Олива для холодильних машин

Олива для холодильних машин, що містить нафтову оливу, 4-метил-2,6-дитретинний бутилфенол, яка відрізняється тим, що з метою підвищення протизносних властивостей, містить суміш три-н-бутилового ефіру ортофосфорної кислоти з бензотріазолом і/або суміш три-ноктилового ефіру ортофосфорної кислоти з бензотріазолом при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас % 4-метил-2,6-дитретинний бутилфенол 0,2-0,4 суміш три-н-бутилового ефіру ортофосфорної кислоти з бензотріазолом в масовому співвідношенні 1 0,001 і/або суміш три-н-октилового ефіру ортофосфорної кислоти з бензотріазолом в масовому співвідношенні 1 0,0005 0,5-2,0 нафтова олива до 100 Винахід належить до олив для холодильних машин побутової холодильної техніки, які працюють з використанням холодоагенту R 600а - ізобутану Протягом багатьох десятиріч при виробництві побутової холодильної техніки для змащування компресорів побутових холодильників, морозильників використовувались нафтові оливи, а як холодоагент дихлордифторметан R 12 Монреальський протокол з речовин, що руйнують озоновий шар Землі, ВІДНІС хлорфторвуглеводні до групи речовин з високою озоноруйнівною здатністю Виробництво та застосування R 12 на даний час підлягає забороні Для заміни R 12 був рекомендований озонобезпечний холодоагент R 134а тетрафторетан, який не містить хлору Проте, Кіотський протокол до Рамочної Конференції про зміну клімату ВІДНІС ВСІ фторпохідні до групи "парникових газів", в тому числі і R 134а, Кіото 1997 р [1] Всі країни стали зазнавати тиск з боку ряду міжнародних організацій на користь використання екологічно чистих природних вуглеводнів, які мають нульовий потенціал руйнування озонового шару та зневажно малий потенціал глобального потепління [1, 2] Він доступний, з доброю енергетичною віддачею, з низькою температурою стискування, сумісний з нафтовими (мінеральними) оливами, які використовувались в холодильних системах, що працюють на R 12 [2] Оливи для холодильних машин поряд з низькою температурою застигання, доброю сумісністю (розчинністю) з холодоагентом, ХІМІЧНОЮ стабільністю при контакті з холодоагентом, антиокислювальними та антикорозійними властивостями, повинні мати достатній рівень протизносних властивостей Добра сумісність R 600а з нафтовими оливами визначила ДОЦІЛЬНІСТЬ використання нафтових олив у холодильних системах з використанням R 600а У побутових холодильниках, морозильниках, що працювали з використанням R 12, застосовувалась, практично єдина в країнах СНД нафтова олива Хф 12 - 16, стабілізована антиокислювальною присадкою 4-метил - 2,6 дитретинний бутилфенол ГОСТ 5546-86* (прототип) Проте олива Хф 12 - 16 не може в повній мірі забезпечити змащування компресорів холодильних машин, які працюють з використанням холодоагенту R 600а, за протизносними властивостями Це пояснюється тим, що раніше в нафтові оливи для холодильних машин, в тому числі і в оливу Хф 12 - 16, які пра Серед вуглеводнів привернув увагу ізобутан 1 (О ю (О ю 56567 металом за іонним механізмом [4], кисень фосфорильної групи, який несе частково негативний заряд завдяки чому ці сполуки здатні до хемосорбції на поверхні металу, чим і сприяють зниженню зношення при помірних навантаженнях та при більш низьких температурах [4] Триалкілові ефіри фосфорної кислоти, які мають поляризованість, повинні сприяти заощадженню електроенергії, згідно з наведеною вище інформацією МІХ, як правило, мають високі антикорозійні властивості, але наявність діалкілових ефірів може створити небезпеку корозійного впливу на мідь, з іншого боку ЗМІННІ СОЛІ діалкілових ефірів фосфорної кислоти є ефективним інгібіторами корозії [6] Технічні триалкілові ефіри фосХолодоагент R 600а - ізобутан (СНз)з СН, на форної кислоти можуть містити до 2% діалкілового відміну від R 12 - дихлордифторметану, не містить ефіру ХІМІЧНО активних елементів, які здатні до взаємодії з поверхнею металу, і рівень протизносних власДля усунення теоретично можливого незначтивостей робочої суміші "нафтова олива - ізобуного корозійного впливу на мідь, до складу пропотан" буде істотно нижче рівня робочої суміші "нафнованої оливи вводяться пасиватори МІДІ, ЯКІ за това олива - дихлордифторметан" Недоліком рахунок утворення неактивних хелатних сполук на холодоагенту R 600а є його горючість та пожежоповерхні МІДІ не лише захищають її, але й запобінебезпечність У зв'язку з цим обмежується об'єм гають каталітичному впливу МІДІ на окисність олихолодоагенту R 600а при заправлянні в побутові ви, підвищують стабільність оливи проти окисненхолодильники, морозильники, знижуються консня Рекомендована концентрація пасиватору для труктивні габарити компресорів та для забезпевведення в оливу зазвичай дуже мала і складає чення доброго тепловідведення від поверхонь 0,0005 - 0,002% [7] компресора, що труться, була потрібна менш в'язЯк пасиватор МІДІ МИ обираємо бензотріазол ка олива, ніж олива Хф 1 2 - 1 6 приблизно в два (амінобензол), який пасивуючи поверхню МІДІ, зарази Зниження в'язкості змащувальної оливи, як хищає и від корозії, а змащувальну оливу - від відомо, призводить до зниження змащувальних окиснення Але й, напевне, як амін в умовах темвластивостей Необхідність поліпшення протизнопературного режиму при роботі компресора на сних властивостей нафтової оливи для холодильстискання, утворює сіль з діалкіловим ефіром фоних машин з використанням R 600а стає очевидсфорної кислоти, яка може стати інгібітором короним зії [6] У оливи різного призначення для поліпшення У основу винаходу поставлене завдання ствозмащувальних властивостей і підвищення ЗНОСОрення оливи для холодильних машин, які працюСТІЙКОСТІ поверхонь, що труться, вводять присадки ють з використанням холодоагенту R 600а, на наз певною ХІМІЧНОЮ структурою, у вигляді поверхфтовій основі, яка мала б поліпшені протизносні нево активних речовин з полярними групами або властивості порівняно з прототипом при збереорганічні сполуки, що містять хлор, сірку, фосфор, женні низкотемпературних, антикорозійних та іназот або їх сполучення Відомо, що деякі ПОХІДНІ ших властивостей на рівні прототипу кислот фосфорної, дитюфосфорної, тюфосфорисПоставлене задания досягається тим, що олитої являють собою ефективні протизносні присадва для холодильних машин, яка містить нафтову ки ВІДМІННОЮ особливістю яких є здатність знижуоливу, 4-метил-2,6-дитретинний бутилфенол, з вати зношення поверхонь тертя при помірних метою підвищення протизносних властивостей навантаженнях і при більш низьких температурах, містить суміш три-н-бутилового ефіру ортофосфопідвищувати навантаження заїдання і забезпечурної кислоти з бензотріазолом і/або суміш три-нвати високу гладкість поверхні [4] Вони знаходять октілового ефіру ортофосфорної кислоти з бензозастосування при виробництві гідравлічних, редуктріазолом при наступному співвідношенні інгредієторних олив та інших нтів, мас % Становить інтерес інформація з бюлетеня МІХ 4-метил-2,6-дитретинний бутилфе(Міжнародний інститут холоду) під рубрикою "Що нол 0,2 - 0,4 потрібно знати про поляризовані добавки в холосуміш три-н-бутилового ефіру ортодильних оливах'?" - "поляризовані добавки в холофосфорної кислоти з бензотріазолом дильних оливах сприяють заощадженню електров масовому співвідношенні 1 0,001 енергії в результаті підвищення ефективності і/або суміш три-н-октилового ефіру теплообміну і зниженню зношення устаткування" ортофосфорної кислоти з бензотріа"На металевих деталях утворюється гранична плізолом в масовому співвідношенні 1 вка, яка забезпечує змащування і захищає деталі 0,0005 0,5-2,0 від руйнування" [5] нафтова олива до 100 Для приготування оливи використовуються Теоретичний пошук та практичні досліди досировинні компоненти, що випускаються за чиннизволили нам зробити висновок про ДОЦІЛЬНІСТЬ ми НТД використання як протизносної присадки триалкілових ефірів фосфорної кислоти, які мають полярЯк нафтову основу, доцільно використовувати ність і поляризованість, здатність взаємодіяти з низькозастигаючі трансформаторні оливи з темпецювали у контакті з R 12 - дихлордифторметаном для поліпшення протизносних властивостей добавки (присадки) не вводили, в них не було необхідності, оскільки дихлордифторметан, завдяки наявності хлору, сам був ефективним протизносним агентом, він надавав робочій суміші "нафтова олива - дихлордифторметан" досить високий рівень протизносних властивостей Це підтверджується результатами опублікованих [3] досліджень, на підставі яких був зроблений висновок, що холодоагент R 12 - дихлордифторметан, поліпшує протизносні властивості оливи, в контакті з якою він працює, і тому олива не потребує протизносних присадок ратурою застигання не вище мінус 45°С Наприклад, трансформаторна олива марки ВГ ТУ 38 4011978 - 98 або суміш її з низькозастигаючою оливою - веретенною АУ за ТУ 38 1011232 - 89 Антиокислювальну присадку 4-метил-2,6дитретинний бутилфенол за ТУ 38 5091237 - 90 Як протизносну присадку, використовується три-ноктиловий або три-н-бутиловий ефіри ортофосфорної кислоти за ТУ 6-02-733-84 Бензотриазол - за ТУ 6-09-12-91-87 Технологія виготовлення До апарату, який має перемішуючий пристрій, оболонкудля нагрівання гарячим теплоносієм і 56567 охолодження - холодним, подають нафтову оливу Температуру в апараті підвищують до 105 - 110°С, до апарату вводять, попередньо змішані, добре взаєморозчинні три-н-бутиловий або три-ноктиловий ефір ортофосфорної кислоти та бензотріазол Перемішування і охолодження продовжують до температури 80 - 70°С і до апарату вводять 4-метил-2,6-дитретинний бутилфенол Охолодження суміші продовжують до температури 60 40°С і оливу зливають крізь фільтр у тару ВІДПОВІДНО ДО заявленого винаходу були виготовлені 6 зразків олив, сировинні інгредієнти яких наводяться в таблиці № 1 Таблиця 1 Сировинні інградіенти 4-метил-2,6-дитретинний бутилфенол Суміш три-н-бутилового ефіру ортофосфорної кислоти з бензотріазолом в масовому співвідношенні 1 0,001 Суміш три-н-октилового ефіру ортофосфорної кислоти з бензотріазолом в масовому співвідношенні 1 0,0005 Нафтова олива Співвідношення інгредієнтів, мас % №№ зразків олив 1 0,2 2 0,2 3 0,2 4 0,2 5 0,2 6 0,2 0,5 1,0 2,0 05 1,0 2,0 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 ФІЗИКО-ХІМІЧНІ показники зразків 1, 2, 3, 4, 5, 6 наводяться в таблиці № 2 Таблиця 2 ФІЗИКО-ХІМІЧНІ показники В'язкість кінематична, м^/с при 50°С при 40°С Температура застигання, °С Триболопчні характеристики на чотиркульковій машині тертя ГОСТ 9490 - критичний тиск РКр, Н - показник зношення, діаметр плями зношення (Дзн) при осьовому навантаженні 196 Н, 1 година, мм Корозійний вплив на сталь на мідь Стабільність осад після окислення, % Кислотне число після окислення, МГ КОН/1 Прототип №№ зразків олив 1 2 3 4 5 6 11,2 10,2 -50 11,0 -53 17,4 24,5 11,1 10,9 -42 -52 -54 9,8 -56 313 352 392 450 392 450 490 0,65 0,42 0,38 0,40 0,43 0,40 0,48 Витр Витр 0,005 Витр Витр 0,003 Витр Витр Відс Витр Витр Відс Витр Витр 0,002 Витр Витр Відс Витр Витр Відс 0,04 0,04 0,02 0 03 0,03 0 030 0,04 Як видно з даних таблиці 2 зразки олив 1, 2, З, 4, 5, 6 порівняно з прототипом мають кращі протизносні властивості критичне навантаження Ркр, що визначає величину навантаження до заїдання (352 - 490Н), значно вище ніж у прототипу (313Н), показник зношення Дзн складає 0,48 - 0,38мм супроти 0,65мм у прототипу Варто відзначити, що нафтова олива менш в'язка ніж у прототипа, до введення присадок має показник зношення ДзН - 0,75мм (дані в таблиці не наводяться) Таким чином, олива для холодильних машин ВІДПОВІДНО ДО заявленого винаходу, ВІДПОВІДНО до заявленого інтервалу КІЛЬКІСНИХ співвідношень переважає прототип за протизносними властивостями та забезпечує ни -55 зькотемпературні, антикорозійні властивості, стабільність проти окиснення Дослідно-промислові партії оливи для холодильних машин, яка названа "Олива холодильна АЗМОЛ ХМИ" виготовлені у ВІДПОВІДНОСТІ З заявляємим винаходом по узгодженим ТУ У 23 200152365-143-2001, пройшли випробування з позитивними результатами в ЗАТ "Группа NORD", виробництво компресорів м Донецьк На AT АЗМОЛ почато промислове виробництво пропонованої оливи Використана література 1 "Холодильная техника" № 4 2000 р (Crop 6) 7 56567 8 2 "Холодильная техника" № 12 1999 р 5 "Холодильная техника" № 12 2000 р (Стор 7) (Стор 29) 3 Экспресс информация "переработка и неф6 Д Кпаман «Смазки и родственные продуктехимия" №30 1999 р Москва (Стор 25) ты» Москва, «Химия», 1988 р (Стор 147) 4 Н Э Виноградова "Противоизносные при7 Ч Дж Бонер «Редукторные и трансмиссионсадки к маслам", Москва, «Химия» 1988 р ные масла», Москва, «Химия», 1967р (Стор 124) Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24