диоктилсебацинат, диизооктилазелат, диизодецилазеалат, диоктилфталат, дидецилфталат, дицикозилсебацинат, 2-этилгексилдиэфир димера линолевой кислоты, сложный эфир, образующийся при вступлении в реакцию одного моля себациновой кислоты с двумя молями тетраэтиленгликоля и двумя молями 2-этилгексановой кислоты, и тому подобное.

[30] Сложные эфиры, используемые в качестве синтетических масел, также включают сложные эфиры, полученные из С₅-С₁₂ монокарбоновых кислот и полиолов и простых эфиров полиолов, таких как неопентилгликоль, триметилолпропан, пентаэритрит, дипентаэритрит, трипентаэритрит и т. д. Другие синтетические масла включают жидкие эфиры фосфорсодержащих кислот (например, трикрезилфосфат, триоктилфосфат, сложный диэтиловый эфир децилфосфоновой кислоты и т. д.), полимерные тетрагидрофураны и тому подобное.

[31] Базовое масло может присутствовать в смазочном масле в количестве более чем около 60% об., более чем около 70% об. или более чем около 80% об. в расчете на общий объем смазочного масла.

[32] Смазочное масло, необязательно, может содержать дополнительные химические соединения, включая, но не ограничиваясь этим, антиоксиданты, детергенты, модификаторы трения, модификаторы вязкости, противокоррозионные присадки, противоизносные присадки, противовспенивающие агенты, поверхностно-активные вещества, кондиционирующие присадки и диспергирующие агенты.

[33] Раскрытые в данном документе смазочные масла обладают улучшенными противоразлагающими и самовосстанавливающими свойствами. Динамическая вязкость смазочного масла составляет от около 1 сП до около 2000 сП при 23°С. В одном варианте реализации изобретения смазочное масло имеет меньшее увеличение вязкости по сравнению с другим идентичным смазочным маслом, за исключением того, что последнее не содержит противоразлагающую добавку. В другом варианте реализации изобретения смазочное масло имеет более длительный срок службы по сравнению с другим идентичным смазочным маслом, за исключением того, что последнее не содержит противоразлагающую добавку. Смазочные масла могут использоваться в различных областях применения. В некоторых вариантах реализации изобретения смазочные масла в соответствии с изобретением полезны для компонентов автомобильных, морских, авиационных и промышленных двигателей и машин. Используемые в данном документе смазочные масла включают моторные масла.

[34] В одном варианте реализации изобретения смазочное масло, описанное в данном документе, используют в системе скважинного электрического погружного насоса (ЭПН), которая расположена в стволе скважины, при этом ствол скважины может пересекать подземный пласт. Как проиллюстрировано на фиг. 5, ЭПН содержит на нижнем конце двигатель 10, уплотнение (не показано) и насос (не показан) на верхнем конце. Двигатель 10 и насос разделены уплотнением. Двигатель содержит ротор 20 или множество роторов 20 и подшипники 30, установленные на валу 40 двигателя, при этом вал соединен с насосом и приводит его в движение. Вал двигателя соединен с насосом через секцию уплотнения, и вал 40 двигателя соединен с валом в секции уплотнения, которая, в свою очередь, соединена с валом в насосе. Ротор 20 может представлять собой полый цилиндр, состоящий из набора пластин, медного стержня и концевых колец, который поддерживают на каждом конце подшипники 30. Двигатель 10 заполнен смазочным маслом 50, имеющим состав, описанный в данном документе, и имеет рабочий зазор 60, расположенный между внутренним диаметром статора 70 и наружным диаметром роторов 20, при этом масло 50 обеспечивает смазку для подшипников 30 и отводит тепло, создаваемое трением и ротором 20, и вихревые потери и действует как электрический изолятор между статором 70 и ротором 20. Масло в рабочем зазоре 60 может циркулировать внутри двигателя 10 через отверстие 80 в валу 40. Масло 50 в двигателе также используется в уплотнении, а также передается и циркулирует между уплотнением и двигателем 10.

[35] В альтернативном варианте реализации изобретения предусмотрен способ смазывания узла электрического погружного насоса, размещаемого внутри ствола скважины. Узел содержит двигатель, при этом двигатель содержит множество роторов и подшипников, установленных на валу, статор, находящийся снаружи по отношению к множеству роторов, и рабочий зазор между внутренним диаметром статора и наружным диаметром ротора. Двигатель соединен с насосом через секцию уплотнения, а вал двигателя соединен с валом в секции уплотнения, который, в свою очередь, соединен с валом в насосе. Способ включает этап смешивания противоразлагающей добавки, такой как описана в данном документе, с базовым маслом с последующей дозированной подачей смазочного масла в двигатель и секцию уплотнения.

[36] Также предусмотрена система смазки двигателя для двигателя внутреннего сгорания. Система смазки двигателя содержит систему циркуляции для обеспечения непрерывного потока смазочного масла в двигатель внутреннего сгорания и компоненты двигателя; и смазочное масло, размещенное в циркуляционной системе. Смазочное масло содержит базовое масло и противоразлагающую добавку, как раскрыто в данном документе.

[37] Изложены различные варианты реализации изобретения.

[38] Вариант 1 реализации изобретения. Смазочное масло, содержащее: базовое масло; и противоразлагающую добавку, содержащую микрокапсулы, нанокапсулы или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного; причем каждая из микрокапсул и нанокапсул независимо имеет ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде.

[39] Вариант 2 реализации изобретения. Смазочное масло по варианту 1 реализации изобретения, отличающееся тем, что нейтрализующий материал содержит С_1-30 амин, С_1-30 спирт или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного.

[40] Вариант 3 реализации изобретения. Смазочное масло по варианту 1 реализации изобретения или варианту 2 реализации изобретения, отличающееся тем, что нейтрализующий материал содержит С_10-20 амин, С_10-20 спирт или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного.

[41] Вариант 4 реализации изобретения. Смазочное масло по любому из вариантов 1-4 реализации изобретения, отличающееся тем, что полимерная оболочка содержит хитозан, имеющий кислотолабильные поперечные связи, пиридинсодержащий полиуретан, пиридинсодержащую полимочевину или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного.

[42] Вариант 5 реализации изобретения. Смазочное масло по варианту 4 реализации изобретения, отличающееся тем, что кислотолабильные поперечные связи включают в себя бета-тиопропионат, глутаральдегид, эпихлоргидрин или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного.

[43] Вариант 6 реализации изобретения. Смазочное масло по любому из вариантов 1-5 реализации изобретения, содержащее вплоть до около 30 объемных процентов противоразлагающей добавки.

[44] Вариант 7 реализации изобретения. Смазочное масло по любому из вариантов 1-6 реализации изобретения, отличающееся тем, что противоразлагающая добавка содержит нанокапсулы, имеющие средний размер частиц составляющий от около 1 нм до около 500 нм.

[45] Вариант 8 реализации изобретения. Смазочное масло по любому из вариантов 1-7 реализации изобретения, отличающееся тем, что динамическая вязкость смазочного масла составляет от около 1 сП до около 2000 сП при 23°С.

[46] Вариант 9 реализации изобретения. Способ уменьшения разложения смазочного масла, включающий: добавление к базовому маслу противоразлагающей добавки, содержащей микрокапсулы, нанокапсулы или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного; причем каждая из микрокапсул и нанокапсул независимо имеет ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде.

[47] Вариант 10 реализации изобретения. Способ по варианту 9 реализации изобретения, отличающийся тем, что полимерная оболочка содержит хитозан, имеющий кислотолабильные поперечные связи, пиридинсодержащий полиуретан, пиридинсодержащую полимочевину или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного.

[48] Вариант 11 реализации изобретения. Способ по варианту 10 реализации изобретения, дополнительно включающий: разрушение кислотолабильных поперечных связей хитозана; и высвобождение нейтрализующего материала из полимерной оболочки, содержащей хитозан, имеющий кислотолабильные поперечные связи.

[49] Вариант 12 реализации изобретения. Способ по варианту 11 реализации изобретения, отличающийся тем, что кислотолабильные поперечные связи включают в себя бета-тиопропионат, глутаральдегид, эпихлоргидрин или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного.

[50] Вариант 13 реализации изобретения. Способ по варианту 10 реализации изобретения, дополнительно включающий: разрыв водородной связи между атомом азота пиридина и атомом H фрагмента H-N на полиуретане; и высвобождение нейтрализующего материала из полимерной оболочки, содержащей пиридинсодержащий полиуретан.

[51] Вариант 14 реализации изобретения. Способ по любому из вариантов 9-13 реализации изобретения, дополнительно включающий нейтрализацию кислотного побочного продукта, образующегося из смазочного масла во время использования, нейтрализующим материалом, высвобождаемым из полимерной оболочки.

[52] Вариант 15 реализации изобретения. Способ по любому из вариантов 9-14 реализации изобретения, отличающийся тем, что нейтрализующий материал содержит С_1-30 амин, С_1-30 спирт или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного.

[53] Вариант 16 реализации изобретения. Способ по любому из вариантов 9-15 реализации изобретения, отличающийся тем, что нейтрализующий материал содержит С_10-20 амин, С_10-20 спирт или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного.

[54] Вариант 17 реализации изобретения. Способ по любому из вариантов 9-16 реализации изобретения, отличающийся тем, что смазочное масло содержит вплоть до около 30 объемных процентов противоразлагающей добавки.

[55] Вариант 18 реализации изобретения. Система смазки двигателя, содержащая: циркуляционную систему для обеспечения непрерывного потока смазочного масла в двигатель внутреннего сгорания; и смазочное масло, размещенное в циркуляционной системе, причем смазочное масло содержит базовое масло; и противоразлагающую добавку, содержащую микрокапсулы, нанокапсулы или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного; причем каждая из микрокапсул и нанокапсул независимо имеет ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде.

[56] Вариант 19 реализации изобретения. Система смазки двигателя по варианту 18 реализации изобретения, отличающаяся тем, что смазочное масло соответствует любому из вариантов 1-8 реализации изобретения.

[57] Вариант 20 реализации изобретения. Электродвигатель, содержащий: вращающийся вал; статор; ротор, расположенный внутри статора и отстоящий от статора на расстояние рабочего зазора между ними, причем ротор выполнен с возможностью вращения вала; и смазочное масло, размещенное в рабочем зазоре, причем смазочное масло содержит базовое масло, и противоразлагающую добавку, содержащую микрокапсулы, нанокапсулы или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеуказанного; причем каждая из микрокапсул и нанокапсул независимо имеет ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде.

[58] Вариант 21 реализации изобретения. Электродвигатель по варианту 20 реализации изобретения, отличающийся тем, что смазочное масло соответствует любому из вариантов 1-8 реализации изобретения.

[59] Все диапазоны, раскрытые в данном документе, включают в себя конечные точки, и конечные точки могут независимо комбинироваться друг с другом. Используемый в данном документе термин «комбинация» включает композиции, смеси, сплавы, продукты реакции и тому подобное. Все упоминания включены в данный документ посредством ссылки в полном объеме. Ствол скважины может быть вертикальным, отклоненным или горизонтальным.

[60] Использование терминов в единственном числе и аналогичных ссылок в контексте описания данного изобретения (особенно в контексте последующей формулы изобретения) должно толковаться как охватывающее как единственное, так и множественное число, если иное не указано в данном документе или явно не противоречит контексту. «Или» означает «и/или». Модификатор «около», используемый в связи с количеством, включает указанное значение и имеет значение, определяемое контекстом (например, он включает в себя степень погрешности, связанную с измерением конкретного количества).

Изобретение относится к смазочным маслам, обладающим противоразлагающими и/или самовосстанавливающими свойствами. Описано смазочное масло, содержащее: базовое масло и противоразлагающую добавку, содержащую нанокапсулы, имеющие средний размер частиц, составляющий от 1 до 500 нм; при этом нанокапсулы имеют ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде, причем оболочка содержит пиридинсодержащий полиуретан, пиридинсодержащую полимочевину, и нейтрализующий материал содержит С_10-20 амин, С_10-20 спирт или их комбинацию. Технический результат - создание смазочного масла, обладающего противоразлагающими и/или самовосстанавливающими свойствами. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Смазочное масло, содержащее:

базовое масло и

противоразлагающую добавку, содержащую нанокапсулы, имеющие средний размер частиц, составляющий от 1 до 500 нм;

при этом нанокапсулы имеют ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде,

причем оболочка содержит пиридинсодержащий полиуретан, пиридинсодержащую полимочевину, и нейтрализующий материал содержит С_10-20 амин, С_10-20 спирт или их комбинацию.

2. Смазочное масло по п. 1, содержащее вплоть до 30 объемных процентов противоразлагающей добавки.

3. Смазочное масло по п. 1, отличающееся тем, что противоразлагающая добавка содержит нанокапсулы, средний размер частиц которых составляет от 10 нм до 250 нм.

4. Смазочное масло по п. 1, отличающееся тем, что смазочное масло имеет динамическую вязкость, составляющую от 1 сП до 2000 сП при 23°C.

5. Способ уменьшения разложения смазочного масла, используемого в забое скважины, включающий:

добавление к базовому маслу противоразлагающей добавки, содержащей нанокапсулы, имеющие средний размер частиц от 1 нм до 500 нм;

при этом нанокапсулы имеют ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде;

причем полимерная оболочка содержит пиридинсодержащий полиуретан, пиридинсодержащую полимочевину, и нейтрализующий материал содержит С_10-20 амин, С_10-20 спирт или их комбинацию.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что полимерная оболочка содержит пиридинсодержащий полиуретан, и способ дополнительно включает разрыв водородной связи между атомом азота пиридина и атомом Н фрагмента Н-N на полиуретане; и

высвобождение нейтрализующего материала из полимерной оболочки, содержащей пиридинсодержащий полиуретан.

7. Способ по п. 5, дополнительно включающий: нейтрализацию кислотного побочного продукта, образующегося из смазочного масла во время использования, нейтрализующим материалом, высвобождаемым из полимерной оболочки.

8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что смазочное масло содержит вплоть до 30 объемных процентов противоразлагающей добавки, в расчете на общий объем смазочного масла.

9. Система смазки двигателя, содержащая:

циркуляционную систему для обеспечения непрерывного потока смазочного масла в двигатель внутреннего сгорания; и

смазочное масло, размещенное в циркуляционной системе,

причем смазочное масло содержит базовое масло; и

противоразлагающую добавку, содержащую нанокапсулы, имеющие средний размер частиц от 1 нм до 500 нм;

при этом нанокапсулы имеют ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде;

причем полимерная оболочка содержит пиридинсодержащий полиуретан, пиридинсодержащую полимочевину, и нейтрализующий материал содержит С_10-20 амин, С_10-20 спирт или их комбинацию.

10. Электродвигатель, содержащий:

вращающийся вал;

статор;

ротор, расположенный внутри статора и отстоящий от статора на расстояние рабочего зазора между ними, причем ротор выполнен с возможностью вращения вала; и

смазочное масло, расположенное в рабочем зазоре, причем смазочное масло содержит базовое масло, противоразлагающую добавку, содержащую нанокапсулы, имеющие средний размер частиц от 1 нм до 500 нм;

при этом нанокапсулы имеют ядро из нейтрализующего материала и полимерную оболочку, выполненную с возможностью высвобождения нейтрализующего материала в кислотной среде;

причем нейтрализующий материал содержит С_10-20 амин, С_10-20 спирт или их комбинацию, и

полимерная оболочка содержит пиридинсодержащий полиуретан, пиридинсодержащую полимочевину.

11. Смазочное масло по п. 1, отличающееся тем, что нанокапсулы имеют структуру ядро/оболочка, и толщина оболочки составляет от 10 нм до 50 нм.

12. Смазочное масло по п. 1, отличающееся тем, что толщина оболочки составляет от 5 нм до 15 нм.

13. Смазочное масло по п. 1, отличающееся тем, что полимерная оболочка содержит пиридинсодержащий полиуретан.

14. Смазочное масло по п. 1, отличающееся тем, что полимерная оболочка содержит пиридинсодержащую полимочевину.

15. Смазочное масло по п. 1, содержащее от 0,01 до 15 объемных процентов противоразлагающей добавки, в расчете на общий объем смазочного масла.