Мастильна композиція

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и машиностроительной отрасли при создании масел, пластичных смазок, рабочих и гидравлических жидкостей, обеспечивающих их высокие нагрузочные и антифрикционные свойства в парах трения медный сплав-сталь за счет реализации эффекта избирательного переноса. Известны смазочные композиции на основе минеральных и синтетических масел, содержащих в качестве присадок для улучшения смазочных свойств соли карбоновых кислот [Кулиев А.М. Химия и технология присадок к маслам и топливам Л.: Химия. -1985. - С. 104]. Известны смазочные композиции на основе минеральных масел, содержащих в качестве присадок для улучшения их эксплуатационных свойств соли длинноцепочечных карбоновых кислот [Skoulios A., Zuzzatl V., Acta Crystaliogr., 14, 278 (1961)] и сами карбоновые кислоты [Gallot В., Acta Crystaliogr., 15,826(1962)]. Однако указанные смазочные композиции имеют низкую прогивоизносную активность. Кроме того, применяемые в известных композициях соли длинноцепочечных карбоновых кислот в присутствие следовых количеств воды гидролизуются и вызывают кислотную коррозию трущихся металлических поверхностей. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемом смазочной композиции является смазочная композиция МКФ-18Х, содержащая, мае, % [Масла, вырабатываемые предприятиями минхимиефтепрома СССР/Каталог-справочник. Под ред. В.М. Школьникова, H.A. Кузнецова, М.: ЦНИИТЭ-Нефтехим, 1990. С.56]: ХФ-18 (дистиллятное масло глубокой селективной очистки) 50 Олеиновые кислоты + + окись меди 50 К недостаткам прототипа следует отнести низкую противоизносную и антифрикционную активность. Кроме того, выпускаемая промышленностью смазка МКФ-18Х содержит большую концентрацию действующего вещества, что приводит к ее удорожанию. Смазка "Трибокор" (ДФ-11 74,6% мае; МКФ-18Х 22,4% мае; олигоэфиры 3,0% мае.) по эксплуатационным характеристикам не уступает присадке VP-357 фирмы "Optimol" (Германия), однако высокое процентное содержание олеата меди приводит к существенному ее удорожанию. Задачей изобретения является повышение противоизносных, нагрузочных и антифрикционных свойств индустриальных масел за счет реализации эффекта избирательного переноса в парах трения медный сплавсталь, уменьшения концентрации вводимых действующих веществ и расширения полезного спектра действия заявляемой смазочной композиции. Поставленная задача решается тем, что смазочная композиция на основе индустриальных масел и солей карбоновых кислот, согласно изобретению дополнительно содержит аминоспирты общей формулы NRR' (СН2)nОН, где R = R' = Н, Alk; n = 2-6, координационных соединений общей формулы где R = R' = Н, Alk; X = AL, B, Ga, Ln, Sn, Pb, и соли галоидкарбоновых кислот переходных 3d-металлов общей формулы где R = HalCH2(CH2)m. Hal2CH2(CH2 )n. НаІ3С(СН2)n; Hal = F, CI, Br; m =1-17; М = Cu(ll), Cu(l), Ni(ll), Zn(ll), Mo(ll), Mn(ll), Fe(ll), Fe(lll), Ti(lI) при следующим соотношении компонентов. Вес.%: Введение аминоспиртов в смазочную композицию приводит к тому, что в случае гидролиза солей галоидкарбоновых кислот последние нейтрализуются аминоспиртами по схеме: Кроме того, установлено, что при повышенных температурах (условия в точечных контактах трущихся пар), происходит образование сложных эфиров по схеме: Высокие противоизносные ,- антифрикционные и нагрузочные свойства заявляемой смазочной композиции обусловлены совместным действием солей галоидкарбоновых кислот и координационных соединений. Исследования показали, что на поверхности стального образца образуется тонкая медная пленка, характерная для реализации эффекта избирательного переноса. При этом роль вводимых комплексных соединений сводится к образованию их ионизированной формы, которая выступает прекрасной транспортной формулой для переноса ионов меди на поверхность с последующим их восстановлением. Это можно выразить следующими реакциями: Введение солей карбоновых кислот, содержащих карбоксильную группу, позволяет получить высокие адсорбционные органические слои на металлической поверхности трения, что улучшает противоизносные свойства заявляемой смазочной композиции. Аминоспирты в концентрациях менее 0,15 мас.% не позволяют полностью нейтрализовать кислотные свойства галоидкарбоновых кислот, тогда как введение их более 1 % маc, никак не сказывается на эксплуатационных характеристиках заявляемой смазочной композиции и приводит к ее удорожанию. Введение координационных соединений в диапазоне 0,3-1,7% мае. попадает под классический механизм действия координационных соединений в случае реализации эффекта избирательного переноса. Добавление солей галоидкарбоновых кислот переходных 3d-металлов в количестве менее 0,1% мае. снижает нагрузочные свойства предлагаемой смазочной композиции, тогда как введение в количестве более 0,5% мае. существенным образом не влияет на повышение нагрузочных характеристик. Приводим примеры конкретного исполнения заявляемой смазочной композиции. Пример. В 122 г моноэтаноламина добавляют при нагревании до 70°С 64 г В(ОН)3- Реакционную массу выдерживают в течение 30 мин до образования прозрачного гомогенного раствора (раствор А), В 1,5 г раствора А добавляют 0,1 г медной соли трихлоруксусной кислоты, 94 г минерального масла и полученную реакционную смесь выдерживают при тщательном перемешивании в течение 1 ч при температуре 70°С до образования гомогенного раствора. Охлажденная смазочная композиция готова к употреблению. Составы смазочных композиций приведены в табл. 1 и 2. Смазочную композицию исследуют на машине трений, аналогичной СМЦ-2, с парами трения колодкаролик со скоростью 1,5 м/с и путем трения 57103 м, материал-сталь 40Х, колодки БрАЖ9-4. Коэффициент взаимного перекрывания равен 0,13. Начальная шероховатость 0,30-0,80 мкм для стального образца и 0,6243,80 мкм для бронзового (табл. 3). При испытании износ регистрируют весовым методом на аналитических весах 2 кл. точности типа ВЛР200 ГОСТ 24104-80. Весовую интенсивность износа определяют по формуле: где Q - потеря массы образца; Sn - площадь контакта; L - путь трения. Температуру в зоне измеряют хромель-капелевой термопарой, силу трения тензо-балки. Выбор оптимальных концентраций проводят на нагрузках, близких к предельным. Из данных табл. 4 следует, что смазочные свойства предлагаемых смазочных композиций существенно выше, чем у прототипа и базового масла И-20А. По сравнению с прототипом при одинаковой макси-мальной нагрузке fтр и Ід ниже в 3,8-6,8 и 5,1-5,6 раза соответственно. Так, Ртах выше в 1,5 раза, а fтр и Ід ниже в 1,22,1 и 7,6-8,3 раза соответственно по сравнению с базовым маслом И-20А. Таким образом, смазочные характеристики могут быть существенно улучшены добавлением в композицию аминоспирта, комплексного соединения и соли галоидкарбоновой кислоты при совместной присутствии. Смазочные композиции могут быть использованы в качестве легированных масел.