Смазочная композиция

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1214739 A

»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ на основе нефтяного или синтетического масла, содержащая диизопропилдитиофосфат цинка, отличающаяся тем, что, с целью повышения термоокислительной стабильности, композиция дополнительно содержит серу и алифатический С>-С -амин, или этилендиамин, или морфолин, или пиперидин при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Диизопропилдитиофосфат цинка

Алифатический

С -Cc, — амин или этилендиамин, или морфолин, или пиперидин

Сера

Нефтяное или синтетическое масло

0,166-0,333

0,166-0,333

0,166-0,333

До 100

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3768416/23-04 (22) 08.06.84 (46) 28.02.86. Бюл. № 8 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт органической и физической химии им.А.Е.Арбузова Казанского филиала АН СССР и Казанский ордена

Трудового Красного Знамени химикотехнологический институт им.С.М.Кирова (72) О.Н.Гришина, В.М.Башинова, В.В.Береснев, Е.А.Степанов, А.А.Заикина и Н.И.Курмаева (53) 621.892(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 755792, кл. С 10 М 1/48, 1977.

Школьников В.M. и др. Роль присадок в создании современных трансмиссионных масел. -Тезисы докладов

Ш всесоюзной. конференции "Синтез, технология и применение присадок к смазочным материалам",,Дрогобыч, 1982, с. 125.

GD4 С 10 M 141/06 // (С 10 М 141/06, 125:06 в 133 -06 . 133: 40 э 137: 10) C10N 0

1 12

Изобретение относится к новым смазочным композициям, обладающим повьппенной термоокислительной стабильностью и может быть использовано при создании минеральных и синтетических смазочных масел.

Цель изобретения — повышение термоокислительной стабильности за счет увеличения индукционного периода окисления.

Пример. Равные количества компонентов диизопропилдитиофосфата цинка, .амина и серы (по О, 166-0,333 r) добавляют к базовому нефтяному (ваэелиновому) или синтетическому маслу на основе эфиров себациновой кислоты (ДОС), взятому в количестве до 100 г смазочной композиции.

Полученную композицию перемешивают при комнатной температуре до полного растворения компонентов.

Антиокислительную активность полученных композиций с различными содержаниями компонентов оценивают по стандартным показателям в сравнении с антиокислительной присадкой— диизопропилдитиофосфатом цинка.

В табл. 1 представлены индукционные периоды окисления смазочных композиций,на основе вазелинового масла о при 150 С на приборе Пипика в присутствии 0,5 мас.% стеарата марган-. ца вЂ, катализатора окисления.

Из табл. 1 видно, что добавление серы и амина в композицию на основе вазелинового масла и д1!иэопропилдитиофосфата цинка приводит к увеличению индукционного периода и снижению максимального количества погло" щенного кислорода при окислении.

Это означает, что существенно повышается термоокислительная стабильность предлагаемой композиции по сравнению с композицией, содержащей в качестве антиоксиданта только диизопропилтиофосфат цинка.

Наиболее эффективной является композиция, состоящая из диизопропилдитиофосфата цинка, диэтиламина и серы, взятых в равных концентрациях (0,166 ) .

При содержании в композиции компонентов в количестве по 0,1 мас.Ж наблюдается незначительный индукционный период окисления.

Повьппение концентрации компонентов до 0,166 мас. по каждому при14739 2 суммарного содержания компонентов до

0,5 мас.% приводит к резкому увели55 чению антиокислительной активности:

5 !

О !

50 водит к резкому возрастанию термостабильности композиции: индукционный период увеличивается при этом в 4 раза, а количество максимального поглощения кислорода за 280 мин уменьшается втрое, что является показателем лучшего качества масла после окисления (табл. 1).

Дальнейшее увеличение содержания компонентов (0,25, 0,333, 0,5 мас. ) не приводит к росту термостабильности композиции, что может быть объяснено влиянием катализатора окисления — стеарата марганца, снижающего эффективность композиции.

В связи с этим был сделан предварительный вывод, что наиболее эффективной является композиция, состоящая из диизопропилдитиофосфата цинка, серы и амина, взятых в концентрациях, равных 0,166 мас. .

В табл. 2 приведены индукционные периоды окисления смазочных композиций на основе вазелинового масла о при 200 С и давления кислорода

Р0 250 мм рг сг

Из табл. 2 видно, что антиокислительные свойства предложенной композиции выше, чем у известной композиции на основе базового масла, содержащей в качестве антиокислительной присадки дииэопропилдитиофосфат цинка.

Индукционные периоды окисления предлагаемой смазочной композиции на основе ваэелинового масла в количестве 0,5 и 1 мас. в 3-6 и 5-7 раэ соответственно больше значений индукционных периодов окисления смазочной композиции, содержащей 0 5, 1,О мас. диизопропилдитиофосфата цинка.

Наилучшими антиокислительными свойствами обладает композиция, состоящая из диизопропилдитиофосфата цинка, серы и пиперидина. Как видно из табл. 2, концентрация компонентов по 0,1 мас. ., которая ниже минимального предложенного предела концентраций каждого компонента по 0,166 мас., обеспечивает незначительное торможение окисления: индукционный период составляет лишь 60 мин. Повьппение значение индукционного периода окисления возросло в 4,5 раза по сравнению с индукционным периодом окисле1214739 ния смазочной композиции при

0,3 мас. X-ной концентрации. Дальнейшее повышение суммарной концентрации компонентов до 1Х не приводит к значительному росту их эффективности, что связано с плохой растворимостью серы и диизопропилдитиофосфата цинка в масле. Из этого следует, что оптимальной концентрацией предлагаемых компонентов является 0,5 мас ° X.

В табл. 3 представлены индукционные периоды окисления смазочных композиций на основе ДОСа при 200 С и давлении кислорода F o = 250 мм рт. ст.

Из табл. 3 видно, что индукционные периоды окисления композиций на основе ДОСа, содержащих помимо диизопропилдитиофосфата цинка, серу и амин, в 4-20 раз больше тех же для композиций, содержащих диизопропилдитиофосфат цинка в тех же концентрациях.

Ввиду лучшей растворимости компонентов термоокислительная стабильность смазочной композиции на основе

ДОСа вышее,чем у аналогичных композиций, приготовленных на вазелиновом масле (табл. 2).

Предложенная смазочная композиция на ДОСе с суммарным содержанием компонентов 0,5 мас.Х является высокоэффективной . Это видно из того, что индукционные периоды окисления увеличиваются в 4-13 раз по сравнению с индукционным периодом, наблю- . даемым при окислении смазочной композиции, содержащей только диизоКонцентрация, мас.Х Индукционный периКомпонента Компонентов,од, мин

Максимальное поглощение

0 за 280 мин мл

10

Вазелиновое масло с компонентами

10

100

0 5

0,5

0,25

Смазочная композиция

1 Вазелиновое масло

2 Диизопропилдитиофосфат цинка

3 Диизопропилдитиофосфат цинка

4 Диизопропилдитиофосфат цинка пропилдитиофосфат цинка. Повышение содержания предложенной композиции до 1 мас.Х приводит к увеличению индукционного периода в два и более раз по сравнению с индукционным периодом окисления 0,5Х-ной смазочной композиции. Дальнейшее увеличение концентрации компонентов предлагаемой композиции до 1,5 мас. Х

10 ограничено плохой растворимостью, вследствие чего эффект торможения возрастает незначительно. В связи с этим использование композиции с концентрацией компонентов 1,5Х неце1S лесообразно. Концентрация диизопропилдитиофосфата цинка, этилендиамина и серы ниже минимального предела концентраций (0,3 мас.Х) не обеспечивает достаточного эффекта

20 торможения окисления. Из сказанного следует, что оптимальной концентрацией компонентов является 1 мас.X.

Следовательно, добавление серы и амина в базовое масло на основе

25 нефтяного или синтетического масла, содержащее диизопропилдитиофосфат цинка, существенно улучшает стойкость композиции к окислению.

Смазочные композиции испытывались на четырехшариковой машине трения по ГОСТУ 9490-75 на Ьротивозадирные и противоизносные свойства. В табл.4 приведены результаты испытаний.

Как видно из табл. 4, при введении серы и амина дополнительно к композиции, содержащей диизопропилдитиофосфат цинка, улучшаются смазывающие свойства композиции.

Таблица 1

1214739

Продолжение табл. 1

Концентрация, мас.Х Индукционный периКомпонента Компонентов од, мин

10

0,5

0,25

Пиперидин

0,25

0,25

Сера

10

0,5

80

0,5

Пиперидин

Сера

0,1

0,3

Сера

0,1

Пиперидин

0,25

36

0975

0,25

Сера

0,25

Пиперидин

Сера

Пиперидин

0,5

40

0,5

0,5

Дизтиламин

80-240

0,166

Сера

Смазочная композиция

5 Диизопропиадитиофасфат цинка

6 Диизопропипдитиофосфат цинка

7 Диивопропилдитиофосфат цинка

8 Диивопропилдитиофосфат цинка

9 Диизопропилдитиофосфат . цинка

10 Диизопропилдитиофосфат цинка

Сера

Пиперидин

11 Диизопропилдитиофосфат цинка

0,166

О, 166

О, 166

0,333

0,333

0,333

0,166

0,166 0,5

Максимальное поглощение

О, sa 280 мин

1214739

Продолжение табл.!

Концентрация, мас.Ж ИндукционI ный периКомпонента Коипонентов од, мин

40

0,5

Дипро пиламин

Сера о -Бутиламин

70

0,5

Сера

"Р -Гексиламин

50

0,5

Сера

160

0,5

Морфолин

Сера

Т а б л и ц а 2

Индукционный период, мин !

0,3

0,3

3 Диизопропилдитиофосфат цинка

0,5

0,5

4 Диизопропилдитиофосфат цинка

1,0

1,0

Смазочная композиция

12 Диизопропилдитиофосфат цинка

13 Циизопропилдитиофосфат цинка

14 Диизопропилдитиофосфат цинка

15 Диизопропилдитиофосфат цинка

Смазочная композиция

1 Вазелиновое масло

Вазелиновое масло с компонентами

2 Диизопропилдитиофосфат цинка

0,166

0,166

О, 166

0,166

О, 166

0,166

0,166

О, 166

0,166

0,166

0,166

0,166

Концентрация, мас.Ж

Компонента!Компонентов

Максимальное г . поглощение

0 за 2S0 мин мл

1214739

Индукционный период, мин

Компонента Компонентов

130

0,5

Диэ тиламин

Сера

0,25

0,75

0,25

Диэтиламин

180

0,25

Сера

240

1i0

130

0 5

Дипропиламин

Сера

0,25

180

0,75

0,25

0,25

240

1,0

Дипропиламин

Сера

120

0 5

Сера

0,25

Смазочная композиция

Ф

5 Диизопропилдитиофосфат цинка

Диизопропилдитиофосфат цинка

7 Диизопропилдитиофосфат цинка

Диэтиламин

Сера

8 Диизопропилдитиофосфат цинка

9 Диизопропилдитнофосфат цинка

Дипропиламин

Сера

10 Диизопропилдитиофосфат цинка

11 Дииэопропилдитиофосфат цинка б Р -Бутиламин

12 Диизопропилдитиофосфат цинка

Концентрация, мас.Х

0,166

О, 166

0,166

0,333

0,333

0,333

О, 166

0,166

О, 166

0,333

0,333

0,333

О, 166

0,166

О, 166

Продолжение табл. 2

1214739

Индукционный период, мин

0,25

0,75

170

0,25

Сера

0,333

0,333

230

1,0

0,333

Сера

С,З

60.

270

0 5

0,25

290

0,75

0,25

0,25

330

1,0

Пиперидин

Сера

0 5

135

0, 166

0,25

190

0,75

0,25

Морфолин

Смазочная композиция «Ð-Бутиламин

13 Диизопропилдитиофосфат цинка в то р -Бутиламин

14 Диизопропилдитиофосфат цинка

Пиперидин

Сера

15 Диизопропилдитиофосфат цинка

Пиперидин

Сера

16 Диизопропилдитиофосфат цинка

Пиперидин

Сера

17 Диизопропилдитиофосфат цинка

18 Диизопропилдитиофосфат цинка

Морфолин

Сера

19 Диизопропилдитиофосфат цинка

Концентрация, мас.Ж

Компонента Компонентов

0,100

0,100

0,100

О, 166

0,166

О, 166

0,333

0,333

0,333

О, 166

О, 166

Продолжение табл.2(1214739

Индукционный период, мин

0 25

Сера

240

1,0

NO OJIHH

Сера

Эт иле ндиамин

130

0,5

Сера

0,25

0,75

180

0,25

0,25

240

1,0

Этилендиамин

Сера

Индукционный период, мин

1. ДОС

0,3

0,3

0,5

0,5

Смазочная композиция

20 Диизопропилдитиофосфат цинка

21 Диизопропипдитиофосфат цинка

22 Диизопропилдитиофосфат цинка

Этилендиамин

Сера

23 Диизопропилдитиофосфат цинка."мазочная композиция

ДОС с компонентами

2 Диизопропилдитиофосфат цинка

3 Диизопропилдитиофосфат цинка

Концентрация, мас.1

Компонента Компонентов

0,333

0,333

0,333

0,166

0,166

0,166

0,333

0,333

0,333

Концентрация, мас. Х

Компонента Компонентов, Продолжение табл. 2

4 .

Таблица 3

1214739

16

Индукционный период, мин

1,0

1,0

0,5

180

Диэтиламин

Сера

0,25

270

0,75

0,25

0,25

366

1,0

Диэтиламин

Сера

0,5

150

Дипропиламин

Сера

0 25

200

0,75

0,25

Дипропиламин

Сера

1,0

240

Дипропиламин

0,333

Сера.0,5

480

Смазочная композиция

4 Диизопропилдитиофосфат цинка

5 Диизопропилдитиофосфат цинка

6 Диизопропилдитиофосфат цинка

Диэтиламин

Сера

7 Диизопропилдитиофосфат цинка

8 Диизопропилдитиофосфат цинка

9 Диизопропилдитиофюсфат цинка

10 Диизопропилдитиофосфат цинка

11 Диизопропилдитиофосфат цинка

ЬтоР -Бутиламин

Концентрация, мас.X гомпонента Компонентоа

0,166

0,166

0,166

0,333

0,333

0,333

0,166

0,166

0,166

0,333

0,333

0,166

0,166

Продолкейие табл. 3

1214739

17

Индукционный период, мин

0,166

Сера

690

0,25

0,75

0,25

0>25

Бутиламин

1,0

900

Сера

240

0,5

0,,25

0,75

0,25

280

0„,25

1,0

330

285

0,5

Морфолин

Сера

0,25

340

0,75

Иорфолин

Сера

Смазочная композиция

12 Диизопропилдитиофосфат цинка

8то Р -Бутиламин

Сера

13 Диизопропилдитиофосфат цинка

14 Диизопропилдитиофосфат цинка

Пиперидин

Сера

15 Диизопропилдитиофосфат цинка. Пиперидин

Сера!

6 Диизопропилдитиофосфат цинка

Пиперидин

Сера

I7 Диизопропилдитиофосфат цинка

18 Дииэопропилдитиофосфат цинка

Концентрация, мас.X

Компонента Компонентов

0,333

0,333

0,333

0,166

0,166

О, 166

0,333

0,333

0„333

О „1 66

0„166

0,,166

0,25!

0„25

Продолжение табл.3

19

1214739

Индукционный период, мин

1,0

390

Морфолин

Сера

0,3

210

Этилендиамин

Сера

0,5

620

Этилендиамин

Сера

0,25

0 75

790

0,25

Этилендиамин

0,25

Сера

960

1,0

Этилендиамин

Сера

0,500

0,500

1200

1,5

Этилендиамин

0,500

Сера

Смазочная композиция

19. Диизопропилдитиофосфат цинка

20 Диизопропилдитиофосфат цинка

41 Диизопропилдитиофосфат цинка

32 Диизопропилдитиофосфат цинка

23 Диизопропилдитиофосфат цинка

24 Диизопропилдитиофосфат цинка

Концентрация, мас.7

Компонента Компонентов

0,333

0,333

0,333

О, 100

О, 100

О, 100

0,166

0,166

О, 166

0,333

0,333

0,333

Продолжение .табл. 3

2!

1214739

Т а б л и ц а 4

Концентрация, 7

Око. кг

И.З. ОПИ

Смазочная композиция

Кампо- Компонента нентов

Ваэелиновое.масло с компонентами

1. Диизопропилдитио" фосфат цинка

1 100 200 26, 7

22,1

2. Диизопропилдитиофосфат цинка

251 49, 40 29, 4

Пиперидин

Сера

3. Диизопропилдитиофосфат цинка

251 22,46

29,5

Пиперидин

Сера, 4 Диизопропилдитио" фосфат цинка

100 224 54,8

23,5

П р и м е ч а н и е. Я „ - критическая нагрузка; — нагрузка сваривания;

И.3, — индекс задира;

ОПИ вЂ” общий показатель износа.

Составитель И. Гуляева .

Редактор И. Сегляник Техред С.Мигунова Корректор В. Синицкая

Заказ 857/38

Тираж 483

Подписное

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

Пиперидин

Сера

0,166

0,166 0,5 100

0,166

0,250

0,250 0,75 100

0,333

0,333 1

0,333