Смазочная композиция, включающая комплект уменьшающих трение присадок (варианты), консистентная смазка, универсальный шарнир равных угловых скоростей и способ его смазки

Смазочная композиция, включающая комплект уменьшающих трение присадок (варианты), консистентная смазка, универсальный шарнир равных угловых скоростей и способ его смазки

Реферат

 

Описана смазочная композиция на основе базового масла, содержащая дитиокарбамат молибдена, один или более дитиофосфатов металла, нафтенат цинка и необязательно один или более дитиокарбаматов металла, консистентная смазка, содержащая загуститель и смазочную композицию. Также описан универсальный шарнир равных угловых скоростей и способ его смазки, который заключается в том, что шарнир заполняют смазкой. Технический результат: получение консистентной смазки с улучшенными фрикционными характеристиками с тем, чтобы уменьшить силы трения в скользящих универсальных шарнирах равных угловых скоростей и понизить шумы и вибрации, ощущающиеся в автомобилях. 5 с. и 5 з.п. ф-лы, 13 табл.

Изобретение относится к смазочным композициям, более конкретно, но не исключительно - к консистентным смазкам, содержащим такие композиции, и более конкретно, но не исключительно - к консистентным смазкам для использования в универсальных шарнирах равных угловых скоростей, таких как скользящие универсальные шарниры равных угловых скоростей.

Универсальные шарниры равных угловых скоростей используют в автомобилях с приводом на передний двигатель/передние колеса, в автомобилях с независимой подвеской или в транспортных средствах с приводом на 4 колеса. Универсальные шарниры равных угловых скоростей (CVJ) представляют собой особые типы универсальных шарниров, которые передают привод от конечной понижающей передачи к мосту ходовых колес с постоянной скоростью вращения. Две основные категории универсальных шарниров равных угловых скоростей - это скользящие и жесткие универсальные шарниры равных угловых скоростей, и их обычно используют в транспортном средстве в подходящих комбинациях. Скользящие CVJ позволяют осуществлять скольжение в осевом направлении, а жесткие CVJ не позволяют осуществлять движение в осевом направлении. Механические компоненты скользящих шарниров осуществляют полные перемещения по направляющим качения и скользящие движения, когда шарнир расположен под углом и вращается, и известно, что фрикционная стойкость к этим движениям может вызвать вибрацию двигателя, акустические шумы (гетеродинный свист), а также небольшие качательные движения, особенно в определенных условиях привода. Такие шумы, вибрации и движения могут вызывать неприятные ощущения у людей, находящихся в транспортном средстве.

Исходя из этого были предприняты попытки разработать составы консистентных смазок для CVJ, улучшающие их фрикционные характеристики, с тем чтобы уменьшить силы трения в скользящих универсальных шарнирах равных угловых скоростей и понизить шумы и вибрации, ощущающиеся в автомобилях. Ряд исследований показал, что существуют полезные корреляции между этими шумами и вибрациями, с одной стороны, и с другой стороны, с коэффициентами трения, измеренными на определенных лабораторных аппаратах для исследования потерь на трение. В частности, в ряде исследований установлено, что лабораторный аппарат для испытаний потерь на трение модели SRV (Schwingungs Reibung und Verschleiss) (изготавливаемый фирмой Optimol Instruments) является полезным устройством для разработки низкофрикционных консистентных смазок для универсальных шарниров равных угловых скоростей, улучшающих шумовые и вибрационные характеристики этих шарниров.

Примеры консистентных смазок, обычно используемых в таких универсальных шарнирах равных угловых скоростей, включают смазку, содержащую кальциевое комплексное мыло в качестве загустителя; консистентную смазку, содержащую литиевое мыло в качестве загустителя; консистентную смазку, содержащую литиевый комплекс в качестве загустителя; и консистентную смазку, содержащую полимочевину в качестве загустителя. Однако загустители могут также представлять собой один из ряда материалов, включающих глины, а также жирнокислотные мыла кальция, натрия, алюминия и бария.

Базовые масла, используемые в консистентных смазках, по существу представляют собой тот же тип масла, который обычно выбирают для жидкой смазки. Базовые масла могут быть минерального и/или синтетического происхождения. Базовые масла минерального происхождения могут быть минеральными маслами, например, изготавливаемыми путем очистки растворителями или с помощью гидротехнологии. Базовые масла синтетического происхождения могут представлять собой смеси _10-50 углеводородных полимеров, например жидких полимеров альфа-олефинов. Они также могут представлять собой обычные сложные эфиры, например полиоловые сложные эфиры. Базовые масла также могут представлять собой смесь этих масел. Предпочтительно, чтобы базовое масло минерального происхождения, которое продается группой компаний Royal Dutch/Shell под названиями "HVI" или "MVIN", представляло собой полиальфаолефин или смесь полиальфаолефинов. Базовые масла типа получаемых с помощью гидроизомеризации парафина, такие как продаваемые группой компаний Royal Dutch/Shell под названием "XHVI" (торговая марка), также можно использовать для указанных целей.

Консистентная смазка предпочтительно содержит от 2 до 20 мас.% загустителя, предпочтительно от 5 до 20 мас.% Консистентные смазки, загущенные литиевым мылом, известны уже много лет. Как правило, литиевые мыла происходят из С_10-24, предпочтительно из C_15-18 насыщенных или ненасыщенных жирных кислот или из их производных. Одним из представителей этих производных является гидрогенизированное касторовое масло, представляющее собой глицерид 12-гидроксистеариновой кислоты.

12-гидроксистеариновая кислота является особо предпочтительной жирной кислотой.

Консистентные смазки, загущенные комплексными загустителями, хорошо известны. Кроме соли жирной кислоты в такие загустители включен комплексообразователь, который обычно представляет собой имеющую от низкой до средней молекулярную массу кислоту или двухосновную кислоту или одну из ее солей, такую как бензойная кислота или борная кислота или борат лития.

Соединения мочевины, используемые в качестве загустителей в консистентных смазках, имеют в своей молекулярной структуре группу мочевины (-NHCONH-). Эти соединения включают соединения моно-, ди- и полимочевины в зависимости от количества мочевинных связей.

В консистентные смазки могут быть включены различные обычные присадки для смазок, в количествах, обычно используемых в данной области применения, для придания консистентной смазке определенных желаемых характеристик, таких как устойчивость к окислению, липкость, противозадирные свойства и ингибирование коррозии. Подходящие присадки включают один или более агентов, придающих противозадирные/противоизносные свойства, например соли цинка, такие как диалкил- или диарилдитиофосфаты цинка, бораты, замещенные тиадиазолы, полимерные соединения азота/фосфора, полученные, например, посредством реакции диалкоксиамина с замещенным органическим фосфатом, фосфаты амина, сульфурированные спермацетовые масла естественного или синтетического происхождения, сульфурированный лярд, сульфурированные сложные эфиры, сульфурированные эфиры жирных кислот и тому подобные сульфурированные материалы, фосфаторганические соединения, например, соответствующие формуле (OR)³P=O, в которой R представляет собой алкильную, арильную или аралкильную группу, и трифенилфосфоротионат; один или более основных металлсодержащих детергентов, таких как алкилсалицилаты или алкиларилсульфонаты кальция или магния; одну или более беззольных диспергирующих присадок, таких как продукты взаимодействия янтарного ангидрида полиизобутенила с амином или со сложным эфиром; один или более антиоксидантов, таких как связанные фенолы или амины, например, фенил-альфа-нафтиламин, дифениламин или алкилированный дифениламин; одну или более противоржавчинных присадок, таких как окисленные углеводороды, которые необязательно могут быть нейтрализованными кальцием, кальциевыми солями алкилированных бензолсульфонатов и алкилированных бензол-нефтяных сульфонатов, и производные янтарной кислоты, или присадки, изменяющие трение; один или более агентов, улучшающих индекс вязкости; один или более депрессантов, понижающих температуру застывания масла; и один или более агентов, придающих липкость. Твердые материалы, такие как графит, тонкоизмельченный MoS₂, тальк, металлические порошки и различные полимеры, такие как полиэтиленовый парафин, также можно добавлять для улучшения определенных свойств.

Исследования, проведенные с растворимыми в маслах дитиокарбаматами молибдена (MoDTC), (PCH Mitchell, Wear 100 (1984); H. Isoyama and T. Sakurai, Tribology International 7 (1974) 151; E.R. Braithwaite and A.B. Greene, Wear 46 (1978) 405; и Y. Yamamoto and S. Gondo, Tribology Trans., 32 (1989) 251) и с другими молибденорганическими соединениями в присутствии материалов, содержащих серу (Y. Yamamoto, S. Gondo, T. Kamakura and M. Konishi, Wear 120 (1987) 51; Y. Yamamoto, S. Gondo, T. Kamakura and N. Tanaka, Wear 112 (1986) 79; A. B. Greene and T.J. Ridson, SAE Technical Paper 811187 Warrendale PA, 1981; and I. Feng, W. Perilstein and M.R. Adams, ASLE Transl., 6 (1963) 60), показали их эффективность для уменьшения трения и износа. Присутствие молибдена в комбинации с серой (A.B. Greene and T.J. Ridson, SAE Technical Paper 811187 Warrendale PA, 1981), и возможно с фосфором (Y. Yamamoto, S. Gondo, T. Kamakura and M. Konishi, Wear 120 (1987) 51), является необходимым условием для достижения низкого трения.

Источниками серы могут быть присадки, используемые в комбинации с соединением молибдена (K. Kubo, Y. Hamada, K. Moriki and M. Kubikawa, Japanese Journal of Tribology, 34 (1989) 307), обычно дитиофосфат цинка (ZnDTP), используемое базовое масло (Y. Yamanioto, S. Gondo, T. Kamakura and N. Tanaka, Wear 112 (1986) 79), или химические комбинации с соединениями молибдена (как в случае MoDTC).

Однако в литературе сообщается о многих случаях, когда совместное добавление молибденорганических соединений и соединений серы к маслам не приводит к уменьшению трения. Источник серы, используемый в комбинации с молибденорганическим соединением, по-видимому, имеет решающее значение; некоторые типы ZnDTP обеспечивают понижение трения, в то время как другие приводят к повышению трения (K. Kubo, Y. Hamada, K. Moriki and M. Kubikawa, Japanese Journal of Tribology, 34 (1989) 307).

В исследованиях компании NTN (SAE Technical Paper 871985; The Development of Low Friction and Anti-Fretting Corrosion Greases for CVJ and Wheal Bearing Applications, M. Kato and T. Sato of NTN Toyo Co. Ltd.), наибольшее понижение трения получили, когда в загущенную полимочевиной консистентную смазку включили дитиофосфат молибдена (MoDTP) вместе с ZnDTP. Добавление MoDTC вместе с ZnDTP к полимочевинной консистентной смазке привело к получению несколько меньшего понижения трения.

В соответствии с настоящим изобретением было установлено, что добавление нафтената цинка к комбинации MoDTP и дитиосульфата металла может улучшить фрикционные свойства этих присадок. Этот эффект является неожиданным, поскольку добавление нафтената цинка к одному только дитиокарбамату молибдена не приводит к уменьшению коэффициента трения и фактически демонстрирует повышение коэффициента трения.

Соответственно неожиданным был установленный факт, заключающийся в том, что дитиокарбамат молибдена, дитиофосфат металла и нафтенат цинка в комбинации действуют синергически, проявляя себя как уменьшающий трение агент в смазочных композициях, особенно в консистентных смазках, и в то же время сохраняющий хорошие противоизносные свойства, т.е. низкие показатели износа. При изучении в сравнении с дитиокарбаматом молибдена в отдельности или в комбинации с одним из двух других компонентов этот агент показал совершенно неожиданное понижение трения.

В публикации WO 97/03152 описывается смазочная композиция, включающая базовое масло, дисульфид молибдена, нафтенат цинка, дитиофосфат цинка и необязательно - дитиокарбамат цинка. В этом документе не имеется информации, из которой следовало бы, что комбинация соединений по настоящему изобретению является хорошим агентом, уменьшающим трение. ЕР-А-0770668 касается смазочных композиций, которые включают базовое масло, 0,001-5,0 мас.% выбранного дитиокарбамата молибдена, 0,01-5,0 мас. % выбранного дитиофосфата цинка и 0,005-1,0 мас. % выбранного карбоксилата меди. В ЕР-А-0770668 не содержится рекомендаций по использованию нафтената цинка.

Таким образом, первый аспект настоящего изобретения касается смазочной композиции, которая включает базовое масло и в качестве комплекта уменьшающих трение присадок - комбинацию дитиокарбамата молибдена, нафтената цинка и одного или более дитиофосфатов металла, и необязательно одного или более дитиокарбаматов металла.

Предпочтительно дитиокарбамат молибдена представляет собой сульфурированный дитиокарбамат оксимолибдена общей формулы: , в которой четыре возможных R-группы - R₁, R₂, R₃ и R₄ (из которых показаны только R₁ и R₂) в обобщенной структуре могут быть одинаковыми или разными, а каждый из R₁-R₄ представляет собой С₁-С₃₀-углеводород или водород.

Предпочтительно m+n= 4, и m и n могут быть или могут не быть целыми числами.

Предпочтительно каждый из R₁-R₄ независимо представляет собой первичную или вторичную алкильную группу, имеющую от 1 до 24 атомов углерода, циклоалкильные группы, имеющие от 6 до 26 атомов углерода, алкильную или алкиларильную группы, имеющие от 6 до 30 атомов углерода, или водород.

R₁-R₄ можно выбрать так, чтобы они влияли на растворимость MoDTC.

Металл в дитиофосфатах металла и/или в дитиокарбаматах металла предпочтительно представляет собой металл, независимо выбранный из группы, состоящей из цинка, молибдена, олова, марганца, вольфрама и висмута.

Предпочтительно, один или более дитиофосфатов металла представляют собой металл, выбранный из диалкил-, диарил- или алкиларилдитиофосфатов цинка, а один или более из дитиокарбаматов металла выбирают из диалкил-, диарил- или алкиларилдитиокарбаматов цинка, в которых любая алкильная группа дитиофосфатов и/или дитиокарбаматов является линейной или разветвленной и предпочтительно содержит от 1 до 12 атомов углерода.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также консистентная смазка, включающая загуститель в комбинации со смазочной композицией по настоящему изобретению.

В консистентной смазке в соответствии с настоящим изобретением предпочтительное весовое отношение молибдена в дитиокарбамате молибдена к общему количеству дитиофосфата металла находится в интервале от 2:1 до 1:20, весовое отношение дитиофосфата металла к нафтенату цинка находится в интервале от 0,85:10 до 0,85:0,05, а весовое отношение молибдена в дитиокарбамате молибдена к цинку в нафтенате цинка находится в интервале от 15:1 до 1:4.

Более предпочтительно для растворимого в масле дитиокарбамата молибдена весовое отношение молибдена в дитиокарбамате молибдена к дитиофосфату металла находится в интервале от 0,8:1,7 до 0,14:1,7, а весовое отношение дитиофосфата металла к нафтенату цинка находится в интервале от 0,85:4,8 до 0,85:0,6, и весовое отношение количества молибдена в дитиокарбамате молибдена к цинку в нафтенате цинка находится в интервале от 5:1 до 1:1,6.

Более предпочтительно для нерастворимого в масле дитиокарбамата молибдена весовое отношение молибдена в дитиокарбамате молибдена к дитиофосфату металла находится в интервале от 1:1 до 1:6,2, а весовое отношение дитиофосфата металла к нафтенату цинка находится в интервале от 0,85:4,8 до 0,85: 0,6, и весовое отношение молибдена в дитиокарбамате молибдена к цинку в нафтенате цинка находится в интервале от 10,3:1 до 1:0,8.

В вышеописанном нафтенат цинка, как правило, представляет собой комплексную смесь нафтеновых кислот, получаемых из выбранных фракций сырой нефти, как правило, с помощью реакции этой фракции с раствором гидроксида натрия с последующими подкислением и очисткой. Предпочтительно, чтобы нафтеновые кислоты до реакции с соединением цинка имели молекулярные массы в интервале 150-500, более предпочтительно - 180-330. Предпочтительно, чтобы содержание элементарного цинка в смеси нафтената цинка составляло между 1-25%, более предпочтительно - 5-20%, наиболее предпочтительно - 9,0-15,4%.

Консистентная смазка по настоящему изобретению предпочтительно содержит моkибден из дитиокарбамата молибдена в количестве от 0,04 до 2,5 мас.% (Мо), более предпочтительно для маслорастворимого дитиокарбамата молибдена, от 0,08 до 0,6 мас.% (Мо) и для нерастворимого в масле дитиокарбамата молибдена - от 0,08 % до 1,4 мас.% (Мо). Кроме того, она предпочтительно содержит указанные один или более дитиофосфатов металла, общее количество которых составляет от 0,1 до 10 мас.%, более предпочтительно - от 0,3 до 3,5 мас.% Помимо этого, она также содержит нафтенат цинка в количестве от 0,05 до 12,0 мас.%, более предпочтительно - от 0,3 до 3,5 мас.% Нет необходимости в том, чтобы уменьшающая трение присадка по настоящему изобретению содержала дисульфид молибдена. Более того, предпочтительно, чтобы смазочные композиции по настоящему изобретению не содержали существенного количества дисульфида молибдена. Более конкретно, предпочтительно, чтобы смазочные композиции содержали менее чем 0,5 мас.% дисульфида молибдена, более предпочтительно - менее чем 0,3 мас.% дисульфида молибдена, наиболее предпочтительно, чтобы они совсем не содержали дисульфида молибдена.

Загуститель предпочтительно включает соединение мочевины, простое литиевое мыло или комплексное литиевое мыло. Предпочтительным соединением мочевины является соединение полимочевины. Соответствующие загустители хорошо известны в технологии получения консистентных смазок.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ смазки универсального шарнира равных угловых скоростей, включающий заполнение его консистентной смазкой по настоящему изобретению.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также универсальный шарнир равных угловых скоростей, заполненный консистентной смазкой по настоящему изобретению.

Предпочтительно универсальный шарнир равных угловых скоростей представляет собой, как правило, скользящий универсальный шарнир равных угловых скоростей, но может, например, включать высокоскоростные универсальные шарниры, которые в свою очередь могут включать жесткие или скользящие типы универсальных шарниров равных угловых скоростей или универсальный шарнир Гука.

Дитиокарбамат молибдена (MoDTC), используемый в комплектах присадок, часто является нерастворимым в масле и может присутствовать в консистентных смазках в виде тонко измельченного твердого вещества.

Однако твердые измельченные присадки могут отделяться от консистентной смазки при использовании. Этот эффект наблюдался для консистентных смазок, содержащих твердые присадки, в некоторых испытаниях CVJ, проводившихся в жестких условиях, при высокой температуре/высокой скорости. Эта потенциальная проблема центрифугированного отделения твердых частиц от консистентных смазок является особенно острой для универсальных шарниров, применяющихся в высокоскоростных карданных валах (HSPS), для которых обычны очень высокие скорости вращения (около 4-6000 об/мин). Для консистентных смазок, в которых используются растворимые во всех видах масел комплекты присадок, такой проблемы не существует.

Для достижения хорошего понижения трения обычно требуются высокие уровни содержания молибдена и серы. Однако высокие уровни содержания молибдена и серы повышают степень нерастворимости композиций.

Следующим аспектом настоящего изобретения поэтому является получение смазочной композиции, которая включает базовое масло и комплект маслорастворимых снижающих трение присадок, включающий комбинацию дитиокарбамата молибдена, нафтената цинка и одного или более дитиофосфатов металла.

Использование растворимого во всех видах масел комплекта низкофрикционных присадок позволяет получить консистентную смазку для CVJ, предназначенную для высокоскоростных применений, без риска центрифугирования и отделения твердых присадок. Кроме того, в применениях для консистентной смазки для скользящих универсальных шарниров равных угловых скоростей это позволяет использовать плотные смазки, которые при использовании сохраняют необходимую плотность и при этом обеспечивают высокую проницаемость смазки.

Использование эффективного растворимого во всех видах масел комплекта низкофрикционных присадок позволяет создать консистентные смазки для универсальных шарниров, используемых в высокоскоростных карданных валах. Этот комплект также может использоваться в смазочных комбинациях, предназначенных для скользящих шарниров, и таким образом, позволяет получить консистентные смазки для универсальных шарниров равных угловых скоростей, имеющие высокую проникающую способность смазки. Необязательно в комплект присадок можно включают также один или более дитиокарбаматов металла. Кроме того, присадка может включать нерастворимые в маслах компоненты.

Предпочтительным является использование уменьшающей трение комбинации присадок в консистентной смазке, которая включает базовое масло и загуститель, предпочтительно представляющий собой литиевое мыло, литиевый комплекс или соединение мочевины.

Такая консистентная смазка предпочтительно независимо содержит компоненты такого типа и предпочтительно в таких относительных количествах, которые указаны при изложении предпочтительных признаков первого аспекта изобретения.

Далее настоящее изобретение описывается со ссылками на нижеследующие примеры.

ПРИМЕРЫ ПРИСАДКИ И БАЗОВАЯ КОНСИСТЕНТНАЯ СМАЗКА В таблице 1 показаны подробные данные для некоторых из основных коммерчески доступных соединений дитиокарбамата молибдена (MoDTC). Два соединения MoDTC с высоким содержанием молибдена (MoDTC(3) и MoDTC(4)) являются твердыми веществами и по большей части нерастворимыми в масле.

Другими присадками, использованными в примерах, являются следующие: ZnDTP (1) - главным образом дитиофосфат цинка (ZnDTP); в значительной степени изобутиловый ZnDTP ZnDTP (2) - 85%-ный раствор в значительной степени изобутилового ZnDTP (1) в минеральном масле ZnNa (1) - раствор нафтената цинка в минеральном масле (цинк 8%), содержащий примерно 60% нафтената цинка в минеральном масле Фосфат/тиофосфаты амина - смешанные фосфат/тиофосфаты амина, при разбавлении в минеральном масле по меньшей мере на 50 мас.% Сульфурированный олефин - высоко сульфурированный олефин (43% серы) ZnDTC - диамилдитиокарбамат цинка (6% цинка) Анализы проводили в основном путем включения присадок в полностью составленные полимочевинные консистентные смазки (PUG). Комплект присадок также включали в базовые консистентные смазки, загущенные литиевым мылом и литиевым комплексом, а также в смазку, загущенную полусинтетической димочевиной. Более подробное описание консистентных смазок дано в сносках к соответствующим данным таблицы 1.

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ И ИЗНОСА Для всех измерений трения и износа использовали осцилляционное устройство SRV для измерения потерь на трение из Optimol Instruments, с 10-миллиметровым шариком на плоской морщинистой поверхности, используемой в качестве испытательной геометрической формы. Коэффициенты трения записывали после двух часов работы в фиксированных условиях испытания. Фиксированные условия испытания представляли собой нагрузку в 300 ньютон, частоту колебаний в 50 герц, при величине хода в 1,5 мм и температуре, настроенной на 100^oС.

Износ определяли путем измерения диаметра рубца износа на шарике в конце каждого двухчасового периода с помощью специальной оптической координатной сетки.

Результаты представлены в таблицах 2-13.

РАЗРАБОТКА СОСТАВА, ОСНОВАННОГО НА МАСЛОРАСТВОРИМОМ MoDTC.

ПРИМЕР 1-5.

Сравнение между MoDTC(2) и MoDTC(1) Для того чтобы обеспечить базу для сравнения коэффициентов трения, измеренных для нескольких коммерческих консистентных смазок (примеры 1-5), в таблице 2 приведены данные по эталонным консистентным смазкам (RG).

ПРИМЕРЫ 8-39 Показатели трения MoDTC(2) и MoDTC(1) в комбинации с ZnDTP сравнивали в консистентной смазке PUG (таблица 3, примеры 8-11). Коэффициенты трения, как правило, были высокими (сравните RG в таблице 2). Для комбинации 4% MoDTC(1)/1,5% ZnDTP(2) (пример 11) коэффициент трения был ниже, чем у эквивалентного состава MoDTC(2) (пример 10), но этот коэффициент повышался к концу испытания.

КОМБИНАЦИИ ПРИСАДОК С MoDTC(2) В PUG Пропорциональное содержание ZnDTP и MoDTC, использованных в таблице 3, выбирали произвольно, и следует иметь в виду, что эти уровни вряд ли являются оптимальными для достижения низкого трения. Для того, чтобы установить минимальный коэффициент трения, достигаемый при использовании данной комбинации, пропорциональное содержание ZnDTP(2) изменяли от 0 до 50% (примеры таблицы 4). Использование одного только MoDTC(2) приводит к получению довольно низких коэффициентов трения, хотя они все же были заметно выше показателей RG (таблица 2).

Таблица 5 демонстрирует, что использование альтернативной цинковой присадки, ZnNa (1), в комбинации с MoDTC(2) не приводит к получению низких показателей трения.

В таблице 6 показано влияние на трение и износ различного пропорционального содержания MoDTC (2), ZnNa (1) и ZnDTP (2) в смеси присадок, содержащей все три присадки. Коэффициент трения и износ зависят от пропорционального содержания этих трех присадок. Оптимальные уровни также изучали путем поддержания постоянного отношения ZnNa (1): ZnDTP(2) на уровне 2:1, меняя в то же время уровень содержания MoDTC(2) от 0% до 12% (таблица 7). Таблицы 6 и 7 показывают, что показатели как трения, так и износа проходят через минимальное значение, когда соотношение MoDTC (2), ZnNa (1) и ZnDTP (2) составляет примерно 4:2:1.

Таблица 8 показывает эффект различных общих уровней содержания комплекта присадок, составляющих от 3,5 до 14%.

ЭФФЕКТ ВКЛЮЧЕНИЯ MoDTC (3) В ОПТИМИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКТ Таблица 9 показывает, что MoDTC (3) можно добавлять в новый комплект присадок, не снижая характеристики, связанные с трением. Это было также установлено для состава примера 39, основанного на совсем другой базовой текучей среде. 1,3% MoDTC (3) содержит по существу такой же самый уровень элементарного молибдена, что и 8% MoDTC (2). MoDTC (2) проявляет себя более эффективным, чем MoDTC (3), при сравнении на основе равного содержания молибдена.

ВЛИЯНИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ ДЕШЕВЫХ ПРОТИВОЗАДИРНЫХ ПРИСАДОК НА ТРЕНИЕ Не исключено, что противозадирные присадки могут повысить срок службы при применении CVJ в более жестких условиях. Чтобы испытать выносливость к таким присадкам, как 1,5% сульфурированный олефин, так и 1,5% фосфат/тиофосфаты амина добавляли к PUG, содержащей комплект с уровнем 7% (4% MoDTC (2)).

ВКЛЮЧЕНИЕ НОВОГО КОМПЛЕКТА В КОНСИСТЕНТНЫЕ СМАЗКИ, ЗАГУЩЕННЫЕ ЛИТИЕВЫМ МЫЛОМ И ЛИТИЕВЫМ КОМПЛЕКСОМ Вся описанная выше работа по оптимизации выполнялась на PUG. Для того чтобы показать применимость комплекта присадок для других типов загустителей консистентных смазок, три присадки - MoDTC (2), ZnNa(l) и ZnDTP (2) в новом комплекте присадок включали в консистентную смазку, загущенную как литиевым мылом, так и литиевым комплексом (таблица 11). Подробное описание обеих консистентных смазок даны в этой таблице.

ПРИМЕР 39 Таблица 12 показывает, что комплект присадок можно включить в полимочевинную консистентную смазку, имеющую совершенно иной состав базового масла, без потерь характеристик, связанных с трением и износом. MoDTC (3) сам по себе представляет собой присадку с полезными антизадирными свойствами, и из этой таблицы также можно видеть, что включение MoDTC (3) не оказывает отрицательного влияния на характеристики консистентной смазки, связанные с измеренным на аппарате SRV трением и износом.

Как указано выше, составы консистентных смазок по настоящему изобретению могут также включать одну или более присадок, придающих составам определенные желательные характеристики. В частности, дополнительно можно включить противозадирные/противоизносные агенты, такие, как бораты, замещенные тиадиазолы, полимерные соединения азота/фосфора, фосфаты амина, сульфурированные сложные эфиры и трифенилфосфоротионат.

Для сравнения измеряли коэффициент трения композиции, содержащей 3 мас.% дитиокарбамата цинка, 1,5 мас. % дитиофосфата цинка (ZnDTP(2)) и 2 мас.% нафтената цинка (ZnNa) (1)), в загущенной полимочевиной консистентной смазке, содержащей также 0,5 мас.% антиоксиданта.

Эта композиция имела коэффициент трения 0,122.

Формула изобретения

1. Смазочная композиция, содержащая базовое масло, дитиокарбамат молибдена и один или более дитиофосфатов металла, и необязательно один или более дитиокарбаматов металла, отличающаяся тем, что дополнительно содержит нафтенат цинка.

2. Консистентная смазка, которая содержит загуститель и смазочную композицию, заявленную в п.1.

3. Консистентная смазка по п.2, в которой отношение количества молибдена в дитиокарбамате молибдена к общему количеству дитиофосфата металла находится в интервале от 2:1 до 1:20, а отношение количества дитиофосфата металла к количеству нафтената цинка находится в интервале от 0,85:10 до 0,85: 0,05, и отношение количества молибдена в дитиокарбамате молибдена к количеству цинка в нафтенате цинка находится в интервале от 15:1 до 1:4.

4. Консистентная смазка по п.2, которая содержит молибден из дитиокарбамата молибдена в количестве от 0,04 до 2,5 мас.%.

5. Консистентная смазка по п.2 или 4, которая содержит нафтенат цинка в количестве от 0,05 до 12,0 мас.%.

6. Консистентная смазка по пп.2,4 или 5, которая содержит один или более дитиофосфатов металла в количестве от 0,1 до 10 мас.%.

7. Консистентная смазка по любому из пп.2-6, в которой загуститель включает соединение мочевины.

8. Способ смазки универсального шарнира равных угловых скоростей, заключающийся в том, что шарнир заполняют консистентной смазкой, заявленной в пп. 2-7.

9. Универсальный шарнир равных угловых скоростей, который заполняют консистентной смазкой, заявленной в пп.2-8.

10. Смазочная композиция, которая содержит базовое масло и растворимые в масле понижающие трение присадки, включающие дитиокарбамат молибдена, нафтенат цинка и один или более дитиофосфатов металла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 22.10.2009

Извещение опубликовано: 27.09.2010        БИ: 27/2010