металлоплакирующая присадка к смазочным композициям

Формула изобретения

Металлоплакирующая присадка к смазочным композициям, содержащая карбоновую кислоту, смесь солей карбоновых кислот, воду и минеральное масло, отличающаяся тем, что в качестве карбоновой кислоты она содержит непредельную карбоновую кислоту, выбранную из ряда фракций С₆-С₂₂, а в качестве смеси солей карбоновых кислот она содержит смесь солей одновалентной и двухвалентной меди непредельной карбоновой кислоты, выбранной из ряда фракций С₆-С₂₂ , и соль двухвалентного олова непредельной карбоновой кислоты, выбранной из ряда фракций С₆-С ₂₂, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Непредельная карбоновая кислота, выбранная из
ряда фракций С6-С22	10-45
Смесь солей одновалентной и двухвалентной меди
непредельной карбоновой кислоты, выбранной
из ряда фракций С 6-С22	2-30
Соль двухвалентного олова непредельной карбоновой
кислоты, выбранной из ряда фракций С6-С 22	1-20
Вода	0,001-0,05
Минеральное масло	До 100

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам присадок для смазочных композиций, растворимых в маслах, и может быть широко использовано для уменьшения износа трущихся поверхностей деталей машин и механизмов, преимущественно при большой степени нагружения и высоких частотах взаимного перемещения.

Из уровня техники известна металлоплакирующая присадка [а.с. СССР №859425, кл. С 10 М 1/24], содержащая соль жирной кислоты и олеиновую кислоту, в которой в качестве соли жирной кислоты содержится олеат одновалентной меди при следующем соотношении компонентов, мас.%:

олеат одновалентной меди - 25-60;

олеиновая кислота - до 100.

Из уровня техники известна металлоплакирующая присадка [патент РФ №2044761, кл. С 10 М 129/08, С 10 М 129/08, С 10 М 129/40, С 10 М 105/24, C 10 N 30/06], содержащая олеат меди, олеиновую кислоту, глицерат меди и глицериновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

олеат меди - 3-5;

глицерат меди - 1-3;

глицерин - 5-10;

олеиновая кислота - остальное.

Известна также смазочная композиция [см. патент РФ 2233866, кл. С 10 М 159/18 // C 10 N 10/02, C 10 N 10/08], включающая базовую основу и медно-оловянный стеарат с содержанием в нем 10-30 мас.% меди и 3-8 мас.% олова при следующем соотношении компонентов, мас.%:

медно-оловянный стеарат 0,5-2,0;

базовая основа 98,0-99,5.

Недостатком вышеуказанной композиции является необходимость подогрева медно-оловянного стеарата при введении в базовую основу, в качестве которой по описанию может быть любое минеральное масло, а также агломерирование в маслах при температуре ниже 12-10°С.

Из уровня техники известна также металлоплакирующая присадка к смазочным композициям, взятая за прототип [патент РФ №2186834, кл. С 10 М 163/00, С 10 М 125/14, С 10 М 159/04, С 10 М 129/40, С 10 М 129/58, C 10 N 10/02, C 10 N 30/06], содержащая соль жирной кислоты, органическую кислоту, воду и минеральное масло, которая в качестве соли жирной кислоты содержит смесь солей одновалентной и двухвалентной меди олеиновой, и/или нафтеновой, и/или жирной кислоты фракции C ₆-C₁₇, а в качестве органической кислоты она содержит олеиновую, и/или нафтеновую, и/или жирную кислоту фракции C₆-C₁₇ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

соль одновалентной меди олеиновой, и/или нафтеновой, и/или жирной кислоты фракции C₆-C₁₇ - 1-20;

соль двухвалентной меди олеиновой, и/или нафтеновой, и/или жирной кислоты фракции С₆-С ₁₇ - 1-20;

олеиновая, и/или нафтеновая, и/или жирная кислота фракции C₆-C₁₇ - 10-60;

вода - 0,001-0,05;

минеральное масло - до 100.

К недостаткам прототипа относится высокий коэффициент трения при работе присадки в машинах и механизмах, в том числе с высокими частотами вращения.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение износостойкости трущихся поверхностей деталей машин и механизмов, особенно при работе в условиях повышенных нагрузок и частот перемещения за счет снижения коэффициента трения.

Указанная задача решается за счет того, что металлоплакирующая присадка к смазочным композициям содержит карбоновую кислоту, смесь солей карбоновых кислот, воду и минеральное масло, при этом в качестве карбоновой кислоты она содержит непредельную карбоновую кислоту, выбранную из ряда фракций С ₆-С₂₂, а в качестве смеси солей карбоновых кислот она содержит смесь солей одновалентной и двухвалентной меди непредельной карбоновой кислоты, выбранной из ряда фракций С₆-С₂₂, и соль двухвалентного олова непредельной карбоновой кислоты, выбранной из ряда фракций С₆-С₂₂, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

непредельная карбоновая кислота, выбранная из ряда фракций С₆-С ₂₂ - 10-45;

смесь солей одновалентной и двухвалентной меди непредельной карбоновой кислоты, выбранной из ряда фракций С₆-С₂₂ - 2-30;

соль двухвалентного олова непредельной карбоновой кислоты фракций С₆-С₂₂ - 1-20;

вода - 0,001-0,050;

минеральное масло - до 100.

Металлоплакирующую присадку к смазочным композициям получают следующим образом. В непредельную карбоновую кислоту, выбранную из ряда фракций С₆-С ₂₂, например, техническую олеиновую марки Б-115, представляющую собой смесь карбоновых непредельных кислот C₁₆ -C₂₂, вводят окись одновалентной меди и окись двухвалентного олова, проводят перемешивание, например, пропуская смесь через гидродинамический аппарат при критерии перемешивания Re=10000-60000 и диапазоне температур от 30 до 180°С. Диспергирование и растворение проводят в течение 30-60 мин, при этом образуются соли меди карбоновых непредельных кислот. После растворения оксидов в кислоте отделяют непрореагировавшие окислы фильтрованием.

В результате реакции самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования) образуются одно- и двухвалентные соли меди карбоновых непредельных кислот, соотношение между которыми регулируется длительностью процесса и значением критерия Рейнольдса. Затем в очищенный раствор вводят минеральное масло. Контроль качества готового продукта осуществляют по процентному содержанию меди, которое определяют, растворяя навеску продукта в ледяной уксусной кислоте с последующим титрованием с использованием иодометрии. Содержание меди Cu⁺¹ и Cu ^+II в присадке можно определить методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС).

При плакировании трущихся соединений в первую очередь осаждается медь в присутствии поверхностно-активных веществ, содержащихся в присадке, а затем - олово, коэффициент трения которого меньше, чем у меди, и поэтому становится возможным уменьшить коэффициент трения.

В качестве минерального масла могут быть использованы масла любой группы, в том числе индустриальные, трансмиссионные, моторные, гидравлические и т.п. при обеспечении синергизма.

Использование непредельных карбоновых кислот позволяет получить необходимую молекулярную структуру металлоплакирующей присадки к смазочным композициям, обеспечивающую достижение требуемых физико-химических свойств.

Выбор определенных компонентов и их соотношения обусловлен качеством получаемой присадки и решением поставленной задачи. В табл.1 приведены различные варианты количественного состава металлоплакирующей присадки к смазочным композициям. Влияние состава присадки на коэффициент трения при различных значениях температуры в зоне трения и давления для различных пар трения представлено в табл.2-4.

При использовании других соотношений компонентов присадки в пределах заявленных диапазонов также достигается снижение коэффициента трения.

В качестве побочного технического результата достигается повышение стойкости к расслоению заявляемой металлоплакирующей присадки к смазочным композициям. Период времени, в течение которого присадка не расслаивается, увеличивается до 18 месяцев, что превышает характеристику присадки, описанной в прототипе, в 1,5 раза.

Использование металлоплакирующей присадки к смазочным композициям позволяет значительно снизить коэффициент трения для различных пар трения, в том числе при большой степени нагружения и высоких частотах взаимного перемещения.