Моторное масло

 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии. Моторное масло содержит, % : щелочной алкилсалицилат кальция 4,2 - 6,0; щелочной сульфонат кальция 2,0 - 3,0; диалкилдитиофосфат цинка 1,8 - 2,2; полиметакрилат 2,0 - 5,5; полиметилсилоксан, продукт конденсации алкилфенолов мол.м. 900 - 1500, полиэтиленполиаминов с 3 - 6 аминными группами и формальдегида, модифицированный борной кислотой и алифатической монокарбоновой кислотой с 10 - 20 атомами углерода 2,0 - 2,7; продукт взаимодействия окиси молибдена с диалкилдитиофосфатной кислотой и алкенилянтарным ангидридом 0,9 - 1,1; минеральное масло - до 100. 3 табл.

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составу масла, предназначенного для использования в промышленных тракторах в качестве универсального моторно-трансмиссионного масла.

Известно дизельное моторное масло (ТУ 38101150-71) на минеральной основе, содержащее 3 мас. дисульфиддалкилфенолята бария, 4 мас. щелочного сульфоната бария, 2 мас. диалкилфенил- дитиофосфата цинка и 0,005 мас. полиметилсилоксана [1] Известно также дизельное моторное масло (ТУ 38 101272-78) на минеральной основе, содержащее 5 мас. кальциевой соли продукта формальдегидной конденсации алкилфенолов, 2 мас. щелочного сульфоната кальция, 1,2 мас. диалкилдитиофосфата цинка и 0,005 мас. полиметил- силоксана.

Наиболее близким к заявляемому маслу по составу ингредиентов является моторное масло, содержащее, мас. щелочной алкилсалицилат 3,8; щелочной сульфонат кальция 2,0; диалкилдитиофосфат цинка 2,2. алкенилсукцинимид 1.5; полиметакрилат 0,5; полиметилсилоксан 0,003; минеральное масло остальное.

Однако известные масла вызывают повышенное шламообразование при эксплуатации двигателя в различных условиях, например, при малом пути движения и частой работе двигателя на холостом ходу, как это наблюдается, в частности, при работе трактора на загрузке кормов в силосные ямы и траншеи или при движении тяжелых грузовиков с максимальным грузом при подъеме из рудных карьеров.

Предлагается моторное масло на минеральной основе, содержащее щелочной алкилсалицилат кальция, щелочной сульфонат кальция, диалкилдитиофосфат цинка, полиметакрилат, полиметилсилоксан, продукт конденсации алкилфенолов (мол. м. 900-1500, полиэтиленполиаминов с 3-6 аминными группами и формальдегида, модифи- цированный борной кислотой и алифатической монокарбоновой кислотой с 10-20 атомами углерода (высокомолекулярное основание Манниха), а также продукт взаимодействия окиси молибдена с диалкилдитиофосфорной кислотой и алкенилян- тарным ангидридом при следующем соотношении компонентов, мас.

Щелочной алкилсалицилат кальция 4,2-6,0 Щелочной сульфонат кальция 2,0-3,0 Диалкилдитиофосфат 1,8-2,2 Полиметакрилат 2,0-5,5 Полиметилсилоксан 0,003-0,005 Продукт конденсации алкилфенолов мол.м.

900-1500, полиэтилен- полиаминов с 3-6 аминны- ми группами и формальде- гидами, модифицирован-
ный борной кислотой и али-
фатической монокарбоновой
кислотой с 10-20 атомами углерода 2,0-2,7
Продукт взаимодействия
окиси молибдена с диалкил-
дитиофосфорной кислотой и алкенилянтарным ангидридом 0,9-1,1 Минеральное масло До 100
Отличием заявляемого технического решения от прототипа является использование в составе композиции моторного масла высокомолекулярного основания Манниха, модифицированного борной кислотой и алифатической жирной кислотой и продукта взаимодействий окиси молибдена с диалкилдитиофосфорной кислотой и алкенилянтарным ангидридом, а также заявляемое соотношение компонентов.

Ниже приведена характеристика компонентов, входящих в состав масла. Щелочной алкилсалицилат кальция (ОСТ 38.01100-76н) представляет собой коллоидный раствор в минеральном масле кальциевой соли алкилсалициловой кислоты мол.м. 750-820 и мелкодисперсного карбоната кальция, находящегося в коллоидном состоянии. Содержание кальциевой соли алкилсалициловой кислоты в масле-растворителе 25-30% а карбоната кальция 6-9% В состав щелочного алкилсалицилата кальция входят также свободные алкилфенолы и алкилфенольные эфиры в количестве до 20% Общая щелочность присадки 100-140 мг КОН/г щелочного алкилсалицилата кальция получается карбонатацией углекислым газом в присутствии Са(ОН)₂ нейтрального алкилсалицилата, растворенного в минеральном масле.

Щелочной сульфонат кальций (ТУ 101685-84) представляет собой коллоидную дисперсию карбоната кальция в масле И-20А, стабилизированную сульфонатом кальция, Общая щелочность присадки 120-150 мг КОН/г.

Диалкилдитиофосфат цинка (ОСТ 38.129-73) представляет собой раствор в масле диалкилдитиофосфата цинка общей формулы
PZn где R С₈-алкил; R₁-алкил, содержит, цинк 4,7-5,6; фосфор 4,4-4,9; рН раствора присадки в спиртобензольной или спиртотолуольной смеси не менее 5,5.

Полиметакрилатная присадка (ТУ 601370-74) продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных синтетических первичных спиртов фракции С₁₂-С₁₆ нормального строения, условная молекулярная масса 13000-18000.

Полиметилсилоксан (ТУ 602718-72) смесь полимеров метилсилоксанов линейной и циклической структур мол.м. 2500-3500.

Высокомолекулярное основание Манниха (ТУ 38 УССР 201348-80) представляет собой 20-50%-ный раствор в минеральном масле и непрореагировавшем полибутилене продукта конденсации по реакции Манниха алкилфенолов со средничисловой мол.м. 900-1500, полиэтиленполиаминов с 3-6 аминными группами и формальдегида, модифицированного борной кислоты и алифатической монокарбоновой кислотой с 10-20 атомами углерода.

Продукт взаимодействия окиси молибдена с диалкилдитиофосфорной кислотой и алкенилянтарным ангидридом присадка ПАФ-4 (ТУ 38401576-86). Присадка является основой для приготовления автопрепарата, рекомендуемого для применения в моторных маслах с целью улучшения смазывающих свойств. Присадка содержит молибден (не менее 1,6 мас.) и фосфор (не менее 2,6 мас.). Минеральное масло изготавливают общепринятыми методами селективной очистки.

За счет совместного использования указанных присадок в составе предлагаемого масла удалось получить новый результат шламообразование. Этот эффект обусловлен совместным действием высокомолекулярного основания Манниха и продукта взаимодействия окиси молибдена с диалкилдитиофосфатной кислотой и алкинилянтарным ангидридом в совокупности с остальными компонентами масла, что подтверждается приводимыми ниже результатами испытаний предлагаемого масла. При выбранном соотношении компонентов синергетический эффект максимален.

Моторное масло готовят смешением минерального масла, подогретого до 70-90оС с присадками. Последовательность введения присадок не регламентирована. Присадки вводят в поток или смесь. Перемешивание осуществляют до получения однородной массы по всему объему емкости. Однородность полученного масла определяют по вязкости при 100^оС и щелочному числу. Было приготовлено 4 образца моторного масла, составы которых приведены в табл. 1. Для сравнительных испытаний был приготовлен образец масла по прототипу следующего состава, мас. щелочной алкилсалицилат кальция 3,8; щелочной сульфонат кальция 2,0; диалкилдитиофосфат цинка 2,2; алкенилсукцинимида 1,5; полиметакрилат 0,5; полиметилсилоксан 0,003, минеральное масло остальное. Приготовленные образцы и масло-прототип исследовали лабораторными методами с целью определить наличие синергетического эффекта в способности снизать низкотемпературное шламообразование.

Методика лабораторного исследования заключается в следующем: в фарфоровый тигель помещают навеску 5,0 г. испытуемого масла, 0,75 г "предшественника" шламообразования, полученного предварительно окислением в автоклаве фракции бензина каталитического крекинга, выкипающей выше 150^оС, и 0,3 г серной кислоты (плотностью 1,829). Эту смесь при интенсивном перемешивании нагревают до температуры 93^оС, выдерживают при этой температуре в течение 30 мин. затем охлаждают до комнатной температуры и осторожно промывают н-гептаном до удаления следов масла. Гептан собирают и путем центрифугирования из него выделяют осадок, который высушивают при температуре 60^оС в течение 5-7 мин и взвешивают осадок, оставшийся в тигле, освобождают от следов гептана высушиванием при температуре 60^оС и взвешивают. Способность испытуемого образца предотвращать шламообразование характеризуется количеством осадка, состоящего из осадка, выделенного из промывного гептана, и осадка на дне тигля. Чем эффективнее масло предотвращает шламообра- зование, тем меньше осадок. Практика показала, что моторные масла, которые при испытании по данной методике дают небольшой осадок, обеспечивают низкое шламообразование в эксплуатации. Результаты лабораторного определения низкотемпературного шламообразования приготовленных образцов моторных масел пред- ставлены в табл. 2.

Из представленных результатов видно, что при выбранном соотношении компонентов синергетический эффект максимален (образцы 1, 2, 3).

Использование предлагаемого масла позволяет осуществлять надежную эксплуатацию двигателя, трансмиссии и гидравлических систем промышленных тракторов. В табл. 3 представлены результаты эксплуатационных испытаний предлагаемого масла.

Формула изобретения

МОТОРНОЕ МАСЛО, содержащее минеральное масло, щелочной алкилсалицилат кальция, щелочной сульфонат кальция, диалкилдитиофосфат цинка, полиметакрилат, полиметилсилоксан, отличающееся тем, что масло дополнительно содержит продукт конденсации алкилфенолов с мол.м.900 1500, полиэтиленполиаминов с 3-6 аминными группами и формальдегида, модифицированный борной кислотой и алифатической монокарбоновой кислотой с 10 20 атомами углерода, и продукт взаимодействия окиси молибдена с диалкилдитиофосфорной кислотой и алкенилянтарным ангидридом при следующем соотношении компонентов, мас.

Щелочной алкилсалицилат кальция 4,2 6,0
Щелочной сульфонат кальция 2,0 3,0
Диалкилдитиофосфат цинка 1,8 2,2
Полиметакрилат 2,0 5,5
Полиметилсилоксан 0,003 0,005
Указанный продукт конденсации 2,0 2,7
Указанный продукт взаимодействия 0,9 1,1
Минеральное масло До 100

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2