Моторное масло

 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составу моторного масла, предназначенного для всесезонного использования в высокофорсированных транспортных дизельных двигателях. Моторное масло имеет следующий состав, мас.%: щелочной алкилсалицилат кальция - 4,7-5,7, щелочной сульфонат кальция - 0,9-1,1, диалкилдитиофосфат цинка - 1,2-1,4, полиметакрилат - 2,2-2,6, полиметилсилоксан - 0,003-0,005, 2,2 -метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол) - 0,19-0,21, диизооктилсебацинат- 8,0-12,0, полиальфаолефиновое масло - 54,0-58,0, минеральное масло - до 100. Указанный состав обеспечивает высокое диспергирующее действие в широком интервале температур как в присутствии, так и без нее, обеспечивает высокий уровень моюще-диспергирующих свойств в условиях эксплуатации моторного масла при всесезонной эксплуатации. 2 табл.

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности, к составу моторного масла, предназначенного для всесезонного использования в высокофорсированных транспортных дизельных двигателях.

Известно дизельное моторное масло на минеральной основе, содержащее 3 мас. % дисульфидалкилфенолята бария, 4 мас.% щелочного сульфоната бария, 2 мас. % диалкилфенилдитиофосфата цинка и 0,005 мас.% полиметилсилоксана /1 - Дерябин А.А. Смазка и износ дизелей, Л.: Машиностроение, 1974, с. 128/.

Известно дизельное моторное масло 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.% полиметилсилоксана /1 - с. 118/.

Наиболее близким к заявленному маслу по составу является моторное масло, содержащее мас.%: Щелочной алкилсалицилат кальция - 3,9 - 5,5 Щелочной сульфонат кальция - 1,3 - 3,5 Диалкилдитиофосфат цинка - 1,9 - 2,1 Алкенилсукцинимид - 1,4 - 1,6 Продукт взаимодействия 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 - 1,9 - 2,1 Полиметилсилоксан - 0,003 - 0,005 Минеральное масло - До 100.

Масло может содержать 0,1 - 1,0% полиметакрилата /2 - RU 2034908/.

Однако, известные масла не обеспечивают высокое диспергирующее действие в широком интервале температур, что снижает срок службы этих моторных масел при всесезонной эксплуатации.

Настоящее изобретение направлено на повышение эффективности диспергирующего действия моторного масла в широком интервале температур в отсутствии и присутствии воды, чтобы обеспечить высокий уровень моюще-диспергирующих свойств в условиях эксплуатации как при высоких, так и при низких рабочих температурах.

Заявляется моторное масло, содержащее минеральное масло, щелочной алкилсалицилат кальция, щелочной сульфонат кальция, диалкилдитиофосфат цинка, полиметакрилат, полиметилсилоксан, 2,2'-метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол), диизооктилсебацинат, полиальфаолефиновое масло при следующем соотношении компонентов, мас.% Щелочной алкилсалицилат кальция - 4,7 - 5,7 Щелочной сульфонат кальция - 0,9 - 1,1
Диалкилдитиофосфат цинка - 1,2 - 1,4
Полиметакрилат - 2,2 - 2,6
Полиметилсилоксан - 0,003 - 0,005
2,2-Метилен-бис-(4-метил-6-трет-бутилфенол) - 0,19 - 0,21
Диизооктилсебацинат - 8,0 - 12,0
Полиальфаолефиновое масло - 54,0 - 58,0
Минеральное масло - До 100
Отличием заявляемого технического решения от прототипа является дополнительное содержание в составе масла 2,2'-метилен-бис-(4-метил- -6-третбутилфенол), диизооктилсебацината, полиальфаолефинового масла и заявленное соотношение компонентов.

Путем совместного использования указанных компонентов в составе предлагаемого масла удалось получить новый результат - повысить эффективность диспергирующего действия моторного масла в широком интервале температур, в частности и при обводнении масла.

Использование предлагаемого моторного масла позволяет осуществить пуск двигателя без предварительного подогрева при температурах окружающей среды до минус 25^oC и обеспечивать работоспособность теплонапряженного дизеля в диапазоне температур окружающего воздуха от минус 50^oC до 50^oC. При выбранном соотношении компонентов синергетический эффект в диспергирующем действии максимален. Это подтверждается приведенными ниже результатами лабораторных испытаний. Результаты моторных испытаний подтверждают эффективность заявляемого технического решения.

Ниже приведена краткая характеристика компонентов, входящих в состав заявляемого моторного масла.

Щелочной алкилсалицилат кальция (ТУ 38 1011090-88) представляет собой коллоидный раствор в минеральном масле кальциевой соли алкилсалициловой кислоты с мол.м. 750 - 820 и мелкодисперсного карбоната кальция, находящегося также 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 КОН на 1 г щелочного алкилсалицилата кальция получается карбонатацией углекислым газом в присутствии Ca(OH)₂ нейтрального алкилсалицилата, растворенного в минеральном масле.

Щелочной сульфонат кальция (ТУ 38 1011283-89) представляет собой коллоидную дисперсию карбоната кальция в минеральном масле, стабилизированную сульфонатом кальция. Общая щелочность присадки 120 - 150 мг КОН/г.

Диалкилдитиофосфат цинка (ТУ 38 5901254-90) представляет собой раствор в масле диалкилдитиофосфата цинка общей формулы.

где
R - C₈ алкил,
R₁ - C₄ алкил,
содержит цинка 4,7 - 5,6%, фосфора - 4,4 - 4,9%; pH раствора присадки в спиртобензольной или спиртотолуольной смеси - не менее 5,5.

Полиметакрилат (ТУ 601270-84) - продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных синтетических первичных спиртов фракции C₁₂-C₁₆ нормального строения, условная молекулярная масса - 13000 - 18000.

Полиметилсилоксан (ТУ 60220-79) - смесь полимеров метилсилоксанов линейной и циклической структур с мол.м. 2500 - 3500.

Диизооктилсебацинат (ГОСТ 8728-77) получен взаимодействием 2-этилгексилового спирта и себациновой кислоты.

Полиальфаолефиновое масло (ТУ 38 1011136-87), полученное каталитической полимеризацией альфа-олефинов C₈-C₁₄ на основе фракций альфа-олефинов 140 - 240^oC от крекинга парафинов или олиномеров этилена с последующим гидрированием продуктов полимеризации, выкипающих выше 300^oC.

Минеральное масло (остаточный компонент с вязкостью кинематической при 100^oC не менее 18 мм²/с) изготовлено общепринятыми методами селективной очистки. Моторное масло готовят смешением компонентов, подогретых до 70 - 90^oC. Последовательность введения присадок не регламентирована. Перемешивание осуществляют до получения однородной массы по всему объему емкости. Однородность полученного масла определяют по вязкости при 100^oC и щелочному числу. Было приготовлено 5 опытных образцов моторного масла, состав которых приведен в табл.1, и масло-прототип, содержащее мас.%:
Щелочной алкилсалицилат кальция - 4,5
Щелочной сульфонат кальция - 2,5
Диалкилдитиофосфат цинка - 2,0
Алкенилсукцинимид - 2,0
Продукт взаимодействия алкилфенолов мол.м. 900 - 1500, полиэтиленполиаминов с 3 - 6 аминными группами и формальдегида, модифицированного борной кислотой и алифатической монокарбоновой кислотой с 10 - 20 атомами углерода - 2,0
Полиметилсилоксан - 0,003
Полиметакрилат - 1,0
Минеральное масло - До 100
Опытные образцы и масло-прототип были подвергнуты лабораторным исследованиям с целью определения наличия синергетического эффекта в запасе диспергирующих свойств в диапазоне температур 20 - 250^oC без воды и в присутствии воды.

Методика лабораторного исследования состоит в определении диспергирующих свойств масла при трех температурах: 20, 200 и 250^oC в отсутствии и присутствии воды.

Исследуемый образец (20 г) смешивается: а) со шламом - загрязнителем (5 г); б) со шламом-загрязнителем (5 г) и дистиллированной водой (0,25 г). Одна часть приготовленных смесей нагревается при 200^oC в течение 10 мин, другая часть - при 250^oC. На хроматографическую бумагу с помощью шприца наносятся капли: образца до термообработки (20^oC) и после нагревания при 200^oC и после нагревания при 250^oC. Хроматографическая бумага с нанесенными каплями выдерживается при комнатной температуре 48 ч, после чего определяются (в %) соотношения диаметров пятен плотного потемнения (d диффузия частиц загрязнений) и растекания масла (D), полученных при трех температурах (20, 200, 250^oC). Как показала практика, моторные масла, которые имеют высокий запас диспергирующих свойств при испытаниях по этому методу, обеспечивают высокий уровень моющих свойств в эксплуатации всесезонно. Результаты лабораторных испытаний представлены в табл. 2.

Приведенные результаты лабораторных испытаний показывают, что синергетический эффект в запасе диспергирующих свойств проявляется только при заявляемом соотношении компонентов.

Результаты лабораторных исследований подтверждены положительными результатами моторных испытаний. Опытный образец моторного масла предлагаемого состава успешно прошел испытания в полном объеме требований ГОСТ 174791-85 и по комплексу квалификационной оценки масел для 4-х-тактных форсированных транспортных дизельных двигателей, а также успешно прошел стендовые испытания на специальном двигателе при повышенной температуре масла на выходе.

Формула изобретения

Моторное масло, содержащее минеральное масло, щелочной алкилсалицилат кальция, щелочной сульфонат кальция, диалкилдитиофосфат цинка, полиметакрилат, полиметилсилоксан, отличающееся тем, что масло дополнительно содержит 2,2'-метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол), диизооктилсесебацинат, полиальфаолефиновое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Щелочной алкилсалицилат кальция - 4,7 - 5,7
Щелочной сульфонат кальция - 0,9 - 1,1
Диалкилдитиофосфат цинка - 1,2 - 1,4
Полиметакрилат - 2,2 - 2,6
Полиметилсилоксан - 0,003 - 0,005
2,2'-метилен-бис-(4-метил-6-третбутил-фенол) - 0,19 - 0,21
Диизооктилсебацинат - 8,0 - 12,0
Полиальфаолефиновое масло - 54,0 - 58,0
Минеральное масло - До 100е

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2