Способ получения смазочной композиция

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗОЧНОЙ i КОМПОЗИЦИИ путем введения в смазочное масло присадки в полимерном носителе, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособности смазочной композиции, в качестве полимерного носителя используют продукт полимеризации или сополимеризации олигоэфиракрилатов общей формулы (Л эфира, при содержании полимерного носителя 10-20 мас.% и присадки 80-90 мас.%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5114

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СНг С вЂ” СΠ— 0 — (СНг СН2-0) 1 — СО-С=СН2, 1 I

СНЗ снз

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3742435/23-04 (22) 04.05,84 (46) 30 ° 09.85. Бюп. К 36 (72) Л.П. Зайченко, Т.М. Черпалова, Н.Л. Головина, А.А. Абрамзон, О.А. Никифоров, В.А. Проскуряков и М.Г. й1тепан (71) Ленинградский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного

Знамени технологический институт им. Ленсовета и Центральный научноисследовательский дизельный институт (53) 621.892(088.8) гдеп=1-13, со стиролом, или бутилакрилатом, или 2-этилгексилметакрилатом, взятых в количестве 0,4 — 1,5 моль на 1 моль

„„SU„„1182068 (56) Патент США У 4066559, кл. 252-10, 1978.

Патент США У 3336223, кл. 252-9, 1967. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗОЧНОЙ

КОМПОЗИЦИИ путем введения в смазочное масло присадки в полимерном носителе, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособности смазочной композиции, в качестве полимерного носителя используют продукт полимеризации или сополимеризации олигозфиракрилатов общей формулы эфира, при содержании полимерного носителя 10-20 мас.7 и присадки

80"90 мас.X.

1 11820

Изобретение относится к способу получения смазочных композиций и может быть использовано для доэированного ввода присадок в смазочные масла.

Целью изобретения является повыше- S ние работоспособности смазочной композициие

При осуществлении способа использованы товарные присадки, приведенные в табл. 1. 10

В качестве мономера в процессе осуществления способа использованы следующие олиго эфир акрилаты:: диметакриловый эфир этиленгликоля (ДМЭГ), ТУ 6-01-843-78, мол,мас- 15 са 193,1; диметакриловый эфир триэтиленгликоля (ТГМ-З), ТУ ИХ3-39-64, мол.масса 286, 1; диметакриловый эфир тетраэтилен- 20 гликоля (ТГМ-4) марки "Г", мол.мас-, са 3"0; циметакриловый эфир полиэтиленгликоля (ТГМ-13, марки "Т"), мол.масса 600 — 726. 25

В приведенных сокращенных названиях цифры указывают количество групп окиси этилена. ДМЭГ содержит одну группу окиси этилена.

Использованы следующие винилсодержащие соединения: стирол, NPTY-6-094055-67, мол.масса 104,1; бутилакрилат, ТУ 811 232-69, мол.масса 128; 35

2-этилгексиметакрилат, мол.масса 198.

Технология приготовления присадки с полимерным носителем следующая.

Рассчитанное количество инициато- 40 ра растворяют без нагревания в мономере или в смеси мономеров, добавляют композицию товарных присадок, тщательно перемешивают и переносят в стеклянную ампулу, из которой пред-45 варительно удален воздух продуванием аргоком или углекислотой, Ампулу со смесью охлаждают в углекислоте или жидком азоте, запаивают и помещают в термостат. Полимеризацию проводят 50 при 60-80 С в течение 8-12 ч. В качестве инициатора реакции полимеризации используют динитрилазоизомасляную кислоту (ДИНИЗ, МРТУ-6-09-5749-68) в количестве 3,6 мол.% от мономеров.

Полученный таким образом полимерный носитель совместно с присадкой затем вводят в смазочное масло и всю смесь помещают в циркуляционную мас ляную систему, что позволяет поддер-. живать эффективную (необходимую) концентрацию присадок в смазочном масле в процессе работы двигателя, обусловливая тем самым увеличение работоспособности масла. Поступление присадок в циркулирующее масло .обеспечивается только за счет диффузии присадок со скоростью, зависящей-от природы и соотношения мономеров, а также от концентрации растворителя— композиции товарных присадок, в котором происходит полимеризация.

Примеры составов полученных композиций и результаты определения скорости выхода из них присадок в масло приведены в табл. 2, 3 и 4, Диффузию присадок определяют на лабораторной установке, имитирующей работу масляной системы двигателя в процессе циркуляции масла через термостатируемый реактор, в которую помещают композицию присадки и носителя. В качестве растворителя используют базовое масло ДС-11 (ГОСТ 8581-63).

Выход присадок контролируют по изменению щелочного и кислотного чисел базового масла. Процесс диффузии присадок изучают при температуре циркулирующего масла 80 С и массовом соотношении композиции присадки и носителя к базовому маслу

1: 10.

Установлено, что при введении в качестве сополимеров винилсодержащих соединений больше 1,5 моль на 1 моль олигоэфиракрилата, а также при концентрации композиции товарных присадок более 90 мас.% устойчивый полимерный гель не образуется (см.табл. 2, 3). При концентрации мономеров более 20 мас.%получаются плотные полимерные гели, диффузия присадок иэ которых затруднена, вероятно, вследствие уменьшения ячеек пол;.мерной матрицы (см.табл. 3).

Использование в качестве сополимеров при получении полимерных гелей винилсодержащих мономеров значительно увеличивает скорость диффузии присадок, что обусловлено уменьшением числа двойных связей в единице объема и соответственно густоты полимерной сетки (см. табл. 4).

Эффективность работы композиции присадки с носителем на основе сшитыс полимерных гелей определяют на

1182068 4 тавшпх масел при использовании ),ри— одноцилиндровой установке ИИ-1 (ГОСТ 20303-74) с дизелем 1 чн

8,5/11. Пакет присадок в виде восьми цилиндров диаметром 15 мч, длиной 75 мм, весом около 150 r, помещенный в специальный каркас, устанавливают на линии циркуляции масла.

Периодически осуществляют отбор проб масла, в которых определяют кинематическую вязкость при 100 С по

ГОСТ 33-66, кислотное и щелочное число по ГОСТ 11362-76, содержание нерастворимых осадков по ГОСТ 20684-75, диспергирующе-стабилизирующие свойства масел (методом бумажной хроматографии — "капельная проба" ) при

50 и 100 С. Для испытания на установке был выбран сшитый полимерный гель на основе диметакрилового эфира этиленгликоля и бутилакрилата, для которого при лабораторных испытаниях получено наибольшее значение щелочного числа (см.табл.4) . Состав полимерного геля следующий, мас.Ж; садок в носителе lIR основе сшитых полимерных гелей лучше, чем физикохимические показатели проб масез-:

5 контрольных испыт,".ний, а именно: выше значение щелочных чисел, меньше увеличение кинематической вязкости при 100"С в сравнении со свежим маслом М10В, (467 после 100 ч работы с присадкой в указанном носителе и 91Х в контрольном испытании), меньше содержание нерастворимых осадков.

Для сравнения диффузии присадок из композиции ее с носителем на . основе сшитого полимерного геля с известным решением проведены испытания на лабораторной циркуляционной установке блока полимера с присадка20 ми на основе полиизобутилена мол, массы 80000-100000; продолжительность перемешивания 10 ч, температура

90-140 С. Испытания показали, что за 30 ч из блока вследствие интенсивного растворения полимера вымывается более половины всех присадок и щелочное число базового масла достигает 4,58 мгКОН/г, блок не сохраняет свою форму и габариты и не мо30- жет быть использован в данных условиях„

Согласно описываемому способу. поступление присадок в масло обеспечивается телъко за счет диффузионных процессов, причем скорость введения присадки изменяется в зависимости от состава полимерного геля. Полимерный каркас не растворяется в горячих маслах и, следовательно, не влияет на вязкостно-температурную характеристику смазочного масла.

Композиция товарных присадок для масла

М-10В

18

I — эффективная мощность двигате35 ля 6 кВт; продолжительность испытания 50 ч, отбор проб через каждые 6 ч.

II — эффективная мощность двигателя 8,3 кВт1 продолжительность испытания 100 ч, отбор проб через кащые 20 ч.

Результаты анализа проб работавших масел приведены в табл. 5.

Как видно иэ данных табл.5, физи- 5 ко-химические показатели проб рабоПолимерный носитель (сополимер ДМЭГ и бутилакрилата 1:0,4)

Проведено две серии опытов:

Использование укаэанного носителя позволяет улучшить физико-химические показатели работающих масел и увеличить их моторесурс.

1182068

Таблица 1.

Содержание в масле, мас.Х

Содержание в компоэиции присадок, мас.X

Присадка

М8Г М10В (ТУ 381 0- (ГОСТ

146-70) 85-81-78) KOMIIO3H= KOMIIOSH ция ция

М8Г М10В

6,0

4,0

54,5

58,0

3,5

31,8

2,0

29,0

ДФ-11 (ОСТ 381-29-73) 0,5

О 9

4,6

13,0

Аэ НИИЦИАТИМ-1 (ГОСТ 7189-54) 1,0 1,5

0,003

0,003

1IIiC-200 А

Образец, У

Олигоэфиракрилат

Комп оэ ици товарньм присадок, мас.Ж

Гелеобраэование

ТГМ-3

ТГМ-3

Стирал

Стирол

Нет

Да

ДМЭГ Стирол

Да

Нет

ДМЭГ

Стирол

TPM-3

Да

ДМЭГ

Да

85

Да

Бутилакрилат

1: 1,50

1:1,50

80

Да

2-Этилгексилметакрилат

Ла

ВНИИНП-360 (ГОСТ 9899-78) ПМС-А (ТУ 33101334 "73) !

IIMC-Я (ТУ 101574) ТГМ-4

ТГМ-13

ТГМ-13

Таблица 2 с

Зинилсодержащее Соотношение олигосоединение эфиракрилат:винилсодержащее соединение, моль:моль

4- 5 6

1:2,75

1:1,18

1:0,82

1:1 ° 90

1182068

Продолжение табл. 2

1:3,00

133,00

Нет

Бутилакрилат

Нет

2-Этилгексилметакрилат

ДИЭГ.13

2-Э тилг ек силметакрилат

1: 1,44

Да

ТГИ-3

14!

П р и м е ч а н и е. Условия реакции полймеризации: температура 90 С; продолжительность 8 ч; концентрация ДИНИЗа 3,б мол.% (от мономеров).

Таблица 3

Образец, У

Состав пакета присадок, мас.Ж

Щелочное число базового масла, мгКОН/г, при продолжительности вымывания, ч омпозиция тоарных присадок

М8Г) 10

65

70

75

20

85

0,58

1,03

10

0,73

1,52

Гель не образуется

П р и м е ч а н и е. Условия реакции полимеризации: продолжительность 8 ч; температура 90 С; концентрация ДИНИЗа 3,6 мол.X от мономера, Таблица 4.Образец, У

Состав пакета присадок

Щелочное Кислотное число, число, мгКОН/г мгКОН/г лигоэфиракр ииилсодержащ седине ние и продолжительносвымывания 30 ч азва- Конце ние рация мас.Ж нцент дням с.Ж азва1 80 ДИЗГ 14

2 80 ТГМ 3 14

0,26

1:0,8 1, 18

1t1,0 1,21

Стирол 6

0,19

Бутил- 6 акрилат

Компози ция товарных присадо (М8Г) т мас.Х

О, 052

О, 086

О, 284

О, 441 оотно ние номев ир/ВС оль/ ль

0,064

0,205

0,528

0,843

1182068

Продолжение табл. 4.

Обра зец, У

Состав пакета прнсадок

Кислотное исло, мгКОН/г тно ие оме игоэфиракрилат Винилсодержаце соединение олжительносия 30ч р/ВС ь/ азва- Концент- Назва- Концент ние рация, ние рация, мас.X мас.Х

0,28

1,03

0,93

0,20

Стирол 6

1:1,2 1,99

1:0,62 1,35

0,32

0,25

2-Этил- 6 гексилметакрилат

Бутилак- 6 рилат

1:0,7 2,22

ДМЭГ 14

0,21

0,41

1,53

ТГМ-3 20

ДМЭГ 14

8 80

1:0,4 2,28

Бутил- 4 акрилат

0,23

1:1,5 2,10

0,30

Стирол 7

0,36

1,13

1:0,4 1,4

2-Этил- 6 метакрилат

0,30

0,46

0,92

ТГМ-3 20

П р и м е ч а н и е. Условия реакции полимеризации: продолжительность 10 ч, температура 80 С; концентрация ДИНИЗа 3,6 мол.Т от суммы мономеров.

1 мпо я т

P HMX исад

8Г) с.Х

3 85

4 80

5 80

6 80

10 80

11 80

12 80

13 80

14 90

15 75

ДМЭГ 15

ДМЭГ 20

ТГИ-3 14

ТГИ-3 14

ТГИ-3 13

ТГМ-4 20

ДМЭГ 14

ДМЭГ 8 Стирол 2 1:0,5 1,52 0,34

Полиизобутилен, мол.масс 80000-100000 4,58 0,56

1182068!

Таблица 5

Содержание

Испытание

Щелочное число, мгКОН/г

Серия испы,таний

КислотВязкость кинематичесВремя отбора проб, ч

Дисп ер гир ующая способность, при С ное число мг

КОН/г нераствори мого

100

50 кая осадпри ка, 100, Ж сст

I Контрольное (без пакета присадок) О 4,6 0,27 10,30 Нет 1,0 1,0

0,79

6 4>15 О ° 73

0,80

12 4,0

0,86

0,80 0,75

18 3 ° 95 1 01

24 390 1 08

0,76

0,73. 0,73

0,70

6 46 099

9 48 099

14 4,75 1,10

20 4 73 1,10

26 4 ° 67 1 ° 13

30 4,65 1,13

38 4,61 1,17

44 4 ° 56 1,30

0,27 О, 76 0,81

0,35 0,80 0,83

0,75 0,80

С пакетом присадок

0,73

0,78

0,71

0,77

0,66 О, 75

О ° 78 0,68 0,74

0,72

0,64

50 4,47 1,32 12,31 0 65 0,60 0 71

l l Контрольное (без пакета присадок) 20 3 70 1 37 11 76 О 89 0 78 О 79

40 3 33 1 50 16 33 1,19 087 089

60 3,10 1 ° 70 18,34 2,13 0,85

80 3 ° 04 1 ° 89 21,45 2 ° 84 0,68

100 2 ° 88 1 ч 98 19е 56 2 ° 91 0165

0 ° 85

0,75

0,66

20 4,67 1,40 11,31 0,55 0,75

0,74

С пакетом пр исадок

40 4,36 1,66 11 ° 55 1,04

0,71

0,72

30 3,80 1 ° 10 10,03 0,09 0,71 0,60

14

Продолжение табл. 5

1)82068

" нер

- тво

0,68

0,66

0,75

Корректор В. Гирняк.

Подписное

С и т

60 4,22 1,75 12,67 1,30 0,69

80 4,02 2,01 13,26 1,63 0,68

100 3,85 2,23 15,06 1,96 0,75

Составитель Л. Русанова

Редактор Н. Швыдкая Техред М.Кузьма.Заказ 6068/25 Тираж 545

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4