RU2044762C1

RU2044762C1 - Protective lubricant composition

Info

Publication number: RU2044762C1
Application number: RU93025597A
Authority: RU
Inventors: Н.Р. Саркисянц; Ю.Н. Шехтер; В.В. Самгина; Т.Д. Ломинадзе; И.М. Уварова; Е.Н. Минкина; В.Г. Литвиненко; В.М. Школьников; А.Б. Порай-Кошиц; В.Г. Фошкин
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1993-04-28
Publication date: 1995-09-27

Abstract

FIELD: lubricant materials. SUBSTANCE: composition has, wt.-% molybdenum disulfide 0.3-10.0; graphite 0.3-10.0; zinc dialkyldithiophosphate 0.7-20.0; fraction (210-360 C) of shale resin 0.2-7.0, and mineral oil the rest. EFFECT: enhanced quality of composition. 2 tbl

Description

Изобретение относится к антифрикционным защитным противоизносным композициям (АЗПК). АЗПК такого типа применяются в тяжелонагруженных узлах трения в качестве самостоятельного смазочного материала, а также как добавка к технологическим и индустриальным маслам. The invention relates to anti-friction protective anti-wear compositions (AZPK). AZPKs of this type are used in heavily loaded friction units as an independent lubricant, as well as as an additive to technological and industrial oils.

Известен антифрикционный материал, содержащий, мас. MоS₂ 60-30, жидкую формальдегидную смолу 30-40, глицерина 10-30 [1]
В России организовано производство трансмиссионных масел для высоконагруженных трубчатых передач, например, известно масло, содержащее, мас. высокодисперсный углерод 1,5-5,0% диалкилдитиофосфат Zn 3,0-5,0; смолосодержащий остаток перегонки нефти 6,0-20,0; диалкилнафталин 0,5-1,0; минеральное масло 89-69 [2]
Известны также другие смазочные материалы.Known anti-friction material containing, by weight. MoS ₂ 60-30, liquid formaldehyde resin 30-40, glycerol 10-30 [1]
In Russia, the production of transmission oils for highly loaded tubular gears has been organized, for example, oil containing, by weight, is known. fine carbon 1.5-5.0% dialkyl dithiophosphate Zn 3.0-5.0; gum-containing oil distillation residue 6.0-20.0; dialkylnaphthalene 0.5-1.0; mineral oil 89-69 [2]
Other lubricants are also known.

Смазочное масло, содержащее, мас. графит 1-3; полиизобутилен или полиметакрилат 1-5; диалкилдитиофосфат Zn 0,5-2,5; продукт взаимодействия хлорированного парафина с фенолом, обработанный монохлористой серой и гидратом окиси бария 0,5-1,0; нефтяное масло 96,0-88,5 [3]
Смазочно-охлаждающая жидкость, содержащая мас. MoS₂ 4,0-5,0; олеиновую кислоту 12,0-15; технический жир 10,0-12,0; полифенилметилсилоксан 4,0-5,0; керосин 15,0-25; сульфофрезол 45,0-62 [4]
Наиболее близкой к предлагаемой композиции является масло, содержащее, мас. Дисульфид молибдена 0,45-0,54 Графит 0,06-0,15 Полиметакрилат Д 0,5-2,0
Кислый эфир алкини- лянтарной кислоты 0,07-0,15 Нефтяное масло до 100 [5]
Недостатками известной композиции являются низкий уровень противоизносных свойств и недостаточная эффективность по снижению коррозионно-механического износа в условиях обводнения и загрязнения смазочного материала абразивными примесями, а также недостаточно высокая способность к деэмульгированию, что исключает его применение в индустриальных маслах для горнодобывающего оборудования и как самостоятельного защитного смазочного материала в малой сельхозтехнике.Lubricating oil containing, by weight. graphite 1-3; polyisobutylene or polymethacrylate 1-5; dialkyl dithiophosphate Zn 0.5-2.5; the product of the interaction of chlorinated paraffin with phenol, treated with sulfur monochloride and barium oxide hydrate 0.5-1.0; Petroleum oil 96.0-88.5 [3]
Cutting fluid containing wt. MoS ₂ 4.0-5.0; oleic acid 12.0-15; technical fat 10.0-12.0; polyphenylmethylsiloxane 4.0-5.0; kerosene 15.0-25; sulfofresol 45.0-62 [4]
Closest to the proposed composition is an oil containing, by weight. Molybdenum disulfide 0.45-0.54 Graphite 0.06-0.15 Polymethacrylate D 0.5-2.0
Acid of alkynyl succinic acid 0.07-0.15 Petroleum oil up to 100 [5]
The disadvantages of the known composition are the low level of anti-wear properties and insufficient efficiency to reduce corrosion and mechanical wear in conditions of flooding and contamination of the lubricant with abrasive impurities, as well as insufficient emulsification ability, which excludes its use in industrial oils for mining equipment and as an independent protective lubricant material in small agricultural machinery.

Необходимые требования, которые предъявляются к смазочным материалам подобного класса, включают в себя высокие противоизносные свойства, способность снижать коррозионно-механический износ в условиях обводнения и загрязнения абразивными примесями, а также повышенная способность к деэмульгированию. Necessary requirements for lubricants of this class include high anti-wear properties, the ability to reduce corrosion and mechanical wear in conditions of flooding and contamination with abrasive impurities, as well as increased ability to demulsify.

Предлагается защитная смазочная композиция, содержащая, мас. Дисульфид молибдена 0,3-10,0 Графит 0,3-10,0
Диалкилдитиофосфат цинка 0,7-20,0
Фракция сланцевой смолы 210-360^оС 0,2-7,0 Минеральное масло до 100
Далее приводится характеристика используемых в предлагаемой смазочной композиции компонентов.A protective lubricating composition comprising, by weight. Molybdenum disulfide 0.3-10.0 Graphite 0.3-10.0
Zinc dialkyldithiophosphate 0.7-20.0
Shale resin fraction 210-360 ^о С 0.2-7.0 Mineral oil up to 100
The following is a description of the components used in the proposed lubricating composition.

Для приготовления смазочной композиции используют дисульфид молибдена марки ДМС (ТУ 0106-8-90 и ТУ 0106-11-90) или марки ДМВС-1 (ТУ 101232- 72 c изм. 1, 2). For the preparation of the lubricating composition, molybdenum disulfide of the DMS brand (TU 0106-8-90 and TU 0106-11-90) or the DMVS-1 brand (TU 101232-72 c amend. 1, 2) is used.

Дисульфид молибдена марки ДМС представляет собой продукт, полученный сплавлением парамолибдата аммония, серы и соды с последующей отмывкой. ДМС предназначен для производства антифрикционных смазок, применяемых в тяжелом горношахтном и обогатительном оборудовании, в моторных и трансмиссионных приводах, бытовой технике. DMS brand molybdenum disulfide is a product obtained by fusion of ammonium paramolybdate, sulfur and soda, followed by washing. VHI is intended for the production of antifriction greases used in heavy mining and processing equipment, in motor and transmission drives, and household appliances.

Дисульфид молибдена марки ДМВС-1 представляет собой высокодисперсную 20% -ную суспензию MoS₂ (ЦМТУ 06-1-68) в водно-спиртовой среде, полученную путем диспергирования в акустическом поле (ТУ 101232-72 изм.1, 2). Размер частиц основной части MoS₂ до 1 мкн. Применяется в качестве противоизносной присадки к смазкам, смазочно-охлаждающим жидкостям.DMVS-1 brand molybdenum disulfide is a highly dispersed 20% suspension of MoS ₂ (CMTU 06-1-68) in a water-alcohol medium, obtained by dispersion in an acoustic field (TU 101232-72 amendment 1, 2). The particle size of the bulk of MoS _{2 is} up to 1 micron. It is used as an antiwear additive to lubricants, cutting fluids.

Графит представляет собой высокодисперсную суспензию в минеральном масле, стабилизированную добавками (ТУ 21-0282050-06-88). Препарат применяется в качестве добавки к обкаточному и эксплуатационному маслам в двигателях внутреннего сгорания для получения максимально смазывающего действия и уменьшения трения и износа. Graphite is a highly dispersed suspension in mineral oil, stabilized by additives (TU 21-0282050-06-88). The drug is used as an additive to break-in and operational oils in internal combustion engines to obtain the most lubricating effect and reduce friction and wear.

Диалкилдитиофосфат Zn (ДФ-11) представляет собой 50%-ный раствор диалкилдитиофосфата Zn, полученного на основе изобутилового и 2-этилгексилового спиртов в минеральном масле, ОСТ 38.01398-86 изм. 1-5. Используется для улучшения антиокислительных, противоизносных и антикоррозионных свойств смазочных масел. Dialkyl dithiophosphate Zn (DF-11) is a 50% solution of dialkyl dithiophosphate Zn, obtained on the basis of isobutyl and 2-ethylhexyl alcohols in mineral oil, OST 38.01398-86 var. 1-5. It is used to improve the antioxidant, antiwear and anticorrosive properties of lubricating oils.

Фракция 210-360^оС сланцевой смолы в предлагаемой смазочной композиции выполняет функции стабилизатора дисперсии MoS₂ и графита и синергетически усиливает антикоррозионное действие диалкилдитиофосфата цинка.The fraction 210-360 ^о С of the shale resin in the proposed lubricating composition serves as a stabilizer of the dispersion of MoS ₂ and graphite and synergistically enhances the anticorrosive effect of zinc dialkyldithiophosphate.

Фракция 210-360^оС cланцевой смолы является продуктом дистилляции сланцевой смолы (ТУ 38.40989-89).Fraction 210-360 ^о С of shale resin is a product of distillation of shale resin (TU 38.40989-89).

Минеральное масло И-50А (ГОСТ 20799-88 c изм.1) представляет собой дистиллятное масло из малосернистых нефтей кислотно-щелочной очистки или из сернистых нефтей селективной очистки. Используется в качестве рабочей жидкости в гидравлических системах станочного и промышленного оборудования, для строительных дорожных и других машин, работающих на открытом воздухе, для смазки мало- и средненагруженных зубчатых передач и т.д. Mineral oil I-50A (GOST 20799-88 with amendment 1) is a distillate oil from low-sour oils of acid-base treatment or from sulphurous oils of selective treatment. It is used as a working fluid in hydraulic systems of machine-tool and industrial equipment, for construction road and other machines working outdoors, for lubrication of light and medium loaded gears, etc.

Защитную смазочную композицию готовят по следующей технологии. Protective lubricant composition is prepared according to the following technology.

Дисульфид молибдена и часть минерального масла нагревают до 80-90^оС, подвергают интенсивной механической обработке на гомогенизаторе роторно-щелевого типа при числе оборотов около 1400 об/мин в течение 40 минут, затем в смесь добавляют графит с частью масла, поднимают температуру и обработку в указанном режиме продолжают до полной выпарки воды из смеси, конечная температура 140^оС. При продолжающейся механической обработке полученную суспензию охлаждают до 100^оС, после чего загружают фракцию 210-360^оС сланцевой смолы с оставшейся частью масла, при 80^оС загружают диалкилдитиофосфат Zn. Композицию охлаждают до 50-60^оС при непрерывной механической обработке, а затем затаривают.Molybdenum disulfide and portion of the mineral oil are heated to 80-90 ^{° C,} is subjected to intensive mechanical treatment in a homogenizer of rotor-type slot at a speed of about 1400 rev / min for 40 minutes, then added to the mixture with the graphite part of the oil, the temperature was raised and processing in this mode is continued until complete evaporation of water from the mixture, the final temperature of 140 ^C. with continued mechanical processing of the resulting slurry was cooled ^to 100 ° C, then charged fraction 210-360 ^C. shale oil with the remainder of the oil, at 80 ° ^C was charged dialkyldithiophosphate Zn. The composition is cooled to 50-60 ^about With continuous machining, and then pack.

Предлагаемым способом было приготовлено 3 образца заявляемой смазочной композиции, составы которых приведены в табл.1. The proposed method was prepared 3 samples of the inventive lubricating composition, the compositions of which are given in table 1.

Известный состав приготовлен согласно оптимальному составу, мас. Минеральное масло 98,80
Кислый эфир алкени- лянтарной кислоты 0,10 Дисульфид молибдена 0,51 Графит 0,09 Полиметакрилат Д 0,5
Для приготовления образцов определяли способность к деэмульгированию, противоизносные свойства при обводнении и абразивном износе, а также фреттинг-коррозию при обводнении по нижеприведенным методикам, позволяющим дифференцировать качество испытуемых композиций.The known composition is prepared according to the optimal composition, wt. Mineral oil 98.80
Alkenylate succinic acid ester 0.10 Molybdenum disulfide 0.51 Graphite 0.09 Polymethacrylate D 0.5
For the preparation of samples, the ability to demulsify, anti-wear properties during watering and abrasive wear, and fretting corrosion during watering were determined by the following methods, which allow differentiating the quality of the tested compositions.

Противоизносные свойства при обводнении смазочных композиций оценивали по изменению диаметра пятна износа по ГОСТ 9490 после интенсивного замешивания в нее 50 воды:
Δd_и (d₂ d₁ d₁) 100 где d₁ диаметр пятна износа исходного смазочного материала;
d₂ диаметр пятна износа смазочного материала с 50% воды.Anti-wear properties during the watering of lubricating compositions were evaluated by changing the diameter of the wear spot according to GOST 9490 after intensively mixing 50 water in it:
Δd _and (d ₂ d ₁ d ₁ ) 100 where d _{1 is the} diameter of the wear spot of the original lubricant;
d ₂ diameter of the wear spot of the lubricant with 50% water.

Противоизносные свойства в условиях абразивного износа определяли по изменению диаметра пятна износа ГОСТ 9490 после смешения смазочной композиции с полисилоксановой жидкостью 132-24 в соотношении 30:70 по вышеприведенной формуле, где d₂ диаметр пятна износа смеси смазочной композиции с полисилоксановой жидкостью.Anti-wear properties under conditions of abrasive wear were determined by changing the diameter of the wear spot GOST 9490 after mixing the lubricant composition with polysiloxane liquid 132-24 in the ratio of 30:70 according to the above formula, where d _{2 is the} diameter of the wear spot of the mixture of the lubricant composition with polysiloxane liquid.

Фреттинг-коррозию при обводнении испытуемого материала определяли следующим образом. В смазочную композицию замешивали механическим способом 20% воды. Fretting corrosion during watering of the test material was determined as follows. The lubricant composition was mechanically mixed with 20% water.

Сущность метода заключается в определении размера и вида следа износа на смазанных металлических поверхностях, находящихся в условиях колебательного реверсивного трения скольжения с малой амплитудой проскальзывания. Диапазон определения следа износа 0,2-1 мм, вида поверхности трения 1-5 баллов (5 баллов идеально чистая поверхность, 1 балл 100% поражения поверхности). The essence of the method is to determine the size and type of wear trace on lubricated metal surfaces that are in conditions of vibrational reverse sliding friction with a small slip amplitude. The range of determining the trace of wear is 0.2-1 mm, the type of friction surface is 1-5 points (5 points perfectly clean surface, 1 point 100% surface damage).

Способность к деэмульгированию смазочных композиций определяли методом ASТМ-140 L фирмы King Industries по отстою воды во времени в стеклянных цилиндрах после механического смешивания с водой 1:1. Результаты испытаний представлены в табл.2. The ability to demulsify lubricating compositions was determined by the King Industries ASTM 140 L method by the time lag of water in glass cylinders after mechanical mixing with water 1: 1. The test results are presented in table.2.

Как видно из табл.2, предлагаемая композиция (примеры 1-3) отвечает предъявляемым требованиям, обладает высокими противоизносными свойствами при обводнении и абразивном износе, повышенной способностью к деэмульгированию, а также высокой эффективностью по снижению фреттинг-коррозии при обводнении. As can be seen from table 2, the proposed composition (examples 1-3) meets the requirements, has high anti-wear properties during watering and abrasive wear, increased ability to demulsification, as well as high efficiency to reduce fretting corrosion during watering.

Claims

PROTECTIVE LUBRICANT COMPOSITION containing mineral oil, molybdenum disulfide and graphite, characterized in that the composition further comprises a fraction of 210 360 ^o C shale resin and zinc dialkyldithiophosphate in the following ratio, wt.

Molybdenum disulfide 0.3 10.0
Graphite 0.3 10.0
Zinc dialkyldithiophosphate 0.7 20.0
Fraction 210 360 ^o With shale resin 0.2 7.0
Mineral Oil Else