Способ определения диспергирующих свойств моторных масел Советский патент 1979 года по МПК G01N33/30 

Настоящее изобретение относится к лабораторным методам определения диспергирующих свойств моторных масел и присадок к ним.

Известны способы определения диспергирующих свойств масел методом хроматографии на бумаге: при этом в качестве диспергирующихся присадками веществ, называемых загрязнителями масла, применяются такие вещества, как сажа, битзмы, асфальтены или осадки, выделенные из отработанных масел 1, 2.

Так, известен способ оценки диспергирующих свойств моторных масел, который состоит в следующем: битум или осадок, выделенный из отработанного масла, в количестве 1-5% вводят в испытуемое масло при интенсивном механическом перемещивании с последующей обработкой ультразвуком 2.

Затем каплю масла с загрязнителем наносят на хроматографическую бумагу. Диспергирующие свойства моторных масел оценивают по величине размеров ядра и диффузионной зоны масляного пятна, получаемого на хроматографической бумаге, и их соотношеиию. Обычно считают, что чем больше размеры диффузионной зоны, тем выше диспергирующие свойства масла.

Количественные значения диспергирующих свойств масла можно найти, пользуясь следующим уравнением:

дС()-100,

где ДС-диспергирующая способность масла при заданной температуре, в %;

. 3. - наружный диаметр диффузионной зоны масляного пятна;

dn - диаметр ядра масляного пятна. При исследовании диспергирующих свойств моторных масел вышеуказанным способом отмечено, что такие загрязнители, как осадки, выделенные из отработанных масел, или заменяющие эти осадки нефтяные асфальтены, или окисленный нефтяной битум, недостаточно эффективно диспергируются в масле, на что указывает наличие крупных (видных невооруженным глазом) частичек коагуляции в ядре масляного пятна. Присутствие в масле недиспергированных частичек загрязнителя в определенной мере оказывает влияние на размеры и интенсивность окраски ядра и диффузионной зо}1ы масляного пятна, тем самым искал ая результаты испытаний.

Целью настоящего изобретения является повышение сходимости рез льтатов и достоверности определения диспергирующих свойств моторных масел.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе оценки диспергирующих свойств мщорных масел путем введения в масло загрязнителя - битума, асфальтенов или усадка из отработанного масла, с последующим нанесением капли полученной дисперсии на хроматографическую бумагу и дальнейшим определением размеров ядра и диффузионной зоны образующегося пятна, по соотношению которых судят о диспергирующих свойствах масел, загрязнитель предварительно растворяют в углеводородном или галогенуглеводородном растворителе, который после введения в масло удаляют. В качестве растворителей используют бензол, толуол, ксилол, аметилнафталин, четыреххлористый углерод и др.

Пример. Навеску нефтяного битума (марка БН-IV) в количестве 1,5 г растворяют в 30 мл бензола при температуре 60- 70°С. Полученный раствор приливают к 30 г исследуемых образцов масел А, Б, В, Г. Растворитель отгоняют под вакуумом при температуре 70-80°С, дают маслу остыть до комнатной температуры и затем наносят каплю исследуемого масла на хроматографическую бумагу для получения пятна.

Далее измеряют размеры зон образующего пятна и вычисляют показатель ДС. В табл. 1 приведены результаты этих определений: размеры зон образующегося пятна и величины диспергирующей способности образцов масел А, Б, В, Г. В табл. 1 приведены также результаты определения диспергирующих свойств тех же образцов масел известным способом (загрязнитель - нефтяной битум).

Сопоставление полученных данных показывает, что размеры ядра и диффузионной зоны при испытаниях известным способом и способом согласно изобретению различны; различаются также величины показателя ДС.

Причем в способе согласно изобретению интенсивность окраски ядра почти не отличается от окраски диффузионной зоны, в известном же ядро окрашено в темно-коричневый цвет, на ядре видно много твердых частичек, диффузионная зона окрашена в светло-коричневый цвет. Для подтверждения сходимости результатов, оценки достоверности способа согласно изобретению и сравнения его объективности с известным исследуемые образцы моторных масел испытаны на стендах ПЗВ. Результаты этих испытаний, приведенные в табл. 1, ноказывают, что способ согласно изобретению обеспечивает лучшую сходимость результатов и большую достоверность, так как характеризуется лучшей корреляцией с испытаниями на ПЗВ.

Таблица 1

Так, масла А и Б, оцениваемые по моющим свойствам на стенде ПЗВ в 2 балла, по диспергирующей способности, определяемой известным способом, очень различны, а при испытаниях их способом согласно изобретению обнаруживают близкие по значению показатели диспергирующих свойств (ДС 83 и 88 соответственно).

Аналогичная картина наблюдается также при сравнении результатов испытаний образцов масел В и Г (см. табл. 1).

В случае применения в качестве растворителя четыреххлористого углерода способ

согласно изобретению дает значительно лучшую сходимость результатов, чем известный (см. табл. 2).

При использовании в качестве загрязнителя осадка, выделенного после испытания масла М-8Г (ТУ 38-101-415-73) на стенде Петтер AV1 и содержащего 20% асфальтенов, 27% смол и 9,5% асфальтогеновых кислот, способ с использованием бензола дает лучщую сходимость результатов, чем известный (без растворителя), что подтверждается испытанием на стенде ПЗВ (см. табл. 2).

Т а б .л II ц а 2

Загрязнитель-нефтяной бит}м

Способ согласно изобретению: растворитель-четыреххлористый углерод

Масло В1538153I

Масло Г17381251

Известный способ: Масло В Масло Г

Загрязнитель-осадок, выделенный после испытания масла .М-8Г (ТУ-33-101-415-73) на стенде Петтер А V I (в осадке содержится: асфальтенэв 20 %, смол 27%,

асфальтогеновых кислот 9,5%)

Способ согласно изобретению: растворитель-бензол

Масло А Масло Б Масло Г

Известный способ: Масло А Масло Б Масло Г

Загрязнитель-сажа

Масло А

15 Масло Г

13

Приведенные сопоставительные данные показывают, что способ согласно изобретению позволяет лучше дифференцировать масла по моюще-диспергирующим свойствам, чем известный. Следует отметить также, что результаты, получаемые известным способом с использованием сажи (табл. 2), не могут быть улучшены применением растворителя, так как сажа не растворяется ни в одном из известных растворителей.

26 26,5

73 105

Использование способа согласно изобретению позволит снизить затраты на определение моюще-диспергирующих свойств разрабатываемых композиций моторных масел за счет сокращения oбьe :a дорогостоящих моторных испытани.

Формула изобретения

Способ определения диспергирующих свойств моторных масел путем диспергиро7вания в масле загрязнителя - битума, асфальтенов или осадка из отработаи юго масла, с последующим нанесением капли нолученной дисперсии на хроматографическую бумагу и определением размеров ядра5 и диффузионной зоны образующегося маеляного пятна, по соотношению которых судят о диспергирующих свойствах масел, отличающийся тем, что, с целью повышения сходимости результатов н досто-Ю верности определения, загрязнитель предварительно растворяют в углеводородном 8 или галоген тлеводородном растворителе, который иосле введения в масло удаляют, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ф. Франсуа, А. Корвэзье. Лабораторно-стендовые испытания моторных масел, «Химия и технология топлив и масел, 1971, № 5, с. 39. 2. Доклады П-го Международного симпозиума. «Исследование механизма деиствия присадок. Галле, ГДР, 1976, с. 13-14 (прототип).