Багатофункціональна присадка до змащувальних олив

1. Багатофункціональна присадка до змащувальних олив, що містить нафтову оливу і сульфонат лужного металу, яка відрізняється тим, що як сульфонат лужноземельного металу вона містить сульфонат кальцію з алкільним радикалом С18-С36, а також додатково містить комплексну сполуку сульфонату кальцію з амідами вугільної або тіовугільної кислоти, що мають в своєму скла 37408 Приклад 1 за прототипом До хімічного реактора з перемішуючим пристроєм та підігрівом завантажуємо 60 г присадки НСК, що містить 38% нейтрального сульфонату кальцію з алкільним радикалом С16-С24, і додаємо в реактор при перемішуванні 20 г розчину, що містить 9 мл води, 2 г гліцерину і 9 г карбаміду. Нагріваємо отриману суміш до температури 50°С і перемішуємо до одержання густої сметаноподібної маси, після чого додаємо 20 г оливи SAE-10 і перемішуємо до одержання однорідного розчину. Одержуємо 100 г присадки, яка містить 1% кальцію та 4,2% азоту. Приклад 2 До хімічного реактора завантажуємо 96 г присадки НСК, аналогічно прикладу 1, і до даємо в реактор при перемішуванні 4,2 г розчину, що містить 1,8 мл дистильованої води і 2,4 г карбаміду з розрахунку: 1 моль сечовини на 1 моль НСК або 2 атоми азоту на 1 атом кальцію. Нагріваємо отриману суміш при перемішуванні до одержання густої сметаноподібної маси, після чого додаємо 199,8 г оливи SAE-10 і доводимо температуру в реакторі до 110°С. Одержуємо 300 г присадки, яка містить 0,53% кальцію та 0,37% азоту. Методом рідинної хроматографії та масспектрометрії визначили, що присадка за прикладом 2 містить 86,4% мінеральної оливи, 10% комплексної сполуки сульфонату кальцію з амідами вугільної кислоти та 3,5% нейтрального сульфонату кальцію, що складає 28,8% від завантаженого НСК. Одержана комплексна сполука містить 3,8% кальцію і 3,2% азоту та має молекулярну масу (кріоскопія) біля 1100 одиниць. Приклад 3 До хімічного реактора завантажуємо 136 г присадки НСК, що містить 35% нейтрального сульфонату кальцію з алкільним радикалом С 24-С36, і додаємо в реактор при перемішуванні 48,4 г розчину, що містить 18 мл дистильованої води і 30,4 г тіокарбаміду із розрахунку 10 молей тіокарбаміду на один моль НСК або 20 атомів азоту на один атом кальцію. Обробляємо суміш аналогічно прикладу 2, після чого додаємо 115,6 г оливи SAE-10 і доводимо температуру в реакторі до 110°C. Одержуємо 300 г присадки, яка містить 0,53% кальцію і 3,73% азоту. Методом рідинної хроматографії і масспектрометрії визначили, що присадка за прикладом 3 містить 68% нафтової оливи, 31,8% комплексної сполуки сульфонату кальцію з амідами тіовугільної кислоти і 0,2% нейтрального сульфонату кальцію, що складає 2,5% від завантаженого НСК. Одержана комплексна сполука містить 1,65% кальцію і 11,7% азоту і має молекулярну масу (кріоскопія) біля 2300 одиниць. Приклад 4 До хімічного реактору завантажуємо 100 г присадки НСК, що містить 40% нейтрального сульфонату кальцію з алкільним радикалом С 22-С24, та додаємо в реактор при перемішуванні 15,9 г розчину, що містить 6,3 мл дистильованої води і 9,6 г карбаміду із розрахунку 4 моля карбаміду на 1 моль НСК або 8 атомів азоту на 1 атом кальцію. Обробляємо суміш аналогічно прикладу 2, після чого додаємо 184,1 г оливи SAE-10 і доводимо температуру в реакторі до 110°С. Одержуємо 300 г присадки, яка містить 0,53% кальцію і 1,49% азоту. Методом рідинної хроматографії і масспектрометрії визначили, що одержана присадка містить 86,4% нафтової оливи, 18,4% комплексної сполуки сульфонату кальцію з амідами вугільної кислоти і 0,4% нейтрального сульфонату кальцію, що складає 3% від завантаженого НСК. Одержана комплексна сполука має молекулярну масу (кріоскопія) біля 1400 і містить 2,8% кальцію та 8,1% азоту. Приклад 5 До хімічного реактору завантажуємо 100 г присадки НСК, аналогічно прикладу 4 і додаємо в нього при перемішуванні 25,2 г розчину, що містить 12,6 мл дистильованої води, 9,6 г карбаміду і 3 г амонію молібденовокислого. Обробляємо суміш аналогічно прикладу 2, після чого додаємо 174,8 г оливи SAE-10 і доводимо температуру в реакторі до 110°С. Одержуємо 300 г присадки, яка містить 0,53% кальцію і 1,56% азоту. Методом рідинної хроматографії і масспектрометрії визначили, що одержана присадка містить 78% нафтової оливи, 21,5% комплексної сполуки сульфонату кальцію з амідами вугільної кислоти і 0,6% нейтрального сульфонату кальцію, що складає 4,5% від завантаженого НСК. Одержана комплексна сполука має молекулярну масу біля 1700 одиниць і містить 2,4% кальцію та 2,3% азоту. Приклад 6 До хімічного реактору завантажуємо 100 г присадки НСК, аналогічно прикладу 4 і додаємо в нього при перемішуванні 61,6 г розчину, що містить 9,6 г карбаміду, 27 мл дистильованої води і 15 г амонію молібденовокислого. Нагріваємо отриману суміш при перемішуванні до одержання густої сметаноподібної маси, після чого додаємо 148,4 г оливи SAE-10 і доводимо температуру в реакторі до 110°С. Одержуємо 300 г присадки, яка містить 0,53% кальцію і 1,83% азоту. Методом рідинної хроматографії і масспектрометрії визначили, що отримана присадка містить 66% нафтової оливи, 31% комплексної сполуки сульфонату кальцію з амідами вугільної кислоти і 0,6% нейтрального сульфонату кальцію, що складає 4,5% від завантаженого НСК. Одержана комплексна сполука має молекулярну масу біля 2200 одиниць і містить 1,7% кальцію і 5,9% азоту. При виготовленні дослідних зразків було встановлено, що при введенні в присадку менш ніж 1 моля карбаміду або тіокарбаміду на 1 моль нейтрального сульфонату кальцію, тобто менше двох атомів азоту на 1 моль НСК, утворення комплексної сполуки сульфонату кальцію з амідами вугільної або тіовугільної кислоти виражене слабо. При введенні в присадку більш ніж 10 молей амідів або тіоамідів на 1 моль сульфонату кальцію різко погіршується розчинність в оливі комплексних сполук, які одержуються при цьому. Коефіцієнт перетворення нейтрального сульфонату кальцію в описану комплексну сполуку коливається від 71,2 до 97%, внаслідок чого в готовій присадці може міститися від 3,5 до 0,2% НСК, що не прореагував. 2 37408 Одержані багатофункціональні присадки випробувані в оливі SAE-20 і в моторній оливі Mobil Special 15W-40 API SF/CC. В процесі випробувань визначені загусні властивості присадок, а також протизношувальні та антифрикційні властивості за ASTM D4172-82. Випробування присадок провадилось на чотирикульковій машині тертя фірми Falex Corporation. Анти фрикційні властивості оцінювали за величиною встановленого коефіцієнта тертя - f-вст, а протизношувальні властивості - за діаметром плями зношування кульки. Діаметр зношування в мм. Результати випробувань наведені в таблиці. Представлені результати випробувань показують, що використання в складі присадки комплексної хімічної сполуки нейтрального сульфонату кальцію з амідами вугільної або тіовугільної кислоти надає присадці в'язкісні властивості. При цьому додавання 2% присадки підвищує індекс в'язкості олив на 4-9 одиниць та збільшує в'язкість оливи при 100°С на 0,4-1,5 мм 2/сек. Одночасно поліпшуються протизношувальні і антифрикційні властивості присадки. Кращі анти фрикційні властивості мають зразки присадки, що містять комплексні сполуки сульфонату кальцію з 6-8 атомами азоту на моль нейтрального сульфонату кальцію і присадки, одержані на основі тіокарбаміду. Ці ж зразки мають кращі протизношувальні властивості. Ще більш високі протизношувальні і антифрикційні властивості демонструють зразки, які містять амоній молібденовокислий у кількості більшій, ніж 1%. Проте неможливо одержати стабільну присадку з вмістом амонію молібденовокислого в кількості більшій, ніж 5%. Якщо в присадці міститься менше 10% комплексної сполуки сульфонату амонію з амідами вугільної або тіовугільної кислоти, знижуються її експлуатаційні властивості, а при вмісті в присадці більш ніж 31% комплексної сполуки, різко збільшується в'язкість і погіршується розчинність присадки. Джерела інформації 1 Патент Российской Федерации № 2085574 кл. С10М141/08, 1997. Таблиця Показатели Вязкость масла SAE-20 с 2% присадки при 100°С, мм 2/с Индекс вязкости масла SAE-20 с 2% присадки Диаметр износа в масле SAE-20 с 1% присадки, при нагрузке 147 Н, мм Коэффициент трения в масле SAE-20 с 1% присадки при нагрузке 147 Н Диаметр износа в масле Mobil Special 15W-40 с 1% присадки, при нагрузке 392 Н, мм Коэффициент трения в масле Mobil Special 15W-40 с 1% присадки при нагрузке 392 Н Примеры 4 1 2 3 5 6 8,47 8,81 10,03 9,46 9,28 9,34 92 96 101 99 97 98 0,42 0,36 0,26 0,31 0,28 0,24 0,062 0,060 0,046 0,059 0,048 0,044 0,45 0,44 0,35 0,41 0,37 0,34 0,068 0,063 0,050 0,060 0,046 0,045 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3