Низкотемпературная пластичная смазка

Авторы патента:

Тонконогов Борис Петрович (RU)

Зайченко Владимир Анатольевич (RU)

Гущин Павел Александрович (RU)

Шувалов Сергей Александрович (RU)

Колыбельский Дмитрий Сергеевич (RU)

Винокуров Владимир Арнольдович (RU)

Порфирьев Ярослав Владимирович (RU)

Попов Павел Станиславович (RU)

C10N20/04 - Схема кодирования для подкласса C10M

C10M169/02 - смеси основ и загустителей

C10M119/06 - высокомолекулярные соединения, получаемые реакциями с участием только ненасыщенных углерод-углеродных связей

C10M119/02 - углеводородные полимеры; углеводородные полимеры, модифицированные окислением

Владельцы патента RU 2693008:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" (RU)

Настоящее изобретение относится к низкотемпературной пластичной смазке для узлов трения и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например в нефтепереработке и нефтехимии, машиностроении, энергетике, пищевой промышленности. Сущность: низкотемпературная пластичная смазка содержит, масс. %: полипропилен молекулярной массы 50000-250000 16,0-28,0; пластификатор 0,1-10,0; антиокислитель аминного и/или фенольного типа 0,0-1,0; присадку с противоизносными и/или противозадирными свойствами 0,0-3,0; ингибитор коррозии 0,0-2,0; твердый наполнитель 0,0-5,0 и базовое масло с кинематической вязкостью при 100°С не более 8 мм²/с - остальное, до 100. Достигаемый технический результат заключается в улучшении предела прочности и коллоидной стабильности низкотемпературной пластичной смазки на основе полимерного загустителя. 2 табл.

Низкотемпературная пластичная смазка Изобретение относится к созданию низкотемпературной пластичной смазки для различных узлов трения и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например, в нефтепереработке и нефтехимии, машиностроении, энергетике, пищевой промышленности.

Известна морозостойкая пластичная смазка ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6267-74), содержащая, масс. %:

литиевое мыло стеариновой кислоты	11,0-15,0
антиокислительная присадка дифениламин	0,3-0,5
нефтяное масло	остальное, до 100.

Недостатками данной смазки являются узкий температурный диапазон применения, а также низкие показатели смазывающей способности и коллоидной стабильности.

Известна пластичная смазка, содержащая, масс. %:

октадециламин	3,57
полиизоцианат	3,47-3,89
анилин	1,18-1,32
фенил-альфа-нафтиламин	0,45-0,55
трикрезил фосфат	3,9-4,1
триоктилфосфат	22,08-24,08
диоктилсебацинат	37,46-39,44
синтетическое углеводородное масло	37,46-39,44

(RU 2476588, 2013).

Недостатками данной низкотемпературной смазки являются наличие высокотоксичных и дефицитных сырьевых компонентов, а также агрессивность смазки по отношению к полимерным уплотнительным материалам и лакокрасочным покрытиям.

Известна пластичная смазка, содержащая, масс. %:

литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты	5,5-8,5
литиевое мыло стеариновой кислоты	5,5-8,5
антиокислительная присадка	0,05-0,15
трикрезил фосфат	3,8-4,2
бензотриазол	0,05-0,2
синтетическое углеводородное масло	остальное, до 100.

(RU 2346978, 2009)

Данная низкотемпературная смазка обладает низкой коллоидной стабильностью и склонностью к расслоению при хранении.

Наиболее близкой к предложенной является низкотемпературная пластичная смазка на основе дисперсионной среды и полимерного загустителя (US 9688942, 2017).

В качестве дисперсионной среды в данной композиции могут быть использованы базовые масла различной природы и строения. Пластичная смазка содержит 11,5-15,5% масс. загустителя, состоящего из высокомолекулярного полипропилена (или сополимера пропилена с этиленом) с молекулярной массой более 200.000 и низкомолекулярного полипропилена с молекулярной массой менее 200.000 в соотношении от 1:40 до 1:5 соответственно. Также в составе пластичной смазки могут содержаться противоизносные и противозадирные присадки, ингибиторы коррозии и окисления в количестве от 0,2 до 15,0% мас. В качестве наиболее предпочтительной предлагается следующая рецептура смазки, масс. %:

полимерный загуститель	12,5-13,5
присадки	1,0-8,0
углеводородное масло	остальное, до 100.

Предпочтительно, полимерный загуститель должен состоять из высокомолекулярного полимера с молекулярной массой 200000-350000 и низкомолекулярного полимера с молекулярной массой 50000-100000 в соотношении от 1:20 до 1:18 соответственно.

Способ получения пластичной смазки включает следующие стадии: смешение полипропилена с базовым маслом, нагрев до температуры выше температуры плавления полимерного загустителя, быстрое охлаждение расплава, механическая обработка при комнатной температуре, термомеханическая обработка при 50-90°С в смесителе планетарного или иного типа. Добавление присадок осуществляют при первичной механической обработке.

Недостаток указанной композиции смазки заключается в том, что при использовании в качестве дисперсионной среды маловязких базовых масел полученная смазка обладает низким пределом прочности и плохой коллоидной стабильностью. Например, при концентрации загустителя 13% масс, и использовании масла гидрогенизационных процессов VHVI-4 в качестве дисперсионной среды значение показателя предела прочности составляет 50 Па, значение показателя коллоидной стабильности - 29,8% масс. При использовании масла для химических волокон С-9, структура смазки не формируется во всем диапазоне заявленных концентраций полимерного загустителя.

Таким образом, известная смазка при использовании маловязких базовых масел не может быть применена в качестве низкотемпературной.

Техническая проблема настоящего изобретения заключается в повышении эффективности низкотемпературной пластичной смазки на основе полимерного загустителя.

Указанная проблема решается описываемой низкотемпературной пластичной смазкой, содержащей полипропилен молекулярной массы 50000 -250000, пластификатор, антиокислитель аминного и/или фенольного типа, присадку с противоизносными и/или противозадирными свойствами, ингибитор коррозии, твердый наполнитель и базовое масло с кинематической вязкостью при температуре 100°С не более 8 мм²/с при следующем соотношении компонентов, масс. %:

полипропилен
молекулярной массы 50000-250000	16,0-28,0
пластификатор	0,1-10,0
антиокислитель аминного и/или
фенольного типа	0,0-1,0
присадка с противоизносными и/или
противозадирными свойствами	0,0-3,0
ингибитор коррозии	0,0-2,0
твердый наполнитель	0,0-5,0
базовое масло с кинематической вязкостью
при 100°С не более 8 мм²/с	остальное, до 100

Получаемый технический результат заключается в улучшении предела прочности и коллоидной стабильности пластичной смазки. Сущность изобретения заключается в следующем.

В описываемой смазке используют следующие компоненты:

- в качестве полимерного загустителя - полипропилен молекулярной массы 50000-250000;

- в качестве пластификатора - эфиры фосфорной кислоты (трибутилфосфат, триизобутилфосфат, триизопропилфосфат, дибутилфенилфосфат, триоктилфосфат), диэфиры (диалкилсебацинаты, диалкиладипинаты) или их смеси в любых соотношениях;

- в качестве базового масла с кинематической вязкостью при 100°С не более 8 мм /с (дисперсионная среда) - средне- и маловязкие базовые масла различной природы - минеральные, масла гидрогенизационных процессов, синтетические (полиальфаолефиновые, на основе эфиров, кремнийорганические), растительные, или их смеси в любых соотношениях. Описываемая смазка может содержать:

- в качестве антиокислителя аминного типа - дифениламин, фенил-α-нафтиламин, алкилированный дифениламин, алкилированный фенил- α-нафтиламин;

- в качестве антиокислителя фенольного типа - 4-метил-2,6-дитретбутилфенол, 2,2-метилен-бис(4-метил-6-третбутилфенол), 4,4-метилен-бис(2,6-дитретбутилфенол);

- в качестве присадки с противоизносными и/или противозадирными свойствами (противоизносной/противозадирной присадки) - эфиры фосфорной кислоты различного строения, серо- фосфорсодержащие органические соединения, хлорсодержащие органические соединения;

- в качестве ингибиторов коррозии - производные бензотриазола, производные алкилянтарных кислот, триэтаноламин и его производные, производные алкенилсукцинимидов, производные димеркаптотиадиазола;

- в качестве твердых наполнителей - графит, сажа, дисульфиды и диселениды молибдена или вольфрама, фторопласт, порошки металлов или их оксидов, слюда, тальк, нитрит бора, вермикулит и другие.

Описываемую смазку готовят по следующей технологии.

В аппарате с перемешивающим устройством, оборудованном рубашкой обогрева с высокотемпературным теплоносителем, производят смешение расчетного количества полипропилена молекулярной массы 50.000-250.000 с базовым маслом и пластификатором. Далее полученную смесь нагревают при постоянном перемешивании до температуры 200±10°С (стадия термомеханического диспергирования), после чего производят быстрое охлаждение расплава.

Охлажденную смазку подвергают первичной механической обработке на гомогенизаторе любого типа, добавляют расчетные количества присадок (антиокислителя аминного и/или фенольного типа, противоизносной/противозадирной присадки, ингибиторов коррозии) и твердых наполнителей, смешивают в реакторе с перемешивающим устройством при температуре 60-90°С и подвергают вторичной механической обработке при данной температуре на шнеко-дисковом, роторном или клапанно-щелевом гомогенизаторе 1-4 раза.

Введение пластификатора в состав пластичной смазки улучшает растворяющую способность дисперсионной среды, а также повышает эластичность образующихся в процессе кристаллизации расплава частиц полимерного загустителя, благодаря чему возрастает его загущающая способность, улучшаются механическая и коллоидная стабильность смазки.

Пример.

По вышеприведенной технологии готовят 14 образцов смазок с концентрацией используемых компонентов в количествах, охватывающих весь спектр заявляемых концентраций. Составы известной смазки готовят по технологии, оговоренной в более близком аналоге.

Составы приготовленных образцов пластичной смазки представлены в таблице 1.

Свойства указанных образцов приведены в таблице 2.

Из приведенных данных следует, что предложенная низкотемпературная пластичная смазка значительно превосходит известную смазку по таким показателям, как предел прочности и коллоидная стабильность при сопоставимых значениях температуры каплепадения и вязкостных характеристик.

Низкотемпературная пластичная смазка, содержащая полипропилен молекулярной массы 50000-2500000, пластификатор, антиокислитель аминного и/или фенольного типа, присадку с противоизносными и/или противозадирными свойствам, ингибитор коррозии, твердый наполнитель и базовое масло с кинематической вязкостью при температуре 100°С не более 8 мм²/с при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Полипропилен молекулярной массы 50000-250000	16,0-28,0
Пластификатор	0,1-10,0
Антиокислитель аминного и/или фенольного типа	0,0-1,0
Присадка с противоизносными и/или
противозадирными свойствами	0,0-3,0
Ингибитор коррозии	0,0-2,0
Твердый наполнитель	0,0-5,0
Базовое масло
с кинематической вязкостью
при 100°С не более 8 мм²/с	остальное, до 100

Похожие патенты:

Смазывающая композиция // 2692794

Настоящее изобретение относится к смазывающей композиции для применения в картере двигателя внутреннего сгорания, содержащей: (i) базовое масло, произведенное в синтезе Фишера-Тропша, в количестве от 60 до 92 масс.% в расчете на общую массу смазывающей композиции; (ii) одно или несколько молибденорганических соединений, выбранных из дитиокарбаматов молибдена (MoDTC), дитиофосфатов молибдена (MoDTP), молибден-аминов, алкоголятов молибдена и амидоспиртов молибдена и их смесей, в количестве, достаточном для обеспечения от 100 до 1000 масс.

Способ получения противоизносной присадки // 2692262

Изобретение относится к производству органических веществ, а именно к способам получения беззольных органических модификаторов трения на основе эфиров дитиокарбаминовой кислоты, которые могут быть использованы в нефтепереработке и нефтехимии при создании современных и высококачественных смазочных материалов (масел и пластичных смазок).

Способ получения биоразлагаемой низкотемпературной пластичной смазки // 2692090

Изобретение относится к области смазочных материалов и, более конкретно, к биоразлагаемым пластичным смазкам, применяемым в узлах трения различных машин или механизмов, эксплуатируемых в условиях низких температур.

Способ получения противозадирной присадки для тяжелонагруженных узлов трения // 2688928

Изобретение относится к области трибологии и конкретно касается способа получения противозадирной присадки, содержащей фрагменты двойных связей СН=СН и тем самым облегчающей адгезию присадки к трущимся поверхностям.

Смазочно-охлаждающая жидкость // 2688218

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям, обеспечивающим технологические процессы лезвийной и абразивной обработки черных металлов в машиностроении.

Способ приготовления концентрата серпентинового триботехнического состава для смазочных материалов // 2687232

Изобретение относится к способу приготовления концентрата триботехнического состава на основе масляных суспензий порошков высокодисперсных минералов группы серпентина, который может быть использован в качестве добавки к смазочным материалам.

Смазочная композиция и способ её получения и применения // 2684910

Настоящее изобретение относится к области смазочных материалов и, в частности, описывает смазочную композицию и способ ее приготовления и использования. Смазочная композиция включает базовое масло и диспергированные в нем частицы каучука, имеющего сшитую под действием излучения структуру, причем базовое масло является непрерывной фазой, а частицы каучука являются дисперсной фазой.

Депрессорные добавки, понижающие температуру застывания, для улучшения низкотемпературной вязкости состаренного смазочного масла // 2683257

Настоящее изобретение относится к композициям для применения в качестве депрессорной добавки, понижающей температуру застывания, для улучшения низкотемпературной вязкости состаренного смазочного масла, содержащим два алкил(мет)акрилатных сополимера, отличающимся тем, что композиция содержит от 30 до 90% по весу первого сополимера и от 10 до 70% по весу второго сополимера в пересчете на общий вес композиции, и при этом: a) первый сополимер состоит из (i) от 35 до 60% по весу мономерных звеньев лаурил-миристилметакрилата (LMA) в пересчете на общий вес сополимера и (ii) от 40 до 65% по весу мономерных звеньев цетил-стеарилметакрилата (SMA) в пересчете на общий вес сополимера; и b) второй сополимер состоит из (i) от 61 до 95% по весу мономерных звеньев, выбранных из лаурил-миристилметакрилата (LMA) и додецил-пентадецилметакрилата (DPMA), в пересчете на общий вес сополимера, (ii) от 5 до 39% по весу мономерных звеньев, выбранных из цетил-эйкозилметакрилата (СЕМА) и цетил-стеарилметакрилата (SMA), в пересчете на общий вес сополимера, а также к композиции смазочного масла, содержащей базовое масло и от 0,03 до 3% по весу (в пересчете на общий вес сополимеров) депрессорную добавку.

Низкотемпературная пластичная смазка // 2682881

Изобретение относится к созданию низкотемпературной пластичной смазки, которая может быть использована в механизмах различного назначения, работающих при температуре от минус 60°С.

Трибологический состав // 2680414

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве основного компонента композиций, используемых для улучшения трибологических характеристик смазочных материалов.

Низкотемпературная пластичная смазка // 2682881

Пластичная смазка для тяжелонагруженных узлов трения качения и скольжения // 2672266

Изобретение относится к составу пластичных смазок, предназначенных для применения в тяжелонагруженных узлах трения качения и скольжения в широком диапазоне нагрузок и скоростей, в интервале температур от минус 60 до плюс 250°С промышленного оборудования, современных транспортных средств, промышленного, строительного и судового оборудования.

Многоцелевая низкотемпературная пластичная смазка // 2665042

Изобретение относится к созданию многоцелевой низкотемпературной пластичной смазки для узлов трения, работающих в диапазоне температур от минус 60 до плюс 150°С, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.

Способ получения карбамидной смазки // 2646606

В настоящем изобретении описан способ получения карбамидной смазки. Способ получения карбамидной смазки включает одну или больше стадий, в которой вступают в реакцию соединения формулы (I), (II) и (III): где R1 и R2 выбраны из гидрокарбилов, содержащих от 1 до 30 атомов углерода, или R1 и R2 соединены и образуют гидрокарбиленовую группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода, R3 выбран из гидрокарбила, содержащего от 2 до 30 атомов углерода, и R4 представляет собой гидрокарбилен, содержащий от 2 до 30 атомов углерода; где по меньшей мере одну из стадий проводят в присутствии базового масла.

Композиция наполнителя кабеля // 2638441

Настоящее изобретение относится к волоконно-оптическому кабелю, содержащему композицию наполнителя кабеля, которая содержит: (i) базовое масло, полученное синтезом Фишера-Тропша; и (ii) загущающую систему, которая содержит по меньшей мере один блочный сополимер.

Композиция консистентной смазки // 2637123

Описывается композиция консистентной смазки, содержащая базовое масло и мыло на основе кальциевого комплекса в качестве загустителя, где в качестве жирных кислот в мыле на основе кальциевого комплекса используются замещенная или незамещенная прямоцепочечная высшая жирная монокислота, содержащая от 18 до 22 атомов углерода, ароматическая монокислота, содержащая замещенное или незамещенное бензольное кольцо, и прямоцепочечная насыщенная низшая монокислота, выбранная из уксусной кислоты, пропионовой кислоты, масляной кислоты или их комбинаций, характеризующаяся высокой температурой каплепадения.

Пластичная смазка // 2622400

Изобретение относится к составу пластичных смазок, предназначенных для тяжелонагруженных узлов трения, работающих при высоких температурах, во влажных и агрессивных средах, и может быть использовано в нефтегазовой, металлургической, автомобильной отраслях промышленности.

Композиция пеногасителя для смазочного масла и способ пеноудаления с ее использованием // 2592701

Настоящее изобретение относится к способу пеноудаления в смазочном масле, при этом он включает операцию нанесения композиции пеногасителя в гелеобразной форме, относящегося к классу 1 Национального института смазочных материалов (NLGI) или тверже, на внутреннюю стенку контейнера для смазочного масла, причем указанную композицию пеногасителя наносят на поверхность внутренней стенки контейнера на уровне или выше уровня смазочного масла.

Пластичная смазка // 2581463

Настоящее изобретение относится к пластичной смазке, содержащей сульфонат кальция, уксусную кислоту, оксид кальция, остаточное нефтяное масло с вязкостью 17-44 сСт при 100 °C при следующем соотношении компонентов, % масс.: сульфонат кальция 59,2-69,9, уксусная кислота 7,0-12,2, оксид кальция 1,2-5,3, вода дистиллированная 2,0-4,8, остаточное нефтяное масло с вязкостью 17-44 сСт при 100°C - остальное до 100.

Трансмиссионное масло // 2573829

Настоящее изобретение относится к трансмиссионному маслу, которое в качестве базового масла содержит смесь сложного эфира двухосновной кислоты Syntolux L с вязкостью от 2,0 до 6,0 мм2/с при 100°C и минерального масла с вязкостью от 2,0 до 10 мм2/с при 100°C, и, кроме того, пакет присадок дополнительно содержит загущающую присадку Syntolux V, представляющую собой винилалкиловый полимер с вязкостью от 200 до 5000 мм2/с при 100°С и молекулярной массой от 3000 до 20000, при следующем соотношении компонентов, мас.

Способ получения загущающей присадки к смазочным маслам // 2617212

Настоящее изобретение относится к способу получения загущающей присадки к смазочным маслам. Описан способ получения загущающей присадки к смазочным маслам, включающий компенсационную сополимеризацию композиции виниловых мономеров из алкил(мет)акрилата и стирола с винилалкиловым эфиром в условиях радикального инициирования динитрилом азоизомасляной кислоты в избытке кипящего винилалкилового эфира при следующем соотношении компонетов в мас.%: алкил(мет)акрилат - 29-54, стирол- 20-60, винилалкиловый эфир - 5-38, динитрил азоизомасляной кислоты - 0,5 мас.% от общей массы мономеров, дальнейшую отгонку непрореагировавших мономеров, высушивание полимера при пониженном давлении до постоянной массы.