RU2395563C1 - Пластичная смазка - Google Patents
Пластичная смазка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2395563C1 RU2395563C1 RU2009105304/04A RU2009105304A RU2395563C1 RU 2395563 C1 RU2395563 C1 RU 2395563C1 RU 2009105304/04 A RU2009105304/04 A RU 2009105304/04A RU 2009105304 A RU2009105304 A RU 2009105304A RU 2395563 C1 RU2395563 C1 RU 2395563C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grease
- fluorine
- thickener
- antioxidant
- modified
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пластичным смазкам, предназначенным для смазывания узлов трения машин и механизмов, работающих в условиях высоких нагрузок и скоростей скольжения. Сущность: смазка содержит, мас.%: дисульфид молибдена 0,1-8; загуститель 10-15; ультрадисперсные алмазы, модифицированные фторсодержащим олигомером общей структурной формулы (C2F4)nCOF, где n=102-103, при соотношении ультрадисперсные частицы:олигомер 50:1-1:50 0,1-12; антиокислитель 0,3-0,5; нефтяное масло остальное. Технический результат - увеличение ресурса работы узлов трения машин и механизмов за счет улучшения антифрикционных и противозадирных свойств смазки, расширение области применения. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к пластичным смазкам, в частности к пластичным смазкам, предназначенным для смазывания узлов трения машин и механизмов, работающих в условиях высоких нагрузок и скоростей скольжения.
Основным назначением смазывания является разделение движущихся относительно друг друга твердых поверхностей с целью сведения к минимуму трения и износа. Наиболее часто применяемыми материалами для этой цели являются масла и смазки. Выбор смазки определяется большей частью конкретным применением.
Пластичные смазки в основном состоят из жидкого смазывающего вещества, например масла, загустителей и различных присадок. Базовое масло может быть как естественного, так и искусственного происхождения. Консистентные смазки предпочтительно содержат от 5 до 20 вес.% загустителя.
Одними из основных загустителей, используемых в пластичных смазках, являются литиевые мыла предпочтительно стеариновой и 12-гидрооксистеариновой кислот и соединения мочевины, которые содержат в своей молекулярной структуре функциональную группу мочевины (-NHCONH-). Эти соединения, как правило, включают моно-, ди- или полисоединения мочевины.
С целью придания смазкам определенных свойств (противоизносных, противозадирных, антиокислительных, противокоррозионных и др.) в пластичные смазки могут быть включены различные присадки в количествах, обычно используемых в этой области применения.
Известны смазочные композиционные материалы для тяжелонагруженных узлов трения, которые состоят из смазочной основы и функционального наполнителя - смесь наночастиц алмаза и графита (заявка WO 93/01261 (PCT/RU 91/00134)) и неионогенное поверхностно-активное вещество в виде раздельно взятых или в сочетании: амин синтетической жирной кислоты (C6-C18), амид синтетической жирной кислоты (C6-C18), сложный эфир синтетической жирной кислоты (C6-C18), эфир высшего первичного спирта (C10-C16), синтетическую жирную кислоту (C10-C16), которые создают на поверхностях трения тонкую экранирующую пленку, предотвращающую износ и уменьшающую силу трения между контактирующими деталями.
Наиболее близким к предлагаемому является смазочный композиционный материал, содержащий дисперсную присадку, в котором в качестве смазочной основы использованы нефтяные и синтетические масла, загуститель, отличающийся тем, что в качестве дисперсной присадки используют продукт, представляющий собой нанодисперсные частицы, модифицированные фторсодержащим олигомером с молекулярной массой 2000-5000 ед. и общей формулой Rf-R1, где Rf - фторсодержащий радикал, R1 - концевая функциональная группа -OH; -NH2; -COOH; -CF3, при соотношении нанодисперсные частицы:олигомер = 100:1-1:100, при следующем соотношении компонентов, мас.%: дисперсная присадка 0,1-22, смазочная основа - остальное до 100 [Патент RU №2248389, МПК C10M 161/00; C10M 147/04; C10M 125/00; C10N 30/06; 2004 г.].
Такой смазочный композиционный материал обеспечивает высокую износостойкость узла трения и повышение эффективности смазки при эксплуатации в тяжелонагруженных узлах трения. Содержание присадки находится в диапазоне 0,1-22,0 мас.%.
К недостаткам прототипа следует отнести:
- сравнительно высокий коэффициент трения;
- недостаточную эффективность смазочной композиции в тяжелонагруженных узлах трения;
- высокое содержание нанодисперсных частиц в заявленном составе (до 22%).
Технической задачей заявляемого изобретения является повышение противозадирных и антифрикционных свойств пластичной смазки.
Поставленная задача решается тем, что предлагаемая пластичная смазка, содержащая нефтяное масло и загуститель в качестве смазочной основы и дисперсную присадку, при этом в качестве дисперсной присадки содержит дисульфид молибдена и наночастицы ультрадисперсных алмазов (УДА), модифицированных фторсодержащим олигомером общей структурной формулы (C2F4)nCOF, где n=102-103, при соотношении ультрадисперсные алмазы:фторсодержащий олигомер 50:1-1:50 и дополнительно антиокислитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Ультрадисперсные алмазы, | |
модифицированные указанным фторсодержащим | |
олигомером | 0,1-12,0 |
Дисульфид молибдена | 0,1-8,0 |
Антиокислитель | 0,3-0,5 |
Загуститель | 10,0-15,0 |
Нефтяное масло | остальное |
Для предлагаемой пластичной смазки используют, например, нефтяные масла с температурой застывания от минус 60 до минус 45°C и кинематической вязкостью при 50°C от 5 до 12 мм2/с, например, марок МВП, МС-8 и др.
В качестве загустителя используют полимочевинный загуститель [Данилов А.М. "Пластичные смазки на полимочевинах", М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1995 г.] или литиевое мыло стеариновой или 12-оксистеариновой кислоты.
Дисульфид молибдена MoS2 используют марки Molykote Microsize с размером частиц основной части 0,65-0,75 мкм, может быть использован высокодисперсный порошкообразный дисульфид молибдена иных марок.
В качестве антиокислительной добавки используют, например, дифениламин - ГОСТ 194-80, фенил-β-нафтиламин (Нафтам-2) - ГОСТ 39-79. Могут быть использованы иные аналогичные известные для этих целей вещества.
В качестве фторсодержащего олигомера общей структурной формулы (C2F4)nCOF, где n=102-103, используют ультрадисперсный порошкообразный политетрафторэтилен (ТУ 0257-001-02698192-94) - порошкообразный продукт белого цвета, без запаха, полученный термогазодинамическим способом из отходов производства фторопласта-4 (ГОСТ 10007-80), размер частиц 1±0,5 мкм.
В качестве наночастиц ультрадисперсных алмазов используют водную суспензию наноалмазов детонационного синтеза из смеси тринитротолуол-гексоген с размером частиц 4-6 нм, например, производства ФГУП «Комбинат» Электрохимприбор» по ТУ 95-98 Ж83-Р1229 - Продукт ультрадисперсный углеродсодержащий очищенный ПУУО-Вх:
содержание основного вещества в твердой фазе, % - 96,0;
содержание несгораемых примесей в твердой фазе, % - 2,2;
содержание окисляемых форм углерода в твердой фазе, % - 1,6;
содержание твердой фазы в водной суспензии - 13,3%.
Согласно современным представлениям очищенные УДА представляют собой материал, состоящий из частиц 4-6 нм, каждая из которых имеет алмазное ядро, покрытое внешней стабилизирующей оболочкой из углерод-кислородных функциональных групп, и очень сложную поверхностную структуру, и находятся в составе агрегатированных различным образом частиц. Такие частицы объединяются в кластеры размером 20-60 нм, которые в свою очередь образуют более крупные разрушаемые УЗИ агрегаты до нескольких сотен нанометров (Долматов В.Ю. Ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза. Получение, свойства, применение. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003, 344 с.).
Модифицирование ультрадисперсных алмазов осуществляется путем их обработки дисперсией (10-20 мас.%) фторсодержащего олигомера общей структурной формулы (C2F4)nCOF, где n=102-103, в подходящем разбавителе (спирте, ацетоне и т.п.) с последующим удалением растворителя упариванием.
Для интенсификации процесса модифицирования ультрадисперсных алмазов целесообразно использование для интенсификации процесса ультразвукового процессора (например, УЗП-125). Время гомогенизации определяется составом композиционного материала и массой приготавливаемой партии и находится в диапазоне от 10-20 мин до 3-4 часов.
Отличием предлагаемого изобретения от прототипа является то, что в качестве наночастиц используют ультрадисперсные алмазы, модифицированные фторсодержащим олигомером общей структурной формулы (C2F4)nCOF, где n=102-103, при соотношении ультрадисперсные алмазы:фторсодержащий олигомер 50:1-1:50, и дополнительно дисперсная присадка содержит дисульфид молибдена. При заявленном количественном соотношении компонентов предлагаемая дисперсная присадка обеспечивает:
- увеличение износостойкости композиционного смазочного материала с модифицированными ультрадисперсными алмазами вследствие хемосорбции олигомерных молекул на поверхности контртела и образование устойчивого перенесенного слоя, состоящего из дисперсных частиц дисульфида молибдена, ультрадисперсного алмаза и частиц изнашивания ПТФЭ;
- увеличение гидролитической стабильности дисульфида молибдена к термоокислительной деструкции.
Заявленная совокупность существенных признаков предлагаемого состава ранее не была известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».
Ультрадисперсные алмазы (УДА), модифицированные фторсодержащим олигомером, в сочетании с загустителем - литиевым мылом стеариновой или 12-оксистеариновой кислоты или полимочевинным загустителем, нефтяным маслом и антиокислительной добавкой проявляет ранее неизвестные для нее свойства - антифрикционные, а в сочетании с дисульфидом молибдена проявляется синергетический эффект, обусловленный межмолекулярным взаимодействием компонентов смазочной композиции между собой. Технический результат заключается в неожиданно высоких противозадирных и антифрикционных свойствах предлагаемого состава, проявляющихся одновременно.
Обнаруженный авторами заявленного изобретения синергизм смазывающего действия системы дисульфид молибдена - ультрадисперсные алмазы (УДА), модифицированные фторсодержащим олигомером общей структурной формулы (C2F4)nCOF, где n=102-103, позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию «изобретательский уровень».
Предлагаемая пластичная смазка может быть приготовлена из известных материалов по общепринятой технологии приготовления пластичных смазок и использована в промышленности. Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявленной композиции критерию «промышленная применимость».
Заявляемую пластичную смазку готовят следующим способом.
Для осуществления заявляемого изобретения было приготовлено 5 составов по изобретению (примеры 1-5). Сравнительный состав - пример 6 (контрольный) - получали аналогично составам по изобретению, но с заменой заявляемого фторсодержащего олигомера общей структурной формулы (C2F4)nCOF, где n=102-103, на фторсодержащий олигомер согласно патенту №2248389 (прототип) с молекулярной массой 2000-5000 ед. и общей формулой Rf-R1, или Rf-Rf, где Rf - фторсодержащий радикал вида:
или -[CF2-CF2]n-[CF2-CF2]n-, n=2-40, R1 - концевая функциональная группа -OH; -NH2; -COOH; -CF3, а также с исключением дисульфида молибдена.
Смазку на основе литиевого мыла получают путем добавления к нефтяному маслу, содержащему модифицированные ультрадисперсные алмазы, стеариновой или 12-оксистеариновой кислоты LiOH·H2O, нагревают смесь до 150°C, удаляют водяной пар и до охлаждения реакционной массы осуществляют нагрев до 220°C. Затем смазку охлаждают до 130°C и небольшими порциями замешивают высокодисперсный порошкообразный дисульфид молибдена и дифениламин. Охлаждают реакционную смесь до температуры окружающей среды при перемешивании, производят гомогенизацию с получением конечного продукта. Составы по примерам 2, 4 (по изобретению) и 6 (контрольный) приведены в таблице 1.
Таблица 1 | ||||||
Составы пластичных смазок | ||||||
Наименование компонентов | Примеры по изобретению, мас.% | Контрольный, мас.% | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
1. Антиокислитель | ||||||
- Дифениламин | 0,4 | 0,5 | 0,3 | 0,3 | 0,5 | |
- Фенил-β-нафтиламин | 0,4 | |||||
2. Дисульфид молибдена | 5,0 | 8,0 | 4,0 | 0,1 | 5,0 | - |
3. Загуститель, в частности: | 12,0 | 12,0 | 15,0 | 10,0 | 10,0 | 12,0 |
- литиевое мыло стеариновой кислоты | - | - | - | + | - | - |
- литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты | + | - | - | - | - | + |
- полимочевинный | - | + | + | - | + | - |
4. Фторсодержащий олигомер | 4,0 | 5,0 | 0,1 | 0,24 | 4,0 | - |
общей структурной формулы (C2F4)nCOF, где n=102-103 | + | + | + | + | + | - |
Rf-COOH: ПФПЭК (ММ=3000-5000) | - | - | - | - | - | 0,1 |
5. Ультрадисперсные алмазы | 3,0 | 0,1 | 5,0 | 12,0 | 7,0 | 5,0 |
Нефтяное масло | 75,6 | 74,4 | 75,6 | 77,36 | 73,6 | 82,9 |
ВСЕГО, мас.%: | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
Смазки на основе полимочевины получают путем нагрева 4,4'-дифемилметандиизо-цианата в базовом масле, содержащем модифицированные ультрадисперсные алмазы, до 70°C с последующим добавлением октадециламина. Перед охлаждением смеси до 80°C ее нагревают до 150°C. Затем небольшими порциями замешивают высокодисперсный порошкообразный дисульфид молибдена и дифениламин. Охлаждают реакционную смесь до температуры окружающей среды при перемешивании, производят гомогенизацию с получением конечного продукта. Составы по примерам 1, 3 и 5 (по изобретению) приведены в таблице 1.
В контрольном примере 6 использовали продукт «Композиция ПФПЭК» (ТУ 2612-011-58949915-2006), представляющий собой раствор высокомолекулярной (ММ 3000-5000) перфторполиэфиркарбоновой кислоты (ПФПЭК) во фторорганических растворителях.
Каждый приготовленный состав пластичной смазки (примеры 1-6) подвергали испытаниям на машине трения СМТ-1 по схеме Вал-Втулка. Вал 40Х сырой, длиной 1=0,030 м, Dнар=0,0356 м. Втулка 20ХН3А каленая, длиной l=0,025 м, Dвн=0,0360 м, HRc32, с шероховатостью Ra=0,38. Число оборотов вала - 300 в минуту. Нагружение пары производили ступенчато через каждые 500N с замером момента трения после его стабилизации. Для каждого состава заявляемой пластичной смазки определяли следующие показатели:
- нагрузку задира;
- средний коэффициент трения.
Результаты испытаний заявляемых пластичных смазок для составов по примерам 1-6, приведены в таблице 2.
Анализ результатов проведенных испытаний позволяет сделать следующие выводы. Можно видеть, что во всех случаях использования составов по изобретению (примеры 1-5) позволяет получить существенное уменьшение коэффициента трения и увеличить нагрузку задира. Трибологические свойства составов по изобретению значительно превосходят трибологические свойства смазки, описанной в прототипе, и смазки, полученной по контрольному примеру 6.
Это свидетельствует о высоком качестве предлагаемой смазки, позволяющей обеспечить надежную работу данного узла трения даже при высоких нагрузках. Значительное повышение противозадирных и противоизносных свойств является следствием синергетического действия присадок, содержащихся в составах заявляемой смазки.
Заявляемая пластичная смазка обладает высокими антифрикционными и противозадирными характеристиками, что подтверждается результатами испытания на установке СМТ-1 при повышенной нагрузке. Высокие триботехнические свойства, достигаемые заявленной пластичной смазкой, позволяют расширить области ее применения и увеличить ресурс работы узлов трения машин и механизмов.
Claims (5)
1. Пластичная смазка, содержащая нефтяное масло и загуститель в качестве смазочной основы, нанодисперсные частицы, модифицированные фторсодержащим олигомером в качестве дисперсной присадки, отличающаяся тем, что дополнительно содержит антиокислитель, а в качестве дисперсной присадки содержит дисульфид молибдена и ультрадисперсные алмазы, модифицированные фторсодержащим олигомером общей структурной формулы (C2F4)nCOF, где n=102-103 при соотношении ультрадисперсные алмазы:фторсодержащий олигомер 50:1-1:50 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ультрадисперсные алмазы, модифицированные
указанным фторсодержащим олигомером 0,1-12,0
дисульфид молибдена 0,1-8,0
антиокислитель 0,3-0,5
загуститель 10,0-15,0
нефтяное масло остальное
2. Пластичная смазка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве антиокислителя используют дифениламин.
3. Пластичная смазка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве антиокислителя используют фенил-β-нафтиламин.
4. Пластичная смазка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве загустителя используют литиевое мыло стеариновой или 12-оксистеариновой кислоты.
5. Пластичная смазка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве загустителя используют полимочевинный загуститель.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009105304/04A RU2395563C1 (ru) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | Пластичная смазка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009105304/04A RU2395563C1 (ru) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | Пластичная смазка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2395563C1 true RU2395563C1 (ru) | 2010-07-27 |
Family
ID=42698049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009105304/04A RU2395563C1 (ru) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | Пластичная смазка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2395563C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495893C1 (ru) * | 2012-02-09 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" (ОАО НПО "Наука") | Композиция для получения покрытия с высокими триботехническими свойствами и способ получения покрытия |
RU2554002C1 (ru) * | 2014-05-13 | 2015-06-20 | Иванов Михаил Григорьевич | Добавка к нефтяным смазочным маслам на основе ультрадисперсных алмазов и способ ее получения |
RU2665042C1 (ru) * | 2017-12-26 | 2018-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Многоцелевая низкотемпературная пластичная смазка |
-
2009
- 2009-02-16 RU RU2009105304/04A patent/RU2395563C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495893C1 (ru) * | 2012-02-09 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" (ОАО НПО "Наука") | Композиция для получения покрытия с высокими триботехническими свойствами и способ получения покрытия |
RU2554002C1 (ru) * | 2014-05-13 | 2015-06-20 | Иванов Михаил Григорьевич | Добавка к нефтяным смазочным маслам на основе ультрадисперсных алмазов и способ ее получения |
RU2665042C1 (ru) * | 2017-12-26 | 2018-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Многоцелевая низкотемпературная пластичная смазка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5613889B2 (ja) | 水中油型乳化組成物 | |
Chang et al. | Anti-wear and friction properties of nanoparticles as additives in the lithium grease | |
WO2010097778A1 (fr) | Composition de graisse | |
RU2682881C1 (ru) | Низкотемпературная пластичная смазка | |
JP6196558B2 (ja) | 潤滑剤組成物及びそれを用いた金属加工方法 | |
Bhaumik et al. | Analysis of anti-wear properties of CuO nanoparticles as friction modifiers in mineral oil (460cSt viscosity) using pin-on-disk tribometer | |
Charoo et al. | Tribological properties of IF-MoS 2 nanoparticles as lubricant additive on cylinder liner and piston ring tribo-pair | |
RU2395563C1 (ru) | Пластичная смазка | |
Saravanakumar et al. | Development and testing of nano particulate lubricant for worm gear application | |
JP2014105252A (ja) | グリース組成物 | |
JP5087989B2 (ja) | 潤滑剤組成物及びその製造方法、並びに転がり軸受 | |
Chen et al. | Tribological and rheological performance of lithium grease with poly-α-olefin and alkyl-tetralin as base oils | |
RU2622398C1 (ru) | Морозостойкая смазка | |
JP2011093963A (ja) | 極圧潤滑剤組成物 | |
JP5517238B2 (ja) | エマルション組成物 | |
JP2009179715A (ja) | 潤滑剤組成物及びこれを用いた潤滑システム | |
RU2291893C1 (ru) | Пластичная смазка | |
EP3212744A1 (en) | Grease compositions | |
RU2672597C1 (ru) | Пластичная смазка для тяжелонагруженных узлов трения | |
JP2008285575A (ja) | 潤滑剤組成物及び揺動運動用転がり軸受 | |
CN114426898A (zh) | 一种润滑脂复配添加剂及其制成的润滑脂组合物 | |
RU2673067C2 (ru) | Улучшенная стабильность качения в смазочной композиции | |
JP5606939B2 (ja) | 含油軸受用潤滑剤組成物 | |
JP2011225781A (ja) | 樹脂用グリース組成物 | |
JP5483325B2 (ja) | 樹脂用グリース組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130217 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140910 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20150320 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160217 |