Смазочный концентрат Советский патент 1991 года по МПК C10M137/10 C10M137/10 C10M129/40 C10M129/56 C10M129/68 C10M135/18 C10M135/28 C10M135/10 C10M133/16 C10M159/16 C10M149/10 C10N30/10 

Изобретение относится к смазочным составам, которые могут быть использованы, в частности, как масла для автомобилей и тракторов и содержат медь в количестве, достаточном

для торможения или задержки окисления смазки.

Целью изобретения является повышение стойкости смазочного состава к окислению при сохранении основных

О4

эксплуатационных характеристик на требуемом уровне.

Предлагаемый смазочный концентрат содержит, мас.%:

Диалкилдитиофосфат цинка10-50

Безаольный

диспергатор10-60

Диспергатор,

и/или улучшающий индекс

вязкости3-40

Маслорастворимое соединение

меди в расчете

на медь 0,005-2

Минеральное

маслоДо 100

Диалкилдитиофосфаты цинка, которые используются в составах, являются маслорастворимыми солями диалкило- вых эфиров дитиофосфорных кислот и получены в соответствии с известной методикой за счет образования дитио- фосфорной кислоты путем реакции спирта с а затем нейтрализации дитиофосфорной кислоты соответствующим соединением цинка.

Могут быть использованы смеси спиртов, включая смеси первичных и вторичных слиртов, причем вторичные обычно .используются для создания улучшенных противоизносных свойств, в то время как первичные дают улучшенные свойства температурной стабильности. Смеси таких двух спиртов наиболее применимы. Может быть использовано любое основное или нейтральное соединение цинка, но наиболее часто используются окиси, гидроокиси и карбонаты. Промышленные добавки часто содержат избыток цинка вследствие использования избытка основного соединения цинка в реакции нейтрализации.

Беззольный диспергатор, содержащийся в составе, является диспер- гатором, обычно применяемым в смазочных составах. Он может быть выбран из группы, содержащей азотсодержащее производное сложного эфира алканил- янтарной кисЛоты или основания Ман- ниха.

, k

Такие продукты конденсации (осно- вания Маннигя) пОычно получают путем

конденсации примерно 1 моль алкилза- мещенного фонол.) с примерно 1-,

2,5 моль формальдегида и примерно 0,5-2 моль полиалкиленполиамина,

Азотсодержащее производное алке- нилянтарной кислоты может быть получено реакцией алкенилянтарного ангидрида и амина. Далее этот продукт может быть модифицирован соединением бора, таким как окись бора, галоиды .

0 бора, борная кислота, Сложный эфир алкенилянтарной кислоты может быть получен взаимодействием ангидрида алкенилянтарной кислоты с гидроксил- содержащим соединением.

5 , Диспергируемость также может быть обеспечена добавлением полимерного диспергатора, улучшающего индекс вязкости полимера, такого как сополимер этилена и пропилена, обрабо0 тайный ангидридом малеиновой кислоты и диэтилтриамином, или сополимер этилена и пропилена, привитый к 2-ви- нилпиридину,

Предлагаемые смазочные составы

5 могут содержать и другие известные присадки к смазочным маслам, такие как присадки, понижающие температуру застывания, например сополимер винилацетата и фумарата, а также

0 присадки, улучшающие индекс вязкости, например сополимер этилена и пропилена, В составе концентрата может быть использован алкилароматический сульфонат или фенолят магния или

г кальция, имеющий общее число основания (TBN) в диапазоне примерно 300- 400 в количестве 0,002-8% в расчете на магний или кальций.

Пример 1,1OW/30 смазочное

0 масло содержит в виде основной части состав минерального смазочного масла и 4,8 мас,% по крайней мере 50%-ного концентрата активного ингредиента из смеси диспергатора и

5 продукта взаимодействия полиизобуте- нилянтарного ангидрида с полиэтилен- амином и затем борированного вместе с продуктом взаимодействия полиизо- бутенилянтарного ангидрида с метилQ аминометаном, 1,0 мас.% 400 TBN суль- фоната магния, содержащего 9,2 мас,% магния, 0,3 мас.% 250 TBN фенолята кальция, содержащего 9,3 мас.% кальция, и 7,9 мас,% концентрата, улучг шающего индекс вязкости, содержащего 10 мас.% сополимера этилена и пропилена и 4 мас.% сополимера винил- ацетата и фумарата в качестве депрессанта, К этой смеси добавляют кон- -

центрат диалкилдитиофосфата цинка (75 мас,% активного ингредиента в минеральном масле), полученного в результате реакции со смесью примерно 65 мас,% изобутилового спирта и 35 мас.% амилового спирта, для того, чтобы обеспечить содержание фосфора в составе смазочного масла 0,1 мас,%,

Состав можно также получить из концентрата, содержащего, мас.%:

Диспергатор48

Магний1,84

Кальций0,56

Диалкилдитиофосфат цинка18,8

К такому концентрату добавляют указанные концентрат, улучшающий индекс вязкости, и депрессант, а также масло-разбавитель,в резуль- тате чего получают состав смазочного масла, Коцентрат разбавляют в 20 раз для получения тех же концентраций активного ингредиента. Окислительную стабильность такого масляного состава испытывают посредством окисления 300-граммового образца масляного состава, содержащего 40 ррт железа в виде ацетилацетоната трехвалентного железа, путем пропускания 1,7 л воздуха в минуту через образец при 165ГС и определения вязкости через промежутки времени до 64 ч в вискозиметре Ферранти-Ширли. В данном опыте состав масла становился почти твердым, когда достигалась вязкость примерно 5 П.

Окислительную стабильность масляного состава сравнивают с составами масел, содержащих известные антиокислители, и с масляными составами, содержащими определенные добавки меди.

Эти составы можно получить из подобного указанным концентрата, причем дополнительные антиоксиданты или добавки меди присутствуют в указанных количествах.

Полученные результаты приведены в табл.1.

Пример 2, Состав концентратов с использованием добавок приведены в табл.2,

Использованы следующие добавки: концентрат, улучшающий индекс вязкости, содержащий 10 мас.% сополимера

этилена и пропилена и 4 мас.% сополимера винилацетата и фумарата (А); концентрат диспергатора, содержащий примерно 50 минерального масла и примерно 50 мас.% продукта конденсации полиизобутенилянтарного ангидрида и полиамина, который обработан соединением бора, так что концентрат содержит 1,58 мас.% азота и

0,35 мас.% бора (В); концентрат диалкилдитиофосфата цинка, использованный в примере 1 (С); 400 TBN сульфонат магния, содержащий 9,2 мас.% магния

5 (D); 400 TBN сульфонат кальция, со- де ржащий 15,3 мас.% кальция (Е) и оле- ат трехвалентной меди (F),

Каждый концентрат разбавляют маслом .Stance 150 с получением смазоч0 ных составов, которые затем подвергают испытанию на устойчивость к окислению по методу, описанному в примере 1.

Соотношения разбавления и резуль5 таты окисления приведены в табл.3.

Данные сравнительных испытаний тех же составов, но не содержащих соединений меди, приведены в табл.4. 0

Пример 3. Данные использования других соединений меди в составах концентрата и смазочных масел на их основе приведены в табл.5.

Разбавление для получения составов 11 и 12 в 26, 67 раза, для получения составов 13 и 14 в 20 раз. Добав- ляют достаточное количество присадки А, улучшающей индекс вязкости, чтобы обеспечить содержание 7,9 мас.% присадки в разбавленном концентрате,

Пример 4. Составы 15-17 готовят с применением минерального смазочного масла по примеру 1.

Используют следующие присадки: концентрат диспергатора, содержащий около 50 мас.% минерального масла и 50 мас.% продукта конденсации полиизобутенилянтарного ангидрида 0 и пентаэритрита в молярном соотношении 1,0:1,1, где полиизобутениль- ная группа имеет среднечисловую молекулярную массу примерно 1300 (н)J 300 TBN сульфид нонилфенолята каль- 5 ция, содержащий примерно 8,5 мас.% кальция и примерно 3,4 мас.% серы (J).

Составы и результаты испытаний приведены в табл.6.

5

0

5

Разбавление для получения составов в 10,3 раза. Добавляют достаточное количество присадки А, улучшающей индекс вязкости, чтобы обеспечить со- держание присадки 7,9 мас.% в разбавленном концентрате.

Пример 5. Составы получают с использованием того же масла, что и в примере 1,

Составы концентратов приведены в табл.7, результаты испытаний - в табл,8,

Используют многофункциональную присадку (К), улучшающую индекс вязкости, представляющую собой 14%-ный раствор в масле сополимера примерно 45 мас.% этилена и 55 мас.% пропилена с эффективностью загущения при- мерно 1,2, привитого приблизительно к 0,63% ангидрида малеиновой кислоты, считая на массу сополимера, и подвергнутого реакции приблизительно с 0,75 моль диэтилентриамина на 1 моль ангидрида малеиновой кислоты и приблизительно с 1 моль ангидрида уксусной кислоты на моль диэтилентриамина; многофункциональную присадку (L), улучшающую индекс вязкости, представ- ляющую собой 7-7,5%-ный раствор в смазочном минеральном масле-разбавителе сополимера примерно 44 мас.% этилена и примерно 56 мас.% пропилена, ПРИВИТОГО К 2-ВИНИЛПИРИДИНУ, При-

чем привитый сополимер имеет эффективность загущения примерно 2,6 и при дримерно 0,28 мас.% азота, считая на вес привитого сополимера; концентрат (М) диспергатора, содержащий око- ло 50 мас,% минерального масла и около 50 мас,% диспергатора„ представляющего собой продукт конденсации основания Манниха и алкилфенола с молекулярной массой около 2000, форм- альдегида и полиамина, причем этот концентрат имеет содержание азота около 1,1 мас.%, считая на вес концентрата.

Формула изобретения

1, Смазочный концентрат, содержащий минеральное масло, диалкилдитио- фосфат цинка, без-зольный диспергатор выбранный из группы, включающей сложный эфир или азотсодержащее производное алкенилянтарной кислоты, продукт конденсации алкилфенола, формалдегида и амина, и/или диспергатор, улучшающий индекс вязкости, выбранный из группы, включающей сополимер этилена и пропилена, обработанный ан пидридом малеиновой кислоты и диэти- лентриамином, сополимер этилена и пропилена, привитый к 2-винилпириди- ну, о тлич ающийс я тем, что, с целью повышения стойкости к окислению, концентрат дополнительно содержит маслорастворимое соединение меди, выбранное из группы, включающей диарил- или диалкилдитиофос- фат Mt-чи, нафтенат меди, олеат меди, таллат меди, неодеканоат меди, дитио карбамат меди, ацетилацетонат меди, 2-этилгексаноат меди, соли меди ал- киларилсульфоновьк кислот и сульфированных алкилфенолов, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Диалкилдитиофосфат цинка10-50

Беззолькый диспергатор10-60и/или диспергатор, улучшающий индекс вязкости 3-40 Маслорастворимое соединение меди в расчете на

медь0,005-2

Минеральное масло До 100

2, Концентрат по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит 0,002-8% в расчете на магний или кальций основного сульфоната или фенолята магния или кальция.

Таблица 1

Изобретение касается смазочных материалов, в частности смазочного концентрата, который может быть использован для получения масла для автомобилей и тракторов. Цель - повышение стойкости смазочного состава к окислению. Концентрат содержит, мас.%: диалкилдитиофосфат цинка 10- 50; беззольный диспергатор 10-60 и/или диспергатор, улучшающий индеке вязкости 3-40; маслораство- римое соединение меди в расчете на медь 0,005-2; минеральное масло до 100.,Кроме того, он может содержать 0,002-8,0 мас.% в расчете на магний или кальций основного сульфоната или фенолята магния или кальция. Беззольный диспергатор выбран из группы: сложный эфир или азотсодержащее производное алкенилянтарной кислоты, продукт конденсации алкилфенола, формальдегида и амина. Диспергатор, улучшающий индекс вязкостиг выбран из группы: сополимер этилена и пропилена, обработанный ангидридом малеи- новой кислоты и диэтилентриамином, сополимер этилена и пропилена, привитый к 2-винилпиридину. Маслораетвори- мое соединение меди выбрано из груп- пы: диарил- или диалкилдитиофосфат, нафтенат меди, олеат меди, таллат меди, неодеканоат меди, дитиокарбамат меди, ацетилацетонат меди, 2-этилгек- саноат меди, соли меди алкиларил- сульфоновых кислот и сульфированных алкилфенолов, Новый концентрат в условиях испытаний на окисляемость сохраняет свою стабильность,, а «п. ф-лы, 8 табл„ Ф а со о о СЛ

30 Твердый 0,5(10) - 24

0,5(10) - 40

v

0,5(10)1,0(20)1,2(24)1,2(24)0,23(4,6) 170(0,34) 64 3,7

0,10(2) 170(0,34) 64 3,1

0,13(2,6) 170(0,34) 64 3,1 0,25(5,0) 170(0,34) 64 3,3 0,32(6,4) 160(0,a2j 64 3,0

0,12(2,4) 145(0,29) 64 4,1

Цифры в скобках показывают содержание присадок и меди (мас.%), пересчитанное на концентрат,

онцентат

1

В 10 30

К

С 10 .25

Г 0,005 1

Е

D

Содержание, мас.1, в составе

ПЕНЕ

10

ю

340

1050

0,005 2

6010

340- -10 101010

0,12 0,12 .0,120,12

0,002-

--0,00

Таблица 2

10

10

ю

10

10 10

6010

340- -10 10101010

0,12 0,12 .0,120,12 0,120,

0,002-8

--0,002-в

Примечание. Используют концентрат А, содержание Fe 40 ppm

Примечание. Используют концентрат В, содержание Fe 40

Содержание компонентов, мас,% В С

2-этилгексаноат меди

соль меди алкил- арилсульфоновой кислоты

соль меди сульфированного алкия- фенола масло

Вязкость, П Длительность испытания, ч

Таблиц 3

Таблица 4

ppm.

Таблица 5

32 32 . 19,5 19,5

0,3

0,2

До 300 До 100 До 100 1,3 0,75 1,35

64

64

64

1

Показатели

Содержание компонентов, мас.%: В С D Н J

таллат трехвалентной меди ацетилацетонат трехвалентной меди неодеканоат трехвалентной меди Вязкость при 40°С, П Длительность испытаПоказатели

18

лительость исытания , ч

О 16 24 40 48 64

Значение вязкости, при 40°С состав, П,

18

0,69 0,69 0,71 0,83 0,97 1,74

19 I 20 21 22 23

0,61 0,61 0,56 0,60 0,70 0,98

5,2 3,0

4, 7 4

Таблица 6

Состав

0,16

0,16

5,3 64

0,16 4,1

64

Таблица 7

ГТ.1В

23

Таблица 8

19 I 20 21 22 23

5,2 3,0

4, 7 4

1..49