Противоизносная присадка

Авторы патента:

Свекольников Сергей Александрович (RU)

Чанчиков Василий Александрович (RU)

Гужвенко Иван Николаевич (RU)

Перекрестов Аршавир Петрович (RU)

Репин Василий Владимирович (RU)

C10N30/06 - Схема кодирования для подкласса C10M

C10M169/04 - смеси основ и добавок

C10M125/10 - оксиды, гидроксиды, карбонаты или бикарбонаты металлов

C10L1/18 - содержащие кислород

Владельцы патента RU 2633880:

Закрытое акционерное общество "Крансервис" (ЗАО "Крансервис") (RU)

Изобретение относится к машиностроению, в частности противоизносным присадкам к смазочным маслам для улучшения их трибологических свойств для подшипников скольжения и поршневых пар компрессоров, насосов, двигателей внутреннего сгорания и зацепления зубчатых передач. Технический результат - повышение триботехнических и эксплуатационных характеристик присадки при минимизации концентрации присадки в смазочных материалах. Известная присадка, имеющая в составе молекулы твердой пластичной смазки оксида железа Fe₃O₄ и молекулы поверхностно-активного вещества - олеиновой кислоты С₁₈Н₃₄О₂, ядро мицеллы дополнительно содержит молекулы твердой пластичной смазки диселенида молибдена MoSe₂ с окружающими их молекулами стеариновой кислоты C₁₈H₃₆O₂ дополнительно при следующем соотношении компонентов, мас. %: Fe₃O₄ - 3%, MoSe₂ - 17%, C₁₈H₃₄O₂ - 20%, С₁₈Н₃₆О₂ - 60%. 2 табл., 1 ил.

Известны магнитные жидкости, которые меняют свои свойства в зависимости от напряженности магнитного поля. Они также могут служить для уменьшения коэффициента трения и интенсивности изнашивания трущихся узлов (см. Берковский Б.М., Медведев В.Ф., Крюков М.С. Магнитные жидкости. - М.: Химия, 1989 г., с. 159-166). Магнитные жидкости отличаются от традиционных смазок наличием твердых частиц, поэтому они, в основном, применяются в узлах трения подшипников качения и скольжения, в зацеплении зубчатых колес.

Наиболее близкой, по сути, является противоизносная присадка к дизельному топливу (см. патент РФ №2276681, 2006 г.), содержащая молекулы твердой пластичной смазки Fe₃O₄ (оксид железа), обладающие низким сопротивлением сдвигу, которые окружены молекулами поверхностно-активного вещества - олеиновой кислоты С₁₈Н₃₄О₂. Присадка обладает недостатком - диапазон ее рабочих температур является ограниченным (t = +5° - +80°С) и недостаточным для использования в высокотемпературных узлах трения машин и механизмов.

Техническая задача - получение противоизносной мицеллярной присадки для применения в трибосопряжениях с использованием смазочных материалов с более широким диапазоном рабочих температур.

Технический результат - повышение триботехнических и эксплуатационных характеристик присадки при минимизации концентрации присадки в смазочных материалах.

Он достигается тем, что в известной присадке, содержащей молекулы твердой пластичной смазки оксида железа Fe₃O₄ и молекулы поверхностно-активного вещества - олеиновой кислоты С₁₈Н₃₄О₂, ядро мицеллы дополнительно содержит молекулы твердой пластичной смазки диселенида молибдена MoSe₂ с окружающими их молекулами стеариновой кислоты C₁₈H₃₆O₂ дополнительно при следующем соотношении компонентов, мас.%: Fe₃O₄ - 3%, MoSe₂ - 17%, C₁₈H₃₄O₂ - 20%, С₁₈Н₃₆О₂ - 60%.

Предлагаемая присадка представляет собой жидкость из основного продукта с введением в него фазочистых магнетита и диселенида молибдена.

Магнетит представляет собой ядро мицеллы, обладающее низким сопротивлением сдвигу, и окружающих его молекул поверхностно-активного вещества - олеиновой кислоты С₁₈Н₃₄О₂. Диселенид молибдена представляет собой ядро мицеллы, обладающее низким сопротивлением сдвигу, и окружающих его молекул поверхностно-активного вещества - стеариновой кислоты С₁₈Н₃₆О₂. Молекулы данных кислот абсорбируются на поверхности частиц Fe₃O₄ и MoSe₂ в результате процесса хемосорбции.

Молекулы стеариновой кислоты C₁₈H₃₆O₂ обладают достаточно высокими температурными характеристиками и химической стабильностью по сравнению с олеиновой кислотой. Свойства данных кислот показаны в таблице 1.

С целью подтверждения улучшения свойств противоизносной присадки и достижения технического результата, были проведены сравнительные трибологические испытания присадки-прототипа и предлагаемой присадки на машине трения (см. патент РФ №115917, 2012 г.). Испытания проводили по схеме «вал-втулка», на базовом масле МС-20 (ГОСТ 21743-76) в течение 10 часов, напряженность магнитного поля составляла 10 кА/м, давление в зоне трения составляло 1,5 МПа, температура в зоне трения - 110°С. Скорость скольжения составляла 0,1 с^-1, что соответствует неустановившемуся (граничному) режиму смазки в паре трения. Материалы пары трения - баббит марки Б83 (втулка) и сталь 35 (вал). Результаты экспериментальных исследований показали высокую эффективность предлагаемой присадки и подтвердили ее повышенные триботехнические и эксплуатационные характеристики (табл. 2). Из таблицы 2 видно, что при одинаковых концентрациях присадок (0,005-0,02 мас.%), предлагаемая присадка проявляет лучшие триботехнические свойства: коэффициент трения понижается в 1,5-2 раза, интенсивность изнашивания понижается в 1,5-2,5 раза. Это подтверждает высокую температурную устойчивость предлагаемой противоизносной присадки.

Присадку получали следующим способом. В качестве дополнительной твердой пластичной смазки предложен диселенид молибдена MoSe₂, поскольку его рыночная стоимость в 30 раз меньше рыночной стоимости оксида железа Fe₃O₄. Схема получения присадки показана на чертеже. Она содержит диспергатор 1, седиментационную камеру 2, накопитель 3, смесительную камеру 4.

Оксид железа Fe₃O₄ помещали в ванну диспергатора 1 с олеиновой кислотой, а диселенид молибдена MoSe₂ помещали в ванну диспергатора 1 со стеариновой кислотой, где происходил процесс диспергирования растворов при температуре 28-30°С, при частоте 43 кГц в течение 20 часов. Затем растворы с мицеллами диселенида молибдена MoSe₂ и оксида железа Fe₃O₄ направляли в седиментационную камеру 2, где они осаждались в течение 8 часов.

Полученные растворы сливали и направляли на экспертизу по определению размера полученных мицелл. Оптимальный диапазон размеров частиц присадки 10^-7-10^-9 м. Осадок из седиментационной камеры направляли на повторную диспергацию, туда же направляли растворы после проведения процесса измерения размера частиц присадки, если они оказывались больше оптимального.

Растворы с мицеллами нужного размера направляли в накопитель 3. Из накопителя растворы поступали в смесительную камеру 4, где при температуре 25-30°С и скорости 300 об/мин их смешивали до получения конечного продукта - смазочной композиции с концентрацией MoSe₂ 0,01 мас.%. Данный температурный и скоростной режим выбран с целью интенсивного перемешивания составляющих смазочной композиции при недопущении испарения присадки в процессе смешивания. В результате получали продукт - противоизносную присадку при следующем соотношении компонентов, мас.%: Fe₃O₄ - 3%, MoSe₂ - 17%, C₁₈H₃₄O₂ - 20%, C₁₈H₃₆O₂ - 60%.

Положительный эффект - предлагаемая присадка позволяет при сравнительно низкой концентрации значительно снизить коэффициент трения и интенсивность изнашивания пар трения и повысить ресурс трибосопряжений машин и механизмов. Кроме того, введение в присадку диселенида молибдена MoSe₂, как дешевого вещества, значительно снижает себестоимость присадки.

Источники информации

1. Берковский Б.М., Медведев В.Ф., Краков М.С. Магнитные жидкости. - М.: Химия, 1989. - С. 159-166.

2. Патент РФ №115917, 2012 г.

3. Патент РФ №2276681, 2006 г. (прототип).

Противоизносная присадка, содержащая молекулы твердой пластичной смазки оксида железа Fe₃O₄ и молекулы поверхностно-активного вещества - олеиновой кислоты С₁₈Н₃₄О₂, отличающаяся тем, что ядро мицеллы дополнительно содержит молекулы твердой пластичной смазки диселенида молибдена MoSe₂ с окружающими их молекулами стеариновой кислоты C₁₈H₃₆O₂ дополнительно при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Fe₃O₄	3%
MoSe₂	17%
С₁₈Н₃₄О₂	20%
С₁₈Н₃₆О₂	60%

Похожие патенты:

Смазочная композиция // 2633697

Смазка пластичная антифрикционная высокотемпературная водостойкая // 2633350

Предлагаемое изобретение относится к смазке пластичной антифрикционной высокотемпературной водостойкой, предназначенной для смазывания узлов трения перспективных транспортных средств, промышленного, автомобильного, строительного и судового оборудования, работающих при средних и высоких нагрузках, а также для оборудования целлюлозно-бумажной промышленности, горно-обогатительного сектора и сахарной промышленности, работоспособной в диапазоне температур -30…+170°C.

Гидравлическое масло арктического назначения // 2631659

Гидравлическое масло арктического назначения с улучшенными низкотемпературными свойствами, предназначено для использования в гидравлических системах строительно-дорожных машин, экскаваторах, бульдозерах, снегоходах, буровых установках и другой технике, которая должна сохранять работоспособность при температуре окружающей среды до минус 65°С.

Способ получения пластичной кальциевой смазки // 2631112

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способам получения пластичных смазок - жировых солидолов, содержащих в качестве загустителей - кальциевые соли высших жирных кислот и находящих широкое применение в качестве антифрикционных смазок массового назначения (для узлов трения автомобилей, тракторов и других механизмов).

Смазочная композиция // 2630959

Изобретение относится к смазочным композициям и может быть использовано в области машиностроения при смазке узлов трения машин и механизмов, в частности двигателей внутреннего сгорания.Техническим результатом является повышение антифрикционных и нагрузочных характеристик смазочных композиций на основе минеральных, синтетических или полусинтетических моторных масел.Технический результат достигается тем, что композиция на основе минерального, синтетического или полусинтетического моторного масла с добавкой алкилового (С6-С12) эфира молочной кислоты (алкиллактат), соединения молибдена - комплекса диоксимолибдена(VI) с бензоилгидразоном 2-гидроски-1-нафтальдегида /комплекс молибдена/ и органических соединений, в качестве органических соединений содержит синтетическое масло на основе эфира пентаэритрита и жирных (С6-С10) кислот (эфира-2), например Б-3В (синтетическое масло), и дополнительно полиэтилсилокеан, а также 2-гидроксинафтилдодецилимин.При этом компоненты добавки взяты в соотношении, мас.

Смазка многоцелевая пластичная антифрикционная // 2630305

Изобретение относится к смазке многоцелевой пластичной антифрикционной, предназначенной для всех видов оборудования, испытывающего высокие удельные или ударные нагрузки (для подшипников качения и скольжения, зубчатых передач и муфт) и работоспособна в диапазоне температур от -30 до +120°С в условиях высокой влажности и кислотности.

Трансмиссионная смазочная композиция // 2629949

Изобретение относится к области смазочных композиций для трансмиссий летательных аппаратов, в частности для смазки трансмиссий винтов вертолетов. Трансмиссионная смазочная композиция содержит базовый состав на основе полиальфаолефинового масла, включающий сложный эфир двухосновной кислоты, загущающую присадку и пакет присадок, включающий антиокислительные присадки в виде фенил-альфа-нафтиламина и 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенола, серуфосфоросодержащую присадку и антипенную присадку.

Композиция консистентной смазки // 2628512

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.

Противоизносная композиция к смазочным маслам // 2627771

Изобретение относится к области машиностроения и производства смазочных материалов и может быть использовано для введения в моторные, трансмиссионные, индустриальные масла и пластичные смазки.

Смазка многоцелевая универсальная высокотемпературная // 2627766

Предлагаемое изобретение относится к смазке многоцелевой универсальной высокотемпературной, предназначенной для применения в узлах трения нагруженного промышленного оборудования, современных транспортных средств, промышленного, строительного и судового оборудования, работающего при температуре от -35°С до +160°С, в условиях высокой влажности и кислотности.

Смазка пластичная антифрикционная высокотемпературная водостойкая // 2633350

Смазка многоцелевая пластичная антифрикционная // 2630305

Трансмиссионная смазочная композиция // 2629949

Смазка многоцелевая универсальная высокотемпературная // 2627766

Смазочная композиция для судового двигателя // 2627696

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции для четырехтактного или двухтактного судового двигателя, содержащей по меньшей мере одно базовое масло для судового двигателя, по меньшей мере один олефиновый сополимер, по меньшей мере один сополимер стирол/гидрированный изопрен, по меньшей мере один сложный эфир глицерина и по меньшей мере один детергент, использование которой способствует экономии топлива и которая имеет хорошие характеристики в отношении чистоты двигателя, в частности чистоты картера.

Водорастворимый смазочный агент для обработки металлов и способ обработки металлов // 2621729

Изобретение относится к водорастворимому смазочному агенту для обработки металлов, содержащему компонент А, компонент В, компонент С и компонент D, где компонент А представляет собой минеральное масло, которое обладает характеристической температурой, измеренной в соответствии с JIS K2242, 570°С или выше, и содержится в количестве 10% мас.

Промывочное масло // 2617117

Изобретение относится к промывочным маслам, которые используются в дизельных двигателях внутреннего сгорания при проведении регламентной замены моторного масла, в частности промывки масляной системы двигателя.

Двухфазная композиция смазочного масла // 2608736

Настоящее изобретение относится к композиции смазочного масла, содержащей смесь: (A) углеводорода в качестве компонента с низкой вязкостью, причем кинематическая вязкость при 40°C указанного компонента с низкой вязкостью находится в диапазоне от 5 до 500 мм2/с, (B) полиалкиленгликоля (PAG) в качестве компонента с высокой вязкостью, в котором массовое отношение кислород/углерод находится в диапазоне от 0,450 до 0,580, причем кинематическая вязкость при 100°C указанного компонента с высокой вязкостью находится в диапазоне от 2,5 до 100 мм2/с, и (C) соединения, используемого в качестве регулирующего компонента, в котором отношение кислород/углерод находится в диапазоне от 0,080 до 0,350, причем указанный регулирующий компонент представляет собой соединение, содержащее алифатический сложный эфир, причем углеродная цепь, отличная от цепи в сложноэфирной группе, составляет от С4 до С18.

Композиция смазочного масла // 2607637

Настоящее изобретение относится к композиции смазочного масла, содержащего: (A) базовое масло, кинематическая вязкость которого при 100°С находится в диапазоне от 1,4 до 6 мм2/с, (B) от 250 до 2000 ч./млн.

Смазочная композиция для двигателя // 2604722

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, содержащей: (а) одно или несколько полиалкиленгликолевых базовых масел, представляющих собой сополимеры бутиленоксида и пропиленоксида, (б) по меньшей мере один детергент, выбранный из салицилатов или фенолятов, в количестве от 0,2 до 2 мас.%, где полиалкиленгликолевое(ые) базовое(ые) масло(а) (а) получено(ы) в результате реакции по меньшей мере одного спирта, содержащего от 8 до 20 атомов углерода, и смеси бутиленоксида и пропиленоксида, причем указанная смесь имеет массовое соотношение бутиленоксида к пропиленоксиду, составляющее от 3:1 до 1:3, и кинематическая вязкость полиалкиленгликолевых базовых масел при 100°C, измеренная в соответствии со стандартом ASTM D445, составляет от 1 до 12 сСт.

Способ снижения коэффициента трения // 2625918

Изобретение относится к машиностроению, в частности к триботехнике, и может быть использовано при обработке рабочих поверхностей деталей машин. Способ подготовки состава-модификатора для металлических пар трения включает приготовление порошковой смеси из дисперсных частиц антигорита Mg6Si4O10(OH)8 и лизардита Mg3Si2O5(OH)4 и размешивание упомянутой порошковой смеси в масле, при этом в упомянутую порошковую смесь дополнительно вводят частицы хризотила Mg6Si4O10(OH)8 и альфа-нитрида бора при следующем соотношении компонентов, мас.