Способ получения жидкости для гидравлических машин и смазочных материалов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТ ЕНТУСтюарт Вальтер Критчлей и Фрэнк ЛембСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ МАШИН И СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВЗаявлено 9 декабря 1960 г. за688557/23 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Опубликовано в Бюллетене изобретений6 за 1962 г.Изобретение относится к способам получения жидкости для гидравлических машин и смазочных материалов на основе средних фосфонатов и полисилоксанов с добавками фенил-а-нафтиламина и бензотриазола.Такие жидкости используются, например, в гидравлических машинах, применяемых в литейном деле, в сталелитейной промышленности, а также для гидравлических систем самолетов, где им предъявляется основное требование - невоспламеняемость.Кроме того, такие жидкости должны обладать низкой степенью изменения вязкости при повышении температуры, удовлетворительной смазывающей способностью и слабым воздействием на резину (каучук) при широком диапазоне рабочих температур.Другими желательными, свойствами гидравлических жидкостей являются способность противостоять окислению, минимальная коррозионность в отношении металла и удовлетворительная устойчивость к гидролизу. Однако сочетание перечисленных требований для каждойМо 145863 П р и м е р 1 Берут в весовых процентах:ди-этилгексиловый ч-децилфосфонатсиликон жидкий ДП фенил-а-нафтиламин 85 15 0,5 Первые два вещества смешивают при обычной температуре ив смесь вводят третье вещество при температуре 30 - 40. Получаютгомогенную жидкость, имеющую следующие данные: кинематическая вязкость (ф ): 3,71 сек 13,98 сек 1,295 сек 6,533 сек 210 100 - 40 - 65 Перепад по шкале АСТМ (американский стандартный метод испытаний) по таблице Д 341 АСТМ в диапазоне от 100 до 210 Ф составляет 0,671 вместо 0,759 для жидкости без добавки. гидравлической жидкости, в частности применяемой в приборах улравления самолетом, чрезвычайно затруднено. Так, например, арилфосфаты такие, как трикрезилфосфат, обладая относительной невоспламеняемостью, в то же время имеют неудовлетворительные показатели по вязкости, агрессивны по отношению к;изоляционным материалам из натурального и большинства видов синтетичеокого каучука.Предлагаемый способ имеет целью повысить смазывающие, антикоррозионные и антиокислительные свойства гидравлических жидкостей,Это достигается тем, что в состав гидравлических жидкостей и смазочных материалов в качестве фосфоната вводят 65 - 90% диалкилфосфоната, содержащего в радикале, связанном с фосфором, от 4 до 12 атомов углерода, а в алкоксиле от 5 до 10 атомов углерода, а в качестве полисилоксанов применяют галоидозамещенный полисилоксан ДПв количестве 10 - 38%.Применяемые фосфаты можно огнести к труппе диалкиловых алкилфосфатов, получаемых общеизвестными методами. Примерами таких групп являются метил, этил, т 1-пропил, изопропил; т 1-бутил, изобутил третичный изобутил, н-амил, изоамил; т-гексил, 2-метилпентил 2-этил- ч-бутил, 2,3-диметил- ч-бутил; 1-гейтил, 2-этилгексил;Фн-октил, н-децил, 3,5;5-триметилэксил; н-ундецил; п-додецил, ч-тридецил и цетил.Наиболее подходящим для получения жидкости для гидравлических машин и смазочных материалов галоидозамещенным полимером силоксана является полимер, известный под торговой маркой силикон жидкий ДП, представляющий собою триметилсилиловый с завершенным рядом диметилполисилоксан, у которого часть метильных групп замещена группами тетрахлорфенила, а другие - группами триметилсилоксида.Антиокислителямя типа амина или фенола могут быть использованы моноди-три-водородные фенолы, как катекол, кинол и руфиталлол; алкило- и алкокси-замещенные фенолы такие, как галюкатекол, гваякол, эйгенол и 2,6-дитретичный-бутил-метилфенол; бифенол, как 2,2-метилен-би- (4-метил-третичный бутилфенол) и о-фенилендиамин, р-нафтиламин, анилин и фенил-а-нафтиламин.Ниже приводятся несколько примеров осуществления способа.145863 Изменение объема образца каучука (в ) Тип каучука Стандартная жидкостьна основе фосфоната Жидкость согласно изобретениюБутациенакрилонитрил двойной полимер, ко-полимер (32% акрилонитрила) стандарт ДТД 458 А, класс Б 117,4 2,88 Бутадиеиакрилонитрил двойной полимер, ко-полимер (38 % акрилонитрила) стандарт ДТД 5509, класс А 274,7 3,83 Бутадиенактилонитрил двойной полимер, ко-полимер (37% акрилонитрнла) стандарт ДТД 458 А/1 455,2 8,83 П р и м е р 2. Берут в весовых процентах:ди- т -октил--бутилфосфонатсиликон жидкий ДП фенил-а-нафтиламин 85.15 0,5 Компоненты смешивают, как в примере 1, и получают гомогеннуюжидкость, имеющую следующую характеристику. Кинематическая вязкость (Ф): 210100 .40- 65 2,76 сек 9,14 сек 469,3 се к 1990 сек Перепад по шкале АСТМ при диапазоне 1 емператур от 100 до 210 Фсоставляет 0,689 вместо 0,786 для жидкости без добавки. Смазочные качесвва полученной жидкости были измерены с помощью точного (прецизионного) четырехшарового истирательного тестера тепла в течение 30 мин при постоянной температуре 21 С, нагрузке 1 кг и скорости вращения 1420 обмин; в результате испытания износ определяется диаметром борозды 0,221 лш, в то время, как испытание в тех же условиях стандартной патентованной невоспламеняющейся гидравлической жидкости дает борозду истирания 0,309 мм При нагрузке 40 кг и всех прочих условиях испытания диаметр борозды и истирания составляет соответственно для полученной жидкости 0,604 мм и стандартной 0,801 им,При испытании на невоспламеняемость по известному методу с применением смоченного бензином или эфиром, а затем высушенного фитиля из стекловаты, обработанного полученной жидкостью, горение продолжается в течение нескольких секунд (после удаления от фитиля пламени), в то время, как стандартная жидкость после этого продолжает гореть дальше.При испытании по известной методике полученной жидкости по примеру 1 на воздействие ее на резину получены следующие результаты,145863 Смазывающие качества жидкости при испытании в тех же условиях, что и для примера 1, показали диаметр истирания борозды 0,166 мм и 0,736 мм при 40 кг нагрузке соответственноПри;испытании на невоспламеняемость жидкость, полученная по примеру 2, дает результаты, подобные жидкости, полученной по примеру 1.Воздействие жидкости на каучук определяется следующими данными; Изменение объема образца каучука (в % % ) Жидкость согласно изобретениюСтандартная жидкостьна основе фосфоната Бутадиенакрилонитрил, ко-полимер (30% акрилонитрила), Стандарт ДТД 565 класс А 5,37 124,7 Бутадиенакрилонитрил . ко-полимер (38% акрилонитрила), Стандарт ДТД 565, класс Б 4,08 180,6 Бутадиенакрилонитрил, ко-полимер (38 % акрилонитрила). ( тандарт ДТД 5509 10,98 124,8 П р и м ер 3. Берут следующие компоненты в весовых процентах: ди-изоамил-изоамил-фосфонатсиликон жидкий ДП 47фенил-а-нафтила минбензотриазол (как коррозионный ингибитор) 0,1,90, 10, 0,5 Из этих компонентов получают, как в примере 1, жидкость, имеющую следующую характеристику. Кинематическая вязкость (Ф); 210 . 100, - 40 .- 65 .1,94 сек 6,03 сек 364,5 сек 1549 сек Перепад по шкале АСТМ прои диапазоне температур от 100 до 210 Ф составляет 0,784 вместо 0,902 для жидкости без добавки.Смазывающие качества жидкости при испытании в тех же условиях, что и для примера 1, показали диаметр истирания борозды 0,248 мм и 0,910 мм при нагрузке 40 кг соответственно.Испытания на невоспламеняемость в тех же условиях, что в примере 1, показали, что после отвода пламени от фитиля из стекловаты, обработанного, полученной жидкостью, горение продолжается максимум 15 сек, в то время как для стандартной жидкости такое горение продолжается в течение 110 сек.Воздействие полученной жидкости на каучук определяется данными, приведенными в следующей таблице145863 Изменение объема образца каучука (в % %) Стандартная жидкость на основе фосфонатаБутадиенактилонитрил, ко-полимер (38% акрилонитрила). Стандарт ДТД, 565, класс А 125 31,1 Бутадиенакрилонитрил, ко-полимер (38% акрилонитрила). Стандарт ДТД, 565, класс Б 181 40,2 Бутадиенакрилонитрил, ко полимер (32% акрилонитрила). Стандарт ДТД, 458 А класс Б 177 163 Бутадиенакрилонитрил, ко-полимер (32% акрилонитрила), Стандарт ДТД, 458 А, класс А 103 275 Бутадиенакрилонитрил, ко-полимер (38% акрилонитрила), Стандарт 5509, класс А 243 65 Бутадиенакрилонитрил, ко-полимер Стандарт ДТД 458 А, класс 1 А 243 П р и м е р 4. Берут следующие компоненты в весовых процентах: ди- т 1-тридецил- т)- тридецилфосфонатсиликон жидкий ДП фенил-а-нафтиламинбензотриазол (в качестве антикоррозионного ингибитора) 65, 35,0,5, 0,1,Полученная жидкость обладает следующими свойствами.Кинематическая вязкость (Ф): 210 100 .- 40- 65 9,81 сек 53,81 сек превращается в густую массузамерзает Перепад по шкале АСТМ в диапазоне от 100 до 210 Ф вполне удовлегворителен и составляет 0,589 вместо 0,739 для жидкости без добавки.При испытании на смазывающие качества диаметр борозды исти. рания равняегся 0,165 мм в результате 30 мин вращения при нагруз-ке в 1 кг и скорости 1420 об(мин, При нагрузке в 40 кг диаметр борозды показывает 0,648 мм.При испытании на невоопламеняемость установлено, чго после отвода пламени бунзеновской горелки продолжается горение в течение 7 седВоздействие полученной по примеру 4 жидкости на кауч)к определяется следующими данными.Изменение объема образца каучука (в М%) Стандартная жидкость на фосфатной основе Жидкость по примеру 4 Бутадиенакрилонитрил, ко-полимер (38% акрилонитрила), Стандарт ДТД 5 б 5, класс А 3,99 125 Бутадиенакрилонитрил, ко-полимер (32% акрилонитрила), Стандарт ДТД 458 А, класс Б 177 3,79 Бутадиенакрилонитрил, ко-полимер (32% акрилонитрила). Стандарт ДТД 458 А, класс А 3,11 275 Неопрен ГН. Стандарт ДТД552, класс Б Каучук полностью растворяется47,2 Бутадиенакрилонитрил, ко-полимер (38 % акрилонитрила). Стандарт ДТД 5509, класс А 1,01 125 Бутадиенакрилонитрил, ко-полимер. Стандарт ДТД 458 А, класс 1 А 1,08 243 Изменение веса образца металла мг/см В жидкости по примеру 1 с добавкой в нее 0,25% по весу бензотриазолаМеталл В жидкостипо примеру 1 Сталь с кадмиевым покрытием Низкоуглеродистая стальМедь 0,02 0,04 6,03 0,01 0 00,081,790,120,08.Магниевый сплав Изменение вязкости жидкости при температуре 100 ФНаличие осадка после испы- тания 4,33 4,15 осадок есть осадка нет жидкость, полученная по примеру 1, была испытана на пенообразование по стандартному методу следующим образом Через образец жидкости при температуре 75 Ф продувался воздух в течение 5 мин при постоянной скорости, и затем жидкость выдерживалась в течение 10 мин. Объем пены, измеренный в конце обоих указанных периодов, показал, что через 10 мин пена отсутствовала. При испытаниях этой же жидкости на антикоррозионные и антиоиислительные ее свойства были получены также положительные результаты. Так, в жидкости, полученной по примеру 1, выдерживались небольшие кусочки металла при нагревании 168 час при температуре 121 и через жидкость продували сухой воздух со скоростью 5 мчас. Результаты приведены в нижеследующей таблице.145863 Из приведенных данных видно, что добавление незначительных количеств бензотриазола в значительной мере уменьшает воздействие жидкости на медь, что существенно для жидкостей, используемых в гидравлических системах самолетов,Предмет изобретения Редактор О, Д, Ус. Техред Т. П. Курилко Корректор Н. С. Сударенкова Подп. к печ. 12/11 - 63 г. Формат бум. 70 М 108/16Зак. 8637 Тираж 650ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий приМосква, Центр, М. Черкасский пер., д Объем 0,62 изд. л. Цена 4 коп. Совете Министров СССР 2/6.Типография, пр. Сапунова, 2. Зак. 11/18 Способ получения жидкости для гидравлических машин и смазочных материалов на основе средних фосфонатов и полисилоксанов с до. бавками фенил-а-нафтиламина и бензотриазола, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения смазывающих, антикоррозионных и антиокислительных свойств, в качестве фосфоната применяют 65 - 90% диалкилфосфоната, содержащего в радикале, связанном с фосфором, от 4 до 12 атомов углерода, а в алкоксиле от 5 до 10 атомов углерода, а в качестве полисилоксанов применяют галоидзамещенный полисилоксан ДПв количестве 10 - 35%,