RU2844115C1 - Синтетическое холодильное масло - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к холодильному маслу, содержащему сложный эфир полиола, представляющий собой сложный эфир дипентаэритрита и смеси жирных кислот. При этом в качестве жирных кислот включает изононановую и валериановую кислоты в мольном соотношении (3,6÷4,4):(1,6÷2,4). Технический результат заключается в обеспечении совместимости масла с фторуглеводородными и фторуглеродными хладонами типа R-134a, R-404a и аналогов и соответствия требуемым параметрам по кинематической вязкости, температуре застывания, температуре вспышки, плотности, защитным и смазывающим свойствам. 2 табл.

Description

Изобретение относится к смазочным маслам, предназначенным для поршневых компрессоров, работающих в холодильных системах с озонсберегающими хладагентами.

Широко известны холодильные масла на основе сложных эфиров полиолов, полученных методом этерификации полиолов с жирными кислотами.

Известно холодильное масло, содержащее сложный эфир дипентаэритрита и алифатической кислоты в количестве 20 мас.% или более в расчете на общее количество холодильного масла, с процентным содержанием алифатической кислоты, имеющей от 5 до 7 атомов углерода, в алифатической кислоте, составляющей эфир, 20 мольных % или более, и использующееся с охлаждающей жидкостью, состоящей из дифторметана (JP 5919430 B2, 18.05.2016).

Известно холодильное масло, содержащее следующие компоненты по объему: 28-76 частей первого смешанного раствора дипентаэритритового эфира, 23-72 части второго смешанного раствора дипентаэритритового эфира, 0,8-1,2 части антиоксиданта, 0,3-0,5 части присадки для снижения температуры застывания, 0,001-0,002 части деэмульгатора, 0,002-0,005 части пеногасителя и 0,001-0,002 части противоизносной присадки. Первый смешанный раствор дипентаэритритового эфира состоит из дипентаэритрита, изононановой кислоты, гептановой кислоты и октановой кислоты в равных объемах, а второй смешанный раствор дипентаэритритового эфира состоит из дипентаэритрита, изононановой кислоты, пентановой кислоты и гептановой кислоты с последовательно соответствующим объемным соотношением, равным 20-25/37-56/9-20/9-20. Холодильное масло может удовлетворить потребность в смазочном материале с низкой температурой застывания, требуемую в области хладагента ГФУ-404A (CN 104152227 A, 19.11.2014).

Наиболее близким к предложенному холодильному маслу является холодильное масло, которое включает базовое масло и присадку, причем базовым маслом является эфир полиола, а присадка включает тиофенольный антиоксидант (0,2-0,6%); эфир полиола представляет собой сложный эфир пентаэритрита и смеси жирных кислоты с прямой или разветвленной цепью С4-С9 или смешанный эфир дипентаэритрита и смеси жирных кислот с прямой или разветвленной цепью С4-С9, в частности, С5, С8 и С9; при этом тиофенольный антиоксидант содержит две фенольные гидроксильные группы -ОН и две -S-серные связи. Масло также содержит противоизносную фосфорсодержащую присадку, в том числе, трикрезилфосфат (0,1-2%), поглотитель кислоты, выбранный из глицидиловых эфиров (0,1-2%), ингибитор коррозии – бензотриазол или его производные. Масло может быть использовано в холодильной машине с гидрофторуглеродным хладагентом (CN 112251272 A2, 22.01.2022). Данное техническое решение принято за прототип.

Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в расширении арсенала синтетических смазочных масел для поршневых компрессоров холодильных систем.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в обеспечении совместимости масла с фторуглеводородными и фторуглеродными хладонами типа R-134a, R-404a и аналогов и соответствия требуемым параметрам по кинематической вязкости, температуре застывания, температуре вспышки, плотности, защитным и смазывающим свойствам.

Технический результат достигается холодильным маслом, содержащим сложный эфир полиола, представляющим собой сложный эфир дипентаэритрита и смеси жирных кислот, которое, согласно изобретению, в качестве жирных кислот включает изононановую и валериановую кислоты в мольном соотношении (3,6÷4,4):(1,6÷2,4).

Синтетический сложный эфир полиола – холодильное масло получали методом этерификации дипентаэритрита (шестиатомного спирта) со смесью кислот изононановая и валериановая в мольном соотношении (3,6÷4,4):(1,6÷2,4). Мольное соотношение участвующих в реакции спирта и кислот составляет 1 к 6 соответственно.

В таблице 1 представлены примеры составов предложенного холодильного масла – сложного эфира дипентаэритрита.

Таблица 1

Наименование компонентов	Составы эфира полиола
	1	2	3
Мольное соотношение дипентаэритрита и кислот	1:6	1:6	1:6
Мольное соотношение изононановой и валериановой кислот	3,6:2,4	4,0:2,0	4,4:1,6

Сложный эфир полиола получают следующим образом:

В реактор – эмалированный аппарат с подогревом, загружают сырье – дипентаэритрит, изононановую и валериановую кислоты в указанных выше пропорциях и ведут разогрев реакционной массы до температуры 200-250°С. При достижении заданной температуры ведут перемешивание в течение 10-18 часов. На протяжении всего процесса проводят отвод воды, образующейся в результате взаимодействия полиола и жирных кислот.

По завершении основного процесса проводят удаление непрореагировавших компонентов при температуре 220-270°C.

В таблице 2 представлены показатели холодильного масла для составов, представленных в таблице 1.

Таблица 2

Наименование показателя	Норма	Показатели типовые			Метод испытания
		состав 1	состав 2	состав 3
1. Внешний вид	Чистая жидкость от прозрачного до светло- желтого цвета	Чистая прозрачная светлая жидкость			Визуально
2. Плотность при 20°С, г/см3, в пределах	0,940-0,999	0,983	0,981	0,979	ГОСТ 3900 ISO 12185
3. Вязкость кине матическая, мм2/с, - при 40°С, в пределах	167-183	167,5	175,4	182,1	ГОСТ 33 ISO 3104
4. Индекс вязкости, не ниже	100	101	102	104	ГОСТ 25371 ISO 2909
5. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже	230	277	279	282	ГОСТ 4333 ISO 2592
6. Кислотное число, мг КОН/г, не более	0,05	0,015	0,018	0,022	ГОСТ 5985 ISO 6618
7. Массовая доля воды, %, не более	отсутствие	отсутствие			ГОСТ 2477
8. Массовая доля механических примесей, %, не более	отсутствие	отсутствие			ГОСТ 6370
9. Содержание водорастворимых кислот и щелочей	отсутствие	отсутствие			ГОСТ 6307

Предложенное холодильное масло соответствуют всем предъявляемым требованиям и показало хорошую совместимость с хладонами типа R-134a и R-404a и аналогов.

Холодильное масло является безопасным для человека при попадании на кожу, слизистые оболочки и при попадании в пищеварительную систему.

Claims (1)

1. Холодильное масло, содержащее сложный эфир полиола, представляющий собой сложный эфир дипентаэритрита и смеси жирных кислот, отличающееся тем, что в качестве жирных кислот включает изононановую и валериановую кислоты в мольном соотношении (3,6÷4,4):(1,6÷2,4).