Результат интеллектуальной деятельности: КОНСЕРВАЦИОННАЯ КОНСИСТЕНТНАЯ СМАЗКА

Изобретение относится к смазочным материалам, в частности к консервационным консистентным (пластичным) смазкам, и может быть использовано для временной защиты от коррозии изделий из черных, цветных металлов и их сплавов, а также узлов, деталей машин и оборудования при их транспортировании и хранении.

Известна консервационная консистентная смазка, содержащая, мас.%: щелочной нефтяной сульфонат кальция - 10-50; 4-метил-2,6-дитрет-бутилфенол - 0,5-10 и продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции C₁₇-C₂₀ и алифатических аминов в среде α-олефинов фракции C₁₂-C₂₈ - 47-87. Продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции C₁₇-C₂₀ и алифатических аминов в среде α-олефинов фракции C₁₂-C₂₈ получают при массовом соотношении компонентов 1-2:1-2:5-11 соответственно. Состав может содержать нефтяное масло в количестве 1,0-42,5 мас.%. Он предназначен для временной защиты от коррозии изделий из черных металлов и их сплавов (RU 2176662 С1, кл. С10М 109/02, C10M 133/06, C10M 135/10, C10M 129/10, C10M 159/04, C10N 30/12, 10.12.2001).

Недостатком известного состава является то, что он не эффективен при защите от коррозии изделий из цветных металлов и их сплавов.

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является рабоче-консервационная консистентная смазка, содержащая, мас.%: литиевое мыло стеариновой или 12-оксистеариновой кислоты - 10-12, церезин марки 80 - 5-6, присадку Борин - 1,0-1,5, присадку ДФБ - 1,0-1,5, производную сукцинимида (ВСП) - 2-3, высокодисперсный порошкообразный диселенид вольфрама (WSe₂) - 4-6, ультрадисперсный порошкообразный политетрафторэтилен (УПТФЭ) - 1-2 и нефтяное масло АУ - остальное (RU 2345126 С1, кл. C10M 161/00, C10M 125/22, C10M 147/02, C10M 117/02, C10M 137/10, C10M 159/06, C10M 159/16, C10N 30/12, 27.01.2009).

Недостатком данной смазки являются ее относительно низкие защитные (консервационные) свойства. Кроме того, известная смазочная композиция с течением времени становится неустойчивой, способной к расслоению и выпадению осадка диспергированных в ней твердых частиц.

Техническим результатом изобретения является повышение консервационных свойств смазки, пролонгированное действие защитного эффекта, расширение ассортимента консервационных консистентных смазок.

Данный результат достигается тем, что консервационная консистентная смазка, содержащая нефтяное масло, азотсодержащую антикоррозионную присадку и борсодержащую добавку, в качестве азотсодержащей антикоррозионной присадки содержит смесь продукта конденсации моноэтаноламина, борной кислоты, пентаэритрита и олеиновой кислоты в мольном соотношении 1,5:0,2:(0,2-0,4):1,5 соответственно и соединения класса азолов, а в качестве борсодержащей добавки смазка содержит продукт взаимодействия глицидилметакрилата и борной кислоты в мольном соотношении 0,5:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

При этом в качестве соединения класса азолов смазка содержит вещество, выбранное из группы: бензотриазол, толилтриазол, 2-меркаптобензтиазол.

Отличительной особенностью предложенной консистентной смазки является то, что при введении в ее состав продукта конденсации моноэтаноламина (МЭА), борной кислоты, пентаэритрита (ПЭ) и олеиновой кислоты в мольном соотношении 1,5:0,2:(0,2-0,4):1,5 соответственно (в дальнейшем - продукт конденсации), соединения класса азолов и продукта взаимодействия глицидилметакрилата (ГМА) и борной кислоты в мольном соотношении 0,5:1 (в дальнейшем - продукт взаимодействия) при заявленном соотношении компонентов возникает устойчивый синергетический эффект повышения защитных (консервационных) свойств смазки.

Экспериментальным путем установлено, что предложенные продукты конденсации и взаимодействия при заявленных соотношениях реагентов обладают одновременно загущающими и противокоррозионными свойствами, что позволяет упростить состав консервационной смазки.

Использование продукта конденсации и продукта взаимодействия при иных мольных соотношениях реагентов, кроме заявленных, а также введение их и соединения класса азолов при иных массовых соотношениях не позволяет получить смазку с высокими защитными свойствами.

В качестве нефтяного масла используют индустриальные масла И-20А, И-12А, И-30А по ГОСТ 20799-88 или веретенное масло АУ по ТУ 38.1011232-89.

Пентаэритрит (ТУ 6-09-6560-70) С(CH₂OH)₄ - белое кристаллическое вещество с температурой плавления 262°C, в промышленности получают взаимодействием формальдегида с водным раствором ацетальдегида в присутствии щелочного катализатора с последующей реакцией Канниццаро между формальдегидом и образовавшейся пентаэритрозой.

Олеиновую кислоту используют согласно ГОСТ 7580-91, борную кислоту - по ГОСТ 18704-78.

Моноэтаноламин (ТУ 2423-159-00203335-2004) C₂H₇NO - бесцветная прозрачная жидкость плотностью при 20°C 1,015-1,018 г/см³, получают взаимодействием аммиака или водного раствора аммиака с оксидом этилена.

Бензотриазол - 1, 2, 3 формулы C₆H₅N₃ (ТУ 6-09-1291-87) представляет собой белый кристаллический порошок с розовым, кремовым или желтоватым оттенком, температура плавления - 96-99°C, массовая доля летучих веществ - не более 0,15%.

Толилтриазол (метилбензотриазол) C₇H₇N₃ - белый, светло-желтый или кремовый порошок с температурой плавления 80°C.

2-меркаптобензтиазол (каптакс) C₇H₅NS₂ (ГОСТ 739-74) - порошок или цилиндрические гранулы от светло-желтого до желтого цвета с температурой плавления 172°C.

Глицидилметакрилат C₇H₁₀O₃ (ТУ 38-103645-88) - бесцветная жидкость с температурой кипения 41,5°C, получают взаимодействием метакрилата калия или натрия с избытком эпихлоргидрина или каталитической переэтерификацией метилметакрилата глицидолом.

Технология получения продукта конденсации заключается в следующем:

В лабораторный реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка, обратным холодильником и термометром, при температуре 100-110°C и постоянном перемешивании загружают 92 г (1,5 моля) МЭА и 12 г (0,2 моля) борной кислоты. Реакционную массу нагревают до 180-200°C и проводят реакцию конденсации в течение 45-60 мин. Затем в реактор вводят 27-54 г (0,2-0,4 моля) ПЭ и 420 г (1,5 моля) олеиновой кислоты и продолжают реакцию конденсации в течение 50-60 мин при температуре 200-210°C.

Полученный продукт представляет собой густую однородную массу светло-коричневого цвета со следующими характеристиками:

Кинематическая вязкость при 100°C, сСт, не более 70,0;

Кислотное число, мг KOH/г, не более 0,05;

Зольность, %, отсутствует;

Температура вспышки в открытом тигле, °C, не ниже 220.

Технология получения продукта взаимодействия заключается в следующем:

61,2 г борной кислоты (1 моль) и 71 г ГМА (0,5 моля) загружают в реакционный сосуд, снабженный мешалкой, обратным холодильником и термометром. Реакционную смесь нагревают до 90-95°C и выдерживают при перемешивании в течение 4-5 ч. Получают бесцветную жидкость (выход 85%) с температурой кипения 115°C.

Технология приготовления смазки заключается в следующем:

В нефтяное масло при постоянном перемешивании и температуре 50-60°C последовательно вводят продукт конденсации, соединение класса азола и продукт взаимодействия при заявленном соотношении компонентов.

Составы образцов предложенной консервационной консистентной смазки представлены в табл.1. Примеры 4 и 5 являются контрольными.

Для сравнительных коррозионных испытаний была приготовлена смазка по прототипу (RU 2345126), содержащая, мас.%: литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты (ТУ 38 101721-78) - 11,0, церезин марки 80 (ГОСТ 2488-79) - 5,5, присадку Борин (ТУ 38.1011003-87) - 1,2, присадку ДФБ (ТУ 38.40158227-99) - 1,2, производную сукцинимида (ВСП) (ТУ 38.101811-83) - 2,5, высокодисперсный порошкообразный диселенид вольфрама (ТУ 6.09-522-85) - 4,5, ультрадисперсный порошкообразный политетрафторэтилен (ТУ 0257-001-02698192-94) - 1,5, нефтяное масло АУ (ТУ 38.1011232-89) - 72,6.

Защитные свойства композиций испытывали в термовлагокамере Г-4 (ГОСТ 9.054-75), в камере с морской водой (Решение Госкомиссии при Госстандарте СССР №23/1-21 от 19.01.81 г.) и в атмосфере сернистого ангидрида (ГОСТ 9.054-75).

Для оценки защитных свойств в условиях щелевой коррозии испытуемые смазки наносили на две стальные и две медные пластины методом окунания. Пластины соединяли специальными струбцинами так, чтобы между ними образовалась щель не более 1 мм. Пластины помещали в эксикатор с водой, где они находились 20 суток при 40°C. Степень коррозионного поражения определяли визуально.

Результаты испытаний защитных свойств составов предложенной смазки в сравнении с составом по прототипу представлены в табл.2.

Использование предложенной консервационной консистентной смазки позволит надежно защитить от коррозии металлоизделия, узлы, детали машин и оборудования из черных, цветных металлов и их сплавов.