Смазочное масло Советский патент 1993 года по МПК C10M151/02 C10N30/02 

Настоящее изобретение относится к композициям смазочного масла, содержащим присадки, понижающие температурную зависимость вязкости.

Целью настоящего изобретения является улучшение вязкостно-температурных свойств смазочного масла.

Поставленная цель достигается предложенным смазочным маслом, содержащим минеральное масло и полимерную присадку, в качестве полимерной присадки масло содержит 0,75-1 мас,% модифицированного сульфонилазидом .формулы RS02N3, где R

- кярбоксифенильная группа, гидрирован- ного блок-сополимера или олефинового сополимера, выбранного сополимера, выбранного из группы, содержащий а) диблоксополимер формулы А-В, где А - моноал- кенилароматический полимер блок мрлекулярной массы 5000 - 50000,В- олефиновый полимерный блок, полученный из мо- но-альфа-олефинов или сопряженных диенов, среднечисловая молекулярная масса которого составляет 10000-1000000, где прогидрировано не менее 50% алифатических ненасыщенных связей и менее 20% ароматических ненасыщенных связей,

00

со

00

со

00

00

со

в) полиалкадиен молекулярной массы 10000-1000000, в котором прогидрировано не менее 80% алифатических ненасыщенных связей и менее 20% ароматических ненасыщенных связей,

с) звездообразный полимер, содержащий ядро из полиалкенильного соединения и не менее А лучей из сопряженных диенов и/или моноалкениларенов, где прогидрировано не менее 80% алифатических ненасы- щенных связей и менее 20% ароматических ненасыщенных связей. Предпочтительно, А представляет собой полистирол. В представляет собой полимер, полученный из этилена, пропилена, изопрена, бутадиена или их смеси, в в) олефиновый сополимер представляет собой полибутадиен или полиизопрен, и с) ядро получено на основе дивинилбензола, и лучи получены на основе изопрена или бутадиена.

Это позволяет значительно улучшить качество смазочного масла, а именно, существенно улучшить упруговязкостные свойства масла.

Примеры 1-26. - Получение модифи- цированных полимеров

Полимеры двух типов модифицируют введением карбоксильных групп, а именно: Shellvls 50 полистирол-этилен/пропиле- новый диблоксополимер с молекулярной массой 90000 - (sv50), гидрогенизованный полиизопрен-этилен-пропиленовый полимер с молекулярной массой 90000 (ЭП), и Shellvis 200 - полимер звездчатой формы, содержащий гидрогенизованные поли- изопреновые лучи с молекулярной массой 35000, сочетающийся с дивинилбензолом, в соответствии с процедурой, изложенной в описании к патенту Великобритании 1575507 (sv200). Образцы этих продуктов нагревают до температуры 200-215°С в смесителе Брабендера с различными количествами 3-азидосульфонилбензойной кислоты (АСБ) в присутствии Топок 330-антио.ксиданта 1,3,5-триметил-2,4,6 трис-(3,5-дитрет.бутил-4-оксибензил)-бенз ола. Более подробно количества реагентов и содержание карбоксильных групп в продукте приведены в табл. 1, причем конечные продукты очищены распространением в тет- рагидрофуране, фильтрованием, осаждением карбоксилированного полимера путем добавления в этанол и в некоторых случаях конверсией в натриевую соль нейтрализацией гидроокисью натрия. Таблица

а) 2-я очистка для удаления избытка NaOH натрия: растворяют в ТГФ, добавляют равное количество толуола, фильтруют, промывают смесью толуола/ТГФ в соотношении (1:1) и выпаривают растворитель фильтрацией

Ь) вычисленный из S-анализа используя Мп 90000 для определения числа карбоксильных групп единицы полимерной цепи

d) в реакционных условиях без использования продукта lonox 330

e) в реакционных условиях в присутствии продукта lonox 330

f) TAN -0,001 ммол/г

g) TAN - 0,001 ммол/r

h) слишком большое, принимая во внимание замутненность фильтрата

k) рассчитано М-анализом

I) для sv 200: число карбоксильных групп на каждый молекулярный луч на основе S- анализа и среднечисленной молекулярной массы 35000

т) в гомогенном образце.

П р и м е р 27. Определение реологических свойств.

Модифицированные полимеры/полученные согласно примерам 1-21, добавляют в предварительно приготовленную смесь беззольного диспергатора, ZDTK, дисперга- тора SAP 001 (сверхосновной алкилсали- цилат) и смазочное масло HVI-60, получают 1,0 вес.% полимера, 2,0 вес.% SAP 001 и 7,7 вес.% беззольного диспергатора и ZDTP, причем в каждом случае количество указано в пересчете на готовую смесь.

Все масла были прозрачными, ярко-янтарными, без осадков. Исключением является масло, полученное в примере 9 (мутно-янтарного оттенка).

Кинематическую вязкость при температуре 100°С измеряют с помощью вискозиметра Уббелоде. Вязкость при высокой температуре и высоком усилии сдвига определяют при температуре 150°С и в течение с помощью) конусообразного вискозиметра с пробкой Равенфилда. Эластические свойства измеряют при температуре 40°С при скорости сдвига в интервале от 105 до Ю6 с помощью динамометр а Лоджа, Этот прибор определяет первую разницу нормальных напряжений Рп как функцию напряжения сдвига О. Константы А и В в соотношении log log (1) опре- делили анализом регрессии. Величину Рп при скорости сдвига 106 рассчитывают путем замены в уравнении (1) произведением О6 и /(это уравнение следует из опреде- ления вязкость. о (скорость сдвига). Измерения показали, что в интервале от 40 до 150°С, первая разница нормальных напряжений не зависит от температуры в интервале от 20 до 60°С, предположение о температурной независимости вплоть до

150°С является сомнительным, в особенности в случаях присадок VI, понижающих температурную зависимость вязкости, которые образуют мицеллы.

Дополнительные свойства эластичности (упругая деформация J и время релаксации т) были рассчитаны при. температуре

150°С и 10° исходя из Рп и с использованием нижеследующих уравнений:

J Pn/22(2); (3),

Минимальную величину /hm/мин минимальной толщины масляной пленки рассчитывают с использованием нижеследующей модели, разработанной с помощью анализа экспериментальной /hm/мин для переднего коренного подшипника 3,8-литрового шестицилиндрового бензинового двигателя внутреннего сгорания бьюика:

/пт/мин 0,035+0,5277+1.16{4)

где величины и взяты для температуры 150°С и 106 . Единицами измерения г /hm/мин являются мкм, когда величина выражена в мПа.сек, а величина - г,в мксек.

Результаты этих оценок приведены в таблице 2.

Приме р 28. Модифицированные .полимеры примеров 1-21 добавляют к заранее подготовленной смеси беззольного диспер- гатора, ZDTP, диспергатора SAP 011 и смазочного масла HVI-60, давая 0,75 мас.% полимера, 2,0 мас.% SAP 001 и 7,7 мас.% беззольного диспергатора и ZDTP по отношению к массе конечной смеси.

Все полученные в результате светлые, ярко-янтарного цвета масла соответствовали маслам, полученным в примере 27.

П р и м е р 29. Масла получают по способу, аналогичному описанному в примере 28, за исключением того, что они содержат 10,0 мас.% модифицированных полимеров

0

5 0

5

5

0

примеров 1 -21 вместо 0,75 мае. %. Полученные в результате янтарного цвета масла соответствовали маслам, полученным в примере 27.

Формула изобретения

1. Смазочное масло, содержащее минеральное масло и полимерную присадку, о т- личающееся тем, что, с целью улучшения вязкостно-температурных свойств, масло в качестве полимерной присадки содержит 0,75-1 мас.% модифицированного сульфонилазидом формулы RSCteNa, где R - карбоксифенильная группа, гидрирован- ного блок-сополимера или олефинового сополимера, выбранного из группы, содержащей: а) диблоксополимер формулы А-В, где А - моноалкенилароматический полимерный блок мол.м. 5000-50000; В - олефиновый полимерный блок, полученный из моно-альфа-олефинов или сопряженных диенов, среднечисловая мол. м. которого составляет 10000-1000000, где прогидрирова- но не менее 50% алифатических ненасыщенных связей и менее 20% ароматических ненасыщенных связей; в) полиал- кадиен мол.м. 10000-1000000, в котором прогидрировано не менее 80% алифатических ненасыщенных связей и менее 20% ароматических ненасыщенных связей; с) звездообразный полимер, содержащий ядро из полиалкенильного соединения и не менее 4 лучей из сопряженных диенов и/или моноалкениларенов, где прогидрировано не менее 80% алифатических ненасыщенных связей и менее 20% ароматических ненасыщенных связей.

2. Масло по п. 1,отличающееся тем. что в а) А - полистирол, В - полимер, полученный из этилена, пропилена, бутилена, изопрена, бутадиена или их смеси, в в) олефиновый сополимер - полибутадиен или полиизопрен, в с) ядро - дивинилбензол, и лучи получены ш основе изопрена или бутадиена.

ч 2-я очистка для удаления избытка : /Vtv натрия: рзсгворяют в Т1Ф, аобавяяют равное количесгТ а б л и ц а 2

Продолжение табл. 2

Смазочное масло содержит минеральное масло и 0,75-1 % полимерной присадки, в качестве которой использован модифицированный сульфонилазидом ф-лы RSOjNs, где R-карбоксифенильная группа, гидрированный блоксополимер или олефи- новый сополимер, выбранный из группы, содержащей а) диблоксополимер ф-лы А- В, где А-мрноалкенилароматический полимерный блок мол. 5000 - 50000, В - олефиновый полимерный блок, полученный из моно-аль- фа-олефинов или сопряженных диенов, среднечисловая мол. масса которого состав- ляет 10000-1000000, где прогидрировано не менее 50% алифатических ненасыщенных связей и менее 20% ароматических ненасыщенных связей, В) полиалкадиена мол.м. 10000-1000000, в котором прогидрировано не менее 80% алифатических ненасыщенных связей-и менее 20% ароматических ненасыщенных связей, с) звездообразный полимер, содержащий ядро из полиалкени- лильного соединения и не менее 4 лучей из сопряженных диенов и/или моноалкенила- ренов, где прогидрировано не менее 80% алифатических ненасыщенных связей и менее 20% ароматических ненасыщенных связей. 1 з.п.ф-лы, 2 табл. LO С