Смазочный материал для газотурбинных двигателей

 

„1464I27

Союз Советски

ОПИСАНИЕ

"", ":.-",. .„;:"„ :" ", И ЗО Ь Р Е Т Е Н И Я

К ПАТЕНТУ (61) За1!1;сп.,II,III oT патспта— (22) ""ë.511:ëollo 30.03.73 (21) 1902798, 23- l (32) Приоритет 31.03.72 (31) 23»982 (51) М. Кл. С 10m 3/20

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР

80 делам изобретений н открытий (33)! CI??A

31.убликова о 15.03.75. Бюллетень J¹ 10 (53) УДК 621.892.28 (088.8) Дala опубликования описания 03.11.76 (72) Авторы

П3ООРС (I I IIЯ

Иностранцы

Фрэд Джаффи и Эндрю Джордж 11апэй! (СШЛ) Иностранная фирма

«Стауффер Кемт!ка.! Компани» (США) (71) Заявитель (54) СМАЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

ДЛЯ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

1, г — !1) î,, г «

Изобретс;ше относится к составам смазочных .\1 а сел д. !я г!!Зот(p ollll lllнх двигатслеи на основе синтетических масел.

Ооы Illlilc смазочные масла, например минеральные масла, заменены смазочными маслами и,! ос!!иве синтетических сложных эс!тиров из-за ll J! ÷ !ш .1х В513коcTиых свойств и летучести в рабочих условиях, Эти качества осооенио BBil пы у с.i!23oilных хlасел для автомобильных двш атслсй и газовых турбин самолетов, где рабочнс условия черезвычайно суровы.

Предлагавшиеся в качестве смазочных масел для газовых турб.:!п алифатические сложныс эфиры ди1(ар»оповых кислот, такие как диэфиры ад:1ииновой или себациновой кислоты обладают хорошими показателями вязкости при низких температурах, но их вязкость при высо.;:; темпер атурах столь низка, что они могут применяться только в сочетании со сравните. ь;о большими количествами присадк: . Д-.ëcc они обладают очень малой стой!;ость .о I; окислению даже в сочетании с обычнымн антиокислителями в обычных рабочнк условиях, кроме того имеют тенденцию к термическому разложению.

С целью повьцпсшгя термической стойкости и улучшешгя вязкостш!х свойств материала согласно 1:.зсгбрстсш1!о ь состав иа основе сиитети lccкого эсрирного масла и аитиокислнтсльпо1! !1рисадкн дополнительно введено

20 — -(0 вес. - „эфира изофталевой кислоты общей формуль(где Я! и Р— алкилы, содержащие от 4 до

I5 20 углеродных ато: ов; предпочтительно алкильные группы 1i(и Р2 содержат 6 — 13 углеродных атомов. Диэфир может быть чистым или иметь техническую степень чистоты, т. е. содерх ат до 15 вес. % терефталата. йо В качестве эфирного масла можно использовать диэфиры алифатических дикарбоновых кислот и одноатомных спиртов или эфиры монокарбоновых кислот и многоатомных спиртов.

Наилучшие результаты по антиокислительной стабильности получены при использовании в качестве антиокислительной присадки

0,05 — 5 вес.",;, фентиазина или его производного и 0,05 — -5 вес. i„диариламина. зи Изофтал аты, используемые для изготовле464127

П )O.tîë))tettèå 736;l. 1.

Технические условия юс,=

= М2С!25=

Смазочные материалы нз полимеров

Показатель — G,67 макс

21$ мнн

232,2 мнн.— 45,56

223 $9 ).i8,$9

62

) 6 67

25I,G7

Температура застывания, С

Темтерат))ра вспышки, С вЂ” 60.5

2 9,-1

Температура ния, С воспламене)0

2.09

0,5 макс

l,о

1,0

Общее кислотное число, мг КОН/г

l,0

0,2 макс

l,0

Пс.зри при истаренин при температуре 148,89 С за

t %

«o(o)

<10(0)

<:o(o) <10(o) О, 25 мл(0) <1o(o)

< I 0(0)

< I0(0) <1010) 0,25 мл (О) Ряд 2 (время отстачва ння) <1o(o) 0,25 мл (О) (время отсгаиваРяд 3 ния) 20

2550

2 )50

2460

IG00 мш) Способность нести нагрузку на шасси по Райдеру, фунт/дюйма — 0,16

0,1

3,0 макс

0,1

Изменение вязкости при

37,78 C, %

3 о) $,93 от — 5 до —,15

$,0

0,75

Изменение общего кислотного числа

Изменение веса металлов мг/с)12:

Fp сталь

0,99

2,0

0.74 о,о

>О, ) 0.0 — о,озtt

0,0 о,о

А!

MR

Сп

0,2 о,о

35 о,о о,о

--0 ) о,о — 0,027

0,0 — 0,00S

+0,4

Нет

Нет

Нет

В. 204,4 С, 72 ч, 5,0 л воздуха в I ч:

7,60!

2 2

13,5

Изменение вязкости при

37,78 С, %

7 39

5,98

Изменение веса металлов, мг/с из:

Ее сталь

+0.03

+0,019 о,о

50 — 0,086 — 0,03 о,о о,о

+0.01 о,о — О,027

О,12 о,о

Си

55 М R — 0 137 — 0,27 — 0,27

Тегл)ические услоt) litt ням=.=. »12С125=

Смазочные материалы нз примеров

Нет

Нет

Нет

Отстой (шлам) после фильтрования через сито с размером отверстий 10 мкм

Показатель з

Удовлетворяет

\ требованиям

I 108 11,7 11 1(Осадок

Вязкость сП, прн температуре, *С:

163

Совместимость зластомера с композицией фирмы «Неншенел Сил Дивнжен», 934Е32, прп 204,4 С, 72 ч.

% наC>) »анна

;0,5

2,0»

2,0 мltll

2,0"

2,0"

5 О )) IIII

7,0 мпн

98,S9

5,0

5,02

5,16

31,5

"7,7$ — !7,78

32,15

20 мин

2000 макс

31,11

65 ") экстраполпровано.!

$02

1776

1913 противовспенивающие агенты — кремнийорганические противовспенивающие агенты, например метилсиликоны и силоксаны, Эти вещества обычно вводят примерно в количествах 0,0001 — 0,002 вес.о//О из расчета на вес всего смазочного материала.

В приводимых примерах все перечисленные количества даны в частях по весу из расчета на вес всей композиции, если нет особой оговорки.

Пример 1. Исходную смесь смазочного материала для газовых турбин готовят, смешивая 77,79 ч. ди- (2-этилгексил) -изофталата с 17,17 ч. ди- (2-этилгексил) -адипината.

Затем в эту смесь вводят (ч.) 1,50 500/О-ного раствора полиметилметакрилата в нейтральном масле («акрилоид HP 848» фирмы «Ром энд Хас») и следующие количества компонентов, ч.: этилдиоктилфентиазин 1,50 трикрезилфосфат 0,50

n,à -диоктилдифениламин 1,50 бензотриазол 0,002 себациновая кислота 0,025

Пример 2. Исходную смесь готовят, смешивая 71,00 ч. ди- (2-этилгексил) -,изофталата с 24,445 ч. диизодециладипината. Масло готовят с той же смесью добавок, что и в примере 1, с тем исключением, что с исходной смесью смешивают 1 ч. 500/1о-ного полиметил мета крил ата.

Пример 3. Смазочный материал для газотурбинных двигателей готовят, смешивая следующие количества компонентов, ч.: ди- (2-этилгексил) -изофталат 78,52 ди- (2-этилгексил) -адипинат 17,28 алкилполиметакрилат («акрилоид

707» фирмы «Ром энд Хас») 1,50

/г,н(-диоктилдифениламин 1,00

N-ýòèëäèоктилфентиазин 0,85

4.4 -метилбис- (2,6-ди-трет-бутилфенол) 0,50 трикрезилфосфат 0,50 бензотриазол 0,02 себациновая кислота 0,025 противовспенивающий агент— метилсиликон 5106

Смазочные материалы, описанные в примерах 1 — 3, испытывают в соответствии с техническими условиями фирмы «Форд мотор

1(oмпани» на смазочные материалы для газотурбинных двигателей (ESG-М2С125-А) .

Полученные результаты приведены в табл. 1.

Противовспенивающие характеристики: !

Ряд 1 (время отстаивания) Коррозия свинца, мг/дюйз)з, при 162 78 С 1 ч.

Стойкость к коррозии и

25 окислению

А. 175 С, 72 ч, 5,0 л воздуха в! ч:

Отстой (шлам) после фильтрования через сито с размером отверстий

40 10 м

Изменение общего кислотного числа

464127

Данные, приведенные в табл. 1, показывают, что смазочные материалы, описанные в примерах 1 — 3, удовлетворяют требованиям, которые приводятся B технических условиях

Форда. Смазочные материалы, изготовление которых было описано в примерах 1 — 3, испытывалп в соответствии с методиками испытан и, приведенными в «Навал Эйр Системс Комменд», Департамент Морского флота, спецификацпп XAS2351, параграф 3.4.4.».

Температура нефти 148,89 С, температура нижней трубкп 287,78 С, скорость подачи воздуха 1000 мл/ми:, длительность испытания 48 ч, температура камеры 93,3 С, Результаты испытания приведены в табл. 2.

Таблица 2

Смазочные материгль| из примеров

Показатель С 357.2

18,0 (9,3

1 ! 0,9 !

323 с39

357,2

Критическая температ; ра, Оценка осадка

Осадок в трубке, мг

Осадок на фильтре, мг

Потребление нефти, мл

Вязкость при температуре

37,78 С, сП: первоначальная через 24 ч через 48 ч

12,0

6,8

5,0

6,0

3i,0

50

32,0

31с38

31.31

35,0

38,4

34,80

36,35

40,50

i +9,19 29

1о

Ь 4,44

1 6 изменение вязкости

20.0 процент возрастания

Общее кислотное число, КОН/г: первоначальное через 24 ч через 48 ч и, 0о8

0,24

0;23

2,20

1,92

?,18

3,09

4,10 т,8

+ 3,98 изменение общая оценка

14,1

Пример 4. Исходную смесь готовят.

;смешивая 70 ч. тригептаната триметилолпропана с 30 ч. ди- (2-этилгексил) -изофталата.

В эту исходсную смесь добавляют 1,50 ч. полиметилметакрилата. Получечная смесь имеет следующие характеристики:

Вязкость, сП, при температуре, С:

98,89 5,08

37,78 29,84 — 1?,78 1339

Индекс вязкости 107

Пример 5. Исходную смесь готовят, смешивая 75,0 ч. тригептаната триметилолпропана с 25,0 ч. ди-(2-этилгексил) -изофталата. В эту исходную смесь добавляют 1,25 ч. полиметилметакрилата. Полученная смесь имеет следующие характеристики:

Вязкость, сП, при температуре, С:

98,89 5,05

37,78 30,18 — 17,78 1459

Индекс вязкости 103

Пример б. 80 ч. тригептаната триметилолпропана смешивают с 20 ч. ди-(2-этилгвксил) -изофталата и 1,0 ч. полиметилметакрилата, описанного в примере 5. Эта смесь имеет следующие характеристики:

Вязкость, сП, при температуре, С:

98,89 4,95

37,78 30,95 — 17,78 1б53

Индекс вязкости 89

Исходные смеси, описанные в примерах

4 — б, удовлетворяют техническим условиям

Форда при смешении со следующими количествами присадок, ч:

Х-этилдиоктилфентиазин 1.50 п,H -äèîêòèëäèôåíèëàìèí 1,50 трикрезилфосфат 0,50 бензотриазол 0,02 себациновая кислота 0,025

Пример 7. Исходную смесь, состоящую полностью из диизодециладипината, смешивают с набором присадок, описанных в примере 1. Полученную смесь подвергают испытаниям на стойкость к окислению при

204,4 С, описанным в табл. 1. Результаты опытов 1 и 2 приведены в табл. 3.

Габлица 3

Показатель

11зменение вязкости при тем- l пературе 37,78 С

Изменение общего кислотного

-.íñëà

2,1

3,8

16.10

16,10

Изменение веса металлов, мг/см :

Мд

Ге, сталь

А1 — 1,039 — 0,023

О 1ст i c l в те т — 0,992

40 —;0,015

Отсутств1ет — 0.069

0,77

Ag !

CU

Осадок (щлам) после фильтрования сквозь фильтр с размером отверсти1 10 мкм> 0 — 1,231

28.0 — 1,223

24,0

Из приведенного в табл. 3 видно, что смазочные материалы на основе адипинатов, хотя и дают хорошие характеристики изменения вязкости, содержат слишком много шлама, т. е. слишком быстро образуют зна55 чительный осадок и обладают слишком высокой способностью вызывать коррозию магния и меди для того, чтобы их можно было использовать в газовых турбинах, Лналогичыо этому образование кислоты и повышение

6р кислотного числа в этих смесях сильно снижает их пригодность для указанной цели.

Предмет изобретения

1. Смазочный материал для газотурбинных

65 двигателей, содержащий синтетическое эфир464127

С-OR2

11

Составитель Л. Иванова

Редактор Е. Хорина Техред О. Гуменк)к Корректор В. Брь:ксина

Заказ 6174 Тираж 593 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раугиская наб., д, 4/5

Череповецкая городская типография нос масло и антиокислительную присадку, отлача)о)цпйсл тем, что, с целью пîaûøåíèÿ термической стойкости и улучшения вязкостнык свойств материала, а его состав дополнительно введено 20 — 90 вес.",, эфира изофталевой кислоты общей формулы

II

С OR) где R), К, — алкилы, содеряагцие от 4 ул

20 углеродш)к атомов.

2. Смазочный материал по и. 1, отлантои)uucч тем, что в качестве синтетического эфирного масла введен диэфир алифатической дикарбоновой кислоты и одноатомного спирта или эфир монокарбоновой кислоты и многоатомного спирта.

3. Смазочный материал по пп. 1 и 2, отлика)оцийся тем, что в качестве антиокислительной присадки введено 0,05 — 5 вес.",о фентиазина или его производного и 0,05 — 5 вес.",, диариламипа.