смазочное масло для силовых турбин

Формула изобретения

Смазочное масло для силовых турбин, содержащее базовое полиальфаолефиновое масло, 2,6-дитретбутилпаракрезол, трикрезилфосфат, бензотриазол, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит сложные эфиры триметилолпропана и одноосновной карбоновой кислоты или диизооктилсебацинат и продукты реакции N-фенилбензоламина и 2,4,4-триметилпентана при следующем соотношении компонентов, мас.%:

продукты реакции N-фенилбензоламина и 2,4,4-триметилпентана	0,1-1,5
сложные эфиры триметилолпропана и одноосновной
карбоновой кислоты или диизооктилсебацинат	10,0-40,0
2,6 дитретбутилпаракрезол	0,5-5,0
трикрезилфосфат	1,0-5,0
бензотриазол	0,001-0,5
базовое полиальфаолефиновое масло ПАОМ-4	до 100

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составу синтетических масел для силовых турбин марки ИПМ-10 и марки Петрим, эксплуатируемых в газотурбинных двигателях (ГТД) авиационной техники, авиаприводах газоперекачивающих агрегатов (ГПА) и электрогенераторных установках (ГТУ).

Требования, предъявляемые к маслам для указанных узлов эксплуатации:

- стабильные смазывающие свойства при минимальных температурах (ниже минус 55°С) и максимальных (выше 200°С) при режиме форсажа (взлет-посадка) в течение требуемого ресурса с многочисленными остановками.

Известен состав смазочного масла для силовых турбин [RU 2125084 C1, 1999], широко эксплуатируемого в дозвуковой авиации и газоперекачивающих агрегатах с рабочими температурами до 120°С, имеющее торговое наименование «Авиационное масло Мс-8п» Ост.38.01163-78 (изм.1-10), состава, мас.%:

2,6-дитретбутил паракрезол	0,7-1,0
ариловые эфиры фосфорной кислоты	1,0-3,0
аминопроизводные антиокислительные присадки	0,1-0,5
бензотриазол	0,005-0,015
базовое масло (минеральное)	остальное

Недостатком известного масла является его неудовлетворительная термоокислительная и термическая стабильность при температуре выше 150°С, что приводит к появлению отложений смолистого характера на фильтрах двигателя.

Известно смазочное масло для силовых турбин [RU 2109800 С1, 1998] следующего состава, мас.%:

2,6-дитретбутил паракрезол	0,5-3,0
n,n'-динонилдифениламин	0,2-0,5
трикрезил фосфат или дифенил паратретбутил
фенил фосфат	1,0-3,0
бензотриазол	0,005-0,1
базовое масло (нефтяное или синтетическое)	остальное

Недостатком масла является неудовлетворительная термоокислительная стабильность при температуре выше 200°С, не обеспечивающая оптимальную эксплуатацию ГТД и авиаприводов ГПА.

Наиболее близким по составу и достигаемому техническому результату к предлагаемому смазочному маслу является смазочное масло для силовых турбин [RU 2185423 С1, 2002] следующего состава, мас.%:

термостабильный диизооктилсебацинат	10,0-15,0
2,6-дитретбутил паракрезол	0,5-3,0
n,n'-динонилдифениламин или
смесь бутил-и-октилдифениламинов	0,2-0,5
трикрезил фосфат или
дифенилпаратрет-бутилфенилфосфат	1,0-3,0
бензотриазол	0,005-0,1
базовое масло (синтетическое
полиальфаолефиновое)	остальное

Недостатком указанного масла являются неудовлетворительные эксплуатационные свойства: стабильность к окислению при 210°С и термическая стабильность при 250°С, которые не обеспечивают эксплуатационные параметры теплонапряженных ГТД современной авиационной техники 4-го и 5-го поколений.

Техническим результатом, на реализацию которого направлено заявленное смазочное масло, является улучшение его термоокислительной стабильности при 225°С и термической стабильности при 250°С.

Для достижения указанного технического результата заявленное смазочное масло, содержащее базовое полиальфаолефиновое масло, 2,6-дитретбутилпаракрезол, трикрезилфосфат, бензотриазол, дополнительно содержит сложные эфиры триметилолпропана и одноосновной карбоновой кислоты или диизооктиловый эфир себациновой кислоты и продукты реакции N-фенилбензоламина и 2,4,4-триметилпентана.

Могут быть использованы эфиры триметилолпропана и карбоновых кислот, содержащих от 5 до 18 атомов углерода. Компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

продукты реакции N-фенилбензоламина и
2,4,4 триметилпентана	0,1-1,5
2,6-дитретбутилпаракрезол	0,5-5,0
трикрезилфосфат	1,0-5,0
бензотриазол	0,001-0,5
сложные эфиры триметилолпропана и одноосновной
карбоновой кислоты или диизооктиловый эфир
себациновой кислоты	10,0-40,0
полиальфаолефиновое масло ПАОМ-4	до 100%

Использование сложных эфиров и химического соединения, полученного по реакции N-фенилбензоламина и 2,4,4-триметилпентана, при эксплуатации масла улучшает термоокислительную стабильность при температуре 230°С и термическую стабильность при 250°.

Для приготовления составов смазочного масла использованы следующие ингредиенты:

- продукты реакции N-фенилбензоламина и 2,4,4-триметилпентана, представляющие собой прозрачную бесцветную жидкость или жидкость светло-желтого цвета, с содержанием азота 4,2%, с плотностью при 20°С, равной 0,98 г/см³, температурой воспламенения выше 500°С, температурой кипения выше 300°С (испытания по СТП №002-2005) (аналитический метод КВС-108),

- трикрезилфосфат по ГОСТ 5728-76 (изм.1-4) - желтоватая прозрачная жидкость с температурой вспышки 240-244°С,

- 2,6-дитретбутилпаракрезол (Агидол-1) по ТУ 38.5901237-90 - белое кристаллическое вещество с температурой плавления 69,5-69,7°С,

- эфир карбоновой кислоты триметилопропана (Nycobase 8317 фирмы Nyco, Франция) с вязкостью при 100°С, равной 3,9-4,4 сСт, плотностью при 20° - 0,947-0,949, температурой вспышки в открытом тигле - 240°С при испытании по ISO 11014,

- диизооктиловый эфир себациновой кислоты по ТУ 6-06-11-88, с кислотным числом не более 0,14 кон/г, температурой воспламенения 400°С,

- синтетическое базовое полиальфаолефиновое масло ПАОМ-4 по ТУ 38.401.4070-98, полученное олигоизомеризацией -олефинов с температурой вспышки 216°С и температурой застывания ниже минус 60°С.

Технология приготовления предлагаемого масла включает следующие стадии:

1) дозирование компонентов

- продукты реакции N-фенилбензоламина и 2,4,4-триметилпентана,

- трикрезилфосфат,

- 2,6-дитретбутилпаракрезол,

- эфир одноосновной карбоновой кислоты и триметилопропана или диизооктиловый эфир себациновой кислоты,

2) перемешивание базового масла при температуре 70-80°С до полного растворения,

3) фильтрация готового масла.

Для испытания были приготовлены образцы масла (табл.1).

Сравнительные данные, полученные при исследовании образцов предлагаемого масла и масла для силовых турбин по прототипу, приведены в табл.2.

Как видно из результатов, использование сочетания присадок в предлагаемом масле позволяет улучшить термоокислительную стабильность при 235°С и термическую стабильность при 250°С.

Применение такого масла обеспечит работоспособность, надежность 4-го и 5-го поколения теплонапряженных ГТД сверхзвуковой авиации.

Таблица 1
Компоненты	Количественный состав. Масло, %
	Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4	Пример 5	Пример 6
Продукты реакции N-фенилбензоламина и 2,4,4-триметилпентана	0,1	0,3	1,0	0,5	1,2	1,5
Сложный эфир триметилолпропана и одноосновной карбоновой кислоты	10,0	-	2,0	-	40	-
Диизооктиловый эфир себациновой кислоты	-	10	-	25	-	40
2,6-Дитретбутилпаракрезол	1,0	0,5	2,5	3,0	4,2	5,0
Трикрезилфосфат	1,5	2,0	1,0	3,5	5,0	3,0
Бензотриазол	0,001	0,1	0,4	0,005	0,3	0,5
Базовое синтетическое полиальфаолефиновое масло ПАОМ-4	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100

Таблица 2
Наименование показателей	Масло. Пример.
	№1	№2	№3	№4	№5	№6	Прототип
1. Вязкость кинематическая, при 100°С, мм2/с	3,9	3,9	4,0	3,95	4,1	4,3	3,5
2. Термоокислительная стабильность при 230°С (ГОСТ 23797) в течение 50 часов
Показатели после окисления:
- кинематическая вязкость, мм /с:
при 100°С	4,3	4,45	4,5	4,72	4,8	4,95	15,2
при минус 40°С	4100	4290	4350	4400	4500	4800	Обильное
- кислотное число, мг КОН/г	4,1	3,95	3,85	4,0	4,2	4,38	осадкообразование
- массовая доля осадка	0,02	0,025	0,0
- коррозия масла на пластинках
сталь ШХ-15	ОТС	ОТС	ОТС	ОТС	ОТС	ОТС	+2,5
медь М-1 или М-2	0,002	0,001	ОТС	ОТС	ОТС	ОТС	+13,5
алюминиевый сплав АК-4	ОТС	ОТС	ОТР	ОТС	ОТС	ОТС	+19,1
3. Термическая стабильность по методу Папок при 250°С, мин (ГОСТ 4953)	41,3	41,5	41,1	43,0	12,0	47,0	11,6