RU2391386C1 - Grease lubricant - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to grease lubricant composition meant for main sliding friction units of motorcars. The composition contains the following in wt %: 12-hydroxystearic acid 14-20; acetic acid 4-5.8; synthetic fatty acids of the C₅-C₆ fraction or hexanoic acid 1.5-2.5; barium hydroxide octahydrate up to complete saponification; N-(diethylaminomethyl)benzotriazole 0.01-0.3; synthetic polyalphaolefin oil with viscosity of 5-12 cS at 100°C - up to 100.

EFFECT: higher hydrolytic stability (resulting from absence of free organic acids and neutral reaction of the medium with the lubricant), improved anti-corrosion properties with respect to copper and wider operating temperature range of the lubricant (from minus 40°C to 150°C).

2 tbl

Description

Изобретение относится к составу пластичных смазок, предназначенных для основных узлов трения скольжения автомобилей.The invention relates to a composition of greases intended for basic sliding friction units of automobiles.

Известна пластичная смазка, используемая для смазывания тяжелонагруженных узлов трения, например узлов трения ступиц колес или рулевого управления автомобилей. Смазка содержит минеральное масло - экстракт селективной очистки масел, кальциевое мыло синтетических жирных кислот фракции C₅-C₉, C₇-C₉, C₂₂ и выше.Known grease used to lubricate heavily loaded friction units, such as friction units of wheel hubs or steering cars. The lubricant contains mineral oil - an extract of selective oil purification, calcium soap of synthetic fatty acids of fraction C ₅ -C ₉ , C ₇ -C ₉ , C ₂₂ and higher.

(Патент РФ №2169171, 1999 г.)(RF patent No. 2169171, 1999)

Недостатками указанной смазки являются низкая температура каплепадения (85-90°С), невысокие противоизносные и недостаточные защитные от коррозии свойства.The disadvantages of this lubricant are low dropping point (85-90 ° C), low antiwear and insufficient corrosion protection properties.

Известна пластичная смазка на основе полиальфаолефинового масла с вязкостью 18-22 сСт при 100°С, загущенного комплексным кальциевым мылом стеариновой и уксусной кислот, содержащая графит и антиокислительные присадки: фенил-α-нафтиламин и ионол.Known grease based on polyalphaolefin oil with a viscosity of 18-22 cSt at 100 ° C, thickened with complex calcium soap of stearic and acetic acids, containing graphite and antioxidant additives: phenyl-α-naphthylamine and ionol.

(Патент РФ №2233313, 2003 г.)(RF patent No. 2233313, 2003)

Также известна пластичная смазка на основе смеси полиальфаолефинового масла с вязкостью 18-22 сСт при 100°С и сложного эфира пентаэритритового спирта и синтетических жирных кислот фракции С₅-С₉, загущенной комплексным кальциевым мылом стеариновой и уксусной кислот, содержащая графит и антиокислительные присадки: фенил-α-нафтиламин и ионол.Also known is a grease based on a mixture of polyalphaolefin oil with a viscosity of 18-22 cSt at 100 ° C and an ester of pentaerythritol alcohol and synthetic fatty acids of the C ₅ -C ₉ fraction, thickened with complex calcium soap of stearic and acetic acids, containing graphite and antioxidant additives: phenyl-α-naphthylamine and ionol.

(Заявка РФ №2003107503, 2004 г.)(RF Application No. 2003107503, 2004)

Недостатками данных смазок являются склонность к упрочнению при контакте с парами воды и недостаточные защитные от коррозии свойства.The disadvantages of these lubricants are the tendency to harden upon contact with water vapor and insufficient corrosion protection properties.

Наиболее близкой к заявляемой является пластичная смазка ШРБ-4, содержащая в качестве дисперсионной среды нефтяное масло, комплексное бариевое мыло, полученное омылением кислот хлопкового масла, синтетических жирных кислот, гидроксистеариновой и уксусной кислот гидроксидом бария, и антиокислительную присадку. Смазка работоспособна при температуре от минус 40°С до плюс 130°С.Closest to the claimed is grease SHRB-4, containing as a dispersion medium petroleum oil, a complex barium soap obtained by saponification of cotton oil acids, synthetic fatty acids, hydroxystearic and acetic acids with barium hydroxide, and an antioxidant additive. The grease is efficient at temperatures from minus 40 ° C to plus 130 ° C.

(www/tradigstar.ru.)(www / tradigstar.ru.)

Недостатками смазки ШРБ-4 являются кислая реакция среды и низкая гидролитическая стабильность, которые приводят к тому, что данная смазка не обладает достаточными защитными от коррозии свойствами, особенно по отношению к меди и ее сплавам.The disadvantages of ShRB-4 grease are the acidic reaction of the medium and low hydrolytic stability, which lead to the fact that this grease does not have sufficient corrosion protective properties, especially with respect to copper and its alloys.

Задачей изобретения является разработка гидролитически стабильной пластичной смазки с нейтральной реакцией среды, обладающей улучшенными защитными от коррозии свойствами по отношению к меди и ее сплавам, а также расширение температурного диапазона работоспособности смазки.The objective of the invention is to develop a hydrolytically stable grease with a neutral reaction medium, which has improved corrosion protection properties with respect to copper and its alloys, as well as expanding the temperature range of the grease.

Для решения поставленной задачи предлагается пластичная смазка, содержащая масло синтетическое полиальфаолефиновое с вязкостью 5-12 сСт при 100°C, 12-гидроксистеариновую, уксусную кислоту, синтетические жирные кислоты (СЖК) фракции С₅-С₆ или гексановую кислоту, гидроксид бария восьмиводный и N-(диэтиламинометил)бензотриазол, при следующем соотношении компонентов, мас.%:To solve this problem, we propose a grease containing synthetic polyalphaolefin oil with a viscosity of 5-12 cSt at 100 ° C, 12-hydroxystearic acid, acetic acid, synthetic fatty acids (FFA), C ₅ -C ₆ fractions or hexanoic acid, eight-water barium hydroxide and N- (diethylaminomethyl) benzotriazole, in the following ratio, wt.%:

12-гидроксистеариновая кислота12-hydroxystearic acid 14-2014-20 Уксусная кислотаAcetic acid 4-5,84-5.8 СЖК фракции С₅-С₆ или гексановая кислотаFFA fractions With ₅ -C ₆ or hexanoic acid 1,5-2,51.5-2.5 Гидроксид бария восьмиводныйBarium hydroxide eight-water до полного омыленияuntil complete saponification N-(диэтиламинометил)бензотриазолN- (diethylaminomethyl) benzotriazole 0,01-0,30.01-0.3 Масло синтетическое полиальфаолефиновоеSynthetic polyalphaolefin oil   с вязкостью 5-12 сСт при 100°Cwith a viscosity of 5-12 cSt at 100 ° C до 100up to 100

Отличием заявляемого технического решения являются содержание в смазке в качестве дисперсионной среды масла синтетического полиальфаолефинового определенной вязкости, содержание в качестве присадки N-(диэтиламинометил)бензотриазола и соотношение компонентов.The difference of the claimed technical solution is the content in the lubricant as a dispersion medium of synthetic polyalphaolefin oil of a certain viscosity, the content of N- (diethylaminomethyl) benzotriazole as an additive and the ratio of the components.

Подобранное соотношение омыляемых компонентов дает возможность получения смазки с нейтральной реакцией среды, что обеспечивает ее гидролитическую стабильность.The selected ratio of saponifiable components makes it possible to obtain a lubricant with a neutral reaction of the medium, which ensures its hydrolytic stability.

Для получения смазки используют:To obtain lubricant use:

12-гидроксистеариновую кислоту по СТП 3-2-73.12-hydroxystearic acid according to STP 3-2-73.

Уксусную кислоту ледяную или ее водный раствор ГОСТ 19814-74.Glacial acetic acid or its aqueous solution GOST 19814-74.

Гексановую кислоту по ТУ 6-09-126-75 или синтетические жирные кислоты фракции С₃-С₆ ГОСТ 23239-78.Hexanoic acid according to TU 6-09-126-75 or synthetic fatty acids of fraction C ₃ -C ₆ GOST 23239-78.

Гидроксид бария восьмиводный по ГОСТ 4107-78, изм. 1.Barium hydroxide eight-water according to GOST 4107-78, rev. one.

Полиальфаолефиновое масло по ТУ 0253-004-54409843-2004 производства ООО «Татнефть-Нижнекамскнефтехим-Ойл».Polyalphaolefin oil according to TU 0253-004-54409843-2004 manufactured by Tatneft-Nizhnekamskneftekhim-Oil LLC.

N-(диэтиламинометил)бензотриазол по ТУ 38.1011223-89 - присадка бетол-1.N- (diethylaminomethyl) benzotriazole according to TU 38.1011223-89 - additive betol-1.

Предлагаемую смазку готовят омылением гидроксидом бария восьмиводным указанных выше кислот в масле синтетическом полиальфаолефиновом при температуре 100°С до нейтральной реакции среды, после чего выпаривают воду при температуре до 180°С, сливают, охлаждают до комнатной температуры и гомогенизируют. В гомогенизированную смазку при перемешивании добавляют присадку бетол-1.The proposed lubricant is prepared by saponification with barium hydroxide eight-water of the above acids in a synthetic polyalphaolefin oil at a temperature of 100 ° C until a neutral reaction of the medium, then water is evaporated at a temperature of up to 180 ° C, drained, cooled to room temperature and homogenized. Betol-1 is added to the homogenized lubricant with stirring.

По вышеприведенной технологии приготовлено 4 образца смазки (табл.1).According to the above technology, 4 samples of lubricant were prepared (Table 1).

Физико-химические, смазочные и защитные от коррозии свойства приготовленных образцов смазки в сравнении со смазкой ШРБ-4 приведены в табл.2.Physico-chemical, lubricating and corrosion-protective properties of the prepared lubricant samples in comparison with ShRB-4 lubricant are given in Table 2.

Таблица 1Table 1 № п/пNo. p / p Наименование компонентовName of components Содержание компонентов в смазке, мас.%The content of components in the lubricant, wt.% 1one 22 33 4four 1one 12-гидроксистеариновая кислота12-hydroxystearic acid 14,014.0 16,516.5 17,017.0 20,020,0 22 Уксусная кислотаAcetic acid 4,04.0 5,55.5 5,75.7 5,85.8 33 Гексановая кислотаHexanoic acid 1,51,5 -- -- 2,52.5 4four СЖК фракции С₅-С₆ FFA fraction C ₅ -C ₆ -- 2,02.0 2,12.1 -- 55 Гидроксид бария восьмиводныйBarium hydroxide eight-water До полного омыленияUntil complete saponification До полного омыленияUntil complete saponification До полного омыленияUntil complete saponification До полного омыленияUntil complete saponification 66 N-(диэтиламинометил)бензотриазолN- (diethylaminomethyl) benzotriazole 0,010.01 0,050.05 0,10.1 0,30.3 77 Масло синтетическое полиальфаолефиновое с вязкостью 5 сСт при 100°СSynthetic polyalphaolefin oil with a viscosity of 5 cSt at 100 ° C Остальное до 100The rest is up to 100 -- Остальное до 100The rest is up to 100 -- 88 Масло синтетическое полиальфаолефиновое с вязкостью 9 сСт при 100°СSynthetic polyalphaolefin oil with a viscosity of 9 cSt at 100 ° C -- Остальное до 100The rest is up to 100 -- -- 99 Масло синтетическое полиальфаолефиновое с вязкостью 12 сСт при 100°СSynthetic polyalphaolefin oil with a viscosity of 12 cSt at 100 ° C -- -- -- Остальное до 100The rest is up to 100

Таблица 2table 2 № п/пNo. p / p Показатели качестваQuality indicators Наименование образцовName of samples ШРБ-4SHRB-4 1one 22 33 4four 55 1one Температура каплепадения, °С (ГОСТ 6793)Drop point, ° С (GOST 6793) ≥240≥240 ≥250≥250 ≥250≥250 ≥250≥250 ≥230≥230 22 Предел прочности (ГОСТ 6793)Tensile Strength (GOST 6793)             при 20°С, Паat 20 ° С, Pa 340340 350350 350350 365365 260260   при 80°С, Паat 80 ° С, Pa 145145 150150 155155 165165 -- 33 Температура сползания (100°C, 0,5 мм), °C (ГOCT 6037)Creep point (100 ° C, 0.5 mm), ° C (GOCT 6037) ≥100≥100 ≥100≥100 ≥100≥100 ≥100≥100 ≥100≥100 4four Вязкость (ГОСТ 7163)
при -20°С (D=10 с^-1)Viscosity (GOST 7163)
at -20 ° C (D = 10 s ^-1 ) 30thirty 100one hundred 120120 205205 710710   при -30°С (D=10 с^-1)at -30 ° C (D = 10 s ^-1 ) 160160 200200 210210 500500 --   при -40°C (D=10 с^-1)at -40 ° C (D = 10 s ^-1 ) 310310 530530 540540 790790 -- 55 Коллоидная стабильность, % (ГОСТ 7142)Colloidal stability,% (GOST 7142) 6,96.9 6,66.6 6,56.5 6,26.2 8,28.2 66 Содержание свободных органических кислот в пересчете на олеиновую кислоту, % (ГОСТ 6707)The content of free organic acids in terms of oleic acid,% (GOST 6707) ОтсутствиеLack of ОтсутствиеLack of ОтсутствиеLack of ОтсутствиеLack of 0,950.95 77 Содержание механических примесей диаметром частиц более 0,075 мм, % (ГОСТ 6479)The content of solids with a particle diameter of more than 0.075 mm,% (GOST 6479) ОтсутствиеLack of ОтсутствиеLack of ОтсутствиеLack of ОтсутствиеLack of ОтсутствиеLack of 88 Стабильность против окисления при 150°С за 10 ч, мг КОН/г смазки (ГОСТ 6793)Stability against oxidation at 150 ° C for 10 hours, mg KOH / g lubricant (GOST 6793) 0,850.85 0,860.86 0,880.88 0,880.88 0,90.9 99 Испытание на коррозию на пластинке из меди марки МО, M1 (100°С, 3 ч) (ГОСТ 7.080)Corrosion test on a plate of copper, grade MO, M1 (100 ° C, 3 h) (GOST 7.080) Выдерж.Aging Выдерж.Aging Выдерж.Aging Выдерж.Aging Выдерж.Aging 1010 Потеря массы пластин из меди марки M1 (3% раствор NaCl, 20°C, 30 сут, толщина слоя 30 мкм), г/м² (ГОСТ 9.054)Weight loss of M1 grade copper plates (3% NaCl solution, 20 ° C, 30 days, layer thickness 30 μm), g / m ² (GOST 9.054) 0,120.12 0,090.09 0,070,07 0,040.04 7,57.5 11eleven Трибологические характеристики на четырехшариковой машине трения (ГОСТ 9490)Tribological characteristics on a four-ball friction machine (GOST 9490)           Р_с, НR _s , N 24502450 24502450 24502450 24502450 23722372 Р_к, НR _to , N 13031303 13031303 13031303 13031303 13031303 И_з, НAnd _s , N 511511 511511 494,9494.9 471,89471.89 471,89471.89 D_и (200Н), ммD _and (200N), mm 0,430.43 0,440.44 0,420.42 0,440.44 0,440.44

Как следует из приведенных данных, предлагаемая смазка (образцы 1-4) по сравнению со смазкой ШРБ-4 при одинаковом уровне трибологических свойств (нагрузка сваривания (Р_св), заедания (Р_к), индекс задира (И_з), диаметр пятна износа (Д_и)) имеет более высокую гидролитическую стабильность (что обусловлено отсутствием свободных органических кислот и нейтральной реакцией среды смазки) и улучшенные защитные от коррозии свойства по отношению к меди в присутствии электролита.As follows from the data presented, the proposed lubricant (samples 1-4) as compared with the grease SHRB-4 at the same level tribological properties (welding load (P _St), seizure (P _k), scuffing index _(B), the diameter of the wear scar (D _and )) has a higher hydrolytic stability (due to the absence of free organic acids and a neutral reaction of the lubricant) and improved corrosion protection properties with respect to copper in the presence of an electrolyte.

Смазка работает в температурном диапазоне от минус 40°С до плюс 150°С в условиях всесезонной эксплуатации, совместима с резинами на органической основе (хлоропреновые, нитрильные), не содержит порошковых включений (графит, дисульфид молибдена, порошки металлов и т.д.), что соответствует требованиям ОАО «Авто ВАЗ».The grease operates in the temperature range from minus 40 ° С to plus 150 ° С under all-weather conditions, is compatible with organic-based rubbers (chloroprene, nitrile), does not contain powder inclusions (graphite, molybdenum disulfide, metal powders, etc.) That meets the requirements of JSC Avto VAZ.

Claims (1)

Пластичная смазка, содержащая дисперсионную среду, 12- гидроксистеариновую и уксусную кислоты, синтетические жирные кислоты фракции С₅-С₆ или гексановую кислоту, гидроксид бария восьмиводный и присадку, отличающаяся тем, что в качестве дисперсионной среды содержит масло синтетическое полиальфаолефиновое с вязкостью 5-12 сСт при 100°С и в качестве присадки - N-(диэтиламинометил)бензотриазол, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
12-гидроксистеариновая кислота 14-20 Уксусная кислота 4-5,8 Синтетические жирные кислоты   фракции С₅-С₆ или гексановая кислота 1,5-2,5 Гидроксид бария восьмиводный до полного омыления N-(диэтиламинометил)бензотриазол 0,01-0,3 Масло синтетическое полиальфаолефиновое   с вязкостью 5-12 сСт при 100°С до 100 A grease containing a dispersion medium, 12-hydroxystearic and acetic acids, synthetic C ₅ -C ₆ fatty acids or hexanoic acid, eight-water barium hydroxide and an additive characterized in that it contains a synthetic polyalphaolefin oil with a viscosity of 5-12 cSt at 100 ° C and N- (diethylaminomethyl) benzotriazole as an additive, in the following ratio of components, wt.%:
12-hydroxystearic acid 14-20 Acetic acid 4-5.8 Synthetic Fatty Acids C ₅ -C ₆ fractions or hexanoic acid 1.5-2.5 Barium hydroxide eight-water until complete saponification N- (diethylaminomethyl) benzotriazole 0.01-0.3 Synthetic polyalphaolefin oil with a viscosity of 5-12 cSt at 100 ° C up to 100