СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Советский патент 2007 года по МПК C10M141/12 C10M133/14 C10M137/04 C10M133/12 C10M133/16 C10M133/44 C10M155/02 

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

Для развития современной авиационной техники необходимы масла, отвечающие ужесточенным требованиям по ряду эксплуатационных свойств.

Одним из важных эксплуатационных показателей авиационных масел является стабильность их к окислению при высоких температурах (>200°С). 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.

Известна смазочная композиция ПТС-225 на основе пентаэритритового эфира монокарбоновых кислот С₅-С₉ и 10% полиэтилсилоксановой жидкости, содержащая 0,6% N-фенил-α-нафтиламина, 1,3% п,п'-диизооктилдифениламина, 5% трикрезилфосфата, 0,6% диоксидициклопентадиена (ДЦП), сополимера (п-2), 0,1% бензотриазола.

Известна смазочная композиция, содержащая эфир пентаэритрита и синтетических жирных кислот С₅-C₉, полиэтилсилоксановую жидкость как компонент основы и присадки: п,п'-диизооктилдифениламин, N-фенил-α-нафтиламин, бензотриазол и дециловый эфир гиппуровой кислоты.

Однако указанные композиции обладают недостаточной термоокислительной стабильностью, а смазывающие и антиокислительные свойства этих масел становятся неудовлетворительными при высокотемпературном окислении.

Целью изобретения является повышение термоокислительной стабильности и улучшение смазывающих свойств композиции.

Цель достигается тем, что смазочная композиция на основе эфира пентаэритрита и синтетических жирных кислот С₅-С₉ (ПЭЭ), содержащая полиэтилсилоксановую жидкость (ПЭС-7) и присадки: п,п'-диизооктилдифениламин (ДАТ), N-фенил-α-нафтиламин (ФАН), бензотриазол (БТЛ), дециловый эфир гиппуровой кислоты (п-71), согласно изобретению дополнительно содержит три-(карбопентоксиметилен)-ди-[1,5-бис-(4-N-фениламинофенокси)]-этоксиборат (п-30) и трикрезилфосфат (ТКФ).

Масло получено механическим смешением компонентов и имеет следующий состав, мас.%:

ФАН0,5-0,65ДАТ0,8-1,2п-300,4-0,6ТКФ4-5п-710,2-0,3БТЛ0,05-0,1ПЭС-79-11ПЭЭдо 100

п,п'-Диизооктилдифениламин получают алкилированием дифениламина. Дециловый эфир гиппуровой кислоты получен этерификацией гиппуровой кислоты дециловым спиртом. Три-(карбопентоксиметилен)-ди-[1,5-бис-(4-N-фениламинофенокси)]-этоксиборат (п-30) получают взаимодействием борной кислоты с неполным эфиром пентаэритрита и n-оксидифениламином.

Для выбора оптимального варианта масла были проведены испытания с различными ингредиентами присадки.

В табл.1 представлены физико-химические константы и результаты испытаний предложенной и известной смазочной композиций по ужесточенному методу ЦИАМ (ГОСТ 23797-79) при температуре 225°С в течение 50 ч. Термоокислительную стабильность (ТОС) масел оценивали по изменению их кинематической вязкости, кислотного числа и внешнему виду масла, реакторов и пластинок после окисления, которые являются важным показателем для оценки смазочного масла при высокотемпературном окислении. Улучшение термоокислительной стабильности предлагаемой композиции сказывается в относительном уменьшении роста кинематической вязкости при -40°С, внешнем виде масла, реактора и пластинок после окисления (см. табл.1).

Полученные результаты дифференциально-термического анализа (ДТА) согласуются с исследованиями термоокислительной стабильности, масло после окисления при 225°С более светлое и прозрачное, чем известное масло. Температура начала разложения масла (Т_нэп)-255°С, коррозия металлических пластин отсутствует.

Данные таблицы свидетельствуют также о преимуществе предлагаемой композиции по смазывающим свойствам (Р_к=156 кгс; Ди=0,28 мм против P_к=80 кгс; Ди=0,38 мм) по сравнению с известной аналогичной композицией.

Представленные данные показывают, что опытная композиция, разработанная для применения при температурах до 225°С, выдержала испытание при указанной температуре и превосходит известную композицию, взятую в качестве базы сравнения.

Как видно из результатов испытаний, оптимальными концентрациями присадок в предложенной смазочной композиции являются следующие: N-фенил-α-нафтиламин - 0,6%; п,п'-диизооктилдифениламин - 1,3%; трикрезилфосфат - 5%; дециловый эфир гиппуровой кислоты - 0,3%; бензотриазол - 0,1%; три-(карбопентоксиметилен)-ди-[1,5-бис-(4-N-фениламинофенокси)]-этоксиборат - 0,5%; полиэтилсилоксановую жидкость - 10%.

В табл.2 приведены сравнительные данные с известным составом и все показатели испытаний предлагаемого масла на ЧШМ (Рс, Из).

Анализ результатов испытаний свидетельствует о том, что замена N,N'-дифенил-(2,5-ди-трет-бутил-п-фенилендиамина) (п-26) на три-(карбопентоксиметилен)-ди-[1,5-бис-(4-фениламино-фенокси)]-этоксиборатом (п-30) приводит к созданию масла, сочетающего высокую термоокислительную стабильность с хорошими смазывающими свойствами, т.е. обр.I: ν_-40=241,90 мм²/с против обр.1 ν_-40=36250 мм²/с (см. табл.2).

По смазывающей способности, оцениваемой на четырехшариковой машине трения по ГОСТ 9490-75, предлагаемое масло заметно превосходит известное масло обр.1: Ди=0,28 мм; Рк=156 кгс против обр.2: Ди=0,60 мм; Рк=100 кгс).

Таблица 2Наименование показателейИзвестное масло обр.1Предлагаемое масло обр.21. Вязкость кинематическая,  мм²/с  при -100°С4,364,43при -40°С334554212. Кислотное число, мг KOH/г0,240,323. Смазывающая способность на  ИШМ (ГОСТ 9094-75)  Рс, кгс-195Рк, кгс100156Ди, мм0,600,28Из-604. Термоокислительная стабильность:по видоизмененному методу ВТИ
при 240°С,
50 чпо ГОСТ
29737-79
при 225°С, 50 ч- вязкость кинематическая  мм²/с  при 100°С9,486,89при -40°С3625024190- кислотное число, мг KOH/г0,204,29- содержание осадка, %0,150,17- коррозия, г/м², на  ШХ-1500АК-400М-2-2,100

Использование: в авиационной технике. Сущность: композиция содержит в мас.%: N-фенил-α-нафтиламин 0,5-0,65; п,п'-диизооктилдифениламин 0,8-1,2; трикрезилфосфат 4-5; дециловый эфир гиппуровой кислоты 0,2-0,3; бензотриазол 0,05-0,1; три-(карбопентоксиметилен)-ди-[1,5-бис-(4-N-фениламинофенокси)]-этоксиборат 0,4-0,5; полиэтилсилоксановая жидкость 9-11; эфир пентаэритрита и синтетических жирных кислот фракции C₅-C₉ до 100. Технический результат - улучшение антиокислительных и смазывающих свойств композиции. 2 табл.

Смазочная композиция, содержащая эфир пентаэритрита и синтетических жирных кислот С₅-С₉, полиэтилсилоксановую жидкость, п,п'-диизооктилдифениламин, N-фенил-α-нафтиламин, бензотриазол и дециловый эфир гиппуровой кислоты, отличающаяся тем, что, с целью улучшения антиокислительных и смазывающих свойств, композиция дополнительно содержит три-(карбопентоксиметилен)-ди-[1,5-бис(4-N-фениламинофенокси)]-этоксиборат и трикрезилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

N-фенил-α-нафтиламин0,5-0,65п,п'- диизооктилдифениламин0,8-1,2трикрезилфосфат4-5дециловый эфир гиппуровой кислоты0,2-0,3бензотриазол0,05-0,1три-(карбопентоксиметилен)-ди- -[1,5-бис-(4-N-фениламинофенокси)  ]-этоксиборат0,4-0,5полиэтилсилоксановая жидкость9-11эфир пентаэритрита и синтетических жирных кислот С₅-С₉до 100