Аэрозольная смазка
Владельцы патента RU 2711021:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" (RU)
Изобретение относится к созданию композиции многоцелевой пластичной смазки, применяемой в виде аэрозоля в труднодоступных узлах трения механизмов различного назначения мобильной техники и стационарного оборудования. Сущность: аэрозольная смазка содержит мас. %: базовое масло - 3,75-28,5, загуститель - 0,2-7,5, антиокислитель - 0,01-0,15, ингибитор коррозии - 0,01-0,60, присадку с противоизносными и/или противозадирными свойствами - 0,02-1,5, растворитель - 15,0-60,0, пропеллент - до 100. Технический результат заключается в обрыве цепи окислительных реакций молекулами антиокислителя, формировании пассивирующей пленки в зоне контакта при взаимодействии антикоррозионных присадок с молекулами конструкционных металлов, упрочнении масляной пленки и модификации поверхности трения за счет воздействия активных полярных компонентов, входящих в состав противоизносных и/или противозадирных присадок. 2 табл.
Изобретение относится к созданию композиции многоцелевой пластичной смазки, применяемой в виде аэрозоля в труднодоступных узлах трения механизмов различного назначения мобильной техники и стационарного оборудования.
Существует большое количество узлов трения, нанесение консистентных пластичных смазок в которые значительно затруднено, либо невозможно без их демонтажа и разборки. Проведение работ по техническому обслуживанию, демонтажу и разборке/сборке подобных механизмов требует значительных трудо-временных затрат и предъявляет особые требования к квалификации исполнителей. Для облегчения обслуживания неразборных и труднодоступных узлов трения разработаны смазочные композиции, обладающие способностью легко проникать в плотно прилегающие контактные зоны и образовывать слой пластичного смазочного материала после испарения легкокипящего углеводородного компонента.
Известен аэрозольный состав (SU1 082 789, 1982), содержащий следующие компоненты, мас. %:
| Касторовое масло | 10-16 |
| Этиловый спирт | 8-12 |
| Пропеллент | Остальное |
Изобретение относится к аэрозольным смазкам, предназначенным для смазки пресс-форм при изготовлении пластмассовых деталей электротехнического назначения. Целью изобретения является снижение переходного контактного сопротивления, повышение надежности и качества соединения контактируемых поверхностей. Недостатком данного состава являются ограниченность области его применения.
Известен смазочный состав (CN109 880 678, 2019), содержащий следующие компоненты, мас. %:
| Обычная консистентная смазка для стального каната | 25 - 67 |
| Модификатор адгезии | 1,4-5,2 |
| Дисперсионные добавки | 1,2-5,4 |
| Разбавитель | 5,3-13,4 |
| Смачивающий агент | 0,1-1,0 |
| Аэрозольный пропеллент | 25,0-50,0 |
Настоящее изобретение относится к виду консистентной смазки для поверхности проволочного каната, которая может быть нанесена распылением. Целью данного изобретения является защита проволочных канатов от износа и негативных воздействий окружающей среды во время эксплуатации и технического обслуживания. Недостатком данного состава является ограниченность области его применения.
Известна аэрозольная композиция (JP 5236913 В2, 2013), содержащая следующие компоненты, мас. %:
| Загуститель | 0,01-10,0 |
| Разбавитель на основе фтора | 50,0-96,0 |
| Пропеллент | 0,2-8,0 |
| Базовое масло | до 100 |
Загуститель представляет собой политетрафторэтилен (ПТФЭ) или тетрафторэтилен-гексафторпропиленовый сополимер (FEP) со средним размером первичных зерен 10 мкм или менее. В качестве пропеллента может быть использован газообразный диоксид углерода, газообразный азот или газообразный оксид азота. Разбавитель на основе фтора представляет собой гидрофторэфир или тетрафторпентан. В качестве базового масла предложено использовать перфторполиэфирное масло с кинематической вязкостью при 40°С 75-1200 мм2/с. Указанное изобретение относится к экологически чистой аэрозольной композиции с превосходными смазывающими свойствами и термостойкостью, а также нейтральным отношением к резиновым материалам. Недостатками данной композиции является плохая адгезия и низкая водостойкость.
Известен смазочный спрей для оборудования пищевой промышленности (JP 6093992 В2, 2017), содержащий в определенных соотношениях следующие компоненты: стеарат кальция, жидкое пищевое масло, этанол и газ. В качестве жидкого пищевого масла используются триглицериды жирных кислот. В качестве газа (пропеллента) может быть использован газообразный диоксид углерода, газообразный азот, газообразный оксид азота, сжиженный нефтяной газ или их смесь. Настоящее изобретение относится к безопасному смазочному спрею для пищевого оборудования с улучшенными адгезией и стойкостью к пенообразованию. Недостатком данного состава является низкая термоокислительная стабильность.
Известна композиция аэрозольной смазки (US 5614478 А, 1997), содержащая следующие компоненты, мас. %:
| Базовое масло и загуститель | 10-82 |
| Пропеллент | 18- 90 |
В качестве базового масла могут быть использованы нефтяные масла, синтетические углеводороды, эфиры различного строения или их смеси в любых соотношениях. В качестве загустителя - полимочевина, литиевые и кальциевые мыла, комплексные алюминиевые мыла, глина или их смеси в любых соотношениях. В качестве пропеллента - изобутан, бутан, пропан, азот, диоксид углерода или их смеси в любых соотношениях. Целью настоящего изобретения является получение распыляемой композиции консистентной смазки с использованием минимального количества химических компонентов и без использования растворителей. Недостатками данного состава являются низкая проникающая способность в труднодоступные узлы трения, неудовлетворительные трибологические характеристики и невысокая адгезия к поверхностям трения.
Наиболее близкой к изобретению является защитная смазочная композиция (US 4443348 А, 1984), содержащая следующие компоненты, мас. %:
| Смазочная композиция | 37,5 |
| состоящая из: | |
| минеральное масло | 50-64 |
| спирт | 15-25 |
| алюминиевое мыло | 3-6 |
| нафтенат цинка | 5-10 |
| метилалкилполисилоксан | 8-16 |
| сульфированное масло | 0,2-1,0 |
| эмульгатор | 1-4 |
| Метиленхлорид | 37,5 |
| Пропан | 25,0 |
Указанное изобретение относится к защитной смазочной композиции с улучшенной адгезией и проникающей способностью. Недостатками данного состава является низкая термическая стабильность образуемого на поверхности фрикционных деталей защитного слоя и невысокие трибологические характеристики.
Техническая проблема настоящего изобретения заключается в улучшении трибологических характеристик, термоокислительной стабильности и защитных свойств многоцелевой пластичной смазки, обладающей высокой проникающей способностью.
Технический результат заключается в обрыве цепи окислительных реакций молекулами антиокислителя, формировании пассивирующей пленки в зоне контакта при взаимодействии антикоррозионных присадок с молекулами конструкционных металлов, упрочнении масляной пленки и модификации поверхности трения за счет воздействия активных полярных компонентов, входящих в состав противоизносных и/или противозадирных присадок.
Технический результат достигается за счет создания композиции многоцелевой пластичной смазки, применяемой в виде аэрозоля и содержащей многофункциональный пакет присадок.
Указанная аэрозольная смазка включает в себя пропеллент, растворитель, базовое масло, загуститель, антиокислитель, ингибитор коррозии, присадку с противоизносными и/или противозадирными свойствами при следующих соотношениях компонентов, мас. %:
| Базовое масло | 3,75-28,50 |
| Загуститель | 0,20-7,50 |
| Антиокислитель | 0,01-0,15 |
| Ингибитор коррозии | 0,01-0,60 |
| Присадка с противоизносными | |
| и/или противозадирными свойствами | 0,02-1,50 |
| Растворитель | 15,00-60,00 |
| Пропеллент | до 100. |
Отличительной особенностью заявленной композиции является применение в составе аэрозольной смазки многофункционального пакета присадок, значительно улучшающих ее эксплуатационные характеристики.
Антиокислитель за счет взаимодействия со свободными радикалами, перекисями и другими инициаторами процессов окисления обрывает цепь окислительных реакций, что приводит к значительному повышению термоокислительной стабильности смазочного материала.
Применение ингибитора коррозии способствует образованию в зоне контакта пассивирующей пленки, препятствующей диффузии корродирующих агентов к поверхности металла и снижающей его каталитическую активность.
Вводимые в состав композиции присадки с противоизносными и/или противозадирными свойствами, состоящие из молекул, обладающих высокой полярностью, адсорбируются на поверхности металла, способствуя повышению прочности масляной пленки («расклинивающее» действие) и снижению износа деталей. При увеличении нагрузок и температуры в зоне контакта происходит химическая реакция активных элементов присадки с металлом с образованием слоя эвтектики, обладающего значительно более низкой температурой плавления, в результате чего происходит выравнивание поверхности («полирующее» действие) и предотвращается задир пар трения.
Сущность изобретения заключается в следующем.
В описываемой смазке используют следующие компоненты:
- в качестве базового масла: минеральные, гидропроцессинговые, синтетические (полиальфаолефиновые, на основе эфиров, производные силоксанов), растительные, или их смеси в любых соотношениях;
- в качестве загустителя: простые и комплексные мыла щелочных, щелочноземельных и иных металлов и органических кислот различного строения (мыльный загуститель), производные мочевины (уреатный загуститель), полимеры неполярного строения (полимерный загуститель), твердые углеводороды различного строения (углеводородный загуститель) и неорганические загустители различного строения (диоксид кремния и его производные, сажа, бентонитовые глины) или их смеси в любых соотношениях;
- в качестве антиокислителя: аминного типа (дифениламин, фенил-α-нафтиламин, фенил-β-нафтиламин и их производные), фенольного типа (4-метил-2,6-дитретбутилфенол, 2,2-метилен-бис(4-метил-6-третбутилфенол), 4,4-метилен-бис(2,6-дитретбутилфенол);
- в качестве ингибитора 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 присадки с противоизносными и/или противозадирными свойствами - эфиры фосфорной кислоты различного строения, серо-фосфорсодержащие органические соединения, хлорсодержащие органические соединения или их смеси в любых соотношениях;
- в качестве растворителя - углеводороды С5-С12 различного строения, галогенпроизводные углеводородов С1-С4 различного строения, простые и сложные эфиры различного строения, спирты и кетоны различного строения или их смеси в любых соотношениях;
- в качестве пропеллента - изобутан, бутан, пропан, азот, диоксид углерода, диоксид азота, гидрофторуглероды, гидрохлорфторуглероды, диметиловый эфир и инертные газы, или их смеси в любых соотношениях.
Описываемую смазку готовят следующим образом:
Основа аэрозольной смазки, состоящей из базового масла, загустителя и многофункционального пакета присадок, производится по стандартной технологии в соответствии с выбранным типом загустителя.
В реактор с перемешивающим устройством, оборудованный системой обогрева и охлаждения, загружают расчетные количества основы смазки и растворителя, после чего смесь перемешивают до образования гомогенного раствора. Температура смешения подбирается в зависимости от типа растворителя и его растворяющей способности по отношению к основе смазки. Полученный гомогенный раствор основы смазки в растворителе фасуется в аэрозольные баллоны с добавлением заданного количества пропеллента.
Таким образом, в процессе применения настоящей аэрозольной композиции образуется тонко распыленная дисперсия многоцелевой пластичной смазки в легкокипящем растворителе, обладающая высокой проникающей способностью в труднодоступные узлы трения и образующая слой высокоэффективного пластичного смазочного материала после испарения растворителя.
Пример.
Готовят 10 образцов аэрозольных смазок с различным содержанием указанных компонентов, охватывающим весь спектр заявляемых концентраций.
Также по технологии, описанной в US 4443348 А, готовят образец смазочной композиции.
Составы приготовленных образцов аэрозольных смазок представлены в таблице 1, а свойства этих образцов - в таблице 2.
Из приведенных данных следует, что заявленная композиция обладает улучшенными противоизносными и противозадирными характеристиками, а также повышенной термоокислительной стабильностью.
Аэрозольная смазка, содержащая базовое масло, загуститель, антиокислитель, ингибитор коррозии, присадку с противоизносными и/или противозадирными свойствами, растворитель и пропеллент при следующих соотношениях компонентов, мас. %:
| Базовое масло | 3,75-28,50 |
| Загуститель | 0,20-7,50 |
| Антиокислитель | 0,01-0,15 |
| Ингибитор коррозии | 0,01-0,60 |
| Присадка с противоизносными | |
| и/или противозадирными свойствами | 0,02-1,50 |
| Растворитель | 15,00-60,00 |
| Пропеллент | до 100 |
