КОМПОЗИЦИЯ СМАЗОЧНОГО МАСЛА ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ
AUTOMOTIVE GEARBOX LUBRICATING OIL COMPOSITION

Область техники
Настоящее изобретение относится к композиции смазочного масла, которая подходит для применения в автоматической коробке передач.
Уровень техники
В области смазочных масел и, в частности, жидкостей для автоматической коробки передач существует потребность в смазочных маслах, которые можно использовать в автоматических коробках передач, включая преобразователи крутящего момента, гидравлические муфты, механизмы подшипника шестерни и гидравлические механизмы, и которые характеризуются хорошим балансом различных функций, таких как обеспечение среды для передачи силы, смазки шестерней и т.п., среды для проведения тепла, сохранения заданных характеристик трения и т.п.
В таких типах автоматической коробки передач необходимо не только достигать снижения механического удара при переключении передач, но и важно регулировать вязкость смазочного масла и регулировать трение для достижения высокого показателя передачи крутящего момента и для снижения потери энергии.
Для такого регулирования характеристик смазочного масла используют минеральное масло, имеющее относительно низкую вязкость относительно базового масла, и в него добавляют полиакрилметакрилат в качестве агента для улучшения индекса вязкости с целью регулирования вязкости композиции в целом, как описано в публикации не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии 2009-96925.
Авторами настоящего изобретения предпринята попытка получения смазочного масла, которое подходит для применения в широком температурном диапазоне и которое может улучшать экономию топлива, а также смазочного масла для автоматической коробки передач, которое имеет высокий индекс вязкости при низкой вязкости, которое имеет превосходные характеристики вязкости при низких температурах, которое имеет хорошую стабильность при сдвиге и которое также характеризуется слабым испарением при высоких температурах и имеет высокую температуру вспышки.
Раскрытие сущности изобретения
2
2
2
2
2
2
2
2
В настоящем изобретении предложена композиция смазочного масла для автоматической коробки передач, содержащая: в качестве низковязких базовых масел: (i) от 45 до 95% мас. синтетического низковязкого базового масла Фишера-Тропша с кинематической вязкостью при 100°С от 1 мм/с до 2 мм/с и от 0 до 25% мас. базового масла, отличного от синтетического низковязкого базового масла Фишера-Тропша, с кинематической вязкостью при 100°С от 1 мм/с до 2 мм/с, и (ii) от 0 до 35% мас. базового масла с кинематической вязкостью при 100°С более 2 мм/с и не более 5 мм/с; и (iii) от 5 до 55% мас. олефинового (со)полимера в качестве высоковязкого базового масла с кинематической вязкостью при 100°С от 100 до 800 мм/с, причем: кинематическая вязкость композиции при 100°С составляет от 3,8 до 5,5 мм/с, индекс вязкости составляет не менее 190, температура вспышки составляет не менее 140°С и коэффициент снижения кинематической вязкости при 100°С после испытания стабильности при сдвиге KRL (60°С в течение 20 часов) сохраняется в диапазоне не более 3%.
Подробное описание изобретения
Композиция смазочного масла согласно настоящему изобретению имеет высокий индекс вязкости при низкой вязкости, превосходные характеристики вязкости при низких температурах и хорошую стабильность при сдвиге. Кроме того, ее можно использовать в качестве композиции смазочного масла, характеризующейся слабым испарением при высоких температурах, которая имеет заметно улучшенную окислительную стабильность при сохранении характеристик трения, небольшое изменение кинематической вязкости при изменении индекса вязкости даже при высокотемпературном окислении, а также имеет высокую температуру вспышки и характеризуется хорошим балансом различных функций, таких как функции среды для передачи мощности, смазки для шестерней и т.п., среды для проведения тепла, сохранения заданных характеристик трения и т.п. Таким образом, она хорошо подходит для применения в качестве композиции смазочного масла для автоматической коробки передач, для превосходной экономии топлива, а также превосходной износостойкости, и ее можно использовать в течение продолжительного периода времени при постоянном сохранении в неизменном состоянии.
Кроме того, такую композицию смазочного масла можно эффективно и широко использовать, например, в трансмиссионных жидкостях, таких как редукторные масла, жидкости для AT (автоматической коробки передач), жидкости для MT (механической коробки передач), жидкости для CVT (бесступенчатой коробки передач) и т.п., для автомобилей и в промышленных смазочных маслах, а также в промышленных редукторных маслах, гидравлических жидкостях, компрессорных жидкостях и т.п.
Масло, используемое в качестве низковязкого базового масла (i), описанного выше, представляет собой низковязкое базовое масло GTL (полученное газо-жидкостной конверсией), синтезированное способом Фишера-Тропша, который представляет собой технологию получения жидкого топлива из природного газа, при этом по сравнению с минеральным базовым маслом, которое выделяют из сырой нефти, указанное низковязкое базовое масло GTL имеет чрезвычайно низкое содержание серы и содержание ароматических компонентов при исключительно высокой содержании парафиновых структур, и, следовательно, оно имеет превосходные характеристики с точки зрения окислительной стабильности, имеет высокую температуру вспышки, характеризуется чрезвычайно низкими потерями на испарение и, следовательно, хорошо подходит в качестве базового масла для настоящего изобретения. Кроме того, по сравнению с другими низковязкими базовыми маслами, оно характеризуется высокой анилиновой точкой, а также низким влиянием на резиновые уплотнительные элементы.
Для такого низковязкого базового масла GTL кинематическая вязкость при 100°С составляет не менее 1 мм²/с и не более 2 мм²/с, и предпочтительно не менее 1,1 мм²/с и не более 1,9 мм²/с, и более предпочтительно не менее 1,2 мм²/с и не более 1,8 мм²/с. Если кинематическая вязкость при 100°С составляет менее 1 мм²/с, то испарение будет значительным, что вероятно приведет к невозможности обеспечения надлежащего количества масла даже в герметично закрытом оборудовании, а если она превышает 2 мм²/с, то это может обусловливать слишком высокую вязкость при низких температурах и увеличение сопротивления перемешиванию. Кроме того, обычно общее содержание серы составляет менее 1 м.д. (ppm), и общее содержание азота также составляет менее 1 м.д.
Анилиновая точка указанных базовых масел составляет не менее 90°С и не более 110°С, и более предпочтительно не менее 95°С и не более 107°С, и показатель преломления составляет не менее 1,42 и не более 1,46, и более предпочтительно не менее 1,43 и не более 1,45. Примеры таких низковязких базовых масел GTL включают Shell GTL Solvent GS310 и т.п.
Низковязкое базовое масло GTL, описанное выше, можно использовать в количестве от 45 до 95% мас., и предпочтительно от 45 до 85% мас., поскольку при содержании 45% мас. или менее возникают проблемы, связанные с индексом вязкости, низкотемпературной текучестью и стабильностью при сдвиге, которые могут препятствовать обеспечению требуемых эффектов.
2
2
Базовое масло, отличное от синтетического низковязкого базового масла Фишера-Тропша, которое имеет кинематическую вязкость при 100°С от 1 мм/с до 2 мм/с, можно добавлять в количестве от 0 до 25% мас., при необходимости, в таком диапазоне, который не вызывает снижение характеристик низковязкого базового масла GTL, описанного выше, и оно может представлять собой, например, полиальфаолефин (PAO), который является синтетическим углеводородным базовым маслом. Верхний предел добавляемого количества составляет 25% мас., и предпочтительно не более 22% мас. При содержании более 25% мас. происходит снижение доли синтетического низковязкого базового масла Фишера-Тропша, что может препятствовать достижению надлежащих характеристик.
2
2
Кроме того, в качестве низковязкого базового масла в комбинации можно использовать (ii) базовое масло с кинематической вязкостью при 100°С более 2 мм/с и не более 5 мм/с, в количестве от 0 до 35% мас. В качестве такого базового масла можно использовать базовое масло 2 группы или 3 группы по классификации базовых масел API (Американского нефтяного института), которое имеет низкую вязкость. Кроме того, в комбинации можно использовать полиальфаолефин (PAO), который относится к 4 группе.
2
2
2
В качестве высоковязкого базового масла (iii) можно использовать олефиновый (со)полимер. Такой олефиновый сополимер может представлять собой, в частности, этилен-альфа-олефиновый сополимер, полиальфаолефин (PAO) или т.п., кинематическая вязкость которого при 100°С составляет от 100 до 800 мм/с, предпочтительно от 200 до 700 мм/с, и более предпочтительно от 300 до 600 мм/с.
2
2
Если кинематическая вязкость при 100°С составляет не менее 100 мм/с, можно наблюдать эффект улучшения индекса вязкости готовой композиции смазочного масла, а с другой стороны, если указанный параметр составляет не более 800 мм/с, то будет высокой стабильность готовой композиции смазочного масла при сдвиге.
С точки зрения обеспечения эффекта улучшения индекса вязкости и обеспечения высокой стабильности при сдвиге, такое высоковязкое базовое масло используют в количестве от 5 до 55% мас., и предпочтительно от 8 до 35% мас., и более предпочтительно от 11 до 30% мас., и в такой композиции оно может обеспечивать соответствующую вязкость при высоких температурах. При использовании количества меньше нижнего предела существует вероятность ненадлежащего эффекта в отношении улучшения индекса вязкости, и наоборот, при использовании количества больше верхнего предела существует риск слишком высокой вязкости при низких температурах, что может отрицательно влиять на применимость.
2
2
2
В такой композиции смазочного масла кинематическую вязкость при 100°С задают от 3,8 до 5,5 мм/с, и предпочтительно от 4,1 до 5,3 мм/с, и более предпочтительно от 4,5 до 5,2 мм/с.
Если вязкость меньше указанного диапазона, то будет трудно сохранять масляную пленку при высокой температуре, и наоборот, если вязкость выше указанного диапазона, будет увеличиваться сопротивление перемешиванию, что может отрицательно влиять на экономию топлива.
Необходимо, чтобы индекс вязкости составлял не менее 190, и предпочтительно не менее 195, и более предпочтительно не менее 200. При значении ниже указанного вязкость при низких температурах будет высокой, что увеличивает сопротивление перемешиванию и обусловливает повышенный риск увеличенного износа вследствие проблем с сохранением масляной пленки при высоких температурах.
Необходимо, чтобы температура вспышки была не менее 140°С, и предпочтительно не менее 160°С. При более низком значении будет наблюдаться испарение большого количества масла, что затрудняет стабильную работу.
Кроме того, в испытании стабильности при сдвиге KRL, измеряемой при условии 60°С в течение 20 часов, коэффициент снижения кинематической вязкости при 100°С после испытания должен составлять не более 3,0%, предпочтительно не более 2,0%, и более предпочтительно не более 1,0%. Если стабильность при сдвиге недостаточна, то снижение вязкости композиции будет слишком большим, и это будет оказывать отрицательный эффект на возможность сохранения масляной пленки при высоких температурах.
Несмотря на то, что применение низковязкого базового масло эффективно для достижения высокого индекса вязкости, если низковязкое базовое масло имеет такие же характеристики, как топливо, то испарение будет существенным, и это может приводить к невозможности обеспечения надлежащего количества масла даже в герметично закрытом оборудовании. Композиция должна иметь значение летучести по NOACK не более 50%, и предпочтительно не более 45%, и еще более предпочтительно не более 30%.
2
2
2
Кроме того, кинематическая вязкость при 0°С должна быть не более 120 мм/с. Предпочтительно, она составляет не более 110 мм/с, и еще более предпочтительно не более 100 мм/с. Если вязкость превышает указанное значение, то увеличивается сопротивление перемешиванию, что может отрицательно влиять на смазочные характеристики при низких температурах или при использовании в холодных климатических условиях.
Следует понимать, что если степень испарения композиции относительно высока, это будет оказывать неблагоприятный эффект на уплотнительные элементы, в результате чего будет невозможно сохранить характеристики уплотнения, и с течением времени могут возникать утечки масла, что приведет к невозможности обеспечения достаточного количества масла для смазывания. Следовательно, характеристики износостойкости резины должны быть такими, чтобы коэффициент изменения объема не был отрицательным, и чтобы сохранялась достаточная механическая прочность, и предпочтительно коэффициент изменения удлинения при разрыве составляет не более (минус) 50%. Как правило, такой герметизирующий элемент изготовлен из акрилового или нитрильного каучука, и следует отметить, что нитрильный каучук больше подвержен неблагоприятному воздействию компонента базового масла, чем акриловый каучук.
При необходимости в композицию смазочного масла для коробки передач согласно настоящему изобретению можно добавлять известные присадки, такие как, например, противозадирные агенты, диспергирующие агенты, моющие агенты на основе металлов, модификаторы трения, ингибиторы окисления, ингибиторы коррозии, ингибиторы ржавления, антиэмульгаторы, агенты для дезактивации металлов, понизители температуры застывания, уплотнительные агенты, противопенные агенты, окрашивающие агенты и различные другие типы присадок, по отдельности или в комбинациях нескольких типов.
В таком случае обычно используют доступный в продаже пакет присадок для автоматической коробки передач.
Примеры
Несмотря на то, что композиция смазочного масла для автоматической коробки передач согласно настоящему изобретению подробно описана с помощью примеров и эталонных примеров, настоящее изобретение никоим образом не ограничено ими.
Получали следующие материалы для изготовления примеров и эталонных примеров.
1. Базовые масла
(i) Низковязкое базовое масло (с кинематической вязкостью при 100°С от 1 до 2 мм²/с)
A-1: низковязкое базовое масло GTL (полученное газо-жидкостной конверсией) (способ синтеза: синтез среднего дистиллята Shell) (характеристики: кинематическая вязкость при 40°C 5,4 мм²/с, кинематическая вязкость при 100°C 1,8 мм²/с, плотность при 15°C 0,796, начальная температура кипения 310°C, конечная температура 355°C, температура вспышки 174°C, анилиновая точка 105°C, коэффициент преломления при 20°C 1,44, поверхностное натяжение при 20°C 29 мН/м, общее содержание серы менее 1 м.д., и общее содержание азота менее 1 м.д.)
A-2: низковязкое базовое масло GTL (полученное газо-жидкостной конверсией) (способ синтеза: синтез среднего дистиллята Shell) (характеристики: кинематическая вязкость при 40°C 3,3 мм²/с, кинематическая вязкость при 100°C 1,3 мм²/с, плотность при 15°C 0,785, начальная температура кипения 274°С, конечная температура 305°С, температура вспышки 150°C, анилиновая точка 97°С, коэффициент преломления при 20°C 1,44, поверхностное натяжение при 20°C 29 мН/м, общее содержание серы менее 1 м.д., и общее содержание азота менее 1 м.д.)
B-1: PAO (полиальфаолефин) (базовое масло, отличное от низковязкого базового масла GTL)
(характеристики: кинематическая вязкость при 40°C 5,2 мм²/с, кинематическая вязкость при 100°C 1,7 мм²/с, плотность при 15°C 0,798, температура вспышки 166°С, анилиновая точка 103°С и коэффициент преломления при 20°C 1,44)
B-2: Растворитель (углеводород на основе изопарафина) (базовое масло, отличное от низковязкого базового масла GTL)
(характеристики: кинематическая вязкость при 40°C 2,5 мм²/с, кинематическая вязкость при 100°C 1,0 мм²/с, плотность при 15°C 0,798 и температура вспышки 92°С)
(ii) Низковязкое базовое масло (с кинематической вязкостью при 100°С более 2 мм²/с и не более 5 мм²/с)
C-1: базовое масло GTL (полученное газо-жидкостной конверсией)
(характеристики: кинематическая вязкость при 40°C 9,7 мм²/с, кинематическая вязкость при 100°С 2,7 мм²/с, плотность при 15°C 0,808, температура вспышки 200°С, анилиновая точка 113°С и коэффициент преломления при 20°C 1,45)
C-2: Минеральное масло (группы 3)
(характеристики: кинематическая вязкость при 40°C 8,1 мм²/с, кинематическая вязкость при 100°С 2,3 мм²/с, плотность при 15°C 0,823, температура вспышки 156°С, анилиновая точка 101°С и коэффициент преломления при 20°C 1,46)
(iii) Высоковязкое базовое масло
D-1: Этилен-альфа-олефиновый сополимер
(характеристики: кинематическая вязкость при 100°C 40 мм²/с) («Lucant HC40» производства компании Mitsui Chemicals)
D-2: Этилен-альфа-олефиновый сополимер
(характеристики: кинематическая вязкость при 100°C 600 мм²/с) («Lucant HC600» производства компании Mitsui Chemicals)
D-3: mPAO (металлоцен • полиальфаолефин)
(характеристики: кинематическая вязкость при 100°C 65 мм²/с) («Elite65» производства компании Exxon Mobil Chemical)
D-4: mPAO (металлоцен • полиальфаолефин)
(характеристики: кинематическая вязкость при 100°C 150 мм²/с) («Elite150» производства компании Exxon Mobil Chemical)
D-5: mPAO (металлоцен • полиальфаолефин)
(характеристики: кинематическая вязкость при 100°C 300 мм²/с) («Elite300» производства компании Exxon Mobil Chemical)
D-6: Минеральное масло (группы 1)
(характеристики: кинематическая вязкость при 40°C 490 мм²/с, кинематическая вязкость при 100°C 32,7 мм²/с)
2. Присадки
(iv) Агент для улучшения индекса вязкости
E-1: полиметакрилат (средневесовая молекулярная масса 78000), растворенный в минеральном масле. При измерении с помощью ГПХ соотношение площади пика полимерного компонента к площади пика минерального масла составляет 47:53. Ниже представлены условия измерения ГПХ.
Измерение с помощью ГПХ:
Средневесовую молекулярную массу рассчитывали с помощью стандарта JIS K7252-1 «Метод расчета средневесовой молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров с применением эксклюзионной хроматографии, часть 1: Общие правила».
Используемый прибор: Shodex GPC-101
Детектор: Дифференциальный рефрактометрический детектор (RI)
Колонки: KF-G (Shodex) x 1, KF-805L (Shodex) x 2
Температура измерения: 40°С
Растворитель-носитель: ТГФ
Скорость потока носителя: 0,8 мл/мин. (эталон: 0,3 мл/мин.)
Стандартный эталонный материал: Shodex STANDARD (полистирол)
3
Mp=2,0×10
3
Mp=5,0×10
4
Mp=1,01×10
4
Mp=2,95×10
4
Mp=9,60×10
5
Mp=2,05×10
Стандартная кривая: Кубическая
Плотность образца: Примерно 2% мас.
Объем ввода пробы: 50 мкл
Фракция с пиком, характеризующимся временем удерживания примерно 17 минут, представляет собой полимерный компонент, а фракция с пиком при примерно 22 минутах представляет собой фракцию минерального масла.
(v) Пакет присадок
F-1: Доступный в продаже пакет присадок ATF: Пакет с характеристиками, соответствующими DEXRON6, используемый в автоматических коробках передач пассажирских автомобилей (не включающий агент для улучшения индекса вязкости)
Получали примеры и эталонные примеры, перечисленные ниже.
Пример 1
Использовали 80,3% мас. низковязкого базового масла (A-1), описанного выше, и 10,7% мас. высоковязкого базового масла (D-2), смешивали и добавляли 9,0% мас. присадки (F-1), и тщательно перемешивали с получением композиции смазочного масла из первого примера.
Примеры 2 - 8
Получали композиции смазочного масла из примеров 2 - 8, используя составы, описанные в таблице 1 и таблице 2, где остальные компоненты были такими же, как в первом примере.
Следует отметить, что в примере 5, примере 6 и примере 8 кинематическая вязкость смеси низковязких базовых масел при 100°С составляла 1,56 мм²/с для примера 5, 2,1 мм²/с для примера 6 и 1,79 мм²/с для примера 8.
Эталонные примеры 1 - 8
Получали композиции смазочного масла из эталонных примеров 1 - 8, используя составы, описанные в таблице 3 и таблице 4, где остальные компоненты были такими же, как в первом примере.
Испытание
Надлежащим образом проводили следующие испытания, чтобы узнать свойства и характеристики примеров и эталонных примеров, описанных выше.
• Кинематическая вязкость при 40°С
Кинематическую вязкость при 40°С (мм²/с) измеряли в соответствии с JIS K2283.
Стандарт оценки: от 10 до 30 мм²/с: «Хорошо» (O)
• Кинематическая вязкость при 100°С
Кинематическую вязкость при 100°С (мм²/с) измеряли в соответствии с JIS K2283.
Стандарт оценки:
от 3,8 до не более 5,5 мм²/с: «Хорошо» (O)
менее 3,8 или более 5,5 мм²/с: «Плохо» (X)
• Кинематическая вязкость при 0°С
Кинематическую вязкость при 0°С (мм²/с) измеряли в соответствии с JIS K2283.
Стандарт оценки: не более 120 мм²/с: «Хорошо» (O)
более 120 мм²/с: «Плохо» (X)
• Индекс вязкости
Рассчитывали в соответствии с JIS K2283.
Стандарт оценки: не менее 190: «Хорошо» (O)
менее 190: «Плохо» (X)
• Испытание стабильности при сдвиге KRL
Обработку проводили в соответствии с CEC-L-45-A-99 при 60°C в течение 20 часов, измеряли кинематическую вязкость при 100°С после обработки и рассчитывали коэффициент снижения (%) кинематической вязкости при 100°С после обработки по сравнению с вязкостью до обработки
Стандарт оценки: коэффициент снижения кинематической вязкости при 100°С не более 3,0%: «Хорошо» (O)
коэффициент снижения кинематической вязкости при 100°С более 3,0%: «Плохо» (X)
• Испытание летучести по NOACK
Испытание проводили в соответствии с ASTM D5800. То есть измеряли степень уменьшения массы (% мас.) после термического разрушения при нагревании при 200°С в течение одного часа.
Стандарт оценки: не более 50% мас.: «Хорошо» (O)
более 50% мас.: «Плохо» (X)
• Коэффициент трения в приборе для испытания силы сцепления
Для испытания использовали режим измерения силы сцепления прибора EHD производства компании PCS Corporation для измерения коэффициента трения в условиях температуры масла 120°С, нагрузки 20 Н, скорости 0,17 м/с со скоростью скольжения при качении 50%.
• Испытания характеристик износостойкости резины
В данном испытании использовали гантелевидный образец №3 из нитрильного каучука, который погружали в композиции смазочного масла из примера 3 и эталонного примера 3 и выдерживали в течение 140 часов при 150°С, и проводили следующие измерения в состоянии до и после погружения.
(1) Изменение твердости
Твердость измеряли для пяти образцов, используя дюрометр типа A, и записывали медианные значения как целые числа.
(2) Изменение прочности при растяжении
На приборе Instron проводили измерение трех образцов (МПа) и рассчитывали медианную степень изменения прочности (%).
(3) Изменение удлинения при разрыве
Измеряли степень удлинения (%) при разрыве для 3 образцов, используя прибор Instron, для определения медианного изменения степени удлинения (%).
(4) Изменение объема
Измеряли увеличение объема (мл) 3 образцов для определения степени изменения их объема (%).
Поскольку в композициях смазочных масел для автоматической коробки передач использовали базовые масла, имеющие низкую кинематическую вязкость, композиции без труда испарялись и оказывали влияние на резиновые уплотнительные элементы, такие как сальники в деталях машины, и для изучения указанного эффекта проводили испытания характеристик износостойкости резины.
Результаты
Результаты испытаний, описанных выше, представлены в таблице 1 - таблице 4. В указанных таблицах незаполненные позиции относятся к результатам испытаний, пропущенных на основании результатов других испытаний. Результаты испытаний, описанных выше, представлены в таблице 1 - таблице 4. В указанных таблицах незаполненные позиции относятся к результатам испытаний, пропущенных на основании результатов других испытаний.
Наблюдения
2
2
В примере 1 в качестве низковязкого базового масла GTL использовали низковязкое базовое масло (A-1), и в качестве высоковязкого базового масла использовали сополимер этилен-альфа-олефина (D-2), и получали хорошие результаты: кинематическую вязкость при 100°С 4,996 мм/с, индекс вязкости 207, температуру вспышки 172°С, коэффициент снижения кинематической вязкости при 100°С в испытании стабильности при сдвиге KRL 0,2%, и кинематическую вязкость при 0°С 100,6 мм/с.
В примерах 2 - 4 в качестве низковязкого базового масла GTL использовали низковязкое базовое масло (A-1), и в качестве mPAO использовали высоковязкие базовые масла (D-4) и (D-5), и получали хорошие результаты для всех параметров: кинематической вязкости 100°С, индекса вязкости, температуры вспышки, коэффициента снижения кинематической вязкости при 100°С в испытании стабильности при сдвиге KRL, и кинематической вязкости при 0°С.
2
В примере 5 в качестве низковязкого базового масла GTL смешивали низковязкое базовое масло (A-1) и низковязкое базовое масло GTL (A-2) (причем кинематическая вязкость смеси при 100°С составляла 1,56 мм/с) и использовали полученную смесь и высоковязкое базовое масло mPAO (D-5), и получали хорошие результаты для всех параметров: кинематической вязкости при 100°С, индекса вязкости, температуры вспышки, коэффициента снижения кинематической вязкости при 100°С в испытании стабильности при сдвиге KRL, и кинематической вязкости при 0°С.
2
В примере 6 использовали базовое масло GTL (C-1) вместо низковязкого базового масла GTL (A-2) в примере 5 (причем кинематическая вязкость смеси при 100°С составляла 2,1 мм/с) и, точно так же, получали хорошие результаты для всех параметров: кинематической вязкости при 100°С, индекса вязкости, температуры вспышки, коэффициента снижения кинематической вязкости при 100°С в испытании стабильности при сдвиге KRL, и кинематической вязкости при 0°С.
В примере 7 в качестве низковязкого базового масла GTL использовали низковязкое базовое масло (A-1), и в качестве высоковязкого базового масла использовали смесь сополимера этилен-альфа-олефина (D-2) и mPAO (D-5), и получали удовлетворительные результаты для кинематической вязкости при 100°С, индекса вязкости, температуры вспышки, коэффициента снижения кинематической вязкости при 100°С в испытании стабильности при сдвиге KRL, и кинематической вязкости при 0°С.
2
В примере 8 в качестве низковязкого базового масла GTL смешивали низковязкое базовое масло (A-1) и PAO (B1) в соотношении примерно 2,7:1 (причем кинематическая вязкость смеси при 100°С составляла 1,79 мм/с) и использовали полученную смесь и высоковязкое базовое масло mPAO (D-5), и получали хорошие результаты для всех параметров: кинематической вязкости при 100°С, индекса вязкости, температуры вспышки, коэффициента снижения кинематической вязкости при 100°С в испытании стабильности при сдвиге KRL, и кинематической вязкости при 0°С.
2
В эталонном примере 1 в качестве низковязкого базового масла GTL использовали низковязкое базовое масло (C-1), и в качестве высоковязкого базового масла использовали mPAO (D-5), и индекс вязкости был низким, равным 173, а кинематическая вязкость при 0°С была высокой, равной 128,7 мм/с, поэтому полученные результаты были неудовлетворительными.
В эталонном примере 2 в качестве минерального масла (3 группы) использовали низковязкое базовое масло (C-2), и в качестве mPAO использовали высоковязкое базовое масло (D-5), в результате полученная композиция не прошла испытание на индекс вязкости и кинематическую вязкость при 0°С.
В эталонном примере 3 в качестве PAO использовали низковязкое базовое масло (B-1), и в качестве mPAO использовали высоковязкое базовое масло (D-5), и полученная композиция прошла все испытания на индекс вязкости, кинематическую вязкость при 40°С, кинематическую вязкость при 100°С, кинематическую вязкость при 0°С, температуру вспышки и летучесть по NOACK. Однако в испытании свойств износостойкости резины, несмотря на почти полное отсутствие различий в изменении твердости, степени изменения прочности при растяжении и степени изменения объема, по сравнению с примером 3, наблюдали существенное различие в изменении степени удлинения при разрыве, поэтому сделан вывод, что низковязкое базовое масло GTL превосходит базовое масло PAO в качестве низковязкого базового масла.
В эталонном примере 4 в качестве углеводородного растворителя на основе изопарафина использовали низковязкое базовое масло (B-2), и в качестве mPAO использовали высоковязкое базовое масло (D-5), и не получали удовлетворительные результаты: температура вспышки была низкой, и летучесть в испытании по NOACK также была слишком высокой.
2
В эталонном примере 5, который имел низкую кинематическую вязкость при 100°С, равную 40 мм/с, в качестве высоковязкого базового масла использовали (D-1), и в качестве низковязкого базового масла GTL использовали низковязкое базовое масло (A-1), и в результате индекс вязкости был низким, и композиция также не прошла испытание кинематической вязкости при 0°С.
2
В эталонном примере 6, который имел низкую кинематическую вязкость при 100°С, равную 65 мм/с, в качестве высоковязкого базового масла использовали (D-3), и индекс вязкости был низким, а результаты испытаний неудовлетворительными.
2
В эталонном примере 7, который имел низкую кинематическую вязкость при 100°С, равную 32,7 мм/с, в качестве высоковязкого базового масла использовали минеральное масло (1 группы) (D-6), и индекс вязкости был низким, и композиция также не прошла испытание кинематической вязкости при 0°С, поэтому результаты были неудовлетворительными.
В эталонном примере 8 в качестве низковязкого базового масла GTL использовали низковязкое базовое масло (A-1) и агент для улучшения индекса вязкости и присадку PMA (E-1), и композиция прошла испытания кинематической вязкости при 100°С, индекса вязкости, температуры вспышки и кинематической вязкости при 0°С, но степень снижения кинематической вязкости при 100°С в испытании стабильности при сдвиге KRL была большой, 16,8, поэтому указанную композицию считали неприемлемой.
Таблица 1. Примеры 1 - 4
Пример
1
2
3
4
Низковязкое базовое масло; KV100 = от 1 до 2 мм<sup>2</sup>/с
A1
80,30
69,00
73,90
77,60
A2
B1
B2
Низковязкое базовое масло; KV100 ≤ 5 мм<sup>2</sup>/с
C1
C2
Высоковязкое базовое масло
D1
D2
10,70
D3
D4
22,00
D5
17,10
13,40
D6
Присадки
E1
F1
9,00
9,00
9,00
9,00
Всего
100,00
100,00
100,00
100,00
Индекс вязкости
207
201
211
197
Кинематическая вязкость при 40°С
19,14
19,71
18,93
15,17
Кинематическая вязкость при 100°С
4,996
5,040
4,999
4,182
Кинематическая вязкость при 0°С
100,6
105,0
96,2
73,7
Температура вспышки
172
166
170
168
Испытание стабильности при сдвиге KRL (%)
0,2
<0,1
0,3
0,1
Летучесть по NOACK (%)
28,10
25,80
27,60
40,60
Коэффициент трения
0,043
0,036
0,041
0,043
Испытания характеристик износостойкости резины
Изменение твердости
-8
Изменение прочности при растяжении (%)
-65
Изменение удлинения при разрыве (%)
-45
Изменение объема (%)
6
Таблица 2. Примеры 5-8
Пример
5
6
7
8
Низковязкое базовое масло; KV100 = от 1 до 2 мм<sup>2</sup>/с
A1
41,40
46,50
76,40
53,80
A2
30,00
B1
20,00
B2
Низковязкое базовое масло; KV100 ≤ 5 мм<sup>2</sup>/с
C1
30,00
C2
Высоковязкое базовое масло
D1
D2
4,60
D3
D4
D5
19,60
14,50
10,00
17,20
D6
Присадки
E1
F1
9,00
9,00
9,00
9,00
Всего
100,00
100,00
100,00
100,00
Индекс вязкости
224
198
210
210
Кинематическая вязкость при 40°С
18,22
19,70
18,99
18,94
Кинематическая вязкость при 100°С
4,992
5,006
4,996
4,991
Кинематическая вязкость при 0°С
93,6
107,0
97,9
89,6
Температура вспышки
166
184
170
172
Испытание стабильности при сдвиге KRL (%)
<0,1
0,5
0,6
<0,1
Летучесть по NOACK (%)
41,10
19,50
28,00
28,40
Коэффициент трения
0,041
0,039
0,043
0,043
Испытания характеристик износостойкости резины
Изменение твердости
Изменение прочности при растяжении (%)
Изменение удлинения при разрыве (%)
Изменение объема (%)
Таблица 3. Эталонные примеры 1-4
Эталонный пример
1
2
3
4
Низковязкое базовое масло; KV100 = от 1 до 2 мм<sup>2</sup>/с
A1
A2
B1
73,4
B2
67,20
Низковязкое базовое масло; KV100 ≤ 5 мм<sup>2</sup>/с
C1
81,20
C2
79,00
Высоковязкое базовое масло
D1
D2
D3
D4
D5
9,80
12,00
17,6
23,80
D6
Присадки
E1
F1
9,00
9,00
9,00
9,00
Всего
100,00
100,00
100,00
100,00
Индекс вязкости
173
182
205
247
Кинематическая вязкость при 40°С
21,26
20,69
19,26
17,15
Кинематическая вязкость при 100°С
4,997
5,012
4,999
4,984
Кинематическая вязкость при 0°С
128,7
122,0
100,1
Температура вспышки
206
168
172
108
Испытание стабильности при сдвиге KRL (%)
Летучесть по NOACK (%)
28,2
68,30
Коэффициент трения
Испытания характеристик износостойкости резины
Изменение твердости
-10
Изменение прочности при растяжении (%)
-67
Изменение удлинения при разрыве (%)
-55
Изменение объема (%)
6
Таблица 4. Эталонные примеры 5-8
Эталонный пример
5
6
7
8
Низковязкое базовое масло; KV100 = от 1 до 2 мм<sup>2</sup>/с
A1
65,60
62,20
55,10
80,00
A2
B1
B2
Низковязкое базовое масло; KV100 ≤ 5 мм<sup>2</sup>/с
C1
C2
Высоковязкое базовое масло
D1
25,40
D2
D3
28,80
D4
D5
D6
35,90
Присадки
E1
11,00
F1
9,00
9,00
9,00
9,00
Всего
100,00
100,00
100,00
100,00
Индекс вязкости
180
187
145
295
Кинематическая вязкость при 40°С
20,74
20,35
23,70
15,47
Кинематическая вязкость при 100°С
4,998
5,007
5,031
5,000
Кинематическая вязкость при 0°С
123,7
112,4
164,7
62,0
Температура вспышки
180
172
174
168
Испытание стабильности при сдвиге KRL (%)
16,8
Летучесть по NOACK (%)
Коэффициент трения
Испытания характеристик износостойкости резины
Изменение твердости
Изменение прочности при растяжении (%)
Изменение удлинения при разрыве (%)
Изменение объема (%)