Композиция консистентной смазки и способ ее получения

КОМПОЗИЦИЯ КОНСИСТЕНТНОЙ СМАЗКИ И СПОСОБ Е ПОЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к консистентной смазке, а именно к композициям, где в качестве дисперсной среды используют либо легкие низкотемпературные минеральные масла, например трансформаторные или приборные, либо синтетические масла, например полиальфаолефиновые или алкилароматические. Задачей изобретения является создание стабильной консистентной смазки, обладающей сверхнизкими температурными и противозадирными свойствами от коррозии,а также коллоидной стабильностью. Сущностью предлагаемого изобретения является то, что введение в качестве сульфируемого агента негидрированной полиальфаолефиновой фракции C20C30 с температурой застывания до -60 С дает возможность получить высокоэффективную смазку со сверхнизкотемпературным интервалом (-70 С), улучшенными противозадирными свойствами и высокой коллоидной стабильностью. Пашаев Ариф Мирджалал оглы,Мехтиев Ариф Шафаят оглы,Низамов Тельман Инаят оглы,Джавадов Нариман Фарман оглы,Агаев Адиль Мустафа оглы, Мусаев Исамеддин Минабаддин оглы,Дамиров Малик Махмуд оглы (AZ)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ПАШАЕВ АРИФ МИРДЖАЛАЛ ОГЛЫ; МЕХТИЕВ АРИФ ШАФАЯТ ОГЛЫ (AZ) Изобретение относится к консистентной смазке, а именно к композициям, где в качестве дисперсной среды используют либо легкие низкотемпературные минеральные масла, например трансформаторные или приборные, либо синтетические масла, например полиальфаолефиновые или алкилароматические. Смазочные материалы применяют в транспортной технике, подъемно-транспортной технике, машиностроении, а также в промышленных устройствах и машинах. В подшипниках качения и подшипниках скольжения смазочные материалы предназначены, для того чтобы между скользящими или скатывающимися друг на друге деталями создавалась промежуточная передающая нагрузку смазочная пленка,таким образом, чтобы металлические поверхности не соприкасались и тем самым не возникает износ деталей. Поэтому к смазкам предъявляют высокие требования, а именно бесшумное вращение подшипников, продолжительность срока службы смазки без пополнения смазки. Смазочные материалы должны противостоять силовым воздействиям, таким как центробежная сила, сила тяжести и колебания. Следует отметить, что почти все низкотемпературные смазки постсоветского производства (например, ЦИАТИМ-203, ЛИТА, ЗИМОЛ, ЛЗ-ЦНИИ), а также их зарубежные аналоги, имеют очень низкую стабильность (от 10 до 30% выделенного масла) и низкие противозадирные свойства, которые не позволяют применять их во вращающихся подшипниках при скоростях выше 10 тыс. об/мин. Известна консистентная (пластическая) смазка на основе полиальфаолефинового масла с вязкостью 18-22 сСт при 100 С, загущенного комплексным кальциевым мылом стеариновой и уксусной кислот,содержащая графит и антиокислительные присадки: фенилнафтиламин и ионол (патент РФ 2233313, 2004 г.). Недостатками данной смазки являются склонность к упрочнению при контакте с парами воды и недостаточные защитные свойства от коррозии. Известна пластическая смазка, используемая для смазывания тяжело нагруженных узлов трения,например узлов трения ступиц колес или рулевого управления автомобилей. Смазка содержит минеральное масло-экстракт селективной очистки масел, кальциевое мыло синтетических жирных кислот фракции С 5-С 9, C7-C9, С 22 и выше (патент РФ 2169171, 1999 г.),Недостатками известной смазки являются низкая температура каплепадения (85-90 С), невысокие противоизносные свойства. Известна смазка, содержащая, мас.%: 12-оксистеариновую кислоту 14-0; уксусную кислоту 4-5,8; синтетические жирные кислоты фракции С 5-С 6 или гексановую кислоту 1,5-2,5; гидроксид восьмиводного бария до полного омыления; N(диэтиламирометил) бензотриазол 0,01-0,3; масло синтетическое полиальфаолефиновое с вязкостью 5-12 сСт при 100 С до 100 (патент РФ 2391386, 2008 г.). Недостатком известной смазки является относительно низкая коллоидная стабильность при применении менее вязкого базового масла (менее 5 сСт при 100 С). Наиболее близким к заявляемому относится способ получения комплексной консистентной смазки путем смешения минерального масла, комплексообразователя - уксусной кислоты, сульфированных органических соединений с последующим омылением смеси гидроокисью кальция при нагревании мыльно-масляной системы при температуре варки смазки, охлаждении и гомогенизации, перед омылением в систему вводят в качестве сульфомассы техническое растительное масло, сульфированное концентрированной серной кислотой при соотношении серной кислоты к техническому растительному маслу 1:5-7,при соотношении сульфомассы к системе 1:5-7, а уксусную кислоту добавляют в реакционную систему в количестве 4% от общей массы (Евразийский патент 018494, 2013 г.) Недостатком известной смазки является относительно низкая температура застывания растительных масел, что, в свою очередь, не позволяет получать смазку со сверхнизкими температурными свойствами и относительно низкой коллоидной стабильностью. Задачей изобретения является создание стабильной консистентной смазки, обладающей сверхнизкими температурными и противозадирными свойствами от коррозии, а также коллоидной стабильностью. Поставленная задача решается способом получения комплексной консистентной смазки путем смешения минерального масла, комлексообразователя - уксусной кислоты в количестве 4% от общей массы, сульфированных органических соединений сульфомассы с последующим омылением смеси гидроокисью кальция при нагревании мыльно-масляной системы при температуре варки смазки, е охлаждением и гомогенизацией, причем соотношение сульфомассы к системе составляет 1:5-7, где согласно изобретению перед омылением в качестве сульфомассы в систему вводят негидрированную полиальфаолефиновую фракцию C20-C30, сульфированную концентрированной серной кислотой при соотношении серной кислоты к полиальфаолефинам 1:4-5. Сущностью предлагаемого изобретения является то, что перед омылением вводят в качестве сульфируемого агента полиальфаолефиновую фракцию C20-C30 с температурой застывания до -60 С, что дает возможность получить высокоэффективную смазку со сверхнизкотемпературным интервалом (-70 С),улучшенными противозадирными свойствами и высокой коллоидной стабильностью. При соотношении серной кислоты к полиальфаолефиновой фракции ниже заявляемого предела происходит пересульфирование полиальфаолефинов, что приводит к ухудшению показателей качества получаемой продукции, а увеличение соотношения нецелесообразно, т.к происходит перерасход исходных продуктов. Введение сульфомассы в состав композиции ниже заявляемого предела приводит к ухудшению почти всех показателей продукта, а повышение приводит к снижению пенетрации смазки. Смазку готовят следующим образом. В мкость сливают расчетное количество полиальфаолефиновой фракции C20-C30, затем при интенсивном перемешивании через капельницу вводят расчетное количество концентрированной серной кислоты (96%) в течение 10 мин. Так как процесс экзотермический, его сначала ведут с охлаждением, а затем с подогревом так, чтобы температура реакционной зоны держалась в пределах 50-55 С. После окончания подачи серной кислоты перемешивание продолжают еще 10 мин. Полученную сульфомассу добавляют к расчетному количеству базового масла (например, трансформаторного масла) при постоянном перемешивании и туда же вводят сначала комплексообразователь - уксусную кислоту в количестве 4% от общей массы, а затем суспензию гидроокиси кальция для нейтрализации реакционной среды до слабощелочной реакции, и включают обогрев для варки смазки при температуре 130 С при постоянном перемешивании до полного удаления влаги. После этого обогрев отключают и дают остыть смазке до комнатной температуры. Затем проводят анализ основных показателей качества образца полученной смазки. Состав и свойства предлагаемой консистентной смазки представлены в табл. 1-3. Для удобства сравнения показателей качества в табл. 3 приведены показатели качества низкотемпературных товарных смазок: железнодорожная смазка ЛЗ-ЦНИИ (ГОСТ 19791-74) и ЛИМОЛ (ТУ-38.301 48-54-95). Как видно из таблице при соблюдении соотношений серной кислоты к полиальфаолефинам (1:4-5) и сульфомассы к системе (1:5-7), полученные образцы полностью отвечают требованиям, предъявляемым к смазкам с большим превосходством по сравнению к известным. Таким образом, используя негидрированную полиальфаолефиновую фракцию C20-C30 с низкой температурой застывания в качестве сульфируемого агента возможно получить сверхнизкотемпературную смазку, работающую при температуре -70 С и сохраняющую при этом хорошую прокачиваемость. Кроме того, полученные образцы смазок этим способом имеют высокие трибологические свойства, коллоидную стабильность и низкий коэффициент термоупрочнения. Таблица 1 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения комплексной консистентной смазки путем смешения минерального масла, комлексообразователя - уксусной кислоты в количестве 4% от общей массы, сульфированных органических соединений сульфомассы с последующим омылением смеси гидроокисью кальция при нагревании мыльно-масляной системы при температуре варки смазки, е охлаждением и гомогенизацией, причем соотношение сульфомассы к системе составляет 1:5-7, отличающийся тем, что перед омылением в качестве сульфомассы в систему вводят негидрированную полиальфаолефиновую фракцию С 20-С 30, сульфированную концентрированной серной кислотой при соотношении серной кислоты к полиальфаолефинам 1:4-5.