Пластичная смазка

НАЦИОНАЛЬНЫЙ цЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси (ВУ)(72) Авторы Халапсина Татьяна Ивановна Чмь 1 хова Татьяна Григорьевна Волнянко Елена Николаевна Злотников Игорь Иванович Смуругов Владимир Алексеевич (ВУ)(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси (ВУ)Пластичная смазка, содержащая авиационное масло МС-20, комплексное мыло жирных кислот и низкомолекулярной органической кислоты и дифениламин, отличающаяся тем, что в качестве комплексного мыла жирных кислот и низкомолекулярной органической кислоты содержит продукт омыления смеси гудрона растительных масел, технического жира и акриловой кислоты гидроксидом натрия и дополнительно содержит продукт взаимодействия натриевого жидкого стекла, фенолформальдегидной смолы резольного типа и хлорида железа, взятых в соотношении 11(0,7-0,9) по сухому остатку, при следующем соотнощении компонентов, мас.гудрон растительных масел 10,0-27,0 технический жир 9,0-12,5 акриловая кислота 1,8-2,5 гидроксид натрия 2,0-5,0 продукт взаимодействия натриевого жидкого стекла, фенол формальдегидной смолы и хлорида железа 1,5-2,5 дифениламин 0,4-0,6 масло МС-20 остальное.ИЗОбрСТСНИС ОТНОСИТСЯ К пластичным смазкам, ИСПОЛЬЗУСМЫМ ДЛЯ смазывания закрь 1 ТЫХ ПОДШИПНИКОВ качения, работающих ПрИ ПОВЫШСННЫХ нагрузках И температурах.Известна пластичная сМазка, содержащая Мас. литиевое МЫЛО 12-оксистеариновой КИСЛОТЫ 6-12, продукт взаиМодействия Металлилхлорида с диэтилдитиокарбаМатоМ натрия 1-6 диалкилдитиофосфат цинка 1-4, синтетический каучук 0,5-4 и Минеральное Масло до 100 1. Недостатком сМазки является Невысокая рабочая теМпература и нагрузка.Наиболее близкой по технической сущности и достигаеМоМу результату является пластичная сМазка Униол-1, содержащая авиационное Масло МС-20, комплексное Мыло жирных кислот и низкоМолекулярной органической кислоты - кальциевое Мыло фракции синтетических жирных кислот СЮ-Сю и уксусной кислоты в соотнощении 2,51-12 Мас. и дифенилаМин - 0,6 Мас. 2. НедостаткоМ известной сМазки является невысокая рабочая теМпература и низкий предел прочности, что ограничивает приМенение этой сМазки в тяжелонагруженных подщипниках и при повыщенных теМпературах.Задача изобретения - повыщение предела рабочих теМператур и нагрузок.Поставленная задача рещается теМ, что пластичная сМазка содержит в качестве коМплексного Мыла жирных кислот и низкоМолекулярной органической кислоты продукт оМыления гидроксидоМ натрия сМеси гудрона растительных Масел, технического жира и акриловой кислоты и дополнительно содержит продукт взаиМодействия натриевого жидкого стекла, фенолфорМальдегидной сМолы резольного типа и хлорида железа, взятых в соотнощении 11 О,7-11 О,9 (по сухоМу остатку) при следующеМ соотнощении коМпонентов, Мас.гудрон растительных Масел 10-12 технический жир 9-12,5 акриловая кислота 1,8-2,5 гидроксид натрия 2-5продукт взаиМодействия натриевого жидкого стекла, фенолфорМальдегидной сМолы и хло рида железа 1,5-2,5 дифенилаМин 0,4-0,6 Масло МС-20 остальное.Сущность изобретения заключается в следующеМ.Гудроны растительных Масел представляют собой кубовые остатки дистилляции жирных кислот из соапстоков растительных Масел и являются отходоМ жировых коМбинатов. Гудроны содержат до 20 свободных жирных кислот, до 50 нейтрального жира и до 30 продуктов полиМеризации этих кислот. Гудроны нетоксичны, обладают хорощиМи антифрикционныМи свойстваМи. В качестве гудронов для приготовления сМазки использовали гудроны ГоМельского жирового коМбината. При оМылении гудрона растительных Масел, содержащего преиМущественно ненасыщенные жирные кислоты, гидроксидоМ натрия образуются длинноволокнистые натриевые Мыла. При оМылении технического животного жира, состоящего преиМущественно из насыщенных жирных кислот, образуются коротковолокнистые натриевые Мыла. Сочетание в сМазке длинноволокнистых и коротковолокнисть 1 х Мыл обеспечивает МаксиМальную прочность на сдвиг и повыщает рабочую теМпературу сМазки. Введение в сМесь гудрона и технического жира акриловой кислоты обеспечивает образование коМплексного Мыла при оМылении сМеси гидроксидоМ натрия,что способствует повыщению Механической и хиМической стабильности сМазки, увеличивает теМпературу ее плавления.При содержании в сМазке гудрона растительных Масел Менее 10 Мас. ухудшаются ее антифрикционные свойства, а при содержании более 27 Мас. снижается теМпература плавления. При содержании технического жира Менее 9 Мас. уМеньщается Механическая прочность сМазки и теМпература плавления, а содержание жира сверх 12,5 Мас. не приводит к дополнительноМу положительноМу эффекту. При содержании в сМазке акриловой кислоты Менее 1,8 Мас. уМеньщается Механическая стабильность, а при содержании более 2,5 Мас. снижается теМпература плавления сМазки. Введение гидроксида на В 16906 С 1трия в количестве менее 2 мас. не обеспечивает полного омыления жиров И жирных кислот. А при введении более 5 мас. в смазке присутствует Избыточная свободная щелочь,что приводит К ее коррозионной агрессивности.Дифениламин является стандартным антиокислителем, обеспечивающим стойкость смазки к термоокислительной деструкции. Содержание дифениламина в смазочной композиции менее 0,4 мас. не обеспечивает антиокислительнь 1 й эффект, а содержание более 0,6 мас. не приводит к дополнительному положительному эффекту.Продукт взаимодействия натриевого жидкого стекла, фенолформальдегидной смолы и хлорида железа выполняет роль наполнителя, повышающего механическую стабильность смазки в условиях повышенных температур и способствует увеличению несущей способности за счет формирования разделительного слоя. При высоких нагрузках наполнитель играет роль противозадирной присадки. При содержании указанного продукта взаимодействия менее 1,5 мас. его положительные свойства не проявляются, а при содержании более 2,5 мас. появляются признаки абразивного действия.Продукт взаимодействия изготавливают следующим образом. В стандартный раствор натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 2,3-3,5 вводят 40-50 спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы резольного типа и тщательно перемешивают. При этом происходит частичная взаимная коагуляция жидкого стекла и раствора смолы. В полученную смесь при перемешивании добавляют хлорид железа в виде 20-30 водного раствора. При этом происходит полная коагуляция системы и выпадение осадка. Осадок отфильтровывают, сушат при температуре 50-60 С до полного удаления растворителей,диспергируют и просеивают через сито с размером отверстий не более 50 мкм. Полученный высокодисперсный наполнитель можно хранить в течение 3 месяцев и использовать при изготовлении смазки. При соотношении смолы к жидкому стеклу (по сухому остатку) менее 121 полученный наполнитель обладает абразивными свойствами, а при соотношении смолы к жидкому стеклу более 1,621 снижается несущая способность разделительного слоя смазки. При введении в продукт взаимодействия хлорида железа по отношению к жидкому стеклу менее 0,721 остается свободная щелочь, повышающая коррозионную агрессивность смазки.При содержании хлорида железа более 0,921 остается непрореагировавший хлорид железа, что снижает водостойкость наполнителя и смазки.Смазку изготавливают следующим способом. В керамической или нержавеющей емкости перемешивается гудрон, технический жир, половина от общего количества минерального масла и акриловая кислота. Температуру смеси доводят до 85-90 С, затем капельным способом подается 40 водный раствор щелочи. Процесс омыления с образованием комплексного натриевого мыла протекает в течение 60-180 мин в зависимости от массы исходных компонентов. В горячую омыленную массу вводится указанный выше продукт взаимодействия натриевого жидкого стекла, фенолформальдегидной смолы и хлорида железа, дифениламин и оставшаяся часть масла. С целью улучшения диспергирования компонентов смазки в масле смесь нагревается до температуры 120 С и при постоянном перемешивании выдерживается в течение 60 минут до полного испарения воды.Составы смазок конкретного выполнения приведены в табл. 1. Сравнительные свойства предлагаемой смазки и прототипа приведены в табл. 2. В качестве прототипа испь 1 ть 1 вали стандартную смазку Униол-1 по ТУ 38 УССР 201150-73, производитель - Бердянский опытный нефтемаслозавод.Как следует из представленных данных, предлагаемая композиция обладает значительно более высокими показателями по сравнению с прототипом. Так, предел прочности предлагаемой смазки на 60-90 выше, чем у смазки по прототипу. Испаряемость у смазки по изобретению в 1,8-2,0 раза ниже, чем у известной смазки. Критическая нагрузка заедания у предлагаемой смазки на 15-20 выше, чем у смазки по прототипу. Температура каплепаденияразработанной смазки не ниже, чем у известной. Термоупрочнение предложенной смазки на 15-50 ниже, чем у прототипа.Контрольные примеры 1 и /1 показывают, что выход за заявляемые пределы содержания компонентов приводит К ухудшению всех показателей смазки. Из контрольного примера /1 П следует, что исключение из состава технического жира и замена всей жировой части смазки на гудрон растительных масел приводит к резкому снижению температуры каплепадения и предела прочности. Исключение из состава продукта взаимодействия жидкого стекла, фенолформальдегидной смолы и хлорида железа (пример 1 Х) также приводит к снижению температуры каплепадения, предела прочности и критической нагрузки заедания.Предел прочности смазки определяли на приборе К-2 по ГОСТ 7143-73. Температуру каплепадения определяли по ГОСТ 6793-74 при помощи термометра типа ТН-4 по ГОСТ 4000-80. Термоупрочнение смазки определяли по ГОСТ 9566-74 при температуре 200 С. Испаряемость смазки определяли при температуре 200 С по методике предусмотренной ГОСТ 9566-74. КорродируюЩее действие на металлы определяли экспресс методом по ГОСТ 6343-75. Критическая нагрузка заедания была установлена путем испытания смазки на четырехшариковой машине трения по ГОСТ 9490-75.111 1/ У 2 Технический жир 10,0 11,4 12,0 12,5 5 Дифениламин 0,30 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,70 ,Продукт взаимодействия натриевого жидко го стекла, фенолформальдегидной смолы ихлорида железа Соотношение компонентов в продукте (по сухому остатку) жидкое стекло фенолоформальдегидная смола хлорид железа 0, 1 2 0 8