Низкотемпературная пластичная смазка (варианты)

Изобретение относится к области смазочных материалов и, более конкретно, к пластичным смазкам, применяемым в узлах трения различных машин или механизмов, эксплуатируемых в условиях экстремально низких температур. Низкотемпературная пластичная смазка включает основу - ацетилтрибутилцитрат и загуститель - ацетобутират целлюлозы при следующем соотношении компонентов, % мас.: ацетобутират целлюлозы - 3-20, ацетилтрибутилцитрат - остальное. По другому варианту осуществления изобретения низкотемпературная пластичная смазка включает основу - ацетилтрибутилцитрат, загуститель - ацетобутират целлюлозы и антифрикционную присадку - порошок материала с твердостью по Моосу от 0.5 до 2.0 при следующем соотношении компонентов, % мас.: ацетобутират целлюлозы - 3-20, антифрикционная присадка - 3-30, ацетилтрибутилцитрат - остальное. В качестве указанной антифрикционной присадки могут использовать нитрид бора, или графит, или фторопласт, или дисульфид молибдена. Технический результат - расширение температурного диапазона использования пластичных смазок в интервале (-80°С)÷(+200°С). 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 15 пр.

 

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

Известна консистентная смазка, включающая по крайней мере два существенных компонента - по меньшей мере, сложноэфирное масло и гидрированный анионный блок-сополимер, включающий блок с контролируемым распределением звеньев, совместно с другими необязательными компонентами. Сложноэфирное масло может быть ацетилтрибутилцитратом или ацетатом-бутиратом целлюлозы. Блок-сополимер образован из моноалкенила и сопряженного диена. Блок-сополимер подвергнут селективному гидрированию, и он включает блок А из моноалкениларенового гомополимера и блок В с контролируемым распределением звеньев в виде срединного блока, образованного из моноалкениларена и сопряженного диена (см. патент РФ 2406740 С2, опубл. 20.12.2010, кл. МПК C08L 53/02, C08K 5/10).

Поскольку температура размягчения геля составляет 43-90°С, полученная смазка может применяться только при высоких температурах.

Также известна смазка, включающая раствор или дисперсию тонкоизмельченного ацетата бутирата целлюлозы с размерами менее 30 мкм, содержанием бутирата от 20 до 60% мае, в пересчете на эквивалент гидроксила полимера, и среднечисленной молекулярной массой от 5000 до 50000, в полярном органическом растворителе при соотношении полимера и растворителя от 1:1 до 1:10 и углеводородной текучей среде при содержании ацетата бутирата целлюлозы 0.05-5% мае. от состава. К составу смазки могут быть добавлены добавки, понижающие температуру застывания - полимеры и сополимеры алкилметакрилатов, алкилакрилатов, сополимеры диалкилфумарата и винилацетата, сополимеры альфа-олефинов, а также альфа-олефинов и стирола и/или алкилстирола, алкилированные нафталины и др. (см., заявку WO 2014/004507 А1, кл. МПК С10М 145/40, C10L 1/198, C10L 10/08, C10N 30/06, C10N 40/25, опубл. 03.01.2014).

Это позволяет улучшить низкотемпературные свойства смазки, однако ее не применяют при экстремально низких температурах. Кроме того, температура вспышки полученного состава не превышает 130°С.

Также известна низкотемпературная пластичная смазка на основе целлюлозы, включающая загуститель на основе целлюлозы -гидроксиэтилцеллюлозу, воду, основу - глицерин, смазочную добавку, антикоррозионную добавку, консервант, антивспениватель, диспергент и другие добавки. Содержание воды в смазке составляет 40-60% мае. (см., патент KR101724582, кл. МПК С10М 119/20, С10М 169/06, опубл. 10.04.3017).

Полученная смазка может применяться при низких температурах, однако, температурный диапазон ее применения достаточно узок и не допускает эксплуатацию смазки в условиях экстремально низких температур: точка застывания смазки согласно приведенным примерам не опускается ниже -35°С, тогда как верхний предел, при котором можно использовать эту смазку, не превышает 100°С - температуру кипения воды, входящей в ее состав. Кроме того, к недостаткам известного решения можно отнести то, что смазка на водной основе может вызывать коррозию, будет хуже храниться. Для уменьшения этих недостатков в смазку добавляют антикоррозионную добавку и консервант, для снижения пенообразования, вызванного введением в воду поверхностно-активных добавок - антивспениватель. Однако они, повышая стоимость смазки и усложняя ее состав, не позволяют полностью избежать описанных выше проблем.

Известная смазка по совокупности существенных признаков и техническому результату принята в качестве наиболее близкого аналога изобретения (прототипа).

Задача изобретения состоит в получении некоррозионной пластичной смазки с расширенным температурным диапазоном применения, допускающим ее эксплуатацию в условиях экстремально низких температур.

Поставленная задача решается тем, что низкотемпературная пластичная смазка, включающая основу и загуститель, в качестве загустителя содержит ацетобутират целлюлозы, а в качестве основы - ацетилтрибутилцитрат при следующем соотношении компонентов, % мас.:

ацетобутират целлюлозы 3-20,
ацетилтрибутилцитрат остальное.

По другому варианту осуществления изобретения низкотемпературная пластичная смазка, включающая основу, загуститель и антифрикционную присадку, в качестве загустителя содержит ацетобутират целлюлозы, в качестве основы - ацетилтрибутилцитрат, а в качестве антифрикционной присадки - порошок материала с твердостью по Моосу от 0.5 до 2.0 при следующем соотношении компонентов, % мас.:

ацетобутират целлюлозы 3-20,
антифрикционная присадка 3-30,
ацетилтрибутилцитрат остальное.

В качестве указанной антифрикционной присадки могут использовать нитрид бора или графит, или фторопласт, или дисульфид молибдена.

Согласно предлагаемому изобретению, в качестве основы, обеспечивающей возможность применения пластичной смазки вплоть до экстремально низкой температуры (-80°С), используют ацетилтрибутилцитрат, в качестве целлюлозного загустителя - ацетобутират целлюлозы, а в качестве антифрикционной присадки - порошок любого материала с твердостью по Моосу от 0.5 до 2.0, например, графита (твердость по Моосу 0.5-1.5), фторопласта (1.4-1.6), талька (1.0), дисульфида молибдена (1.0-1.5), дисульфида вольфрама (0.5-0.75), нитрида бора (1.5-2.0) или других соединений, или их смеси. Нижний температурный предел эксплуатации смазки обусловлен кристаллизацией ацетилтрибутилцитрата, а верхний - либо растворением загустителя в основе, приводящим к потере смазкой вязкопластичности (80-120°С, в зависимости от концентрации загустителя) -в случае смазки без порошкообразной антифрикционной присадки, либо температурой вспышки основы (204°С) - в случае использования антифрикционной присадки.

Технический результат, который может быть получен от использования предлагаемого изобретения, заключается в расширении температурного диапазона использования пластичных смазок в интервале (-80°С)÷(+200°С).

Нижеперечисленные примеры иллюстрируют предлагаемое техническое решение. В качестве них рассмотрены системы с различным содержанием загустителя и порошкообразной антифрикционной присадки. Характеристикой пластичных смазок является их предел прочности: чем выше его уровень, тем больше эффективная вязкость смазки и тем для более высоких температур смазка предназначена. Противоизносная активность смазок выражается в коэффициентах трения и износа, измеренных с использованием пары трения шар-пластина (диаметр шара 6.35 мм, сталь марки 440С) при линейной скорости контртела 0.15 м/с и силе трения 30 Н. Показатели измерены при 25°С с относительной погрешностью 5%. При использовании для смазки чистой основы коэффициенты трения и износа составляют 0.109 и 23.5×10-5, соответственно.

Низкотемпературная пластичная смазка может быть приготовлена с разным содержанием загустителя: повышение его концентрации приводит к росту до определенного предела прочности смазки, но способствует росту трения и износа (Примеры 1-3). В состав пластичной смазки дополнительно может быть введена антифрикционная присадка, такая как нитрид бора (Примеры 4-8), графит (Примеры 9-11), фторопласт (Примеры 12-14) или дисульфид молибдена (Пример 15). Добавление небольшого количества присадки приводит к снижению предела прочности смазки и улучшению ее противоизносной активности, тогда как высокая концентрация присадки вызывает рост предела прочности, но повышает износ; антифрикционная присадка слегка повышает температуры кристаллизации и вспышки смазки. Во всех случаях применение пластичной смазки приводит к существенно меньшему износу, по сравнению с применением для смазки чистой основы, но несколько повышает коэффициент трения.

Пример 1.

Для получения низкотемпературной пластичной смазки 7 г ацетобутирата целлюлозы помещают в 93 г ацетилтрибутилцитрата, смесь нагревают при перемешивании до 160°С и выдерживают до полного растворения ацетобутирата целлюлозы. После этого нагрев прекращают и дают системе остыть, что приводит к формированию пластичной смазки с характеристиками, представленными в таблице.

Пример 2.

Низкотемпературную пластичную смазку получают аналогично способу, указанному в примере 1, но используют 10 г ацетобутирата целлюлозы и 90 г ацетилтрибутилцитрата. Характеристики смазки представлены в таблице.

Пример 3.

Низкотемпературную пластичную смазку получают аналогично способу, указанному в примере 1, но используют 12 г ацетобутирата целлюлозы и 88 г ацетилтрибутилцитрата. Характеристики смазки представлены в таблице.

Пример 4.

Для получения низкотемпературной пластичной смазки 10 г ацетобутирата целлюлозы помещают в 87 г ацетилтрибутилцитрата, смесь нагревают при перемешивании до 160°С, выдерживают до полного растворения ацетобутирата целлюлозы, добавляют 3 г порошкообразного нитрида бора с гексагональной кристаллической структурой (твердость по Моосу 1.7) и вновь перемешивают. После этого нагрев прекращают и дают системе остыть, что приводит к формированию пластичной смазки с характеристиками, представленными в таблице.

Пример 5.

Низкотемпературную пластичную смазку получают аналогично способу, указанному в примере 4, но используют 5 г нитрида бора и 85 г ацетилтрибутилцитрата. Характеристики смазки представлены в таблице.

Пример 6.

Низкотемпературную пластичную смазку получают аналогично способу, указанному в примере 4, но используют 10 г нитрида бора и 80 г ацетилтрибутилцитрата. Характеристики смазки представлены в таблице.

Пример 7.

Низкотемпературную пластичную смазку получают аналогично способу, указанному в примере 4, но используют 20 г нитрида бора и 70 г ацетилтрибутилцитрата. Характеристики смазки представлены в таблице.

Пример 8.

Низкотемпературную пластичную смазку получают аналогично способу, указанному в примере 4, но используют 30 г нитрида бора и 60 г ацетилтрибутилцитрата. Характеристики смазки представлены в таблице.

Пример 9.

Для получения низкотемпературной пластичной смазки 10 г ацетобутирата целлюлозы помещают в 80 г ацетилтрибутилцитрата, смесь нагревают при перемешивании до 160°С, выдерживают до полного растворения ацетобутирата целлюлозы, добавляют 10 г порошкообразного графита (твердость по Моосу 0.7) и вновь перемешивают. После этого нагрев прекращают и дают системе остыть, что приводит к формированию пластичной смазки с характеристиками, представленными в таблице.

Пример 10.

Низкотемпературную пластичную смазку получают аналогично способу, указанному в примере 9, но используют 20 г графита и 70 г ацетилтрибутилцитрата. Характеристики смазки представлены в таблице.

Пример 11.

Низкотемпературную пластичную смазку получают аналогично способу, указанному в примере 9, но используют 30 г графита и 60 г ацетилтрибутилцитрата. Характеристики смазки представлены в таблице.

Пример 12.

Для получения низкотемпературной пластичной смазки 10 г ацетобутирата целлюлозы помещают в 80 г ацетилтрибутилцитрата, смесь нагревают при перемешивании до 160°С, выдерживают до полного растворения ацетобутирата целлюлозы, добавляют 10 г порошкообразного фторопласта (твердость по Моосу 1.5) и вновь перемешивают. После этого нагрев прекращают и дают системе остыть, что приводит к формированию пластичной смазки с характеристиками, представленными в таблице.

Пример 13.

Низкотемпературную пластичную смазку получают аналогично способу, указанному в примере 12, но используют 20 г фторопласта и 70 г ацетилтрибутилцитрата. Характеристики смазки представлены в таблице.

Пример 14.

Низкотемпературную пластичную смазку получают аналогично способу, указанному в примере 12, но используют 30 г фторопласта и 60 г ацетилтрибутилцитрата. Характеристики смазки представлены в таблице.

Пример 15.

Для получения низкотемпературной пластичной смазки 10 г ацетобутирата целлюлозы помещают в 70 г ацетилтрибутилцитрата, смесь нагревают при перемешивании до 160°С, выдерживают до полного растворения ацетобутирата целлюлозы, добавляют 20 г порошкообразного дисульфида молибдена (твердость по Моосу 1.3) и вновь перемешивают. После этого нагрев прекращают и дают системе остыть, что приводит к формированию пластичной смазки с характеристиками, представленными в таблице.

1. Низкотемпературная пластичная смазка, включающая основу и загуститель, отличающаяся тем, что в качестве загустителя она содержит ацетобутират целлюлозы, а в качестве основы - ацетилтрибутилцитрат при следующем соотношении компонентов, % мас.:

ацетобутират целлюлозы 3-20
ацетилтрибутилцитрат остальное

2. Низкотемпературная пластичная смазка, включающая основу, загуститель и антифрикционную присадку, отличающаяся тем, что в качестве загустителя она содержит ацетобутират целлюлозы, в качестве основы - ацетилтрибутилцитрат, а в качестве антифрикционной присадки - порошок материала с твердостью по Моосу от 0.5 до 2.0 при следующем соотношении компонентов, % мас.:

ацетобутират целлюлозы 3-20
антифрикционная присадка 3-30
ацетилтрибутилцитрат остальное

3. Смазка по п. 2, отличающаяся тем, что в качестве указанной антифрикционной присадки используют нитрид бора, или графит, или фторопласт, или дисульфид молибдена.



 

Похожие патенты:

В настоящем изобретении раскрыт способ применения производного саркозиновой кислоты, производного аспарагиновой кислоты, или производного диэтаноламина, или их смеси для ингибирования адсорбции α-олефина, присутствующего в смазочной композиции, на поверхности металла, когда смазочная композиция содержит в качестве базового масла любое из масел из группы III, группы IV и полиизобутилены, отнесенные к группе V в соответствии с классификацией базовых масел по API, или их смесь, и α-олефин, присутствующий в количестве 1 мас.

Настоящее изобретение относится к смазывающей композиции для смазывания двигателя внутреннего сгорания, содержащей (i) базовое масло и (ii) свободное от металла фосфонатное соединение, которое представляет собой диамиламилфосфонат (DAAP), в количестве в диапазоне от 0,4 до 1,2 мас.% при расчете на совокупную массу композиции смазочного масла.

Настоящее изобретение относится к композиции смазочного масла для направляющей поверхности скольжения, продемонстрировавшей превосходные характеристики низкого коэффициента трения и противозадирные характеристики с тем, чтобы обеспечить высокую точность обработки на станке.

Настоящее изобретение относится к применению полученного в результате процесса Фишера-Тропша базового масла в смазочной композиции, представляющей собой моторное масло для легковых автомобилей, для снижения вероятности возникновения раннего зажигания на низких оборотах (РЗНО) в двигателе внутреннего сгорания, причем полученное в результате процесса Фишера-Тропша базовое масло имеет кинематическую вязкость при 100°С по меньшей мере 2,5 мм2/с и не более 8,5 мм2/с.

Настоящее изобретение относится к композиции смазочного масла и ее применению для смазывания поверхности направляющей скольжения, продемонстрировавшей превосходные характеристики низкого коэффициента трения и противозадирные характеристики с тем, чтобы обеспечить высокую точность обработки на станке.
Изобретение относится к модифицированию смазочных материалов, в частности к получению добавок к моторным маслам, и может быть использовано для повышения износостойкости трущихся деталей.

Предлагаемое изобретение относится к области кремнийорганических смазочных композиций, в частности к смазочным композициям, которые могут применяться для соединения, уплотнения и герметизации стеклянных и металлических элементов различного технологического и лабораторного оборудования, работающего в условиях глубокого вакуума и в контакте с агрессивными средами.

Изобретение относится к синтезу серосодержащих присадок, улучшающих смазочные свойства нефтяных и синтетических масел и смазочных материалов на основе этих масел.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), применяемым в процессах металлообработки. Разработан состав смазочно-охлаждающей жидкости, содержащей базовую масляную основу и пакет присадок.

Данная заявка относится к композициям смазочного материала, содержащим: (I) от 1 до 25 мас.% композиции смазочного материала на основе диэфирного базового компонента, содержащей октил 9-(октаноилокси)деканоата или 10-(октаноилокси)декан-2-ил октаноата, (II) от 50 до 98 мас.% смазочного базового масла, и (III ) от 1 до 25 мас.% пакета присадок, которые могут быть использованы в качестве базового компонента для смазочных применений, а также к способам их получения.

Изобретение относится к экологичным (биоразлагаемым) низкотемпературным смазкам и может применяться в узлах трения машин и механизмов в условиях Крайнего Севера, при температурах окружающей среды до минус 50°С.

Настоящее изобретение относится к применению полученного в результате процесса Фишера-Тропша базового масла в смазочной композиции, представляющей собой моторное масло для легковых автомобилей, для снижения вероятности возникновения раннего зажигания на низких оборотах (РЗНО) в двигателе внутреннего сгорания, причем полученное в результате процесса Фишера-Тропша базовое масло имеет кинематическую вязкость при 100°С по меньшей мере 2,5 мм2/с и не более 8,5 мм2/с.

Изобретение относится к области смазочных композиций, предназначенных для агрегатов трансмиссий авиационного транспорта. Предложено трансмиссионное масло, содержащее в своем составе масло авиационное Б-3В, состоящее из концентрата антиокислительных присадок в базовом пентаэритритовом масле НА-10 по СТП 002-2005, меркаптобензтиазола гранулированного (каптакс) в качестве противозадирной присадки и пентаэритритового базового масла по СТП 001-2005.

Изобретение относится к нефтехимической области, а конкретнее к смазкам, применяемым в узлах трения машин и механизмов, эксплуатируемых в условиях Крайнего Севера и Арктики.

Изобретение относится к способам применения целлюлозы, более конкретно, к способам получения дисперсий целлюлозы как органического биоразлагаемого загустителя для смазочных материалов, в том числе пластичных смазок.

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.

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.

Настоящее изобретение относится к композиции консистентной смазки, характеризующейся высокой износостойкостью. Композиция консистентной смазки содержит базовое масло, загуститель и поли(мет)акрилат, содержащий гидроксильные группы, причем указанный загуститель представляет собой мочевиновое соединение, полученное в результате проведения реакции между изоцианатом и первичным амином, и указанный поли(мет)акрилат, содержащий гидроксильные группы, представляет собой сополимер, включающий в качестве составных мономеров алкил(мет)акрилат, содержащий C1-20 алкильную группу, и винильный мономер, содержащий гидроксильную группу.

Настоящее изобретение относится к экологически чистому смазочному материалу для лубрикации зоны контакта «колесо-рельс» рельсового транспорта, содержащему в качестве базового масла биоразлагаемое масло или смесь по меньшей мере одного базового масла, выбранного из смазочного базового масла типа минерального масла, синтетического смазочного базового масла и биоразлагаемого смазочного базового масла, при этом смазка в качестве загустителя содержит литий-кальциевое мыло 12-оксистеариновой кислоты, в качестве присадок, улучшающих триботехнические свойства, - натрия тетраборат и осерненное масло, кроме того, смазка содержит глицерин, при следующих соотношениях компонентов, % масс.: 12-оксистеариновая кислота - 7,3-10,3; кальция гидроокись - 0,3-0,5; лития гидроокись - 0,2-0,7; натрия тетраборат - 2,0-4,3; глицерин - 0,9-2,1; осерненное масло - 6,8-9,0; масло базовое ВМГ3 - 0-9,1; масло синтетическое БЗВ - 0-6,5; масло растительное (например, подсолнечное нерафинированное) - до 100.

Настоящее изобретение относится к пакету присадок к моторным маслам, содержащему моющие присадки, беззольный азотсодержащий дисперсант, блок-сополимер окисей этилена и пропилена на основе этилендиамина, антиокислительную и противоизносную присадку, фенил-α-нафтиламин и октилированный дифениламин, при этом в качестве моющих присадок пакет содержит раствор в масле смеси карбонатированного продукта взаимодействия диалкилбензолсульфокислоты с гидроокисью кальция, имеющего щелочное число не менее 350 мг КОН/г, с кальциевой солью алкилфенольного производного с щелочным числом не менее 140 мг КОН/г, взятой в соотношении (1,5-2,5):1 по массовой доле к карбонатированному продукту, в качестве антиокислительной и противоизносной присадки - диалкилдитиофосфат цинка в расчете на содержание фосфора в готовом масле 0,05-0,12% масс.

Изобретение относится к порошковым добавкам для уплотнительных смазок резьбовых соединений и к уплотнительным смазкам, в частности, для конических и цилиндрических резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных планшайб, бурильных труб и другого оборудования, применяемого в нефтяных скважинах, сцепки и седла прицепа тягачей.

Изобретение относится к области смазочных материалов и, более конкретно, к пластичным смазкам, применяемым в узлах трения различных машин или механизмов, эксплуатируемых в условиях экстремально низких температур. Низкотемпературная пластичная смазка включает основу - ацетилтрибутилцитрат и загуститель - ацетобутират целлюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.: ацетобутират целлюлозы - 3-20, ацетилтрибутилцитрат - остальное. По другому варианту осуществления изобретения низкотемпературная пластичная смазка включает основу - ацетилтрибутилцитрат, загуститель - ацетобутират целлюлозы и антифрикционную присадку - порошок материала с твердостью по Моосу от 0.5 до 2.0 при следующем соотношении компонентов, мас.: ацетобутират целлюлозы - 3-20, антифрикционная присадка - 3-30, ацетилтрибутилцитрат - остальное. В качестве указанной антифрикционной присадки могут использовать нитрид бора, или графит, или фторопласт, или дисульфид молибдена. Технический результат - расширение температурного диапазона использования пластичных смазок в интервале ÷. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 15 пр.

Наверх