СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Советский патент 2007 года по МПК C10M169/04 C10M105/76 C10M107/50 C10M133/12 C10M133/44 

Изобретение относится к смазочной композиции на основе синтетических масел с улучшенной термоокислительной стабильностью и смазывающими свойствами.

Для развития современной авиационной техники необходимы масла, отвечающие ужесточенным требованиям по ряду эксплуатационных свойств, главным образом, по термоокислительной стабильности и смазывающей способности.

Одним из важных эксплуатационных показателей авиационных масел является стабильность их к окислению при высоких температурах. В наибольшей степени этому требованию отвечают синтетические масла на сложноэфирной основе. Однако несмотря на высокую термоокислительную стабильность сложноэфирных масел, пределы их работоспособности в настоящее время не удовлетворяют запросам современной техники.

В связи с этим возникает необходимость создания смазочных композиций, сочетающих высокую термоокислительную стабильность с хорошими смазывающими свойствами.

В последние годы разработаны синтетические масла сложноэфирного типа, работоспособные при температуре 175-200°С.

Известна смазочная композиция на основе синтетического масла, содержащая полиэтилсилоксановую жидкость и 1% N-фенил-α-нафтиламина (ФАН), 2% п,п'-диизооктилдифениламина (ДАТ) и 0,05% бензотриазола (БТЛ), которая не обладает удовлетворительной стабильностью при высоких температурах.

Для получения смазочных масел, обеспечивающих нормальную работу двигателей, необходимо иметь основу, обладающую достаточной стабильностью при высоких температурах.

Цель настоящего изобретения - повышение термоокислительной стабильности смазочной композиции. Поставленная цель достигается тем, что смазочная композиция, содержащая N-фенил-α-нафтиламин (ФАН), п,п'-диизооктилдифениламин (ДАТ), бензотриазол (БТЛ), полиэтилсилоксановую жидкость (ПЭС-7) и сложноэфирную основу, согласно изобретению в качестве последней содержит модифицированный фенилтрихлорсиланом эфир пентаэритрита и СЖК С₅-С₉ (ПЭЭ_модиф) и дополнительно содержит N-бензил-α-нафтиламин (п-27) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

ФАН0,2-0,35ДАТ1,8-2,0п-270,2-0,30БТЛ0,05-0,1ПЭС-718-20ПЭЭ_(модиф)до 100

Ввиду того, что в промышленном пентаэритритовом эфире содержится большое количество свободных гидроксильных групп, то при обработке его фенилтрихлорсиланом возможно образование комплексных эфиров предполагаемого состава ОСН₂C(СН₂ОСОР)_33-n.Оптимальное содержание кремния в эфире составляет 0,03%.

Таким путем, наряду с улучшением противоизносных свойств, удается повысить термоокислительную стабильность пентаэритритового эфира, что выражается в заметном увеличении температуры начала термического разложения пентаэритритового эфира.

Базовый компонент основы - полиэтилсилоксановая жидкость (ПЭС-7) - получается в промышленности, п,п'-диизооктилдифениламин (ДАТ) получается алкилированием дифениламина.

В таблице представлены физико-химические свойства и результаты испытаний смазочных композиций по известному видоизмененному методу ВТИ в присутствии медной, алюминиевой, стальной пластинок и объемной скорости сухого воздуха 50 см³/мин, пропускаемого через 50 г масла при температуре 240°C в течение 50 ч.

Термоокислительную стабильность композиций оценивают по изменению их кинематической вязкости, кислотного числа и внешнему виду масла после окисления, которые являются важными показателями для оценки смазочного масла при высокотемпературном окислении. Улучшение термоокислительной стабильности композиции согласно изобретению сказывается в относительном уменьшении роста кинематической вязкости при температуре -40°C и внешнем виде масла, реакторов и пластинок после окисления (см. таблицу).

Таким образом, модифицирование традиционной структуры пентаэритритового эфира позволяет получить основу с улучшенными свойствами, что дает возможность получить смазочную композицию на его основе, работоспособную при высоких температурах (выше 200°C).

Таблица
Физико-химические свойства масел. Условия окисления: температура 240°С, продолжительность 50 ч, скорость барботажа воздуха - 50 мл/мин через 50 г масла.№ Состав смесиДо окисления После окисленияВнешний вид масла после окисленияКинематич. вязк., мм²/сКислотное число, мг KOH/гДиаметр пятна износа, ммКинематич. вязк., мм²/сКислотн. число мг, KOH/гКоррозия, г/м²Alст.медь100°C-40°С100°С-40°C1.Пентаэритрит. эфир СЖК С₅-С₉ (ПЭЭ_пром)4,5156300,270,957,60463016,50,00120,0030-0,0301Масло темн. густое2.ПЭЭ + 0,5% ФАН + 0,5% дифениламин4,5156300,290,907,83363003,150,03210,2740-0,4052Масло темн., на дне осад.3.ПЭЭ_(мод) + 18% ПЭС-7 + 1,8%ДАТ + 0,05% БТЛ + 0,2% ФАН + 0,2% п-274,5438500,010,755,32229782,500,00150,0280,0205Масло чистое, прозрачное, осадка нет4.ПЭЭ_(мод) + 19% ПЭС-7 + 1,9%ДАТ + 0,08% БТЛ + 0,35% ФАН + 0,25% п-274,5638620,010,755,20210002,400,00100,00250,0200Масло чистое, прозрачное, осадка нет5.ПЭЭ_(мод) + 20% ПЭС-7 + 2% ДАТ + 0,1% БТЛ + 0,3% ФАН + 0,3% п-274,5838740,050,755,16208152,450,00050,00250,0195Масло чистое, прозрачное, осадка нет6.Известная (прототип)5,0660801,20-большой осадок, масло не фильтруется---Масло темное

Использование: в авиационной технике. Сущность: композиция содержит в мас.%: полиэтилсилоксановая жидкость 18-20; N-фенил-α-нафтиламин 0,2-0,35; п,п'-диизооктилдифениламин 1,8-2,0; N-бензил-α-нафтиламин 0,2-0,3; бензотриазол 0,05-0,1; модифицированный фенилтрихлорсиланом эфир пентаэритрита и синтетических жирных кислот фракции С₅-С₉ до 100. Технический результат - повышение термоокислительной стабильности композиции. 1 табл.

Смазочная композиция, содержащая сложноэфирную основу, полиэтилсилоксановую жидкость, N-фенил-α-нафтиламин, п,п'-диизоктилдифениламин и бензотриазол, отличающаяся тем, что, с целью повышения термоокислительной стабильности, композиция в качестве сложноэфирной основы содержит эфир пентаэритрита и синтетических жирных кислот фракции С₅-С₉, модифицированный фенилтрихлорсиланом, и дополнительно содержит N-бензил-α-нафтиламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полиэтилсилоксановая жидкость18-20N-фенил-α-нафтиламин0,2-0,35п,п'-диизооктилдифениламин1,8-2,0N-бензил-α-нафтиламин0,2-0,3бензотриазол0,05-0,1сложноэфирная основадо 100