Смазочная композиция Советский патент 1981 года по МПК C10M1/48 

(54) СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к смазочным материалам, а именно к жидким смазоч ным композициям на основе минеральны масел, и может быть распространено на моторные масла. В качестве многофункциональных присадок применяются различные произ водные тиофосфорных кислот. Из них наиболее известны диалкилдитиофосфаты метёшлов, чаще всего цинка, которые в основном обладают антиокислительными и противоизносными свойствами l |. Из других производных тиофосфорных кислот известны триарилтионфосфаты в качестве присадок к минеральным и синтетическим смазочным маслам 2 3 как присадки к моторным маслам испытаны трикрезилтионфосфаты з Трикрезилтионфосфаты обладают мою щшли свойствами (1,5 балла ПЗВ по ужесточенному методу НИИ при содержании 1,5% в масле М-11), а также вы сокими противокоррозионны свойствами как в отношении меди ЦА по ASTM-130. 3 ч при 120°С и 1%-ном содержании присадки в масле М-11), Так в приборе ДК-2 по и свинца (0,5 г/м ГОСТ 20502-75). Кроме того, трикрезилтионфосфаты обладают противоизносными и противоэадирными свойствами на уровне применяемых присадок (при 1%-ном содержании присадки в масле М-11 обобщенный показатель износа составляет 34). Трикрезилтионфосфаты по своей химической природе также более устойчивы к воздействию высоких температур,чем диалки1щитиофосфаты. Но антиокислительные свойства триарилтионфосфатов сравнительно низкие {особенно по образованию нерастворимых осадков), что требует их применения вместе с другими присадками. При эксплуатации современных двигателей смазочные материалы подвергаются воздействию высоких температур и давлений, поэтому для обеспечения необходимого качества масла нужно применять композиции разнофункциональных присадок. Производные тиофосфорных кислот, являющиеся многофункциональными приссщками, используют чаще всего вместе с различн1 ш детергентами (алкилсалицилаты, сульфонаты, сукцинимиды и др.;, поскольку моющие свойства производных тиофосфорных кислот обычно слабо выражены. Известна композиция на основе минерального масла, содержащая детергент - многозольный алкилсалицилат кальция (МАСК) и присадку ДФ-11 50%-ный раствор диалкилдитиоФосфатацин-ка в веретенном масле 4j. Диалкилдитиофосфаты металлов, в частности цинка, облад.ают при повышенных температурах невысокими анти окислительными свойствами. Кроме то го, сами Диалкилдитиофосфаты недост точно устойчивы к действию повышенных температур. Использование диалкилдитиофосфатов вместе, с высокощелочными детергентами ведет к повы шенному нагарообразованию и преждевременному прогоранию выхлопных кла панов из-за высокого содержания металлов в обеих Присадках. Цель изобретения - улучшение экс плуатационных свойств смазочных ком позиций, в частности моющих и антиокислительных свойств. Поставленная цель достигается тем, что смазочная композиция на ос нове минерального масла, содержащая детергент и фосфорсодержащую присад ку , в качестве фосфорсодержащей при садки содержит триарилтионфосфат об щей формулы I где R , R и R - фенил или алкари с числом атомов углерода в алкиле от 1 до 5, одинаковые или разные,пр следующем соотношении компонентов, вёс %: Триарилтионфосфат общей формулы I 0,3-5,0 Детергент1-5 Минеральное масло До 100 В качестве детергента композиция содержит алкилсалицилат или сульфонат щелочноземельного металла. В данном случае наблюдается синергети ческое взаимодействие между двумя т пами прИсадок, поскольку Сс1ми триарилтионфосфаты обладают весьма ни кими антиокислительными свойствами Особенно четко синергизм проявляет себя в композициях триарилтионфосфатов с алкилсалицилатами. Композиции обладают хорошими пр тивокоррозионными свойствами в отн шении меди и свинца, но противокор розионная стойкость свинца иногда зависит от применяемого детергента и количественных соотношений компо нентов в композиции. Хорошие моияцие свойства компози ции (.0-1 балл по ПЗВ ) можно объясн тем, что кроме детергента моющими свойствами обладают и сами триарил тионфосфаты . Нижние пределы содержания компонентов в композиции определяются эффективностью действия присадок. При низком содержании моющих присадок значительно увеличивается количество нерастворимых в изооктане осадков, при низком содержании триарилтионфосфатов кроме содержания осадков повышается кислотное число, но свои вязкостные свойства композиция сохраняет. Верхний предел содержания триарилтионфосфатов определяется растворимостью их в масле, поскольку при содержании выше 5% наблюдается помутнение масла, что указывает на предел растворимости присешки.Оптимальные содержания для детергентов составляют 1-5%. Пример 1. Готовят композицию масла механическим перемешиванием компонентов следующего состава, вес.% ТАТФ0,3 МАСК1,0 Базовое масло М-11 98,7 ТАТФ представляет собой смесь различных триарилтионфосфатов, поскольку он был получен на основе фракции сланцевых водорастворимых фенолов с пределами кипения 180270°С следующего состава, %: оксибензол 20, изомерные крезолы 50,изомерные ксиленолы 25 и высшие алкилфёнолы с числом атомов углерода в алкильных заместителях от 2 до 5. Определяют антиокислительные свойства после барботажнрго окисления в течение 50 ч при 200°С: кислотное число, вязкость при 100С и нерастворимый осадок в изооктане. Результаты испытаний приведены в табл.1. Пример 2. Аналогично примеру 1 готовят и испытывают композицию следующего состава, вес.%: ТАТФ. 3 МАСК1 М-1196 Композицию испытывают на стенде ИКМ, получс1ют следующие результаты: Изменение вязкости масла за время испытания,% 31 Подвижность поршневых колец , баллО Общее количество отложений на поршне, г 0,5657 Отложения на. маслосъемных кольцах,балл О,5 Цвет отложеНИИ,балл в зоне поршневых колец5,2 на юбке бор поршня 1,98 Индекс отложений, бгшл 8,63 Кроме того, проведены испытания на стенде ПЗВ для исследования моющих свойств. На приборе ДК-2 для исследования коррозии на свинец по ГОСТ 20502-75 и исследования коррозии на медь по ASTM Д-130 (12С1°С, 3ч). Результаты испытаний приведены в табл.2. П р н м л р 3. Готовят ком ци;о масла аналогично примеру 1 дующего состава, вес.%: ТАТФ1 MACK3 M-ll .96 Композицию испытывают на мо свойства, коррозию на свинец и результаты приведены в табл.2. Пример 4. Готовят комп цию масла аналогично примеру 1 дующего состава, вес.%: ТАТФ3 MACK5 М-1192 Композицию испытывают на мок свойства, коррозию на свинец и результаты приведены в табл.2. ме того, определяют антиокислит ные свойства (табл.1). Примерз. Для сравнени товят композицию с известными п Кс1ми следующего состава, вес.% ДФ-112,6 MACK5,0 М-1192,4 Для композиции определяют антио лительные свойства аналогично п меру 1, результаты приведены в табл.1. Пример 6. Аналогично п ру 1 готовят и испытывают компо следующего состава, вес.%: ТАТФ5 MACK2 М-1193 Результаты испытаний приведе в табл.1. Таблица 1 МазеМаслоМ-11 без образное . присадки

Пример 7. Для выяснения антиокислительных свойств самого триарилтионфосфата готовят следующую композицию, вес.%:45

2,5 ТАТФ3 М-1197 Антиокислительные свойства определяют .аналогично примеру 1. Результаты приведены в табл.1. Пример 8. Для определения общего уровня действия присещок определяют аналогично примеру 3 антиокислительные свойства чистого базового масла М-11. Результаты даны в табл.1. Пример 9. Для определения свойств смазочных композиций (моющие свойства на приборе ПЗВ, антиокислительные свойства при повышенных температурах на приборе ДК-2, термоокислйтельная стабильность по методу Папок и коррозию на медь по ASTM Д-130) с различными г етергентами в сравнимых условиях готовят и испытывают следующую композицию, вес.%: М-1196 ТАТФ1 Детергент3 Конкретные детергенты и результаты испытаний приведены в табл.3. Как видно из ьышеприведенных примеров (табл.1j,все показатели по антиокислительным свойствам предлагаемой композиции выше, чем у известных. При этом кислотное число уменьшается в сравнении с известной композицией в 1,2 раза (пример 4 и. 5), вязкость - в 1,5 раз и осадок в изооктане - в 15 раз. Такой эффект достигается благодаря сочетанию триарилтионфосфатов с детергентами, поскольку показатели при использовании одних ТАТФ значительно хуже пример 7). Композиция обладает также хорошими противокоррозионными и моющими свойствами. Кроме того, применение триармлтионфосфатов В качестве компонентов смазочных композиций позволяет расирить ассортимент смазочных масел новыми высококачественными маслами (группы в и г). Таблица2 Моющие и противокоррозионные свойства композиций 1 В (выдерж.) Свойства смазочных композиций с разными

Сульфонат щелочноземельного металла С-150

ПМС А

Алкилсалицилат щелочноземельного металла детергент и фосфорорганическую присаАкУг отлич ающаяся тем что, с целью улучшения эксплуатационных свойств композиции, она содер жит в качестве фосфорорганической присадки триарилтйонфосФат общей формулы X RO-P 5 R-O где и фенил или алкари с числом атомов углерода в алкиле о 1 до 5, одинаковые или разные, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

0,8

42 33

33 72 1,3 Таблица 3 детергентами 2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве детергента она содержит алкилсалицилат или сульфоиат щелочноземельного метсшла. Источники информации, принят4яе во внимание при экспертизе 1.Товарные нефтепродукты, их свойства и применение. Справочник, М., 1971, с.233-236. 2.Патент Великобритании. W 1018307, кл. С 5 F , опублик.1966. 3.Кулиев A.M. Присадки к смазочнь 1 маслам. М., 1964, с.125-126. 4.Товарные нефтепродукты, их свойства и применение. Справочник, М., 1971, с.230 (прототип).