Смазочная композиция для редукторного масла

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, а более конкретно к смазочной композиции, которая содержит олигомер этилена-альфа-олефина и соединение алкилированного фосфония, что позволяет снизить расход энергии и повысить устойчивость к негативным факторам, и, таким образом, данная композиция подходит для использования в редукторном масле. Смазочная композиция согласно данному изобретению содержит (в расчете на 100 мас. % общей смазочной композиции): базовое масло в количестве, оставшемся до 100%; от 0,5 до 25 мас. % жидкого олефинового сополимера и от 0,3 до 4,0 мас. % соединения алкилированного фосфония. 7 з.п. ф-лы, 7 табл.

 

Предпосылки создания изобретения

1. Область техники

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, а более конкретно - к смазочной композиции, которая содержит олигомер этилена-альфа-олефина и соединение алкилированного фосфония, что позволяет снизить энергию и повысить срок службы, и, таким образом, данная композиция подходит для использования в редукторном масле.

2. Раскрытие предшествующего уровня техники

В последнее время на первый план вышли экологические проблемы, такие как глобальное потепление, разрушение озонового слоя и т.д., в результате чего экологические нормы становятся более жесткими. Таким образом, большое внимание уделяется сокращению выбросов двуокиси углерода. Для снижения выбросов двуокиси углерода необходимо срочно снизить потребление энергии в транспортных средствах, строительной технике, сельскохозяйственной технике и т.п., то есть увеличить экономию топлива, и, таким образом, существует настоятельная потребность в мерах, способных внести свой вклад в сокращение потребления энергии в двигателе, трансмиссии, конечном редукторе, компрессоре, гидравлическом устройстве и подобных агрегатах. Соответственно, смазочные материалы, используемые в таких устройствах, должны быть способны уменьшить сопротивление при перемешивании или сопротивление трения по сравнению с обычными случаями.

Смазка представляет собой маслянистый материал, используемый для уменьшения силы трения, возникающей на поверхности трения в механизме, или для отвода тепла, создаваемого в результате трения, с поверхности трения. Смазочный материал изготавливают путем добавления присадок к базовому маслу, и в зависимости от типа базового масла в основном такой материал подразделяется на смазки на основе минерального масла (смазочный материал на основе нефти) и синтетический смазочный материал, причем синтетический смазочный материал подразделяется на смазочный материал на основе полиальфаолефинов и смазочный материал на основе сложного эфира.

В качестве средства для улучшения топливной экономичности в зубчатых передачах трансмиссий и редукторов, как правило, используется уменьшение вязкости смазки. Например, среди трансмиссий транспортных средств, автоматическая коробка передач или устройство бесступенчатой передачи содержит гидротрансформатор, мокрое сцепление, механизм подшипника редуктора, масляный насос, гидравлический механизм управления и т.д., кроме того, механическая коробка передач или редуктор имеет механизм подшипника редуктора, и, таким образом, когда дополнительно уменьшается вязкость смазочного материала, также уменьшается сопротивление при перемешивании и сопротивление трения гидротрансформатора, мокрого сцепления, механизма подшипника редуктора и масляного насоса, в результате чего увеличивается эффективность передачи мощности, что, в конечном счете, позволяет улучшить топливную экономичность транспортных средств.

Тем не менее, когда вязкость обычных смазочных материалов снижается, производительность агрегатов значительно снижается из-за ухудшения характеристик трения, при этом возникает прилипание или аналогичные эффекты, и, таким образом, это вызывает дефекты в трансмиссии или тому подобное. В частности, в случае низкой вязкости, модификатор вязкости удаляется в процессе использования, и, таким образом, вязкость снижается, что приводит к уменьшению износостойкости шестерни, и производительность агрегата неизбежно ухудшается. Кроме того, даже когда добавляют средство для сверхвысокого давления, содержащее серу/фосфор, чтобы увеличить производительность при сверхвысоком давлении для масла низкой вязкости, производительность агрегата и долговечность значительно снижаются, что затрудняет длительное применение такого средства.

Таким образом, авторы данного изобретения разработали смазочную композицию для редукторного масла, способную уменьшить механический износ деталей редукторов и потребления энергии, а также обеспечить превосходную термическую стабильность и устойчивость к окислению, и, таким образом, обеспечить промышленное использование в течение длительного времени.

[Список противопоставленных материалов]

[Патентные документы]

(Патентный документ 0001) Патент Кореи №10-1420890

(Патентный документ 0002) Патент Кореи №10-1347964

Сущность изобретения

Соответственно, данное изобретение сделано с учетом проблем, возникающих в предшествующем уровне техники, и задачей данного изобретения является создание смазочной композиции, в которой смешаны функциональная присадка для снижения трения и этилен-альфаолефиновый жидкий статистический сополимер, что обеспечивает превосходные характеристики трения, термическую стабильность и устойчивость к окислению.

Другой задачей данного изобретения является создание смазочной композиции для редукторного масла, способной уменьшить механический износ деталей редукторов и потребление энергии, когда такое масло применяется для шестерен трансмиссий и редукторов, причем эта композиция может быть использована в течение длительного времени вследствие малых изменений физических свойств редукторного масла.

Для достижения вышеуказанных целей, данным изобретением предложена смазочная композиция, содержащее базовое масло, жидкий олефиновый сополимер и соединение алкилированного фосфония.

Базовое масло может представлять собой, по меньшей мере, одно из следующего: минеральное масло, полиальфаолефин (ПАО) и сложный эфир.

Жидкий олефиновый сополимер может быть получен посредством сополимеризации этилена и альфа-олефина в присутствии каталитической системы с единственным центром полимеризации, и такая каталитическая система с единственным центром полимеризации предпочтительно включает в себя металлоценовый катализатор, металлоорганическое соединение и ионное соединение.

Жидкий олефиновый сополимер может иметь коэффициент теплового расширения от 3,0 до 4,0.

Согласно данному изобретению жидкий олефиновый сополимер может быть включен в смазочную композицию в количестве от 0,1 до 30 масс. %, а предпочтительно в количестве от 0,5 до 25 масс. %. Соединение алкилированного фосфония может быть включено в количестве от 0,1 до 5,0 масс. %о, и предпочтительно в количестве от 0,3 до 4,0 масс. %.

Смазочная композиция может иметь коэффициента трения SRV от 0,2 до 0,3 и коэффициент сцепления от 0,15 до 0,3. Кроме того, смазочная композиция может иметь уровень потерь крутящего момента шестерни за счет трения менее чем 1% в испытании эффективности редуктора согласно FZG.

В соответствии с данным изобретением смазочная композиция содержит соединение алкилированного фосфония в качестве агента, снижающего трение, в дополнение к существующему агенту, содержащему серу/фосфор для сверхвысокого давления, что позволяет максимизировать характеристики трения, чтобы таким образом уменьшить механический износ деталей редуктора и потребление энергии, когда такая композиция используется для шестерен трансмиссий и редукторов, что, в конечном счете, обеспечивает максимальный энергосберегающий эффект.

Кроме того, в соответствии с данным изобретением, смазочная композиция содержит, в качестве модификатора вязкости, олефиновый сополимер, полученный в присутствии катализатора на основе металлоценового соединения, и может, таким образом, обеспечить высокий показатель вязкости и превосходную стабильность при низких температурах.

Далее, данное изобретение предлагает смазочную композицию для редукторного масла, которая обеспечивает долгосрочное использование вследствие малых изменений физических свойств редукторного масла.

Описание вариантов осуществления изобретения

Далее будет дано подробное раскрытие согласно данному изобретению.

Данное изобретение относится к смазочной композиции, которая обладает превосходной устойчивостью к окислению и имеет хорошие фрикционные характеристики и, таким образом, подходит для использования в редукторном масле. Далее, смазочная композиция согласно данному изобретению содержит базовое масло, жидкий олефиновый сополимер и соединение алкилированного фосфония.

В данном случае, базовое масло может иметь различные характеристики вязкости, термостойкости, стойкости к окислению и тому подобное в зависимости от способа изготовления или способа очистки, но, как правило, подразделяется на минеральное масло и синтетическое масло. API (Американский институт нефти) подразделяет базовое масло на пять типов, которые называются Группа I, II, III, IV и V. Эти типы, согласно классификации API, определены в издании API 1509, 15-я редакция, Приложение Е, апрель 2002 г., и показаны в табл. 1 ниже.

В смазочной композиции согласно данному изобретению базовое масло может представлять собой, по меньшей мере, одно из следующего: минеральное масло, полиальфаолефин (ПАО) и сложный эфир, и может иметь любой тип из числа Групп с I по V согласно классификации API.

В частности, минеральное масло принадлежит к Группам с I по III согласно классификации API, причем минеральное масло может включать масло, являющееся результатом обработки фракции смазочного вещества, полученного посредством атмосферной перегонки и/или вакуумной перегонки сырой нефти на основе, по меньшей мере, одного из следующих технологических процессов перегонки: деасфальтизация растворителем, экстракция растворителем, гидрогенолиз, депарафинизация растворителем, каталитическая депарафинизация, гидропереработка, очистка серной кислотой и обработка белой глиной; минеральное масло на основе изомеризованного воска; или масло, полученное посредством газожидкостной конверсии (ГЖК) с помощью процесса Фишера-Тропша.

Синтетическое масло принадлежит к Группе IV или V согласно классификации API, причем полиальфаолефин, принадлежащий к группе IV, может быть получен посредством олигомеризации высшего альфа-олефина с использованием кислотного катализатора, как раскрыто в патенте США №3,780,128, патенте США №4,032,591, опубликованной заявке на патент Японии № Hei. 1-163136 и тому подобных, но данное изобретение не ограничивается этим.

Примеры синтетических масел, принадлежащих к Группе V, включают в себя алкилбензолы, алкилнафталины, олигомеры изобутена или его гидриды, парафины, полиоксиалкилен-гликоль, диалкил дифениловый эфир, полифениловый эфир, сложный эфир и тому подобные.

В данном случае алкилбензолы и алкилнафталины представляют собой, как правило, диалкилбензол или диалкилнафталин, имеющие алкильную цепь длиной от 6 до 14 атомов углерода, при этом алкилбензолы или алкилнафталины получают посредством реакции Фриделя-Крафтса алкилирования бензола или нафталина с олефином. Алкилированный олефин, используемый при получении алкилбензолов или алкилнафталинов может представлять собой линейный или разветвленный олефин или их комбинацию.

Кроме того, примеры сложных эфиров включают в себя, но без ограничения этим списком, дитридецил глутарат, ди-2-этилгексил адипат, диизодецил адипат, дитридецил адипат, ди-2-этилгексил себацат, тридецил пеларгонат, ди-2-этилгексил адипат, ди-2-этилгексил азелаинат, триметилолпропан каприлат, триметилолпропан пеларгонат, триметилолпропан тригептаноат, пентаэритрит 2-этилгексаноат, пентаэритрит пеларгонат, пентаэритрит тетрагептаноат и тому подобное.

В смазочной композиции, согласно данному изобретению, жидкий олефиновый сополимер получают посредством сополимеризации этилена и альфа-олефиновых мономеров в присутствии каталитической системы с единственным центром полимеризации, что позволяет равномерно распределить звенья альфа-олефина в цепи сополимера. Предпочтительно, чтобы жидкий олефиновый сополимер был получен посредством реакции этилена и альфа-олефиновых мономеров в присутствии каталитической системы с единственным центром полимеризации, содержащей сшитое металлоценовое соединение, металлоорганическое соединение, и ионное соединение для формирования ионной пары за счет реакции со сшитым металлоценовым соединением.

В данном случае металлоценовое соединение, включенное в систему катализатора с единственным центром полимеризации, может представлять собой, по меньшей мере, одно из группы химических формул с 1 по 6, указанных ниже.

В химических формулах с 1 по 4

М представляет собой переходный металл, выбранный из группы, состоящей из титана, циркония и гафния,

В отсутствует или представляет собой связывающую группу, включающую алкиленовую группу С1-С20, ариленовую группу С6-С20, диалкил кремния С1-С20, диалкил германия С1-С20, алкилфосфиновую группу С1-С20 или алкиламиновую группу С1-С20,

Х₁ и Х₂, которые являются одинаковыми или отличными друг от друга, независимо друг от друга представляют собой атом галогена, алкильную группу С1-С20, алкенильную группу С2-С20, алкинильную группу С2-С20, арильную группу С6-С20, алкиларилную группу С7-С40, арилалкильную группу С7-С40, алкиламидовую группу С1-С20, ариламидовую группу С6-С20, алкилиденовую группу С1-С20 или алкокси-группу С1-С20, и

R₁-R₁₀, которые являются одинаковыми или отличными друг от друга, независимо друг от друга представляют собой водород, алкильную группу С1-С20, алкенильную группу С2-С20, арильную группу С6-С20, алкиларилную группу С7-С20, арилалкильную группу С7-С20, циклоалкильную группу С5-С60, гетероциклическую группу С4-С20, алкинильную группу С1-С20, С6-С20-арил-содержащую гетеро-группу или силильную группу.

В химических формулах 5 и 6

М представляет собой переходный металл, выбранный из группы, состоящей из титана, циркония и гафния,

В отсутствует или представляет собой связывающую группу, включающую С1-С20 алкиленовую группу, ариленовую группу С6-С20, диалкил кремния С1-С20, диалкил германия С1-С20, алкилфосфиновую группу С1-С20 или алкиламиновую группу С1-С20,

Х₁ и Х₂, которые являются одинаковыми или отличными друг от друга, независимо друг от друга представляют собой атом галогена, алкильную группу С1-С20, алкенильную группу С2-С20, алкинильную группу С2-С20, арильную группу С6-С20, алкиларилную группу С7-С40, арилалкильную группу С7-С40, алкиламидовую группу С1-С20, ариламидовую группу С6-С20, алкилиденовую группу С1-С20 или алкокси-группу С1-С20, и

R₁-R₁₀, которые являются одинаковыми или отличными друг от друга, независимо друг от друга представляют собой водород, алкильную группу С1-С20, алкенильную группу С2-С20, арильную группу С6-С20, алкиларилную группу С7-С20, арилалкильную группу С7-С20, циклоалкильную группу С5-С60, гетероциклическую группу С4-С20, алкинильную группу С1-С20, С6-С20-арил-содержащую гетеро-группу или силильную группу.

Кроме того, любой из R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляют собой водород, и каждый из радикалов R₁₂, которые являются одинаковыми или отличными друг от друга, могут независимо друг от друга представлять собой водород, алкильную группу С1-С20, алкенильную группу С2-С20, арильную группу С6-С20, алкиларилную группу С7-С20, арилалкильную группу С7-С20, циклоалкильную группу С5-С60, гетероциклическую группу С4-С20, алкинильную группу С1-С20, С6-С20-арил-содержащую гетеро-группу или силильную группу.

Кроме того, металлоценовое соединение в химических формулах с 2 по 6 может включать в себя соединение, замещенное с помощью реакции гидроприсоединения, и предпочтительный его пример включает в себя диметилсилил-бис (тетрагидроинденил) цирконий дихлорид.

Металлоорганическое соединение, входящее в систему катализатора с единственным центром полимеризации, может представлять собой, по меньшей мере, одно, выбранное из группы, состоящей из алюминийорганического соединения, магнийорганического соединения, цинкорганического соединения и литийорганического соединения, и предпочтительно представляет собой алюминийорганическое соединение. Алюминийорганическое соединение может представлять собой, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей, например, из следующего: триметилалюминий, триэтилалюминий, триизобутилалюминий, трипропилалюминий, трибутилалюминий, диметилхлоралюминий, диметилизобутилалюминий, диметилэтилалюминий, диэтилхлоралюминий, триизопропилалюминий, триизобутилалюминий, трициклопентилалюминий, трипентилалюминий, триизопентилалюминий, этилдиметилалюминий, метилдиэтилалюминий, трифенилалюминий, метилалюминоксан, этилалюминоксан, изобутилалюминоксан и бутилалюминоксан, при этом, предпочтительным является триизобутилалюминий.

Ионное соединение, входящее в систему катализатора с единственным центром полимеризации, может представлять собой, по меньшей мере, одно, выбранное из группы, состоящей из борорганических соединений, таких как диметиланилиний тетракис(пентафгорфенил)борат, трифенилкарбений тетракис(пентафторфенил)борат и тому подобное.

Соотношение компонентов каталитической системы с единственным центром полимеризации может быть определено с учетом каталитической активности, и молярное отношение «металлоценовый катализатор: ионное соединение: металлоорганическое соединение» предпочтительно выбирают в диапазоне от 1:1:5 до 1:10:1000 в целях обеспечения желаемой каталитической активности.

Кроме того, компоненты каталитической системы с единственным центром полимеризации могут быть добавлены в одно и то же время или в любой последовательности в соответствующий растворитель, и, таким образом, могут функционировать в качестве активной каталитической системы. В данном случае растворитель может содержать, но без ограничения этим, углеводородный растворитель, такой как пентан, гексан, гептан и т.д., или ароматический растворитель, такой как бензол, толуол, ксилол и т.д., и может использоваться любой подходящий для данного процесса растворитель.

Кроме того, мономер альфа-олефина, используемый при получении жидкого олефинового сополимера, содержит алифатический олефин С2-С20, и, в частности, может представлять собой, по меньшей мере, одно из следующего: этилен, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 3-метил-1-бутен, 1-гексен, 4-метил-1-пентен, 3-метил-1-пентен, 1-гептен, 1-октен, 1-децен, 1-додецен и 1-тетрадецен, и может содержать изомерные формы, однако, настоящее изобретение не ограничивается этим. В процессе сополимеризации содержание мономера составляет от 1 до 95%, а предпочтительно от 5 до 90%.

Жидкий олефиновый сополимер, который требуется в данном изобретении, имеет коэффициент теплового расширения от 3,0 до 4,0 и бромное число 0,1 или меньше.

Жидкий олефиновый сополимер может быть добавлен в количестве от 0,1 до 30 масс. %, а предпочтительно от 0,5 до 25 масс. %о, в расчете на 100 масс. % смазочной композиции. Если количество жидкого олефинового сополимера составляет менее, чем 0,1 масс. % на 100 масс. % смазочной композиции, то стабильность может ухудшиться. С другой стороны, если его количество превышает 30 масс. %, то не может быть достигнута достаточная вязкость, и, следовательно, применение полученной композиции для редукторного маслу становится затруднительным, что нежелательно.

Соединение алкилированного фосфония, используемое в качестве средства снижения трения, может быть одним из следующего: тетраоктилированный фосфоний бисэтилгексил фосфат, трибутилтетрадецилфосфоний бис(2-этилгексил)фосфат, тетраэтилфосфоний бис(2-этилгексил)фосфат и трибутилфосфоний бис(2-этилгексил)фосфат. Если соединение алкилированного фосфония включено в смазочную композицию, то могут проявиться синергические эффекты с существующим агентом для снижения износа и проявиться эффекты снижения трения, и, кроме того, могут быть достигнуты эффекты энергосбережения за счет снижения трения.

Соединение алкилированного фосфония может быть включено в количестве от 0,1 до 5,0 масс. %, а предпочтительно от 0,3 до 4,0 масс. %, в пересчете на 100 масс. %о смазочной композиции. Если количество соединения алкилированного фосфония меньше чем 0,1 масс. % относительно 100 масс. %о смазочной композиции, то эффект снижения трения незначителен. С другой стороны, если количество этого соединения превышает 5,0 масс. %о, то дополнительный эффект снижения трения является незначительным, притом что чрезмерное добавление этого соединения нежелательно.

Смазочная композиция согласно данному изобретению может дополнительно содержать присадку, выбранную из группы, содержащей: антиоксидант, очиститель металла, антикоррозийный агент, ингибитор пенообразования, средство уменьшения температуры застывания, модификатор вязкости, средство повышения износостойкости и их комбинации.

Антиоксидант может быть включен в количестве от 0,01 до масс.5,0% в пересчете на 100 масс. % смазочной композиции, и предпочтительно его используют в виде смеси фенольного антиоксиданта и аминного антиоксиданта, более предпочтительно использовать смесь с массовой долей фенольного антиоксиданта от 0,01 до 3,0 масс. % и массовой долей аминного антиоксиданта от 0,01 до 3,0 масс. %.

Фенольный антиоксидант может представлять собой любое из следующего: 2,6-дибутилфенол, затрудненный бисфенол, затрудненный фенол с высокой молекулярной массой и затрудненный фенол с тиоэфиром.

Аминный антиоксидант может быть любым из следующего: дифениламин, алкилированный дифениламин и нафгиламин, и предпочтительно, алкилированный дифениламин представляет собой диоктилдифениламин, октилированный дифениламин, или бутилированный дифениламин.

Очиститель металла может быть, по меньшей мере, одним из следующего: фенолят металла, сульфонат металла и салицилат металла, и, предпочтительно, металлический очиститель включен в количестве от 0,1 до 10,0 масс. %о в пересчете на 100 масс. % смазочной композиции.

Антикоррозионное средство может представлять собой производное бензотриазола и предпочтительно является любым из следующего: бензотриазол, 2-метилбензотриазол, 2-фенилбензотриазол, 2-этилбензотриазол и 2-пропилбензотриазол. Антикоррозионное средство может быть включено в количестве от 0 до 4,0 масс. % в пересчете на 100 масс. % смазочной композиции.

Ингибитор пенообразования может представлять собой полиоксиалкилен-полиол, предпочтительно, ингибитор пенообразования включен в количестве от 0 до 4,0 масс. % в пересчете на 100 масс. % смазочной композиции.

Средство снижения температуры застывания может представлять собой поли(метилметакрилат), и предпочтительно, данное средство включено в количестве от 0,01 до 5,0 масс. %о в пересчете на 100 масс. % смазочной композиции.

Модификатор вязкости может представлять собой полиизобутилен или полиметакрилат, и предпочтительно, модификатор вязкости включен в количестве от 0 до 15,0 масс. %>в пересчете на 100 масс. %о смазочной композиции.

Средство увеличения износостойкости может представлять собой, по меньшей мере, одно из следующего: органические бораты, органические фосфиты, органические серосодержащие соединения, диалкилдитиофосфат цинка, цинк диарил дитиофосфатные и фосфосульфидизированные углеводороды, и предпочтительно, средство увеличения износостойкости включено в количестве от 0,01 до 3,0%.

Смазочная композиция согласно данному изобретению имеет коэффициент трения (испытательная машина SRV) от 0,2 до 0,3 и коэффициент сцепления от 0,15 до 0,3. Кроме того, смазочная композиция согласно данному изобретению обеспечивает значение потери крутящего момента шестерни за счет трения менее чем на 1%, как измерено посредством испытания эффективности редуктора согласно FZG в качестве испытания редукторного масла для буровой установки.

Для лучшего понимания данного изобретения приведены следующие примеры. Однако данное изобретение не ограничивается эти примерами, но может быть осуществлено в других формах. Эти примеры предназначены для тщательного пояснения изобретения и для того, чтобы в достаточной степени передать сущность данного изобретения для специалистов в данной области.

1. Получение присадочной композиции

Присадочная композиция для использования в составе смазочной композиции согласно данному изобретению было приготовлено, как показано в табл. 2 ниже.

2. Жидкий олефиновый сополимер

Жидкий олефиновый сополимер был получен с использованием способа олигомеризации посредством каталитической реакции. В зависимости от времени реакции и условий, которые необходимо обеспечить, были приготовлены жидкие олефиновые сополимеры, имеющие различные молекулярные массы, и их свойства приведены в табл.3 ниже.

Время реакции и условия были увеличены на 4 ч на каждый период 20 ч. В данном случае количества водорода и сомономера С3, которые были добавлены, были увеличены на 10% для каждого вещества, при этом полимеризацию проводили в соответствии с индивидуальными условиями, а полученные полимеры были классифицированы в зависимости от их молекулярной массы.

3. Получение смазочной композиции для редукторного масла

Смазочная композиция была получена посредством смешивания базового масла, жидкого олефинового сополимера, соединения алкилированного фосфония и выше описанной присадки, как показано в табл.4 и 5 ниже. В данном случае базовое масло представляет собой полиальфаолефин (РАО 4 сСт, производства Chevron Philips), имеющие кинематическую вязкость 4 сСт при 100°С, а соединение алкилированного фосфония представляет собой тетраоктилированный фосфоний бисэтилгексил фосфат.

Примеры получения с 1 по 72 и сравнительные примеры с 1 по 9. Смазочная композиция для редукторного масла с присадкой А

Примеры получения с 73 по 148 и сравнительные примеры с 10 по 16. Смазочная композиция для редукторного масла с присадкой В

4. Оценка свойств

Свойства смазочных композиций, полученных в примерах получения и сравнительных примерах, были измерены следующим образом. Результаты показаны в табл.6 и 7.

Коэффициент трения

В режиме «шарик на диске» характеристики трения были оценены посредством последовательного повышения температуры с шагом 10°С от 40 до 120°С при 50 Гц и сравнения средних значений коэффициентов трения для отдельных температур. В данном случае значение коэффициента трения уменьшается с увеличением эффективности.

Коэффициент сцепления

Коэффициент сцепления был измерен прибором МТМ производства PCS Instruments. В данном случае условия измерения были зафиксированы при 50 Н и SRR 50%, и характеристики трения и сцепления наблюдали как зависимость от изменений температуры. Температуру изменяли от 40 до 120°С и сравнивали средние значения.

Износостойкость

Четыре стальных шарика были подвергнуты трению в присутствии смазочной композиции в течение 60 мин в условиях нагрузки 20 кг, 1200 оборотов в минуту, и 54°С, далее были сопоставлены размеры пятен износа, и была выполнена оценка в соответствии с ASTM D4172. В данном случае размер пятна износа (средний диаметр пятна износа в микрометрах) уменьшается при повышении эффективности.

Устойчивость к окислению

Устойчивость к окислению измеряли с использованием измерительного прибора RBOT (испытание на окисление с вращающимся сосудом) в соответствии с ASTMD2271.

Потери на трение

В качестве испытания редукторного масла для буровой установки было выполнено испытание эффективности редуктора согласно FZG. При испытании эффективности редуктора согласно FZG, измеряли крутящий момент шестерни посредством вращения с приводом от мотора с учетом типа масла в условиях, при которых температуру масла поддерживали постоянной на уровне 100°С и без приложенной нагрузки, и вычисляли значения потерь крутящего момента шестерни для существующего масла и для масла, содержащего сополимер альфа-олефина и соединение алкилированного фосфония, и затем сравнивали эти относительные значения.

Как видно из табл. 6 и 7, смазочные композиции, содержащие жидкий олефиновый сополимер и соединение алкилированного фосфония в пределах диапазонов количества согласно данному изобретению, показали значительное уменьшение пятна износа и коэффициента трения по сравнению со смазочными композициями из сравнительных примеров, а также продемонстрировали очень высокую устойчивость к окислению.

Кроме того, повышение эффективности, по меньшей мере, в диапазоне от 5 до 12% в испытании эффективности редуктора согласно FZG показало, что даже при практическом использовании смазочной композиции в соответствии с данным изобретением было возможно снизить потери редуктора, тем самым значительно улучшив экономию топлива или эффекты энергосбережения.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что смазочная композиция согласно данному изобретению улучшена по характеристикам трения и стабильности, и, таким образом, подходит для использования в редукторном масле.

Хотя варианты осуществления настоящего изобретения были раскрыты для иллюстративных целей, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что возможны различные модификации, дополнения и замены без отступления от объема и сущности изобретения, как раскрыто в прилагаемой формуле изобретения.

1. Смазочная композиция, подходящая для использования в редукторном масле, содержащая:

в расчете на 100 мас. % общей смазочной композиции

базовое масло в количестве, оставшемся до 100%, от 0,5 до 25 мас. % жидкого олефинового сополимера и от 0,3 до 4,0 мас. % соединения алкилированного фосфония;

и в которой

базовое масло представляет собой по меньшей мере одно из следующего: минеральное масло, полиальфаолефин (ПАО) и сложный эфир,

жидкий олефиновый сополимер получен посредством сополимеризации этилена и альфа-олефина с использованием каталитической системы с единственным центром полимеризации;

соединение алкилированного фосфония представляет собой по меньшей мере одно из следующего: тетраоктилированный фосфоний бисэтилгексил фосфат, трибутилтетрадецилфосфоний бис(2-этилгексил)фосфат, тетраэтилфосфоний бис(2-этилгексил)фосфат и трибутилфосфоний бис(2-этилгексил)фосфат.

2. Смазочная композиция по п. 1, в которой каталитическая система с единственным центром полимеризации содержит металлоценовый катализатор, металлоорганическое соединение и ионное соединение.

3. Смазочная композиция по п. 1, в которой жидкий олефиновый сополимер имеет коэффициент теплового расширения от 3,0 до 4,0.

4. Смазочная композиция по п. 1, в которой жидкий олефиновый сополимер имеет бромное число 0,1 или меньше.

5. Смазочная композиция по п. 1, дополнительно содержащая присадку, выбранную из группы: антиоксидант, очиститель металла, антикоррозийный агент, ингибитор пенообразования, средство уменьшения температуры застывания, модификатор вязкости, средство повышения износостойкости и их комбинации.

6. Смазочная композиция по п. 1, характеризующаяся тем, что смазочная композиция имеет коэффициент трения SRV от 0,2 до 0,3.

7. Смазочная композиция по п. 1, характеризующаяся тем, что смазочная композиция имеет коэффициент сцепления от 0,15 до 0,3.

8. Смазочная композиция по п. 1, характеризующаяся тем, что смазочная композиция обеспечивает потери крутящего момента на шестерне в результате трения, составляющие менее 1% при испытании эффективности редуктора согласно FZG.