Смазочный концентрат

 

Изобретение касается смазочных материалов, в частности смазочного концентрата, который может быть использован для получения масла для автомобилей и тракторов. Цель - повышение стойкости смазочного состава к окислению. Концентрат содержит, мас.%: диалкилдитиофосфат цинка 10- 50; беззольный диспергатор 10-60 и/или диспергатор, улучшающий индеке вязкости 3-40; маслорастворимое соединение меди в расчете на медь 0,005-2; минеральное масло до 100.,Кроме того, он может содержать 0,002-8,0 мас.% в расчете на магний или кальций основного сульфоната или фенолята магния или кальция. Беззольный диспергатор выбран из группы: сложный эфир или азотсодержащее производное алкенилянтарной кислоты, продукт конденсации алкилфенола, формальдегида и амина. Диспергатор, улучшающий индекс вязкостиг выбран из группы: сополимер этилена и пропилена , обработанный ангидридом малеиновой кислоты и диэтилентриамином, сополимер этилена и пропилена, привитый к 2-винилпиридину. Маслораетворимое соединение меди выбрано из группы: диарилили диалкилдитиофосфат, нафтенат меди, олеат меди, таллат меди , неодеканоат меди, дитиокарбамат меди, ацетилацетонат меди, 2-этилгексаноат меди, соли меди алкиларилсульфоновых кислот и сульфированных алкилфенолов, Новый концентрат в условиях испытаний на окисляемость сохраняет свою стабильность,, а «п. ф-лы, 8 табл„ Ф а со о о СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2964803/04 (22) 12,08.80 (31) 7928146 (32) .13,08.79 (33) GB (46) 23,02,91. Бюл. 1)" 7 (» ) Эксон Рисерч энд Инджиниринг

Компани (US) (72) Теренс Колклаф, Фредерик Аластэр Джибсен и Джон Фредерик Марш (GB) (53) 621 .892,8(088,8) (56) Патент С11)А Ф 3346493, кл. 252-32.5, 1967, Патент С)1)А - 3438897,кл. 252-32.7, 1969.

Патент С)))А Ф 4146489, кл. 252-50, )979. (54) СМАЗОЧНЬЙ КОНЦЕНТРАТ (57) Изобретение касается смазочных материалов, в частности. смазочного концентрата, который может быть использован для получения масла для автомобилей и тракторов. Цель — повышение стойкости смазочного состава к окислению. Концентрат содержит, мас,7.: диалкилдитиофосфат цинка 1050; беэзольный диспергатор 10-60 и/или диспергатор, улучшающий инИзобретение относится к смазочным составам, которые могут быть использованы, в частности, как масла для автомобилей и тракторов и содержат медь в количестве, достаточном

„„Я0„„1630615 А 3 (5! ) 5 С 1О N ) 37/10//,С 10 М ) 37/)0, 129:40, 29:56, 129:68, 135:18, 135: 28, 135:10, ) 33:16, 159:16, 1

2 декс вязкости 3-40; маслорастворимое соединение меди в расчете на медь 0,005-2; минеральное масло до

100,.Кроме того, он может содержать

0,002-8,0 мас.7 в расчете на.магний или кальций основного сульфоната или фенолята магния или кальция„ Беззольный диспергатор выбран из группы: сложный эфир или азотсодержащее производное алкенилянтарной кислоты, продукт конденсации алкилфенола, фсрмальдегида и амина. Диспергатор, улучшающий индекс вязкости, выбран иэ группы: сополимер этилена и пропилена, обработанный ангидридом малеиновой кислоты и диэтилентриамином, сополимер этилена и пропилена, привитый к 2-винилпиридину, Маслорастворимое соединение меди выбрано из группы: диарил- или диалкилдитиофосфат, нафтенат меди, олеат меди, таллат меди, неодеканоат меди, дитиокарбамат меди„ ацетилацетонат меди, 2-этилгексаноат меди, соли меди алкиларилсульфоновых кислот и сульфированных алкилфенолов. Новый концентрат в условиях испытаний на окисляемость сохраняет свою стабильность. 1 э.п. ф-лы, 8 табл. для торможения или задержки окисления смазки.

Цепью изобретения является повышение стойкости смазочного состава к окислению прч сохранении основных

1630б15 эксплуатационных характеристик на требуемом уровне.

Предлагаемый смазочный концентрат содержит, мас.Х!

Диалкилдитиофосфат цинка 10-50

Беззольный

10-60 диспергатор

Диспергатор, l0 и/или улучшающий индекс вязкости

Маслорастворимое соединение 15 меди в расчете на медь

Минеральное масло До 100

Диалкилдитиофосфаты цинка, кото- 20 рые используются в составах, являются маслорастворимыми солями диалкиловых эфиров дитиофосфорных кислот и получены в соответствии с известной методикой эа счет образования дитио- 25 фосфорной кислоты путем реакции спирта с Р,Б, а затем нейтрализации дитиофосфорной кислоты соответствующим соединением цинка, Могут быть использованы смеси 30 спиртов, включая смеси первичных и вторичных спиртов, причем вторичные обычно .используются для создания улучшенных противоиэносных свойств, в то время как первичные да- 35 ют улучшенные свойства температурной стабильности. Смеси таких двух спиртов наиболее применимы, Может быть использовано любое основное или нейтральное соединение цинка, но наибо- 40 лее часто используются окиси„ гидроокиси и карбонаты. Промышленные добавки часто содержат избыток цинка вследствие использования избытка основного соединения цинка в реакции нейтрализации, Беззольный диспергатор, содержащийся в составе, является диспергатором, обычно применяемым в смазочных составах. Он может быть выбран из группы, содержащей аэотсодержащее производное сложного эфира алканилянтарной кисЛоты или основания Ман3-40

0,005-2 ниха. ъ

Такие продукты конденсации (осно- 55

° вания Манн|в:а) обычно получают путем

I конденсации примерно 1 моль алкилзамещенного фенола с примерно 12,5 моль формальдегида и примерно

0,5-2 моль полиалкиленполиамина.

Лзотсодержащее производное алкенилянтарной кислоты может быть получено реакцией алкенилянтарного ангидрида и амина, Далее этот продукт может быть модифицирован соединением бора, таким как окись бора, галоиды бора, борная кислота. Сложный эфир алкенилянтарной кислоты может быть получен взаимодействием ангидрида алкенилянтарной кислоты с гидроксилсодержащим соединением.

Диспергируемость также может быть обеспечена добавлением полимерного диспергатора, улучшающего индекс вязкости полимера, такого как сополимер этилена и пропилена, обработанный ангидридом малеиновой кислоты и диэтилтриамином, или сополимер этилена и пропилена, привитый к 2-винилпиридину, Предлагаемые смазочные составы могут содержать и другие известные присадки к смазочным маслам, такие как присадки, понижающие температуру застывания, например сополимер винилацетата и фумарата, а также присадки, улучшающие индекс вязкости, например сополимер этилена и пропилена, В составе концентрата может быть использован алкилароматический сульфонат или фенолят магния или кальция, имеющий общее число основания (TBN) в диапазоне примерно 300400 в количестве 0,002-8Х в расчете на магний или кальций, 1

Пример 1, 1ОЫ/30 смазочное масло содержит в виде основной части состав минерального смазочного масла и 4,8 мас,X по крайней мере

50Х-ного концентрата активного ингредиента иэ смеси диспергатора и продукта взаимодействия полиизобутенилянтарного ангидрида .с полиэтиленамином и затем борированного вместе с продуктом взаимодействия полиизобутенилянтарного ангидрида с метиламинометаном,.1,0 мас.7. 400 TBN сульфоната магния, содержащего 9,2 мас,X магния, 0,3 мас,X 250 TBN фенолята кальция, содержащего 9,3 мас.X кальция, и 7,9 мас,X концентрата, улучшающего индекс вязкости, содержащего 10 мас.X сополимера этилена и пропилена и 4 мас,X сополимера винилацетата и фумарата в качестве депрессанта, К этой смеси добавляют кон06) 5 о этилена и пропилена и 4 мас.7 сополимера винилацетата и фумарата .(А);: концентрат диспергатора, содержащий

5 примерно 50 мас.7. минерального масла и примерно 50 мас.7 продукта конденсации полиизобутенилянтарного ангидрида и полиамина, который обработан соединением бора, так что концентрат содержит 1,58 мас.Х азота и

0,35 мас.7 бора (В); концентрат диалкилдитиофосфата цинка, использованный в примере 1 (С); 400 ТВИ сульфонат магния, содержащий 9,2 мас.7. магния (D) „ 400 ТВИ сульфонат кальция, соде1 жащий 15,3 мас.7 кальция (Е) и олеат трехвалентной меди (F), Каждый концентрат разбавляют маслом..Stanco 150 с получением смазоч20 ных составов, которые затем подвергают испытанию на устойчивость к окислению по методу, описанному в примере 1.

Соотношения разбавления и резуль25 таты окисления приведены в табл.3.

Использованы следующие добавки: концентрат, улучшающыч индекс вязкости, содержащий 10 мас.Х сополимера

16! центрат диалкилдитиофосфата цинка (75 мас,7, активного ингредиента в минеральном масле), полученного в результате реакции P S< co смесью примерно 65 мас, изобутилового спирта и 35 мас.Х амилового спирта, для того, чтобы обеспечить содержание фосфора в составе смазочного масла

0,1 мас,Х, Состав можно также получить иэ концентрата, содержащего, мас.7.:

Диспергатор 48

Магний 1,84

Кальций 0,56

Диалкилдитиофбсфат цинка 18,8

К такому концентрату добавляют указанные концентрат, улучшающий индекс вязкости, и депрессант, а также масло-разбавитель, в резуль-тате чего получают состав. смазочного масла, Коцентрат разбавляют в 20 раз для получения тех же концентраций активного ингредиента. Окислительную стабильность такого масляного состава испытывают посредством окисления 300-граммового образца масляного состава, содержащего 40 ppm железа в виде ацетилацетоната трехвалентного железа, путем пропускания

1,7 л воздуха в минуту через образец при 165 С и определения вязкости через промежутки времени до 64 ч в вискозиметре Ферранти-Ширли. В данном опыте состав масла становился почти твердым, когда достигалась вязкость примерно 5 П.

Окислительную стабильность масляного состава сравнивают с составами масел, содержащих известные антиокислители, и с масляными составами, содержащими определенные добавки меди.

Эти составы можно получить из подобного укаэанным концентрата, причем дополнительные антиоксиданты или добавки меди присутствуют в указанных количествах.

Полученные результаты приведены в табл.).

Пример 2. Состав концентратов с использованием добавок приведены в табл,2, Данные сравнительных испытаний тех же составов, но не содержащих соединений меди, приведены в табл.4.

Пример 3. Данные использования других соединений меди в составах концентрата и смазочных масел на их основе приведены в табл.5, Разбавление для получения составов

11 и 12 в 26, 67 раза, для получения составов 13 и 14 в 20 раз, Добавляют достаточное количество присадки А, улучшающей индекс вязкости, 40 чтобы обеспечить содержание 7,9 мас.Х присадки в разбавленном концентрате, Пример 4. Составы 15-17 готовят с применением минерального смазочного масла по примеру 1, 45 Используют следующие присадки: концентрат диспергатора, содержащий

- около 50 мас;7. минерального масла и 50 мас.7 продукта конденсации полиизобутенилянтарного ангидрида и пентаэритрита в молярном соотношении 1,0:1,1, где полиизобутенильная группа имеет среднечисловую молекулярную массу примерно 1300 (Н);

300 ТВЬ сульфид нонилфенолята каль>> ция, содержащий примерно 8,5 мас.7. кальция и примерно 3,4 мас.7. серы (J). .Составы и результаты испытаний приведены в табл.6.

1630615

Разбавление для получения составов в 10 3 раза, Добавляют достаточное количество присадки А, улучшающей индекс вязкости, чтобы обеспечить содержание присадки 7,9 мас.% в разбавленном концентрате.

Пример 5, Составы получают с использованием того же масла„ что и в примере 1, 10

Составы концентратов приведены в табл.7, результаты испытаний — в табл.8, Используют многофункциональную присадку (К), улучшающую индекс вязкости, представляющую собой 14 .-ный раствор в масле сополимера примерно

45 мас.X этилена и 55 мас.% пропилена с эффективностью загущения при- 20 мерно 1,2, привитого приблизительно к 0,63% ангидрида малеиновой кислоты, считая на массу сополимера, и под- вергнутого реакции приблизительно с

0,75 моль диэтилентриамина íà ) моль ангидрида малеиновой кислоты и приблизительно с 1 моль ангидрида уксусной кислоты на моль диэтилентриамина; многофункциональную присадку (L) улучнающую индекс вязкости, представ- 30 ляющую собой 7-7,5 -ный раствор в смазочном минеральном масле-разбавителе сополимера примерно 44 мас, этилена и примерно 56 мас. пропилена, привитого к 2-винилпиридину, при- 35 чем привитый сополимер имеет эффективность загущения примерно 2 6 и припримерно 0,28 мас ° азота, считая на вес привитого сополимера; концентрат (М) диспергатора, содержащий око- 40 ло 50 мас,_#_ минерального масла и около 50 мас, диспергатора, представляющего собой продукт конденсации основания Манниха и алкилфенола с молекулярной массой около 2000, форм- 45 альдегида и полиамина, причем этот концентрат имеет содержание азота около 1,1 мас, . считая на вес концентрата, Формула изобретения

1, Смазочный концентрат, содержащий минеральное масло, диалкилдитиофосфат цинка, беззольный диспергатор, выбранный из группы, включающей сложный эфир или азотсодержащее производное алкенилянтарной кислоты, продукт конденсации алкилфенола, формальдегида и амина, и/или диспергатор, улучшающий индекс вязкости, выбранный из группы, включающей сополимер этилена и пропилена, обработанный ангидридом малеиновой кислоты и диэтилентриамином, сополимер этилена и пропилена, привитый к 2-винилпиридину, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости к окислению, концентрат дополнительно содержит маслорастворимое соединение меди, выбранное из группы, включающей диарил- или диалкилдитиофосфат меди, нафтенат меди, олеат меди, таллат меди, неодеканоат меди, дитиокарбамат меди, ацетилацетонат меди, 2-этилгексаноат меди, соли меди алкиларилсульфоновых кислот и сульфированных алкилфеналов, при следующем соотношении компонентов, мас. .:

Диалкилдитиофосфат цинка 10-50

Безвольный диспергатор 10-60 и/или диспергатор, улучшающий индекс вязкости

Маслорастворимое соединение меди в расчете на медь

Минеральное масло

3-40

0,005-2

До 100

2, Концентрат, по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что дополнительно содержит 0,002-8 в расчете на магний или кальций основного сульфоната или фенолята магния или кальция, 10. 1630615

Таблица 1

Время

ВязСодержа- Медь, ние при- ррах) садки, мас.%

Присадка испытаний, кость, П

30 Твердый

0,5(10) 24

0,5 (10) 40

0,5(10)

1, 0(20) 30

64 5

48 5

64 Твердый

1,2(24) 1,2(24) 0,23 (4) 6) 170(0,34) 64

3,7

Цифры в скобках показывают содержание присадок и меди (мас,X) пересчитанное на концентрат °

Таблица 2

10 10

Ю

10 10

0 12 . 0;)2

)0

0,12

0,002

lO

0 12

03002 бО 10

3 40

10 10

0,)2 0 12

10 30

)0 ..25

0,003 ) В к

С

У

Е

3 40 lO .. 50

0,005 2

Без присадки

Фенил-1-нафтиламин

Алкилированный дифениламин

)октамин)

Пространственно затрудненный фенол с метиленовым мостиком

Сульфированный нонилфенол

Диалкилдитиофосфат цинка

Диалкилдитиофосфат цинка

Диарилдитио- . фосфат двухвалентной меди . Дифторгексилдитиофосфат двухвалентной меди

Диизоктилдитио" фосфат двухвалентной меди

Нафтенат трехвалентной меди

Олеат трехвалентной меди

Дитиокарбамат трехвалентной меди

0,10(2) 170(0,34) 64 3,1

0,13(2,6) 170(0,34) 64 3,1

Оэ25(5,0) 170(0,34) 64 3,3

0132(614) 160(ОЭЬ2) . 64 ЗЭО

О, 1 2 (2, 4) 145 (О, 29) 64 4, 1

° M

Е T Т Г

5 б 7 8. 9 10

16306) 5

12 а б л я ц а 3

3Tji ) т (((lOs I ZO:l I0:1 40!1 10: t 10:l 10:1 10:! 10:1 10:1

56 05

57,02

57,35

60,26

62,53

70,63

2l5il4

203,47

I61,68

163,94 !

55,84

156,49

27,86

28184

30,13

33,05

33,37

35,64

33,70

40,82

42,44

láá,86

290,3 300

33,37

33i70

33,70

38,56

40,82

45,36

47, 95

49, 25

48,60

47 ° 95

48,28

55,08

32, 08

30,46

136,73

300 300

>300

30,46

30,46

39,53

44,06

46 98

50,87

16

24

48

29 ° 8l

3I 10

35,96

37,58

39,85

51,19

30,46

31,10

29,81

33,37

38,23

47 ° 63

П р ч м е ч а я и е. Исяольвувт яокцеятрат А, содернакие Ре 40 рри. таблица 4

Длитель- Значение влвяостя, ctl, лри равбавлении ность

scnsna" 10 1 20!l 10 1 40 1 1О 1 10 I IOcl 10 1 10 1 ния, ч

204,12

134р46

158 44

219,02

242, 03

328,21. 30,13

52 16

56,05

35,73

54,76

56,05

29,81 33,05

54 11 46,01

60,26 117,9

58 97 300.

59,94 300

60 26 300 .

47,95

48,28

5I,84

64 48

76,14

92,99

57,35

78,02

92 02

13I,87

160,06

243,65

31,75

48,60

59,94

79,06

84,56

87,16

О

16

24

48

30,46

56, 05

58,32

59,29

59,94

57,35

33, 05

46,66

48,28

54,11

54,76

57,67

П р и и е ч а н и е. Испольвтвт концеятрат В, содерлание Fe 40 ppm. таблица 5

Показатели

)) 12 13 14

Содержание компонентов, мас.7. в

С

2-этилгексаноат

32 32

19,5 19„5

1,04 меди соль меди алкиларилсульфоновой кислоты соль меди сульфированного алкилфенола масло

Вязкость, П

Длительность испытания ч

0,3

0 2 !

До 100 До 100 Дд 100 До 100

3 1 ° 3 0þ "5 ) !35

16 64 64 64

Таблица 6

Состав

Показатели

16 17

Содержание компонентов, мас,7.:

В

С

Н

16,4 16,4

10 10

0,94 0,94

8,2 8,2

0,26 0,26

16,4

l0

0,94

8,2

0,26 . таллат трехвалентной меди ацетилацетонат трехвалентной меди неодеканоат трехвалентной меди

Вязкость при 40 С, П

Длительность испытания, ч

0,16

0,16

0,16

5,3 4,1

5 3

64 64

Таблица 7

Показатели

Состав

119 20!

51,3

14,4

0,12

l0 10

0 0,32

2,45 2,45

60 60

0,32

2, 45.

14,9

2,45

14,9

0,12

26,7 26,7

26,7

26,7

10,3

10„3 ление

Таблица 8

Длительность испытания,ч 18 19 20 21 22 23

0,69

0,69

0,71

0,83

0,97

1 74

24

48

64

3,0

4, 74

1., 49

Содержание присадки, мас,%:

В

К

С у

L

М

Раэбав18 21 22 23

Значение вязкости, .при 40 С состав, Д, 0 61

0,61 5,2

0,56

0,60

0,70

0,98