Многоцелевая пластичная смазка

Изобретение относится к созданию многоцелевой пластичной смазки для различных узлов трения мобильной техники и стационарного оборудования. Сущность: пластичная смазка содержит, мас. %: жирная карбоновая кислота - 4,0-16,0; гидроксид лития - 0,3-2,0; полимерный модификатор, содержащий свободную двойную связь, - 0,3-5,0; антиокислитель - 0,2-1,0; присадка с противоизносными и/или противозадирными свойствами - 0,0-6,0; ингибитор коррозии - 0,0-2,0; твердый наполнитель - 0,0-20,0; минеральное или синтетическое масло - до 100. Технический результат достигается за счет увеличения несущей способности масляной пленки в зоне контакта и формирования надмолекулярной сетчатой структуры, представляющей собой продукт взаимодействия активных центров функциональных присадок со свободной двойной связью полимера. Улучшение адгезионных свойств заявленной композиции обусловлено взаимодействием поверхности металла с двойной связью полимерного модификатора. 6 табл.

 

Изобретение относится к созданию композиции многоцелевой пластичной смазки для различных узлов трения мобильной техники и стационарного оборудования. Известна пластичная смазка (RU 2214449 С2), содержащая, мас. %:

Стеариновая кислота	12-18
Гидроокись лития	2,0-3,0
Полимер	0,4-8,0
Графит	0,5-5,0
Многофункциональная присадка	0,1-1,0
Целлюлоза	0,5-5,0
Минеральное масло	до 100

Данная композиция используется для смазки и герметизации запорной арматуры магистральных газопроводов и газораспределительных станций. Техническим результатом является повышение герметизирующих свойств и улучшение смазочных свойств пластичной смазки за счет расширения температурного интервала работоспособности от минус 60 до плюс 120°С. Недостатком данного состава является ограниченность области его применения и невозможность использования в качестве антифрикционной смазки. Известна пластичная смазка (RU 2061740 С1), содержащая, мас. %:

Литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты	6,0-12,0
Продукт взаимодействия металлилхлорида с
диэтилдитиокарбаматом натрия	1,0-6,0
Диалкилдитиофосфат цинка	1,0-4,0
Синтетический каучук	0,5-4,0
Минеральное масло	до 100

Данная смазка эксплуатируется в высоконагруженных узлах трения металлургического и машиностроительного промышленного оборудования с централизованной системой подачи смазки. Техническим результатом являются улучшенные антикоррозионные свойства. Недостатком данного состава является низкие предел прочности и коллоидная стабильность, а также плохие низкотемпературные характеристики.

Известна пластичная смазка Литол-24 (Пластичные смазки общего назначения. Справочное пособие ВНИИПКНЕФТЕХИМ, Киев, 1981), содержащая, мас. %:

12-оксистераиновая кислота	11,5
Гидрат окиси лития	1,4
Полиизобутилен П-20	4,0
Неозон Д	0,7
Масло веретенное АУ	19,4
Масло И-50А	до 100

Недостатками данного состава являются низкая механическая стабильность,

невысокие трибологические характеристики и плохая адгезия с металлами.

Известна пластичная смазка ЛС-1П (Пластичные смазки общего назначения. Справочное пособие ВНИИПКНЕФТЕХИМ, Киев, 1981), содержащая, мас. %:

12-оксистераиновая кислота	8,0
Гидрат окиси лития	1,2
Присадка ЛЗ-23К	0,6
Хлорэф-40	1,0
Масло МС-20	69,0
Масло И-50А	до 100

Недостатками данного состава являются низкая коллоидная стабильность, невысокие трибологические характеристики и плохая адгезия с металлами.

Наиболее близкими к предложенной являются пластичные смазки RU 2428461 С1, опуб. 2011 и RU 2630305 С2, опуб. 2016.

Пластичная смазка (RU 2428461 С1) содержит, мас. %:

12-оксистеариновая кислота	8-12
гидроксид лития	1,1-1,7
присадка АКОР-1	0,9-1,1
дифениламин технический	0,5-0,7
присадка А-22	3,7-4,3
нефтяные масла	до 100

Во втором варианте данного изобретения пластичная смазка содержит:

12-оксистеариновая кислота	8-12
гидроксид лития	1,1-1,7
присадка АКОР-1	0,9-1,1
дифениламин технический	0,4-0,6
присадка ДФ-11	5,0-6,0
нефтяные масла	до 100

Данная смазка может быть использована в подшипниках качения узлов трения железнодорожного подвижного состава и узлах трения других механизмов и машин. Техническим результатом заявленного изобретения по первому и второму варианту является повышение надежности и ресурса эксплуатации узлов трения машин и механизмов. Недостатками данных составов являются низкая коллоидная стабильность и невысокая адгезия к металлическим поверхностям.

Пластичная смазка (RU 2630305 С2) содержит мас. %:

литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты	12-17
Агидол-1, Нафтам-2 или Дифениламин	0,5-1,0
диалкилдитиофосфат цинка	2,0-3,0
Хайтек 343 или Англамол-99	1,5-2,5
смесь высокоочищенных минеральных базовых масел	до 100

Данная смазка предназначена для всех видов оборудования, испытывающего высокие удельные или ударные нагрузки (для подшипников качения и скольжения, зубчатых передач и муфт) и работоспособна в диапазоне температур от -30 до +120°С в условиях высокой влажности и кислотности. Технической задачей предлагаемого изобретения является создание универсальной смазки многоцелевого назначения на основе смеси высокоочищенных минеральных базовых масел, обладающей высокими низкотемпературными и смазывающими свойствами, работающей при низких температурах окружающей среды и сохраняющей свои эксплуатационные характеристики при высоких температурах в тяжелонагруженных узлах трения механизмов от -30 до +120°С в условиях высокой влажности и кислотности.

Недостатками данного состава являются невысокая адгезия к металлам и агрессивность по отношению к цветным металлам.

Задачей настоящего изобретения является получение композиции многоцелевой пластичной смазки с улучшенной коллоидной стабильностью, повышенными водостойкостью и адгезией к металлам.

Техническим результатом изобретения является улучшение коллоидной стабильности, повышение водостойкости, снижение склонности к сползанию с металлических поверхностей и улучшение трибологических характеристик.

Указанная проблема решается пластичной смазкой, содержащей загуститель на основе простых литиевых мыл, полимерного модификатора структуры, комплекса функциональных присадок и наполнителей, минерального или синтетического базового масла.

Композиция пластичной смазки представлена следующим соотношением компонентов, мас. %:

жирная карбоновая кислота	4,0-16,0
гидроксид лития	0,3-2,0
полимерный модификатор	0,3-5,0
антиокислитель	0,2-1,0
присадка с противоизносными
и/или противозадирными свойствами	0,0-6,0
ингибитор коррозии	0,0-2,0
твердый наполнитель	0,0-20,0
минеральное или синтетическое масло	до 100.

Отличительной особенностью заявленной композиции является использование полимерного модификатора, содержащего свободную двойную связь и обеспечивающего улучшение вязкостно-температурных характеристик базового масла и повышение коллоидной стабильности смазки. Также полимерный модификатор способствует улучшению трибологических характеристик за счет увеличения несущей способности масляной пленки в зоне контакта и формирования надмолекулярной сетчатой структуры, представляющей собой продукт взаимодействия активных центров функциональных присадок со свободной двойной связью полимера. Улучшение адгезионных свойств заявленной композиции обусловлено взаимодействием поверхности металла с двойной связью полимерного модификатора.

В описываемой смазке используют следующие компоненты:

- в качестве жирной карбоновой кислоты: стеариновая, 12-гидроксистеариновая, олеиновая, пальмитиновая, кислоты гидрированного касторового масла, или их смесь в любых соотношениях;

- в качестве полимерного модификатора: натуральный каучук и синтетический каучук из следующего ряда: изопреновый, бутадиеновый, бутадиен-стирольный либо их смесь в любых соотношениях между собой и полимерами - производными этилена, пропилена, изобутилена;

- в качестве антиокислителя: дифениламин, фенил-α-нафтиламин, фенил-β-нафтиламин, алкилированный дифениламин, алкилированный фенил-α-нафтиламин, алкилированный фенил-β-нафтиламин; 4-метил-2,6-дитретбутилфенол, 2,2-метилен-бис(4-метил-6-третбутилфенол), 4,4-метилен-бис(2,6-дитретбутилфенол);

- в качестве базового масла: минеральные, масла гидрогенизационных процессов, синтетические (полиальфаолефиновые, на основе эфиров, кремнийорганические), растительные, или их смеси в любых соотношениях.

При необходимости в описываемую смазку могут быть добавлены:

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

- в качестве ингибиторов коррозии - производные бензотриазола, производные алкилянтарных кислот, окисленные парафины и церезины, соли и сложные эфиры карбоновых и сульфоновых кислот, триэтаноламин и его производные, производные алкенилсукцинимидов, производные димеркаптотиадиазола;

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

Описываемую смазку готовят следующим образом: в аппарат с перемешивающим устройством, оборудованный системой обогрева, загружают расчетное количество базового масла и полимерного модификатора, нагревают при постоянном перемешивании до температуры 95-105°С, загружают компоненты мыльного загустителя и проводят реакцию омыления. Затем реакционную смесь нагревают до температуры 125-130°С для удаления влаги, после чего мыломасляный концентрат подвергают термомеханическому диспергированию с постоянным перемешиванием и подъемом температуры до 200-230°С.

Далее продукт охлаждают до температуры 60-100°С и производят слив полученной смазки в тару с предварительной гомогенизацией.

Перед стадией гомогенизации в охлажденную смазку при необходимости могут быть добавлены расчетные количества присадок, наполнителей и красителей.

По вышеприведенной технологи было приготовлено 45 образцов смазок, охватывающих весь спектр заявляемых концентраций:

- 15 образцов многоцелевой литиевой пластичной смазки для узлов трения, работающих при средних нагрузках в интервале температур от минус 40 до 120°С;

- 15 образцов многоцелевой литиевой пластичной смазки для тяжелонагруженных узлов трения, работающих в интервале температур от минус 40 до 120°С;

- 15 образцов многоцелевой литиевой пластичной смазки для тяжелонагруженных узлов трения и ударных нагрузок, работающих в интервале температур от минус 40 до 120°С.

Также по технологии RU 2428461 С1 (вариант 2) был приготовлен прототип.

Составы приготовленных образцов пластичной смазки представлены в таблицах 1.1, 2.1, 3.1, а свойства этих образцов - в таблице 1.2, 2.2, 3.2.

Из приведенных данных следует, что заявленная пластичная смазка обладает улучшенными коллоидной стабильностью и противоизносными характеристиками, а также повышенными водостойкостью и адгезией к металлам.

Пластичная смазка, содержащая в качестве дисперсной фазы литиевое мыло, образуемое в результате взаимодействия жирной карбоновой кислоты и гидроксида лития; полимерный модификатор, содержащий свободную двойную связь; антиокислитель; комплекс функциональных присадок и наполнителей; базовое масло при следующем соотношении компонентов, мас. %:

жирная карбоновая кислота	4,0-16,0
гидроксид лития	0,3-2,0
полимерный модификатор	0,3-5,0
антиокислитель	0,2-1,0
присадка с противоизносными
и/или противозадирными свойствами	0,0-6,0
ингибитор коррозии	0,0-2,0
твердый наполнитель	0,0-20,0
минеральное или синтетическое масло	до 100