Результат интеллектуальной деятельности: АНТИОБЛЕДЕНИТЕЛЬНАЯ ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА

Изобретение относится к антиобледенительным пластичным смазочным материалам и может найти применение для защиты различных предметов от отложений атмосферного льда, особенно для защиты деталей тормозной системы железнодорожного подвижного состава.

Известны антиобледенительные составы на основе гликолей. Такие составы обладают высокой активностью и надежно защищают поверхности от отложений льда. Однако на наклонных вертикальных поверхностях и под воздействием потоков воздуха эти составы сохраняется на поверхностях не более нескольких часов, т.е. долговечность таких покрытий неудовлетворительна [Синицын В.В. Пластичные смазки для защиты от обледенения - М.: Химия, 1984. - С.124-131].

Известна смазка ЖТ-72 (ТУ 38.101345-77 Разработчик и держатель подлинника ВАТ «АЗМОЛ»), которая представляет собой полиэтилсилоксановую жидкость 132-24, загущенную комплексным кальциевым мылом стеариновой и уксусной кислот. Смазка содержит дифениламин (антиокислительную присадку) и пластификатор дибутилфталат. Смазка предназначена для эксплуатации до -60°C, но имеет низкие противоизносные свойства.

Промышленностью выпускается смазка ЖТ-79Л (ТУ 32 ЦТ 1176-83 Разработчик и держатель подлинника ВАТ «АЗМОЛ»), которая содержит смесь изопарафинового масла и полиэтилсилоксановой жидкости в соотношении 1,5:1, стеарат лития, дифениламин и дибутилфталат. Смазка работоспособна до -60°C, однако антигололедные свойства ее недостаточно высоки.

Известна антиобледенительная смазка, выпускаемая промышленностью для защиты электрических контактных сетей ЦНИИ-КЗ (ТУ 0254-005-01055954-02 Разработчик и держатель подлинника Кусковский завод консистентных смазок). Смазка изготовлена на основе маловязкого индустриального масла общего назначения И-5А, содержит глицерин в количестве 5 масс.% и ряд присадок. Смазка не предназначена для эксплуатации при температурах ниже -30°C и имеет недостаточно длительный период эксплуатации в условиях атмосферных осадков.

Известна антиобледенительная пластичная смазка (патент РФ №809881, МПК С10М 169/06, 1995 г.) для защиты электрооборудования железнодорожного подвижного состава, которая содержит стеарат лития, масс.% 6-18; диалкилдитиофосфат цинка 1-2; глицерин 5-10; пропилегликоль-1,2 15-25; нефтяное или синтетическое масло - остальное. Смазка обладает высокими антиобледенительными свойствами, однако длительность ее работы в условиях атмосферных осадков недостаточно высока из-за большого содержания водорастворимых компонентов (суммарное содержание глицерина и пропиленгликоля-1,2 - от 25 до 35%).

Наиболее близкой по составу является пластичная смазка, выпускаемая промышленностью ЦИАТИМ-221 (ГОСТ 9433-80), которая содержит комплексное кальциевое мыло стеариновой и уксусной кислот масс. % 24,5; церезин 2,0; противоизносную присадку фторопласт-4 - 2,5; полиэтилсилоксановую жидкость 132-24 - остальное.

Смазка предназначена для эксплуатации до -60°C, однако ее антиобледенительные свойства и стойкость в условиях атмосферных осадков недостаточно высоки.

Техническим результатом изобретения является повышение антиобледенительных свойств (способность смазки защищать поверхность металла от намерзания льда за счет снижения адгезии льда к смазанной поверхности) и стойкости к смыванию смазочного материала атмосферными осадками.

В соответствии с изобретением предлагается антиобледенительная пластичная смазка, содержащая, масс.%: комплексное кальциевое мыло стеариновой и уксусной кислот 18,6-20,2; церезин 1-6; фторопласт-4 1-5; полиметилсилокеан 2,4-15; ланолин 1,2-4,1, а также смесь полиэтилсилоксановой жидкости и нефтяного депарафинированного масла в соотношении 1:0,071-0,28 - до 100.

Смазка может также содержать, помимо указанных необходимых компонентов, различные функциональные добавки, не влияющие существенно на показатели, определяющие ее назначение или новые технические свойства; к таковым компонентам, в частности, относятся антиоксиданты, например дифениламин, красители-маркеры и т.п.

Общими для заявленной пластичной смазки и ее ближайшего аналога являются признаки, характеризующие их состав: обе смазки загущены

комплексным кальциевым мылом стеариновой и уксусной кислот; содержат в качестве присадок церезин и фторопласт-4; в качестве масляной основы используется полиэтилсилоксановая жидкость.

В отличие от ближайшего аналога предлагаемая смазка дополнительно содержит полиметилсилоксан и ланолин, а в масляной основе дополнительно содержит в небольших количествах нефтяное депарафинированное масло при соотношении полиэтилсилоксановая жидкость: депарафинированное масло 1:0,071-0,28. Кроме того, заявленная пластичная смазка отличается соотношением ингредиентов.

Предлагаемая смазка в соответствии с изобретением может быть приготовлена общеизвестным для специалистов в области технологии пластичных смазок способом (Ищук Ю.Л. Технология пластичных смазок. Киев: Наукова Думка. 1986, с. 48-53). В реактор-мешалку с внешним обогревом загружают расчетное количество полиэтилсилоксановой жидкости марок 132-24 или 132-25, стеариновой кислоты, водные растворы гидроксида кальция Ca(OH)₂, уксуснокислого кальция, нагревают до 100°C, затем загружают масло МВП или АУ, измельченный церезин, ланолин, суспензию фторопласт-4 в синтетическом масле (полиметилсилоксане), и производят нагрев до 180-190°C, выдерживают при этой температуре в течение 2 часов, затем содержимое реактора охлаждают.

В процессе приготовления пластичной смазки целесообразно использовать промышленно выпускаемые продукты: полиэтилсилоксановую жидкость марок 132-24 или 132-25 (ГОСТ 10957-74), масло МВП (ГОСТ 1805-81) или масло АУ (ГОСТ 1642-75), гидроокись кальция (ГОСТ 9262-77), стеариновую кислоту (ГОСТ 6484 изм. 1-3), уксуснокислый кальций (ГОСТ 3159 с изм. 1), церезин (ГОСТ 2488 с изм. 1,2), фторопласт-4 (ГОСТ 10007-80), полиметилсилоксан ПМС 200А (ОСТ 6-02-20-79), ланолин (ОСТ 64-8-15-87).

В соответствии с приведенной технологией готовят ряд образцов пластичной смазки, рецептура приготовленных образцов приведена в табл.1. Там же приведена рецептура ближайшего аналога - смазки ЦИАТИМ-221.

Образцы смазок подвергают следующим испытаниям:

1. Определяют способность смазки снижать адгезию льда к металлу. Величину адгезии оценивают по усилию смещения металлических пластин со смазочным покрытием и без него из толщи льда с вмороженными в него пластинами при температуре -10°C. Результаты приведены в табл.2.

2. Стойкость смазочного покрытия в условиях атмосферных осадков оценивали по смываемости смазки струями воды по методике, описанной в ТУ 2113-004-70470322-2009. Для определения смываемости смазочного материала водой готовят металлические пластинки размером 15×40 мм, на которые наносят смазочный материал толщиной 1-1,5 мм. Далее эти пластинки подвергают воздействию разбрызгивающейся воды на лабораторной установке следующим образом: открывается регулировочный вентиль, соединяющий водопроводную сеть с установкой, вода через шланг поступает на насадку и равномерно разбрызгивается на поверхность подвешенных пластинок, имитируя дождь. Расход воды составляет 240±10 дм³/час и контролируется ротаметром. Градуировка ротаметра производится при помощи мерного стакана и секундомера. Температура подаваемой воды определяется по термометру. Допускается одновременное подвешивание до четырех пластинок с образцами смазочного материала. Время проведения испытания 30 минут. После окончания испытаний пластинки снимают, высушивают в эксикаторе с осушителем и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. Показатель стойкости к смыванию смазки (W) - количество не смытой смазки, в процентах, определяется по формуле:

,

где: m - масса пластинки, г;

m₁ - масса пластинки со смазкой до испытания, г;

m₂ - масса пластинки со смазкой после испытания, г.

Как следует из результатов, приведенных в табл.2, образцы предлагаемых антиобледенительных смазок 1-3, 5-7 и 9-11 в 2,5-5 раз снижают величину адгезии льда к поверхности и в 1,4-2,8 раз повышают стойкость к атмосферным осадкам по сравнению с прототипом (пример 16).

При увеличении или уменьшении содержания ингредиентов в смазке по сравнению с заявленными значения величины адгезии льда к поверхности смазочного материала существенно повышаются, а стойкость к атмосферным осадкам - снижается (примеры 4, 8, 12-15).