Способ оценки времени срабатывания антиоксидантов в смазочных маслах

Способ оценки времени срабатывания антиоксидантов в смазочных маслах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

В.А. Борисов и О.А. Запорожская (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ВРЕМЕНИ СРАБАТЫВАНИЯ

АНТИОКСИДАНТОВ В СМАЗОЧНЫХ МАСЛАХ

Изобретение относится к отраслям народного хозяйства, связанным с раз работкой, производством и применением смазочных масел и может быть использовано в лабораторных исследо.ваниях для оценки эффективности антиоксидантов, введенных в композицию масла, а также для прогнозирования сроков смены масла.

Известны способы оценки термоокислительной. стабильности (ТОС) масел в лабораторных условиях при бар. ботировании кислорода или воздуха, подаваемого через слой масла,. в течение определенного времени в условиях нагрева при одной постоянной температуре в присутствии металлических пластинок - катализаторов.

Наибольшее распространение получило определение ТОС масел в приборе ТСМ-1 по "междуведомственному методу", Оценка стабильности масел производится по изменению физико-химических показателей (кислотное число, вяз2 .кость и др.), а также по осадкообразованию в результате окисления масел и коррозионности масел по потере веса металлических пластинок-катализаторов (1).

Недостатком этого способа является его длительность (50 или 72 ч).

Кроме того, изменение физико-химических свойств масел после испытания характеризует глубокие стадии окисления и не позволяет оценить время срабатывания антиоксидантов, введенных в композичию смазочного масла и эффективно действующих в начале развития процесса окисления.

Известен также способ оценки времени срабатывания антиоксидантов и определения ТОС минеральных смазочных масел, основанный на окислении масла и измерении количества поглощенного маслом кислорода, циркулирую. щего в замкнутой системе и барботирующего через слой масла, 960623

Тангенс угла наклона прямой на графике является., коэффициентом и, а отрезок, отсекаемый на оси ординат, коэффициентом а.

Определив коэффициенты и и а, можно рассчитать время срабатывания антиоксидантов (7инд) в неразбавленном (чистом) масле, т.е . при С = 100/ .

Пример. Проводят оценку времени срабатывания антиоксидантов в двух авиационных маслах 36/1-Ку-А и Б-ÇB, приготовленных на единой основе (сложные эфиры пентаэритрита и СЖК С +С ), но отличающихся введен= ными антиэксидантами.

Приготовленные растворы этих ма,сел в базовой основе (в пентаэритритовом эфире) в объемных соотношениях 1:(10-50), что соответствует концентрации масла в растворе 1,969 14 °

Для определения времени срабатывания антиоксиданта 1 мл приготовленного раствора масла помещают в рабочую камеру прибора, через слой испытуемого раствора барботируют окис-. ляющий агент (кислород ) и определяют зависимость количества поглощенного кислорода от времени. По этой зависимости определяют время срабатывания антиоксиданта 7инд для перечисленных растворов исследуемых масел и чистой базовой..основы при максимальной рабочей температуре масла (190+0,5 С).

Данные по времени срабатывания антиоксидантов в растворах масла приведены в таблице. Для базовой основы (пентаэритритового эфира) установлено инд = 0,125 ч.

Цель изобретения - повышение оцен20 ки и точности способа, сокращение, времени испытания и уменьшение количества анализируемого масла.

Стабильность масла и эффективность введенных в его композицию антиоксидантов оценивается по количеству поглощенного кислорода и коли честву образующихся газообразных продуктов окисления и воды (2 ).

Однако известный способ не позволяет объективно оценивать время срабатывания антиоксидантов в смазочных маслах различной природы, так как оценка стабильности ведется по продуктам глубокого окисления после накопления последних в достаточном количестве для определения физико-хими" ческими методами. Кроме того, способ длителен (4 ч и более) и требует для проведения испытания большого количества масла (200 г).

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оценки времени срабатывания антиоксидантов в смазочных маслах, включающему окисление масла и измерение количества .поглощенного кислорода, барботирующего через масло, окислению подвергают ана- З0 лизируемое масло с антиоксидантом, разбавленное базовым маслом в объемном соотношении 1:(10-50), с последующим расчетом времени срабатывания антиоксиданта в неразбавленном масле. з

Время срабаТывания антиоксидантов в растворах масел определяют как период индукции по зависимости количества поглощенндго кислорода от времени. 10

Зависимость времени. срабатывания антиоксидантов (периода индукции) в растворе 11асла от его концентрации аналитически можно представить в виде уравнения .15

"инд = "йн* А где ь н н, - период индукции (время срабатывания антиоксидантов) поглощения кислорода раствором масла; Я

;О. период индукции поглощения кислорода базовой основой масла;

С - концентрация масла в растворе;

А и и - характеристические коэффициенты.

Уравнение (1) можно преобразовать в уравнение прямой линии в координатах

gg (н "„H j= 0%A; pic в соответствии с уравнением

I етд-.=а (с„, -"„„)=<

=с +пР с. (2) 96062.3 б

Характеристические коэффициенты

Исследуемый образец

Состав смеси . (масло:основа) Концентрация масла в смеси, Время сра.батывания антиокси-. данта ь„н,ч

1,96

2,44

3,22

4,62

9,1

l:50

1:40

1:30

1:20

1:10

0,25

0,32

0,43

0,47

-1,3

36/1-Ку-А

1,4:

1,30, 0,37

0,45

0,54

1 96

2,44

1:50

1: 40.

1,7

-1,17

1:30

1:20

1:10

Б-ЗВ

3,22

4; 621,105

9,1

2,70

Формула изобретения г

Как видно из таблицы, определение искомого параметра - времени срабатывания антиоксиданта - по срав- зв нению с известным способом значительно меньше и составляет 0,25-2,7. ч..

На графике представлены экспериментально полученные зависимости

0<р | = f(09Ñ) для масел 36/1-Ку-А

35 (прямая 1) и Б-3В (прямая 2) .

Подставив значения характеристических коэффициентов и и а в уравнение (2), для С = 100 получают зна- : чение времени срабатывания антиоксидантов в чистом масле при 190 0,5 С.

Для масла 36/1-Ку-А время срабатывания антиоксидантов составляет около

32 ч, а для масла Б-3В около 166 ч.

Полученные результаты свидетельст- вуют о большей эффективности антиоксидантов (т.е. лучшей ТОС) в масле Б-3В в условиях испытаний и позволяют прогнозировать сравнительные сроки смены испытанных. масел.

Использование предлагаемого способа обеспечивает объективность оценки эффективности антиоксидантов в подавлении цепной реакции окисления, так как оценка антиокислительных свойств уасла ведется на начальных

SS стадиях окисления, когда введенные ийгибиторы эффективно подавляют развитие цепной реакции окисления; В с этом случае исследуемое масло еще обладает запасом качества, в то время как.согласно известному способу оценка антиокислительных свойстл ведется по конечным продуктам окисления .(газовыделение, образовавшимся осадкам), что соответствует тлубоким стадиям окисления, развив-. шемуся цепному процессу и в этом слу= чае масло уже потеряло свои эксплуатацйонные свойства, Кроме того, способ обеспечивает быстроту оценки эффективности антиоксидантов.

Это значительно упростит и ускорит лабораторные испытания новых антиоксидантов во вновь разрабатываемых композициях смазочных масел.

Способ-оценки времени срабатыва ния антиоксидантов в смазечыь х масУ лах, включающий окисление масла и из мерение количества поглощенного кис= порода, барботирующего.через масло, о т л,и ч а ю щ и и с. я тем, что, с целью повышения точности способа, .сокращения времени и уменьшения колиФ чества анализируемого. масла-, окислению подвергают анализируемое масло аЕ u8 tgc

/1 огори рм конценярации мосла

Составитель Л. Иванова

Редактор. Г. Безвершенко Техред И,Гайду Корректор А. Ференц

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7252/49

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 - 96 с антиоксидантом, разбавленное базо-, вым маслом в объемном соотношении .1:(10"50), с последующим расчетом времени срабатывания антиоксиданта в неразбавленном масле.

0623 8

Источники информации, е принятые во внимание при экспертизе

1 ° ГОСТ 23797-79.

2. Автооское свидетельство СССР

s М 268734,кл.G О1 N 33/30,1970(прототип),