Способ оценки времени срабатывания антиоксидантов в смазочных маслах Советский патент 1982 года по МПК G01N33/30 

(51) СПОСОБ ОЦЕНКИ ВРЕМЕНИ СРАБАТЫВАНИЯ АНТИОКСИДАНТОВ В СМАЗОЧНЫХ МАСЛАХ

1

Изобретение относится к отраслям народного хозяйства, связанным с раз работкой, производством и применением смазочных масел и может быть использовано в лабораторных исследованиях для оценки эффективности антиоксидантов, введенных в композицию масла, а также для прогнозирования сроков смены масла.

Известны способы оценки термоокислительной стабильности (ТОО) масел в лабораторных условиях при барботировании кислорода или воздуха, подаваемого через слой масла, в течение определенного времени в условиях нагрева при одной постоянной температуре в присутствии металлических пластинок - Катализаторов. Наибольшее распространение получило определение ТОС масел в приборе ТСМ-1 по междуведомственному методу. Оценка стабильности масел производится по изменению физико-химических показателей (кислотное число, вязКОСТЬ и др.), а также по осадкообразованию в результате окисления масел и коррозионности масел по потере веса металлических пластинок-катализаторов Ci.

Недостатком этого способа является его длительность (50 или 72 ч). Кроме того, изменение физико-химических свойств масел после испытания

10 характеризует глубокие стадии окисления и не позволяет оценить время срабатывания антиоксидантов, введенных в композицию смазочного масла и эффективно действующих в начале

15 развития процесса окисления.

Известен также способ оценки времени срабатывания антиоксидантов и определения ТОС минеральных смазочных масел, основанный на окислении

20 масла и измерении количества поглощенного маслом кислорода, циркулирующего а замкнутой системе и барботирующего через слой масла. 39 Стабильность масла и эффективность введенных в его композицик) антиоксидантов оценивается по количеству поглощенного кислорода и колИ честву образующихся газообразных про дуктов окисления и . Однако известный не позволяет объективно оценивать- ремя срабатывания антиоксидантов в смазочных маслах различной природы, так как оценка стабильнос.ти ведется по продуктам глубокого окисления после накопления последних в достаточном кол честве для определения физико-химическими методами. Кроме того, способ длителен ( ч и более) и требует для проведения испытания большого количества масла (200 г). Цель изобретения - повышение оцен ки и точности способа, сокращение, времени испытания и уменьшение количества анализируемого масла. Поставленная цель достигается тем что согласно способу оценки времени срабатывания антиоксидантов в смазоч ных маслах, включающему окисление масла и измерение количества поглощенного кислорода, барботирующего че рез масло, окислению подвергают анализируемое масло с антиоксидантом, разбавленное базовым маслом в объемном соотношении 1: (10-50), с последующим расчетом времени срабатывания антиоксиданта в неразбавленном масле Время срабатывания антиоксидантов в растворах мас определяют как период индукции по зависимости количества поглощеннрго кислорода от времени. Зависимость временисрабатывания антиоксидантов (периода индукции) в растворе от его концентрации аналитически можно представить в виде уравнения , ЧнАГАС период индукции (время срабатывания антиоксидантов) поглощения кислорода раствором масла; период индукции поглощения кислорода базовой основой масла; 3 С - концентрация масла в растворе; А и п - характеристические коэффициенты. Уравнение (1) можно преобразовать в уравнение прямой линии в координатахПКнА- ИНА) В соответствии с уравнением (CMH.)f.. с( (Ч) Тангенс угла наклона прямой на графике является,, коэффициентом п, а отрезок, отсекаемый на оси ординат, коэффициентом а. Определив коэффициенты п и а, можно рассчитатьвремя срабатывания антиоксидантов (ТИНА) неразбавленном (чистом) масле, т.е. при С 100, Пример. Проводят оценку времени срабатывания антиоксидантов в двух авиационных маслах Зб/1-Ку-А и Б-ЗВ, приготовленных на единой основе (сложные эфиры пентаэритрита и СЖК C/ji + Cg), но отличающихся введен ными антиэксидантами. Приготовленные растворы этих масел в базовой основе (в пентаэритритрвом эфире) в объемных соотношениях 1: (10-50), что соответствует концентрации масла в растворе 1,9бДля определения времени срабатывания антиоксиданта 1 мл приготовленного раствора масла помещают в рабочую камеру лрибора, через слой испытуемого раствора барботируют окис-ляющий агент (кислород ) и определяют зависимость количества поглощенного кислорода От времени. По этой зависимости определяют время срабатывания антиоксиданта ДЛЯ перечисленных растворов исследуемых масел и чистой базовой ..основы при максимальной рабочей температуре масла f 190±0,5С). Данные по времени срабатывания антиоксидантов в растворах масла приведены в таблице. Для базовой основы (пентаэритритового эфира) установлено ЬИНА г v Как видно из таблицы, определен ние искомого параметра - времени срабатывания антиоксиданта - по срав нению с известным способом значитель но меньше и составляет 0,,7 ч. На графике представлены экспериментально полученные зависимости e(j-aC f{egG) для масел 36/1-Ку-А (прямая 1) 1/1 Б-ЗВ (прямая 2), Подставив значения характеристических коэффициентов п и а в уравнение (2), для С 100% получают значение времени срабатывания антиоксидантов в чистом масле при ЭOtQ,5°C Для масла 36/1-Ку-А время срабатывания антиоксидантов составляет около 32 ч, а для масла Б-ЗВ около 166 ч. Полученные результаты свидетельст вуют о большей эффективности антиоксидантов- (т.е. лучшей ТОС) в масле Б-ЗВ в условиях испытаний и позволяют прогнозировать сравнительные сроки смены испытанных- масел. Использование предлагаемого спосо ба обеспечивает объективность оценки эффективности антиоксидантов в подавлении цепной реакци окисления, так как оценка антиокислительных свойств асла ведемся на начальных суадиях окисления, когда веденнывингибиторы эффективно подавляют развитие цепной реакции окисления. В ЭТОМ случае исследуемое масло еще обладает запасом качества, в то время как .согласно известному способу оценка антиокислительных свойств ведется по конечным продуктам окисления .(газовыделение, образовавшимся осадкам), что соответствует глубоким стадиям окисления, развив-: шемуся цепному процессу и в этом слу чае масло уже потеряло свои эксплуатационные свойства. Кроме того, способ обеспечивает быстроту оценки эффективнасти а нтиоксидантов. Это значительно упростит и уско- . рит лабораторные испытания новых антиоксидантов во BfioBb разрабатываемых композициях смазочных масел. Формула изобретения Сттособ-оц енки времени срабать1ва- ния антиоксидантов в смазечнцх маслах, включающий окисление масл иизмерение количества поглощенного кис лорбда, барботирующего.- через масло, о т 1.и ч а К) щ и и с я тем, что, с целью повышения точноЪти способа, сокращения времени и уменьшения количества анализируемога масла, окислению подвергают анализируемое масло . 7 с антиоксидантом, разбавленное базо вым маслом в объемном соотношении il:(10-50), с последующим расчетом времени срабатывания антиоксиданта в нераабавленном масле. 23 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.ГОСТ 23797-79. 2.Автооское свидетельство СССР №26873,кл.С 01 N 33/30,1970(прототип)