Смазочная композиция для тяжелонагруженных узлов трения Советский патент 1993 года по МПК C10M169/06 C10M169/06 C10M113/12 C10M143/02 C10M143/04 C10M143/06 C10M125/02 C10M125/22 

Изобретение относится к области смазочных материалов, применяемых преимущественно для смазки высокомпературных тяжелонагруженных узлов трения в агрессивных средах.

Целью изобретения является повышение работоспособности при высокой температуре и в агрессивной среде.

Поставленная цель достигается тем, что смазочная композиция, содержащая минеральное масло, силикагелевый загуститель и прлиизобутилен, согласно изобретению, содержит полиизобутилен мол. массы 800- 1000, в качестве силикагелевого загустителя содержит силикагель - бутосил и дополнительно содержит полиэтилен мол. массы 100-200 тыс., полиэтилен мол. массы 5- 10 тыс., полипропилен мол. массы 90-200 тыс., графит и сульфат бария при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Силикагель - бутосил 3-8

Полиизобутилен мол.

массы 800-10002,0-3,5

Графит2,0-4,5

Полиэтилен мол,

массы 100-200 тыс. 0,75-0,150

Полиэтилен мол. массы 5-10 тыс.9-11 Полипропилен мол. массы 90-200 тыс. 4-6 Минеральное масло До 100 Сульфат бария 0,5-1,5 Введение в смазочную композицию в качестве неорганического загустителя сили- кагеля - бутосила обеспечивает необходи- мую степень загущения композиции, а также способствует лучшему диспергирова- нию сульфата бария и графита в системе, увели1.15зэт адгезию смазочной композиции к металлу. Смесь полиэтилена мол. массы 100-200 тыс. и полипропилена служит дополнительным загустителем композиции, придает химическую стойкость и повышает термостойкость смазки. Полиизобутилен увеличивает вязкость смазочной композиции. Введение сульфата бария придает смазочной композиции дополнительно химическую стойкость, повышенное сопротивление истиранию. Графит в качестве антифрикционного наполнителя придает высокую термостойкость смазке, улучшает ее смазочные свойства. Исходя из физикоел

§

VI о

| 1СП

химических свойств компонентов, данная композиция может быть применима при более высоких температурах и в агрессивных средах без выделения вредных веществ, что значительно расширяет технологические возможности смазочной композиции.

Для изготовления смазочной композиции использованы полиэтилен низкого давления мол. массы 100-200 тыс.ГОСТ 16338 --85Е),полипропилен мол. массы 90- 200 тыс/(ГОСТ 26996-86), графит (ГОСТ 8295-73), силикагель.(ГОСТ 3956-76Е), сульфат бария марки х.ч., полиэтилен низкого давления мол. массы 5-10 тыс. (ТУ 6051837- 82), полиизобутилен мол, массы 800-1000, выделяемый в процессе производства синтетического каучука, в качестве минерального индустриального масла использовано индустриальное 40, индустриальное 50 или смесь указанных марок,

Смазочную композицию готовят по следующей технологии.

-Силикагель растворяют в 1/3 расчетного количества минерального масла при постоянном перемешивании при температуре 80°С в течение 4 ч, Около 1/6 части масла используют для растворения жидкого по- лиизобутилена. Остальное количество минерального масла используют для растворения твердых полиэтилена (мол. массы 100-200 тыс.) и полипропилена и полиэтилена мол. массы 5-10 тыс.). перемешивая при температуре 160°С в течение 1 ч. По истечении этого времени-добавляют растворенный полиизобутилен и перемешивают 5-10 мин. В горячую смесь добавляют графит, перемешивают 2-3 мин при нагревании до температуры 160°С. Затем без нагревания перемешивают 5-7 мин. Добавляют силикагель, перемешивают 5-10 мин. сливают в тару для окончательного остывания и формирования структуры смазочной композиции.

Для экспериментальной проверки состава изготовлены пять смесей ингредиентов, три из которых показали оптимальные результаты, а также для сравнения приготовлена известная смазка, состав ингредиентов которой приведен в п.6,табл. 1.

Испытаниесмазочных композиций проведены на существующем оборудовании по заводской технологии обжига кирпича, для чего составы смазочных композиций наносят вручную на подшипники качения вагонеток тоннельных печей.

Проведен ряд физико-химических и механических испытаний.

Пенетрацию исследуемых смазок оценивают по ГОСТу 5346-78 на пенетрометре с конусом.

Предел прочности определяют по ГОСТу 7143-73 по сдвигу смазки в капилляре пластометра К-2 (метод Б). Измерения проводят при нескольких температурах. Коррозионные испытания проведены по ГОСТу 9.080-77 на пластинках стали 45 при температуре 100 ± 2°С в течение 3 ч.

Эффективную вязкость определяют на капилярном автоматическом вискозимет- ре АКВ-2 по ГОСТу 7163-84.

Противозадирные свойства (критическая нагрузка Рк и нагрузка сваривания Рс) оценивают по ГОСТу 9490-75 на четырех- шариковой машине.

5 Коллоидную стабильность испытывае- . мых смазочных составов определяют по ГОСТу 7142-74 на приборе КСА.

Коэффициент трения определяют на че- тырехшариковой машине трения. 0Работоспособность определена при заводских испытаниях.

Результаты измерений представлены в табл.2.

Как видно из табл. 2, лучшие показатели 5 имеют составы 2-4.

Дальнейшее увеличение или уменьшение количества вводимых ингредиентов ухудшает физико-химические и механические свойства смазочной композиции. 0 Таким образом, композиция согласно изобретению имеет повышенные антифрикционные свойства, обеспечивает снижение коэффициента трения, повышение критической нагрузки в 1,5 раза, максимальной тем- 5 пературы применения примерно в 2 раза.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности применения смазочной композиции согласно изобретению как для работы установок с ударными на- 0 грузками, так и для работы высокотемпературных тяжелонагруженных узлов трения.

Использование изобретения позволит:

повысить долговечность высоконагруженных высокотемпературных узлов трения 5 за счет снижения коэффициента трения и деформации поверхностного слоя металла;

осуществлять работу узлов трения при более высоких температурах и в агрессивных средах за счет введения соответствую- 0 щих ингредиентов;

уменьшить расход смазочных материалов за счет повышения работоспособности смазочной композиции.

Все вышеперечисленное расширяет 5 технологические возможности смазочной композиции и повышает производительность установок.

Формула изобретения

Смазочная композиция для тяжелонагруженных узлов трения, содержащая минеральное масло, силикагелевый загуститель, полиизобутилен, отличающаяся тем, что, с целью повышения работоспособности при высокой температуре и в агрессивной среде, композиция содержит полиизобутилен мол. м, 800-1000, в качестве сили- кагелевого загустителя содержит силикагель-бутосил и дополнительно содержит полиэтилен мол. м. 100000-200000, полипропилен мол. м. 90000-200000, полиэтилен мол. м. 5000-10000, графит и сульфат бария при следующем соотношении компонентов, мас.%:

0

Силикагель-бутосил Полиизобутилен мол.м. 800-1000

Полиэтилен молекулярной массы 100000- 200000

Полипропилен мол, м. 90000-200000 Полиэтилен мол. м. 5000-10000 Графит

Сульфат бария Минеральное масло

3-Е

2,0-3.5

0,075-0,150 4-6

9-11 2,0-4,5 0,5-1,5 До 100.

Сущность изобретения: смазочная композиция для тяжелонагруженных узлов трения содержит, мас.%: силикагель - бутосил 3-8; полиизобутилен мол.м. 800-1000 2,0- 3,5, полиэтилен мол.м. 100-200 тыс. 0,075- 0.150; полипропилен мол.м. 90-200 тыс. 4-6; полипропилен мол.м. 5-10 тыс. 9-11; графит 2,0-4.5; сульфат бария 0,5-1,5; минеральное масло до 100. 2 табл.

Пенетрация при 25 С, мм/10

Предел прочности, Па при 20°С

при 50°С при 80е С Испытание на коррозию

Эффективная вязкость при 25°С, Па- с

Противоэадирные свойства

критическая нагрузка

РО

нагрузка сваривания, РЬ,Н

310-ЗЗР 280-295 2 10-260 210-220 180-210 270-290

250-400 300-550 400-700 300-570 280-370 150-200 200-300. 200-500 150-350 100-300

150-200 200-300 200-500 Выдерживает

150-350 100-300

250-260 150-400 150-400 Выдерживае

50-90120-180170-210220-300 320-400150-200

550-800800-12001000-15001200-1500 1700-2000700-900

700-15001500-35002500-45003800-5000 4200-55001600-2000

Таблица 1

Таблица2

280-370 100-300

100-300

250-260 150-400 150-400 Выдерживает

сть,

ал

0,058

Отсутствие

0,038 0,035 0,045

25-400 25-400 25-400

480

660

720

672

щелочной агрессивной среде212

312

Продолжение табл.2

5 0,045

00

672

212

0,060 25-400

576

108

Отсутствие 0,048

25-200 408

96