Состав и способ получения пакета присадок к гидравлическим маслам и всесезонное гидравлическое масло, его содержащее

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, конкретно к составу и способу получения пакета присадок к всесезонным гидравлическим маслам для гидросистем промышленного оборудования и всесезонному гидравлическому маслу, содержащему этот пакет. Способ приготовления пакета присадок к гидравлическим маслам для промышленного оборудования заключается в нагревании пространственно-затрудненных алкилфенолов (30,0-54,0 мас.%) при температуре 65-75°С и постоянном перемешивании (500 об/мин), последовательном ведении через определенный промежуток времени (с интервалом 10-15 мин) диалкилдитиофосфатата цинка (30,0-54,0 мас.%), алкилсалицилат кальция (5,0-25,0 мас.%), азотсодержащего производного глицина (0,5-5,0 мас.%) и N-алкилированного бензотриазола (0,5-2,0 мас.%), модифицированных полиолов в ксилоле 0,5-2,0 мас.%) и масла-разбавителя (3,0-10,0 мас.%) с последующим фильтрованием через фильтрационный материал с размерами пор от 2 до 5 мкм. Технический результат - улучшение технологичности пакета присадок, а также совместимости с полиметакрилатным загустителем для обеспечения необходимых эксплуатационных свойств всесезонных гидравлических масел, в частности используемых в гидросистемах промышленного оборудования и мобильной технике. 3 н.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии. Конкретно к составу и способу получения пакета присадок к гидравлическим маслам и всесезонному гидравлическому маслу, содержащему этот пакет присадок.

С увеличением удельной мощности современного гидравлического оборудования ужесточаются условия применения гидравлических масел, которые связаны не только с увеличением кратности его циркуляции в системе смазки при повышенных температурах и рабочих давлениях, но и с увеличением рисков обводнения. В связи с этим к гидравлическим маслам предъявляются высокие требования по гидролитической стабильности и фильтруемости в присутствии воды. Улучшение этих показателей позволит существенно увеличить срок службы масла, а также продлить межремонтный период работы дорогостоящего оборудования, в том числе фильтроэлементов.

Известно масло для гидравлических систем промышленного оборудования (Пат. РФ №1735348, С10М 161/00, опубл. БИ №11 от 20.04.1997), которое для снижения эмульгируемости и улучшения противоизносных свойств содержит в своем составе, мас. %: диалкилдитиофосфат цинка - 0,5-0,7, тринонилфенилфосфит - 0,5-0,7, моюще-диспергирующую присадку - 1,0-1,2, дибутилпаракрезол - 0,5-0,7, азотсодержащий блок-сополимер окисей этилена и пропилена - 0,03-0,05 и нефтяное масло - до 100.

Известно масло для гидравлических систем (Пат. РФ №2139922, С10М 161/00, опубл. 20.10.1999), которое для улучшения термической стабильности содержит, мас. %: диалкилдитиофосфат цинка - 0,85-1,05; полиметакрилат - 0,30-0,60; дибутилпаракрезол - 0,40-0,60; полиметилсилоксан - 0,003-0,005; сульфонат кальция - 0,02-0,10; алкилсалицилат кальция или алкилфенолят бария или кальция - 0,02-0,10; азотсодержащий блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена - 0,03-0,05.

Известно масло для гидравлических систем промышленного оборудования (Пат. РФ №2565763, С10М 161/00, опубл. 20.10.2015), которое для более высокой фильтруемости в присутствии воды содержит: мас. %: дибутилпаракрезол 0,40-0,60; бутил-октилдитиофосфат цинка 0,30-0,50; алкилсалицилат кальция 0,05-0,15; триалкилфосфат 0,10-0,20; модифицированные полиолы в ксилоле 0,01-0,02; полиметилсилоксаны 0,003-0,007; нефтяное масло - до 100.

Недостатками этих гидравлических масел является их низкая гидролитическая стабильность и неудовлетворительная фильтруемость в присутствии воды.

Эффективность производства смазочных материалов, прежде всего, связано с применением пакетов присадок, использование которых не только позволяет сократить число технологических операций, но улучшить эксплуатационные свойства самого масла благодаря синергизму при компаундировании присадок различного типа.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению (прототип) является масло для гидравлических систем промышленного оборудования (Пат. РФ №2575171, С10М 157/00, опубл. 20.02.2016), которое для улучшения гидролитической стабильности и фильтруемости в присутствии воды содержит пакет присадок, мас. %:

Диалкилдитиофосфат цинка 30,0-54,0
Алкилсалицилат кальция 5,0-25,0
Пространственно-затрудненные алкилфенолы 30,0-54,0
Азотсодержащее производное глицина - 0,5-5,0
N-алкилированный бензотриазол- 0,5-2,0
Модифицированные полиолы в ксилоле 0,5-2,0
Содержание пакета присадок в масле 0,80-1,50 мас. %

Способ приготовления пакета присадок заключается в перемешивании диалкилдитиофосфата цинка и пространственно-затрудненных алкилфенолов при температуре 65-75°С, затем добавляют последовательно с интервалом 10-15 минут при той же температуре и постоянном перемешивании (500 об/мин) алкилсалицилата кальция, азотсодержащего производного глицина и N-алкилированного бензотриазола. Изготовление пакета присадок завершают снижением температуры перемешивания до 50-60°С и введением модифицированных полиолов.

Данный способ получения пакета присадок обеспечивает получение гидравлического масла, обладающего необходимым уровнем гидролитической стабильности и фильтруемости в присутствии воды.

Однако данный состав пакета присадок при отрицательной температуре имеет мазеобразную текстуру, что усложняет транспортировку и хранение продукта, а также вызывает технологические трудности при введении его в масло без предварительного нагревания. Кроме того, в присутствии загустителя, необходимого для получения всесезонного гидравлического масла, работающего в широком диапазоне температур, ухудшаются фильтруемость и гидролитическая стабильность масла с пакетом присадок вышеуказанного состава и способа получения.

Задачей настоящего изобретения является разработка состава и способа получения пакета присадок к всесезонным гидравлическим маслам и состава всесезонного гидравлического масла, содержащего этот пакет и загущающую присадку. Сложность решения данной задачи заключается в том, что применение загустителей резко ухудшает фильтруемость масел, причиной этого является не только блокировка пор фильтров загустителем, но и недостаточная совместимость загустителя с пакетом присадок, особенно в присутствии воды.

Для решения поставленной задачи в пакет присадок к всесезонным гидравлическим маслам, содержащим алкилсалицилат кальция, диалкилдитиофосфат цинка, пространственно-затрудненные алкилфенолы, азотсодержащее производное глицина, N-алкилированный бензотриазол, модифицированные полиолы в ксилоле дополнительно вводят масло-разбавитель при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Диалкилдитиофосфат цинка 30,0-54,0
Алкилсалицилат кальция 5,0-25,0
Пространственно-затрудненные алкилфенолы 30,0-54,0
Азотсодержащее производное глицина 0,5-5,0
N-алкилированный бензотриазол 0,5-2,0
Модифицированные полиолы в ксилоле 0,5-2,0
Масло-разбавитель 3,0-10,0

Способ получения пакета присадок заключается в определенной последовательности введения компонентов, а именно пространственно-затрудненных алкилфенолов при температуре 65-75°С и постоянном перемешивании (500 об/мин), затем последовательного введения через определенный промежуток времени (с интервалом 10-15 мин) диалкилдитиофосфата цинка, алкилсалицилата кальция, азотсодержащего производного глицина и N-алкилированного бензотриазола, модифицированных полиолов и масла-разбавителя. Далее смесь присадок и масла-разбавителя подвергают фильтрованию через фильтры с размерами пор от 2 до 5 мкм.

Проведенные авторами исследования показали, что эксплуатационные свойства масел, получаемых с использованием пакета присадок, зависят не только от последовательности введения и соотношения присадок в пакете, а также от содержания масла-разбавителя и пропускания полученной коллоидной системы пакета через глубинный фильтрационный материал с определенным размером пор от 2 до 5 мкм, содержащий целлюлозное волокно, кизельгур, перлиты и связующие вещества. Применение указанного фильтрационного материала позволяет с одной стороны обеспечить необходимую пропускную способность пакета присадок, с другой стороны - получение однородной упорядоченной структуры исключает образование кристаллического каркаса пакета присадок (в том числе при отрицательных температурах). Кроме того, при использовании масла-разбавителя в составе предлагаемого пакета присадок и стадии финишного фильтрования пакета удалось получить новый результат - улучшить гидролитическую стабильность и фильтруемость загущенного всесезонного гидравлического масла за счет содержания в его составе пакета присадок однородной упорядоченной структуры. Полученный результат, позволит сократить затраты на предварительный разогрев пакета присадок в зимнее время года при введении его в состав масла, а также увеличить срок смены всесезонного масла и межремонтный пробег оборудования.

В соответствии с описанным способом приготовления для испытания в составе всесезонного масла были приготовлены 5 образцов пакетов присадок с различным содержанием масла-разбавителя и пакет-прототип. Состав и внешний вид образцов пакетов присадок в условиях отрицательных температур приведен в таблице 1.

В качестве алкилсалицилата кальция использовался продукт нейтрализации алкилсалициловых кислот суспензией извести - пушонки в масле с щелочным числом 155 мг КОН/г. Присадка диалкилдитиофосфат цинка характеризовалась наличием этилгексильных радикалов. В качестве пространственно-затрудненных алкилфенолов использовался продукт с температурой плавления 36°С. N-алкилированный бензотриазол применялся в качестве металлоплакирующего компонента, предотвращающего ржавление металла. Азотсодержащее производное глицина, а именно (z)-N-метил-N-(l-oкco-9-октадеценил)глицин использовался с целью повышения гидролитической и антиокислительной стабильности. Полиолы, модифицированные жирными спиртами в растворе ксилола, использовались в качестве деэмульгатора. В качестве масла-разбавителя использовалось минеральное масло SN-400.

Стабильность пакета присадок при низких температурах хранения определяли по внешнему виду после выдержки в течение 24 часов при температуре минус 15°С.

Благодаря направленному образованию однородной упорядоченной структуры в результате введения масла-разбавителя и фильтрования пакета присадок через фильтры с определенными размерами пор и структурой обеспечивается преимущество пакета присадок заявляемого состава (составы 2-3, см. таблицу 1) по однородности текстуры в условиях отрицательных температур по сравнению с прототипом (см. таблицу 1). Исследованы образцы гидравлического масла, приготовленные на базовой основе с загустителем и различными составами пакетов присадок (0,80% мас.) в сравнении с прототипом, загущенным тем же загустителем (таблица 2). В качестве загустителя использовали полимер алкилметакрилатов С≥12 со среднечисловой молекулярной массой 10000-20000 Да в минеральном масле.

Из таблицы 2 следует, что всесезонное гидравлическое масло, содержащее пакет присадок предлагаемого состава и загуститель, превосходит прототип по эксплуатационным свойствам, а именно гидролитической стабильности и фильтруемости. Оценку гидролитической стабильности проводили в соответствии с ASTM D 2619, фильтруемости с водой и без воды проводили по ИСО 13357-1 и ИСО 13357-2 в соответствии с требованиями DIN 51524 или производителей техники.

Также провели исследования влияния содержания предлагаемого образца пакета присадок и загустителя в составе всесезонного гидравлического масла на его ключевые свойства. При содержании в масле пакета присадок меньше нижнего предела (0,80 мас. %) ухудшаются трибологические и антиокислительные свойства; выше верхнего предела (1,5 мас. %) существенного улучшения этих показателей не наблюдается (см. таблицу 3). При этом антиокислительные свойства всесезонного масла с предлагаемым пакетом присадок находятся на уровне масла с прототипом. При содержании в масле загустителя ниже 7,0% мас. снижается индекс вязкости всесезонного масла, а выше 15,0% снижается стойкость к деструкции или сопротивление сдвигу, выраженная в потере вязкости маслом после 20 часов испытания.

Оценку индекса вязкости проводили по методу ASTM D 7042; стойкость к деструкции посредством сдвига по (метод KRL) по DIN 51562-1; индукционное время окисления (метод RPVOT) по ASTM 2272, диаметр пятна износа по ASTM 4172.

На основании проведенных исследований, предлагается всесезонное гидравлическое масло на высокоочищенной нефтяной основе, содержащее вышеуказанный пакет присадок в количестве 0,8-1,50% мас., полимер алкилметакрилатов С≥12 со среднечисловой молекулярной массой 10000-20000 Да в минеральном масле - 7,0-15,0% мас. В качестве нефтяного масла используется гидроочищенное масло с индексом вязкости не менее 95.

Таким образом, предлагаемый состав пакета присадок, изготовленный определенным способом, обладает высокой стабильностью при хранении в условиях отрицательных температур и придает всесезонному гидравлическому маслу в присутствии в составе загустителя новые свойства, а именно улучшает показатели гидролитической стабильности и фильтруемости в присутствии воды, тем самым обеспечивая высокие эксплуатационные свойства, повышающие ресурс работы гидравлического масла и надежность работы оборудования. Кроме того, предлагаемый состав пакета присадок облегчает его транспортировку и хранение, а также технологию производства всесезонного гидравлического масла в сравнении с прототипом. Вышеуказанный пакет присадок позволяет получать гидравлические масла уровня HVLP по DIN 51524-3 при использовании базовых основ I+ или II по API.

1. Способ приготовления пакета присадок к гидравлическим маслам для промышленного оборудования путем нагревания пространственно-затрудненных алкилфенолов (30,0-54,0 мас.%) при температуре 65-75°С и постоянном перемешивании (500 об/мин), затем последовательного ведения через определенный промежуток времени (с интервалом 10-15 мин) диалкилдитиофосфатата цинка (30,0-54,0 мас.%), алкилсалицилат кальция (5,0-25,0 мас.%), азотсодержащего производного глицина (0,5-5,0 мас.%) и N-алкилированного бензотриазола (0,5-2,0 мас.%), модифицированных полиолов в ксилоле 0,5-2,0 мас.%) и масла-разбавителя (3,0-10,0 мас.%) с последующим фильтрованием через фильтрационный материал с размерами пор от 2 до 5 мкм.

2. Пакет присадок к гидравлическим маслам, полученный способом по п.1, содержащий алкилсалицилат кальция, диалкилдитиофосфат цинка, пространственно-затрудненные алкилфенолы, азотсодержащее производное глицина, N-алкилированный бензотриазол, модифицированные полиолы в ксилоле и масло-разбавитель при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Диалкилдитиофосфат цинка 30,0-54,0
Алкилсалицилат кальция 5,0-25,0
Пространственно затрудненные алкилфенолы 30,0-54,0
Азотсодержащее производное глицина 0,5-5,0
N-алкилированный бензотриазол 0,5-2,0
Модифицированные полиолы в ксилоле 0,5-2,0
Масло-разбавитель 3,0-10,0

3. Всесезонное гидравлическое масло на основе гидроочищенного нефтяного масла, содержащее пакет присадок по п. 2 в количестве 0,80-1,50 мас. % и полимер алкилметакрилатов С≥12 со среднечисловой молекулярной массой 10000-20000 Да в минеральном масле в количестве 7,0-15,0 мас %.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в производстве алюминиевых слитков на машинах непрерывного литья. Предложен состав смазочной композиции для кристаллизатора, содержащий воду, нефтяное масло и окислитель.

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

Изобретение относится к пластичным смазкам, которая может быть использована в механизмах различного назначения, работающих при температуре до 200°С. Сущность: пластичная смазка содержит, мас.

Изобретение относится к созданию многоцелевой пластичной смазки для различных узлов трения мобильной техники и стационарного оборудования. Сущность: пластичная смазка содержит, мас.

Изобретение относится к созданию многоцелевой комплексной пластичной смазки с широким диапазоном рабочих температур для различных узлов трения мобильной техники и стационарного оборудования.

Изобретение описывает композицию смазочного масла для двигателей внутреннего сгорания, содержащую следующие компоненты: (a) базовое масло смазочного масла, имеющее кинематическую вязкость при 100°C от 2 до 12 мм2/с, которое представляет собой одно базовое масло группы 2 или группы 3 по API, имеющее индекс вязкости 95 или выше, содержание серы 0,03 мас.% или ниже и значение %CA 1 или ниже, или их комбинацию, (b) азотсодержащий беззольный диспергирующий агент в количестве 0,01-0,3 мас.% в пересчете на содержание азота от общего количества композиции, (c) металлсодержащий детергент, который содержит кальций и/или магний в качестве щелочноземельного металла, в количестве 0,05-0,3 мас.% в пересчете на содержание щелочноземельного металла от общего количества композиции, (d) диалкилдитиофосфат цинка в количестве 0,05-0,13 мас.% в пересчете на содержание фосфора от общего количества композиции и (e) маслорастворимое полуполярное органическое соединение, представляющее собой сложный эфир борной кислоты и глицерина, представленное химической формулой (1), где R обозначает прямоцепную или разветвленную алкильную группу или прямоцепную или разветвленную алкенильную группу, содержащую 7-20 атомов углерода, в количестве 0,015-0,040 мас.% в пересчете на содержание бора от общего количества композиции.

Изобретение описывает композицию смазочного масла для двигателей внутреннего сгорания, содержащую следующие компоненты: (a) базовое масло смазочного масла, имеющее кинематическую вязкость при 100°C от 2 до 12 мм2/с, которое представляет собой одно базовое масло группы 2 или группы 3 по API, имеющее индекс вязкости 95 или выше, содержание серы 0,03 мас.% или ниже и значение %CA 1 или ниже, или их комбинацию, (b) азотсодержащий беззольный диспергирующий агент в количестве 0,01-0,3 мас.% в пересчете на содержание азота от общего количества композиции, (c) металлсодержащий детергент, который содержит кальций и/или магний в качестве щелочноземельного металла, в количестве 0,05-0,3 мас.% в пересчете на содержание щелочноземельного металла от общего количества композиции, (d) диалкилдитиофосфат цинка в количестве 0,05-0,13 мас.% в пересчете на содержание фосфора от общего количества композиции и (e) маслорастворимое полуполярное органическое соединение, представляющее собой сложный эфир борной кислоты и глицерина, представленное химической формулой (1), где R обозначает прямоцепную или разветвленную алкильную группу или прямоцепную или разветвленную алкенильную группу, содержащую 7-20 атомов углерода, в количестве 0,015-0,040 мас.% в пересчете на содержание бора от общего количества композиции.
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.
Наверх