защитная смазочная композиция

Формула изобретения

Защитная смазочная композиция, включающая дисульфид молибдена, алюминий, твердые углеводороды, азотсодержащий ингибитор коррозии и минеральное масло, отличающаяся тем, что она содержит дисульфид молибдена, модифицированный фторсодержащим поверхностно-активным веществом эпиламом в их массовом соотношении 1:(2-3), в качестве твердых углеводородов содержит церезин, а в качестве азотсодержащего ингибитора коррозии - смесь продукта конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно и бензотриазола при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дисульфид молибдена, модифицированный
эпиламом в их массовом соотношении 1:(2-3)	17-22
алюминий	2-3
церезин	10-12
продукт конденсации борной кислоты
с диэтаноламином и растительным
маслом при мольном соотношении
1:3:(0,5-0,7) соответственно	15-18
бензотриазол	1-3
минеральное масло	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам (смазкам), предназначенным для защиты от задира и износа, а также "схватывания" сопряженных поверхностей как в условиях атмосферной коррозии, так и тепловых воздействий, например в конструкциях автомобилей, резьбовых соединениях сборно-разборных складских и магистральных трубопроводов, и может быть использовано в машиностроении, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известна защитная смазочная композиция, предотвращающая коррозионное и термоокислительное схватывание сопряженных поверхностей, содержащая, мас.%: дисульфид молибдена 32-33, коллоидный графит 33-34, двуокись титана 1-2, алюминий 2-3, петролатум 20-21, ингибитор коррозии-2-бис-( -диметиламинопропил)-аминометил-4-изононилфенол 5-6 и минеральное масло до 100 (SU 1483934 А1, кл. С10М 141/06, 15.10.92).

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является защитная смазочная композиция, предотвращающая коррозионное и термоокислительное схватывание сопряженных поверхностей, содержащая, мас.%: дисульфид молибдена 72-75, диоксид титана 0,5-3,0, алюминий 3,5-4,0, петролатум 12-13, ингибитор коррозии-2-бис-(- -диметиламинопропил)-аминометил-4-изононилфенол или 2-бис-( -диметиламинопропил)-аминометил-4-изододецилфенол 3-4 и минеральное масло до 100 (RU 2100423 С1, кл. С10М 169/04, 27.12.97).

Недостатками указанных композиций являются их низкая способность предотвращать коррозионное схватывание поверхностей деталей в условиях повышенной влажности и относительно низкие противозадирные и противоизносные свойства.

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных свойств защитной смазочной композиции при различных атмосферных воздействиях, в том числе при повышенной влажности.

Данный результат достигается тем, что защитная смазочная композиция, включающая дисульфид молибдена, алюминий, твердые углеводороды, азотсодержащий ингибитор коррозии и минеральное масло, содержит дисульфид молибдена, модифицированный фторсодержащим поверхностно-активным веществом эпиламом в их массовом соотношении 1:(2-3), в качестве твердых углеводородов содержит церезин, а в качестве азотсодержащего ингибитора коррозии - смесь продукта конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно и бензотриазола при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Дисульфид молибдена, модифицированный
эпиламом в их массовом соотношении 1:(2-3)	17-22
Алюминий	2-3
Церезин	10-12
Продукт конденсации борной кислоты
с диэтаноламином и растительным
маслом при мольном соотношении
1:3:(0,5-0,7) соответственно	15-18
Бензотриазол	1-3
Минеральное масло	Остальное

Отличительной особенностью предложенного состава является то, что он содержит дисульфид молибдена, модифицированный фторсодержащим ПАВ эпиламом в их массовом соотношении 1:(2-3), а в качестве ингибитора коррозии содержит смесь продукта конденсации борной кислоты с диэтаноламином (ДЭА) и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) и бензотриазола, обладающую высокими консервационными свойствами, что в сочетании с остальными ингредиентами состава при заявленном соотношении компонентов позволяет надежно защитить сопряженные поверхности изделий из черных и цветных металлов как от термоокислительного, так и коррозионного схватывания при различных атмосферных воздействиях, в том числе в условиях повышенной влажности, а также придать композиции повышенные противоизносные и противозадирные свойства.

При других соотношениях компонентов состава, кроме заявленных, не удается достичь эффекта длительной защиты крепежных и сопрягаемых изделий от коррозии, задира и износа при повышенных температурах и влажности атмосферы.

Способ получения модифицированного дисульфида молибдена заключается в следующем.

Порошок дисульфида молибдена марки ДМ-1 (ТУ 48-19-133-85) предварительно высушивают в сушильном шкафу при температуре 100-110°С в течение 4-5 ч. Высушенный порошок MoS₂ загружают в автоклав объемом 1 дм ³, производят предварительное вакуумирование при остаточном давлении 50 мм рт.ст. в течение 40-60 мин, затем заливают раствор эпилама при массовом соотношении MoS₂: эпилам=1:(2-3). Пропитку производят в течение 20-24 ч при температуре 65-76°С и давлении 0,5-0,6 МПа. Полученную сметанообразную массу модифицированного дисульфида молибдена сушат при комнатной температуре на гладкой, например стеклянной, поверхности в течение 2,5-3,5 ч до полного высыхания, после чего подвергают термообработке при температуре 100-110°С в сушильном шкафу в течение 2-3 ч.

В качестве эпиламов могут быть использованы: Автокон 0,5 (ТУ 2229-008-27991970-95), представляющий собой раствор перфторкислоты марки 6 МФК-180 в перфторметилциклогексане (ПФМЦГ) или хладоне 350; 6СФК-180-05, 6СФК-180-20, 6СФК-180-50; Полизам, Амидофен, Амидоамин и т.д.

Технология получения продукта конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом заключается в следующем:

В реактор, снабженный насадкой Дина-Старка, мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают растительное масло и ДЭА. Реакционную массу нагревают при перемешивании до 90-100°С, после чего вводят борную кислоту и поднимают температуру реакционной смеси до 180-200°С, выдерживая ее при этой температуре в течение 2,0-2,5 ч до образования однородной массы с аминным числом 60-80 мг HCI/г. Мольное соотношение борная кислота: диэтаноламин: растительное масло составляет 1:3:(0,5-0,7) соответственно.

Проведение процесса конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при других мольных соотношениях реагентов, кроме заявленных, не позволяет получить продукт, растворимый в минеральном масле.

В качестве растительного масла используют подсолнечное, льняное или соевое масло.

В качестве минерального масла - индустриальное И-20А, И-12А или веретенное масло.

Для приготовления предложенной композиции в подогретое до 60-80°С минеральное масло при заявленном соотношении компонентов при постоянном перемешивании последовательно вводят сначала смесь продукта конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) и бензотриазола, затем церезин, алюминий и модифицированный дисульфид молибдена. Полученный состав тщательно перемешивают до получения однородной смазки.

Варианты опытных составов смазочных композиций представлены в табл.1

Полученные смазки наносили на резьбовые поверхности пар М 10 (болт - гайка) из углеродистой стали без покрытия (не менее 10 шт. для каждого варианта состава), после чего крепежные пары собирали.

Для исследования защитного эффекта одну часть резьбовых пар выдерживали в течение 400 ч в термовлагокамере Г-4 при относительной влажности 95±2% и температуре 40°С, другую - подвергали термообработке при 800°С в течение 24 ч. После выдержки резьбовые пары демонтировали, определяя крутящий момент при демонтаже с помощью динамометрического ключа.

Противозадирные и противоизносные свойства полученных композиций оценивали на четырехшариковой машине трения по ГОСТ 9490-75. Противозадирные - по нагрузке сваривания (Р _с), а противоизносные - по диаметру пятна износа (Д _и). Коллоидную стойкость характеризовали количеством масла в %, выделившегося при температуре 100°С в течение 24 ч из отпрессованной смазки.

Результаты испытаний представлены в табл.2.

Использование предложенной смазочной композиции позволит обеспечить длительную защиту крепежных и сопрягаемых изделий от атмосферной коррозии, от высокотемпературного "схватывания", а также от задира и износа.

Таблица 1.
Компоненты состава	Содержание компонентов, мас.% по примерам
	1	2	3	4	5
Дисульфид молибдена, модифицированный эпиламом в их массовом соотношении 1:2	17,0			16,0
Дисульфид молибдена, модифицированный эпиламом в их массовом соотношении 1:2,5		19,0
Дисульфид молибдена, модифицированный эпиламом в их массовом соотношении 1:3			22,0		23,0
Алюминий	2,0	2,5	3,0	1,5	3,5
Церезин	10,0	11,0	12,0	9,0	13,0
Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,5	15,0			14,0
Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,6		16,5
Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,7			18,0		19,0
Бензотриазол	1,0	2,0	3,0	0,5	3,5
Минеральное масло	55,0	49,0	42,0	59,0	38,0

Таблица 2.
Показатели	Примеры					Без смазки	Прототип
	1	2	3	4	5
Крутящий момент при демонтаже крепежных пар после выдержки в течение 400 ч в камере влажности Г-4, кГм (средний на 10 шт)	5,5	6,0	5,8	7,5	6,8	24,0	16,0
Крутящий момент при демонтаже крепежных пар после термообработки при 800°С в течение 24 ч, кГм (средний на 10 шт)	6,0	5,7	5,9	6,5	6,1	схватывание	6,7
Нагрузка сваривания, н	5500	5600	5800	4800	5300	-	4500
Диаметр пятна износа, мм	0,45	0,44	0,43	0,50	0,47	-	0,55
Коллоидная стабильность, %	3,5	3,3	3,0	3,6	3,9	-	5,0