BR0317109B1 - Composição de graxa de uréia, e, métodos de lubrificação de um suporte, e de uma superfície deslizante - Google Patents

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“COMPOSIÇÃO DE GRAXA DE URÉIA, E, MÉTODOS DE

LUBRIFICAÇÃO DE UM SUPORTE, E DE UMA SUPERFÍCIE DESLIZANTE” A presente invenção refere-se a uma composição de graxa de uréia.

Graxa de uréia é conhecida como uma graxa resistente ao calor porque ela geralmente tem um ponto de gotejamento mais alto e estabilidade térmica superior em relação à graxa de lítio-sabão para propósitos gerais, que contêm sabão de lítio como um agente espessante.

Nos últimos anos, foi verificado que a graxa de uréia tem propriedades de lubrificação e resistência a desgaste superiores do que graxas em que vários materiais inorgânicos e de sabão metálicos têm sido usados como agentes de espessamento. É ensinado que resistência a desgaste superior é porque a graxa de uréia pode formar tanto um filme de uréia como de um filme de óxido em superfícies de deslizamento lubrificadas. A graxa de uréia alcançou rápido crescimento como graxa que pode ser convenientemente aplicada a locais lubrificados com graxa típicos, incluindo uma grande variedade de suportes para juntas de velocidade constante de veículo, juntas de esfera, suportes de roda, altemadores e ventoinhas de resfriamento, parafusos de esfera e guias lineares de ferramentas de máquina, uma grande variedade de áreas deslizantes de equipamento de construção, e suportes e engrenagens em equipamento de aço e várias outras instalações mecânicas industriais. O uso de graxa de uréia vem crescendo estavelmente em aplicações particulares, tais como vários tipos de partes de veículo incluindo CVJs (juntas de velocidade constante), onde há uma forte demanda por durabilidade e atrito e desgaste reduzidos em áreas de deslizamento em resposta à tendência de hoje em relação à miniaturização, redução de peso, e ambiente de uso hostil, e em equipamento de aço que requer graxa lubrificante resistente ao desgaste e altamente resistente ao calor, Embora desenvolvimentos tenham sido feitos ano após ano nas propriedades da graxa de uréia, a última graxa de uréia ainda tem alguns pontos a serem melhorados, dependendo da aplicação desejada.

Por exemplo, aparelhos eletrodomésticos e equipamentos de automação de escritório em particular precisam ter características sonoras apropriadas, enquanto que se toma necessário que partes de veículos tenham características de pouco ruído, resistência à abrasão e características de pouco atrito, que são indispensáveis para eles.

Tomando um aspirador de pó como um exemplo familiar dos ruídos produzidos por aparelhos eletrodomésticos e por equipamento de automação de escritório, requisitos de redução de ruído vêm se tomando bem severos porque os seus suportes vieram para girar em uma velocidade alta de 30.000 a 40.000 rpm conforme a redução do tamanho e o aumento na sucção em tais equipamentos progrediram, desta forma resultando em alto mído de vento e mído de queda.

Em adição, é desejado se minimizar ruídos produzidos pelos suportes de câmaras de vídeo, gravadores de fita de vídeo e equipamento eletrônico pois eles agem como sinais de erro e adversamente afetam componentes eletrônicos.

Portanto, é muito eficaz se uma graxa capaz de assegurar pouco mído e alta lubrificação possa ser aplicada a estes suportes, e então é desejado um desenvolvimento de uma graxa tendo propriedades melhoradas.

Além disso, a suavidade de veículos está também sendo melhorada ano após ano sob circunstâncias onde a progressão de economia de energia e economia de combustível está acelerada, e então níveis de qualidade requeridos em partes individuais que compõem o veículo estão sendo elevados ano após ano.

Para as áreas deslizantes destas partes, portanto, a aplicação de uma graxa capaz de assegurar pouco ruído e alta lubrificação é altamente desejável, e é requerido que se desenvolva uma graxa tendo propriedades melhoradas.

Exemplos de partes lubrificadas de veículos incluem vários tipos de suporte, tais como suportes de ventoinha de resfriamento de um radiador, suportes de compressor de um condicionador de ar e suportes de altemador, juntas d velocidade constante, juntas universais de uma árvore propulsora, engrenagens e suportes de uma unidade de direção, parafusos de esfera, áreas de deslizamento de guias de armação, e juntas de esfera.

Lubrificação suave com pouco ruído e pouco atrito é diretamente ligada a economia de energia, economia de combustível e suavidade de veículos, e graxas mostrando excelentes propriedades naquelas aplicações são muito usuais. Assim, graxas mais eficazes são requeridas.

Por outro lado, exemplos de partes a serem lubrificadas em outras indústrias, que são limitadas em requisitos de baixo ruído direto quando comparadas com veículos, aparelhos eletrodomésticos e equipamento de automação de escritório, incluem uma grande variedade de suportes de robôs de auto-montagem, parafusos de esfera e guias lineares de ferramentas de máquina, várias áreas d deslizamento de equipamento de construção, e vários suportes de instalações de aço.

Embora os requisitos de baixo ruído direto para graxas seja limitado em tais aplicações, o ruído proveniente de graxa é atribuível não somente a um ruído físico causado por agitação e fluxo de graxa, mas também a mídos feitos na interface entre as superfícies lubrificadas (ruído causado por substâncias estranhas na interface e ruídos causados por contato metal com metal surgindo da ruptura do filme de óleo).

Como uma matéria de curso, pode ser dito que uma graxa padrão inferior em lubrificação e contaminada com substâncias estanhas é inclinada para causar a ruptura do filme de óleo e a abrasão na interface e a geração de ruído inaceitável. Com isso, a característica sonora deste não é melhorada a não ser que a lubrificação seja aumentada. Em outras palavras, graxas tendo características sonoras favoráveis significam que a lubrificação destes também é melhorada.

As propriedades de baixo ruído de graxas são também explicadas tomando-se um suporte como exemplo. Em geral, o mecanismo de lubrificação de uma graxa em um suporte de elemento de rolagem é tal que a graxa que foi passada pelo suporte seja temporariamente balançada e espalhada por revolução, e logo após uma quantidade mínima de graxa ou óleo é alimentada a uma área de deslizamento como agitação e canalização são repetidas, desta forma lubrificando a área de deslizamento. Aí, um som causado por vibrações que ocorrem entre um elemento de tambor do suporte e uma superfície de rolagem aparece como um ruído de suporte. A precisão de trabalho do suporte e a contaminação da graxa com substâncias estranhas e partículas de agente de espessamento na graxa são fatores que causam ruído no suporte. As características sonoras variam consideravelmente com a forma e o tipo não somente da· sujeira e da poeira que entram na graxa, mas também do agente de espessamento incorporado na graxa. Em adição, tais substâncias tendem a constituir um obstáculo à lubrificação suave.

Em geral, no caso de uma graxa de uréia, compostos de uréia que foram obtidos reagindo-se amina e isocianato são usados como agentes de espessamento e estes são dispersos no óleo e mantêm o estado da graxa.

Graxa de uréia é geralmente superior a graxa de sabão quanto à resistência a abrasão porque o(s) composto(s) de uréia usados aqui como um agente de espessamento são provavelmente para adsorver a superfícies metálicas. Contudo, muitos dos compostos de uréia obtidos pela reação acima mencionada entre amina e isocianato estão em um estado granular duro, desta forma conferindo as características sonoras e tendo um efeito adverso na lubrificação suave.

As JP-A-1-139696, JP-A-2-77494, e JP-A-6-17080 referem-se às propriedades acústicas da graxa de uréia. A JP-A-1-139696 descreve um agente de espessamento contendo uma mistura de compostos de diuréia (a) e (b) representados pelas seguintes fórmulas (a) e (b), respectivamente: (a) RjNHCONHRzNHCONHRa (b) R4NHCONHR5NHCONHR6 em que R2 é um grupo difenilmetano, Ri e R3, cada um, representam um grupo alquila saturado C8 linear ou ramificado, R5 representa um grupo tolileno ou um grupo bitolileno, e R4 e R^, cada um, representam um grupo aromático substituído por alquila ou um grupo aromático substituído por halogênio. A JP-A-2-77494 descreve um agente de espessamento contendo uma mistura de compostos de diuréia (a) e (b) representados pelas seguintes fórmulas (a) e (b), em que, contudo, R2 representa um grupo bitolileno, Ri e R3, cada um, representam um grupo alquila saturado ou grupo alquila insaturado 08 linear ou ramificado, R5 representa um grupo difenilmetano, e R4 e R^, cada um, representam grupos alquila C8 saturado linear ou ramificado. A JP-A-6-17080 descreve um agente de espessamento contendo uma mistura de compostos de diuréia (a) e (b) representados pelas seguintes fórmulas (a) e (b), em que, contudo, R2 representa um grupo tolileno, R[ e R3, cada um, representam grupos alquila saturado ou grupos alquila insaturados Cl6-18 linear ou ramificado, R5 representa um grupo difenilmetano, e R4 e R& cada um, representam grupos alquila saturado C8 linear ou ramificado.

Os seguintes são outros exemplos de literatura em propriedades acústicas. A JP-A-3-28299 descreve uma composição de graxa em que o óleo base contendo um óleo de éter de alquildifenil como um componente essencial é misturado com um agente de espessamento que é um compostos de diuréia representado pela fórmula (a) a seguir, em que, entretanto, R2 representa um grupo hidrocarboneto aromático C6-15, e Ri e R3 representam grupos alquila C8-18 linear, desde que a proporção de grupos alquila C8 na combinação de Rj e R3 seja de 60 a 100% molar.

Na Página 8, a Tabela 2 da JP-A-2-80493 descreve uma composição para suportes rolantes cônicos circulares, que é preparada misturando-se graxa de uréia com de 0,5 a 5% em peso de poliolefma modificada por oxidação e/ou poliolefma modificada por ácido, e também descreve na Tabela 2 os agentes de espessamento de uréia preparados a partir de octilamina C8, estearilamina Cl8 (octadecilamina) e MDI (4,4'- diisocianato de difenilmetano) e demonstra que estes agentes produzem efeitos benéficos na estabilidade da máquina, estabilidade de cisalhamento a úmido e capacidade de transferência de pressão. A JP-A-3-243696 descreve um composto de diuréia representado pela seguinte fórmula (a), em que contudo, R2 é um grupo 3,3'- dimetil-4,4'-bifenileno, e Rj e R3 são misturas de grupos alquila C8-18 comum grupo oleíla. A técnica descrita neste documento tem defeitos que a produção de consistência é tão baixa que graxa tendo uma consistência de cerca de 250 não pode ser obtida sem se aumentar a quantidade do agente espessante, e o grau de separação de óleo sob condições de alta temperatura é ótimo. A JP-A-58-185693 descreve uma graxa de diuréia melhorada incorporando-se nela um ou mais de um aditivo selecionado de imidas de ácido alquenilsuccínico, sais metálicos de ácidos alquilbenzenossulfônicos, ou sais metálicos de ácido sulfônico de petróleo. O documento também descreve o uso de diisocianato e monoaminas para a graxa de diuréia, e cita aminas alifáticas, tais como estearilamina e oleilamina, e aminas aromáticas, tais como cicloexilamina, como exemplos destas monoaminas. O dito documento indica que as características sonoras da dita graxa foram favoráveis.

Outros casos são citados abaixo onde métodos de produção são examinados de forma a melhorar as características sonoras da graxa de uréia.

Por exemplo, a JP-A-2-4895 descreve um método de preparação de graxa de uréia que permite o melhoramento nas características sonoras, em que um isocianato e uma amina são adicionados a um óleo base e reagidos entre si em uma temperatura de 60 a 120°C, e então a mistura de um composto de uréia produzido e o óleo base é submetida a tratamento de dispersão por uso de um aparelho de amassamento e também aquecida até 160 a 180°C em uma velocidade de aumento de temperatura de 0,5 a 2°C por minuto. A JP-A-3-190996 descreve um método de preparação de graxas que têm boas características sonoras, em que o óleo base disperso ou dissolvido em isocianato e o óleo base disperso ou dissolvido em amina são misturados através de colisões pressurizando-os em um vaso de reação para provocar a reação entre eles, ou eles são pressurizados e introduzidos em um impelidor giratório, desta forma provocando a reação entre eles.

Em adição, a JP-A-3-231993 · descreve um método de preparação de graxa de uréia de pouco mído, que inclui a primeira etapa de aquecimento da mistura constituída de 2 a 30% em peso de um composto de uréia representado pela fórmula (a), em que Rj e R3 são grupos alquila saturado C8-18 e R2 é um grupo tolileno, um grupo difenilmetano ou um grupo dimetilbifenileno, e 98 a 70% em peso de um óleo base até 170 a 230°C para completamente dissolver 0 composto de uréia no óleo base, e a segunda etapa de resfriamento da solução obtida na primeira etapa em uma velocidade de pelo menos 5°C por segundo.

Como nos documentos acima, em muito casos tolilenodiisocianato (TDI) ou 3,3'-dirnetil-4,4'-bifenilenodiisocianato (TODI) têm sido usados como materiais iniciais para obter composições de graxa de uréia tendo boas características sonoras.

Com relação aos métodos de preparação destes, a aglomeração de compostos de uréia é evitada usando-se um aparelho de amassamento, realizando a reação em um vaso de alta pressão, ou dissolvendo-se dois ou mais tipos de graxa aquecendo e então os misturando.

Conforme a produção de graxa de uréia aumenta e a demanda por graxas com pouco ruído cresce, há uma demanda por um ambiente de trabalho par a produção de graxa e por melhores características sonoras nos produtos finais.

Muitos usuários demandam uma graxa de alta performance barata, e graxa de uréia usando TODI de alto custo como um material bruto e solicitando um processo de produção complicado não será comercialmente competitivo.

Além disso, a partir de uma perspectiva de saúde e segurança, o aumento na produção de graxa requer cuidado adicional com relação ao manuseamento de TDI como um material bruto e à instalação de equipamento especial. Como resultado, é requerido que se considere instalações de produção reforçadas para melhoramento das características sonoras extensão do tempo de processo de produção.

Foi agora verificado na presente invenção que composições de graxa de uréia específicas têm uma produção de consistência satisfatória, com pouca separação de óleo em alta temperatura e com propriedades sonoras e propriedades de lubrificação destacadas. Em adição, as ditas composições de graxa de uréia podem ser produzidas em instalações produtoras de graxa convencionais sem a necessidade de equipamento especializado, tal como caldeiras de alta pressão ou máquinas de amassamento de forma a dispersar o agente de espessamento.

As composições de graxa de uréia da presente invenção têm boas capacidades de lubrificação e podem facilmente se espalhar, e são fortemente adsorvidas a superfícies de atrito. Em adição, a função de espessamento dos compostos de uréia na dita composição de graxa não é um obstáculo como matéria estranha. Portanto, a composição de graxa de uréia da presente invenção não causa ruído, e, em adição, pode melhorar a resistência do filme de óleo por sua viscoelasticidade e pode formar um file de lubrificação mais eficaz nas superfícies de deslizamento sob uma sinergia com aditivos. Assim, lubrificação de graxa favorável pode ser alcançada.

De acordo com a presente invenção, é provida uma composição de graxa de uréia compreendendo um óleo base lubrificante e de 2 a 30% em peso de um agente de espessamento, com relação ao peso total da composição de graxa de uréia, e em que o dito agente de espessamento é selecionado de: (1) uma mistura compreendendo um composto (a) e um composto (b), contendo o composto (a) em 20 a 80% molar, em relação à quantidade total do composto (a) e do composto (b); (2) uma mistura formada pela misturação de um composto (c) com uma mistura (1); ou (3) um composto (c) sozinho, em que os compostos são representados pela fórmula geral (a) R,NHCONHR2NHCONHRi; (b) R3NHCONHR2NHCONHR3; e (c) R,NHCONHR2NHCONHR3; em que R2 é um grupo difenilmetano, Ri é um grupo alquila saturado C6-10, e R3 é um grupo alquila saturado e/ou insaturado Cl4-20, em que grupos alquila insaturados constituem pelo menos 20% molar do grupo alquila R3.

Preferivelmente, grupos alquila insaturados constituem pelo menos 25% molar, mais preferivelmente pelo menos 30% molar do grupo alquila R3.

Em uma forma de realização preferida da presente invenção, Ri é um grupo alquila C8 saturado e/ou R3 é um grupo alquila saturado e/ou insaturado Cl4-20, em que grupos alquila insaturados que constituem pelo menos 20% molar do grupo alquila R3 são grupos oleíla.

Em uma forma de realização preferida da presente invenção é provida uma composição de graxa de uréia compreendendo um óleo base lubrificante e de 2 a 30% em peso de um agente de espessamento, com relação ao peso total da composição de graxa de uréia, e em que 0 dito agente de espessamento é selecionado de: (1) uma mistura compreendendo um composto (a) e um composto (b), contendo 0 composto (a) em 20 a 80% molar, em relação à quantidade total do composto (a) e do composto (b); (2) uma mistura formada pela misturação de um composto (c) com uma mistura (1); ou (3) um composto (c) sozinho, em que os compostos são representados pela fórmula geral: (a) Rj NHCONHR2NHCONHRi; (b) R3NHCONHR2NHCONHR3; e (c) R,NHCONHR2NHCONHR3; e em que R2 é um grupo difenilmetano, Rj é um grupo alquila saturado C8, e R3 é um grupo alquila saturado e/ou insaturado Cl4-20, com os grupos alquila insaturados sendo tais que este constituinte inclua pelo menos 20% molar de um constituinte oleíla.

Na presente invenção, uma graxa de uréia tendo características e performance destacadas é obtida quando um agente de espessamento conforme descrito acima é incorporado em um óleo base lubrificante em uma quantidade de 2 a 30% em peso, preferivelmente de 5 a 20% em peso, com relação ao peso total da composição de graxa de uréia. Quando 0 teor de compostos de uréia como agente de espessamento for menor que 2% em peso, o efeito de espessamento é menor e é impossível que se forme uma graxa. Por outro lado, quando o teor de compostos de uréia como agentes de espessamento excede 30% em peso, a graxa se toma mais rígida e nenhum efeito lubrificante é obtido.

Quando a proporção da composição de graxa de uréia constituída pelo composto (a) na mistura (1) for menor que 20% molar ou exceder 80% molar, em relação à quantidade total do composto (a) e do composto (b), há um pequeno efeito de uso da mistura e não há melhoramento na performance de mído ou de separação de óleo. O óleo base lubrificante usado na composição de graxa de uréia da presente invenção pode convenientemente ser um ou mais dentre um óleo vegetal, um óleo mineral, e/ou um óleo sintético. Óleos base de origem mineral podem ser óleos minerais, por exemplo aqueles produzidos por refino de solvente ou hidroprocessamento. Óleos base de origem sintética podem tipicamente ser óleos de hidrocarbonetos tais como polímeros de hidrocarboneto Cio-C50, por exemplo, polímeros líquidos de alfa-olefinas (poli(a-olefina)), óleos sintéticos tipo éster, óleos de silicone e/ou óleos sintéticos tipo éter. Eles também podem ser uma mistura destes óleos.

Exemplos de óleos minerais que podem convenientemente ser usados incluem aqueles vendidos pelas companhias membro do Royal Dutch/Shell Group sob as designações "HVI", "MVIN", ou "HMVIP".

Poli-alfa-olefinas e óleos base do tipo fabricados pela hidroisomerização de cera, tais como aqueles vendidos pelas companhias membro do Royal Dutch/Shell Group sob a designação "XHYI" (marca registrada), podem ser usados.

Em uma forma de realização preferida, a composição de graxa de uréia da presente invenção também inclui um composto de zinco como um aditivo.

Exemplos específicos de compostos de zinco que podem ser convenientemente empregados na composição de graxa de uréia da presente invenção incluem ditiocarbamatos de zinco, tais como dietilditiocarbamato de zinco, dipropilditiocarbamato de zinco, dibutilditiocarbamato de zinco, dipentilditiocarbamato de zinco, diexilditiocarbamato de zinco, didecilditiocarbamato de zinco, diisobutilditiocarbamato de zinco, di(2- etilexil)ditiocarbamato de zinco, diamilditiocarbamato de zinco, dilaurilditiocarbamato de zinco, diestearilditiocarbamato de zinco, e difenilditiocarbamato de zinco, etc., e ditolilditiocarbamato de zinco, dixililditiocarbamato de zinco, dietilfenilditiocarbamato de zinco, dipropilfenilditiocarbamato de zinco, dibutilfenilditiocarbamato de zinco, dipentilfenilditiocarbamato de zinco, diexilfenilditiocarbamato de zinco, dioctilfenilditiocarbamato de zinco, dinonilfenilditiocarbamato de zinco, didecilfenilditiocarbamato de zinco, didodecilfenilditiocarbamato de zinco, ditetradecilfenilditiocarbamato de zinco, e diexadecilfenilditiocarbamato de zinco. Similarmente, exemplos específicos de ditiofosfatos de zinco incluem dietilditiofosfato de zinco, dipropilditiofosfato de zinco, dibutilditiofosfato de zinco, dipentilditiofosfato de zinco, diexilditiofosfato de zinco, didecilditiofosfato de zinco, diisobutilditiofosfato de zinco, di(2- etilexil)ditiofosfato de zinco, diamilditiofosfato de zinco, dilaurilditiofosfato de zinco, diestearilditiofosfato de zinco, difenilditiofosfato de zinco, ditolilditiofosfato de zinco, dixililditiofosfato de zinco, dietilfenilditiofosfato de zinco, dipropilfenilditiofosfato de zinco, dibutilfenilditiofosfato de zinco, dipentilfenilditiofosfato de zinco, diexilfenilditiofosfato de zinco, dieptilfenilditiofosfato de zinco, dioctilfenilditiofosfato de zinco, dinonilfenilditiofosfato de zinco, didecilfenilditiofosfato de zinco, didodecilfenilditiofosfato de zinco, ditetradecilfenilditiofosfato de zinco, e diexadecilfenilditiofosfato de zinco. Os elementos metálicos tais como S ou P nestes compostos de zinco organometálicos reagem com ferro em superfícies com atrito para formar filmes de pressão extrema de fosfeto de ferro ou sulfeto de ferro, etc.; o aditivo em si quebra e inter-reage com outros aditivos para formar um filme protetor.

Além disso, surpreendentemente, as composições de graxa de uréia da presente invenção exibem propriedades de lubrificação destacadas devido a efeitos sinérgicos de tais aditivos tipo S-P com os agentes de espessamento de uréia da presente invenção, que têm penetração destacada na interface e adsorção. A composição de graxa de uréia da presente invenção pode vantajosamente incluir um composto de molibdênio como um aditivo.

Exemplos específicos de compostos de molibdênio que podem ser convenientemente empregados na composição de graxa de uréia da presente invenção incluem ditiocarbamatos de molibdênio, tais como dietilditiocarbamato de molibdênio, dipropilditiocarbamato de molibdênio, dibutilditiocarbamato de molibdênio, dipentilditiocarbamato de molibdênio, diexilditiocarbamato de molibdênio, didecilditiocarbamato de molibdênio, diisobutilditiocarbamato de molibdênio, di(2-etilexil)ditiocarbamato de molibdênio, diamilditiocarbamato de molibdênio, dilaurilditiocarbamato de molibdênio, diestearilditiocarbamato de molibdênio, e difenilditiocarbamato de molibdênio, etc., e ditolilditiocarbamato de molibdênio, dixililditiocarbamato de molibdênio, dietilfenilditiocarbamato de molibdênio, dipropilfenilditiocarbamato de molibdênio, dibutilfenilditiocarbamato de molibdênio, dipentilfenilditiocarbamato de molibdênio, diexilfenilditiocarbamato de molibdênio, dioctilfenilditiocarbamato de molibdênio, dinonilfenilditiocarbamato de molibdênio, didecilfenilditiocarbamato de molibdênio, didodecilfenilditiocarbamato de molibdênio, ditetradecilfenilditiocarbamato de molibdênio, e diexadecilfenilditiocarbamato de molibdênio, e ditiofosfatos de molibdênio taisn como dipentilditiofosfato de molibdênio, dipropilditiofosfato de molibdênio, dibutilditiofosfato de molibdênio, dipentilditiofosfato de molibdênio, diexilditiofosfato de molibdênio, didecilditiofosfato de molibdênio, diisobutilditiofosfato de molibdênio, di(2-etilexil)ditiofosfato de molibdênio, diamilditiofosfato de molibdênio, dilaurilditiofosfato de molibdênio, diestearilditiofosfato de molibdênio, difenilditiofosfato de molibdênio, ditolilditiofosfato de molibdênio, dixililditiofosfato de molibdênio, dietilfenilditiofosfato de molibdênio, dipropilfenilditiofosfato de molibdênio, dibutilfenilditiofosfato de molibdênio, dipentilfenilditiofosfato de molibdênio, diexilfenilditiofosfato de molibdênio, dieptilfenilditiofosfato de molibdênio, dioctilfenilditiofosfato de molibdênio, dinonilfenilditiofosfato de molibdênio, didecilfenilditiofosfato de molibdênio, didodecilfenilditiofosfato de molibdênio, ditetradecilfenilditiofosfato de molibdênio, e diexadecilfenilditiofosfato de molibdênio, e compostos de molibdênio como descritos na JP 5-66435 Bl, que é para dizer complexos de molibdênio que são produtos de reação de um óleo graxo, dietanolamina e uma fonte de molibdênio.

Estes compostos de molibdênio mencionados acima prontamente adsorvem positivamente às superfícies de metal que constituem superfícies de deslizamento, e são decompostas pelo calor produzido nas superfícies de atrito para produzir M0O3 e MoS2, e este componente MoS2 se difunde no metal e tem um mecanismo de ação que protege as superfícies d atrito.

Em adição, surpreendentemente, as composições de graxa de uréia da presente invenção exibem propriedades de lubrificação destacadas devido a efeitos sinérgicos das propriedades químicas destes compostos de molibdênio e das propriedades químicas e físicas, tais como adsorção e penetração dos agentes de espessamento de uréia da presente invenção.

Aditivos, tais como antioxidantes, agentes protetores contra corrosão e agentes de pressão extrema podem ser convenientemente adicionados à graxa de uréia da presente invenção de forma a também melhorar a performance desta.

Por exemplo, antioxidantes incluindo antioxidantes de alquilfenol, fenol impedido, alquilamina, difenilamina e triazina; agentes anticorrosão incluem sulfonato de cálcio, sulfonato de sódio, sulfonato de bário e derivados de amino ou sais de metal de ácidos carboxílicos; e agentes de pressão extrema incluindo óleos ou gorduras sulíiirizados, olefinas sulfurizadas, ésteres de ácido fosfórico, fosfato de tricresila, tiofosfatos de trialquila e fosforotionatos de trifenila podem ser convenientemente usados.

Lubrificantes para uso em suportes podem vantajosamente compreender a composição de graxa de uréia da presente invenção.

Com isso, a presente invenção também fornece um método de lubrificação de um suporte, que compreende envolver o suporte com a composição de graxa de uréia da presente invenção.

Em adição, lubrificantes para aplicação a uma superfície de deslizamento de uma máquina em um movimento relativo podem vantajosamente compreender a composição de graxa de uréia da presente invenção.

Com isso, a presente invenção também fornece um método de lubrificação da superfície d deslizamento de uma máquina em um movimento relativo compreendendo lubrificar a dita superfície de deslizamento com a composição de graxa de uréia da presente invenção. A presente invenção também fornece o uso da composição de graxa de uréia da presente invenção como uma composição de graxa de redução de ruído, e, em particular, o uso da dita composição de graxa para reduzir ruído em aplicações em suporte. A presente invenção é descrita abaixo com referência aos seguintes exemplos, que não são intencionados para limitar o escopo da presente invenção de qualquer forma.

Exemplos Exemplos 1 - 5 MDI (4,4'-diisocianato de difenilmetano) nas proporções dos compostos indicadas na Tabela 1, e 60 partes em peso de óleo base foram introduzidos em uma caldeira de graxa e aquecidos a aproximadamente 50°C; e depois dissolvendo-se o MDI, octilamina dispersa em 20 partes em peso do óleo base foram vagarosamente adicionadas com agitação vigorosa. Depois de aproximadamente 10 minutos, oleilamina dispersa em 20 partes em peso do óleo base foi adicionada e a agitação foi continuada. A temperatura do conteúdo da caldeira de graxa foi aumentada pela reação de diisocianato e da amina, e a reação foi completada aquecendo- se a 168°C e mantendo-se a esta temperatura por aproximadamente 30 minutos, seguido por resfriamento até a temperatura ambiente, e então tratamento em um moinho de rolo triplo para obter a graxa.

Exemplos 6 e 7 MDI nas proporções dos compostos indicadas na Tabela 1, e 60 partes em peso de óleo base foram introduzidos em uma caldeira de graxa e aquecidos a aproximadamente 50°C; e depois dissolvendo-se o MDI, uma mistura de octilamina e oleilamina dissolvida em 40 partes em peso do óleo base foi vagarosamente adicionada à solução, e a mistura foi agitada vigorosamente. O conteúdo da caldeira de graxa foi aquecido a 168°C e mantido nesta temperatura por aproximadamente 30 minutos para completar a reação, e então resfriado até a temperatura ambiente e tratado em um moinho de rolo triplo para obter a graxa.

Exemplos 8-10 As proporções dos compostos são mostradas na Tabela 2. 50 partes em peso da graxa do Exemplo 1 e 50 partes em peso da graxa do Exemplo 6 foram misturadas uniformemente com uma espátula para dar a graxa do Exemplo 8. 50 partes em peso da graxa do Exemplo 2 e 50 partes em peso da graxa do Exemplo 6 foram misturadas uniformemente com uma espátula para dar a graxa do Exemplo 9. 50 partes em peso da graxa do Exemplo 3 e 50 partes em peso da graxa do Exemplo 6 foram misturadas uniformemente com uma espátula para dar a graxa do Exemplo 10.

Exemplos 11-16 MDI (4,4'-diisocianato de difenilmetano) nas proporções dos compostos indicadas nas Tabelas 3 e 4, e 60 partes em peso de óleo base foram introduzidos em uma caldeira de graxa e aquecidos a aproximadamente 50°C; e depois dissolvendo-se o MDI, 20 partes em octilamina dissolvidas no óleo base foram vagarosamente adicionadas com agitação vigorosa. Depois de aproximadamente 10 minutos, as aminas, outras que não a oleilamina misturada na composição da tabela 3 com 20 partes em peso do óleo base, foram adicionadas e a agitação foi continuada. A temperatura do conteúdo da caldeira de graxa foi aumentada pela reação de diisocianato e da amina, e a reação foi completada aquecendo- se a 168°C e mantendo-se a esta temperatura por aproximadamente 30 minutos, e então resfriado até 80°C, seguido pela adição dos aditivos listados na Tabela 3 e então tratado com moinho de rolo triplo para obter a graxa.

Exemplos Comparativos 1-15 Diisocianatos nas proporções dos compostos indicadas nas Tabelas 5-7, e 60 partes em peso de óleo base foram introduzidos em uma caldeira de graxa e depois dissolvendo-se os diisocianatos nas temperaturas abaixo, aminas dispersas em 40 partes em peso do óleo base foram vagarosamente adicionadas com agitação vigorosa. O conteúdo da caldeira de graxa foi aquecido a 168°C e mantido nesta temperatura por aproximadamente 30 minutos para completar a reação, e então resfriado até a temperatura ambiente e tratado em um moinho de rolo triplo para obter a graxa.

Nos Exemplos Comparativos 13-15, os aditivos mostrados na Tabela 7 foram adicionados após o resfriamento até a temperatura ambiente, seguido por tratamento com o moinho de rolo triplo para obter a graxa.

Na Tabela 1 e nas Tabelas 3-7: MDI é 4,4-diisocianato de difenilmetano; temperatura de aquecimento de aproximadamente 50°C; TDI é 4,4-diisocianato de 2,4/2,6 (80%/20%) trileno; temperatura de aquecimento de aproximadamente 30°C; TODI é 4,4'-diisocianato de 3,3'-bitrileno; temperatura de aquecimento de aproximadamente 75°C; A viscosidade a 100°C destes óleos mostrados nos exemplos e nos exemplos comparativos foi de 10,12 mm2/s para óleo mineral, 12,69 mm2/s para óleo de difenil alquil éter e 12,70 mm2/s para óleo de poli(a- olefina).

Na coluna de %molar de espessante nas Tabelas 1 e 2: (a) representa um composto R]NHCONHR2NHCONHRi; (b) representa um composto R3NHCONHR2NHCONHR3; e (c) representa um composto RiNHCONHR2NHCONHR3; em que R2 é um grupo difenilmetano, R] é um grupo alquila saturado C8, e R3 é um grupo alquila insaturado Cl8. (1) indica 0 composto de diuréia no Exemplo 1, (2) indica 0 composto de diuréia no Exemplo 2, (3) indica 0 composto de diuréia no Exemplo 3, e (6) indica 0 composto de diuréia no Exemplo 6.

Os aditivos na Tabela 3, na Tabela 4 e na Tabela 7: 0 Aditivo A é um Zn-DTP primário (ditiofosfato de zinco primário) com grupos alquila C4 e C5, o Aditivo Β é um Zn-DTP secundário (ditiofosfato de zinco secundário) com grupos alquila C3 e C6, o Aditivo C é um Zn-DTC (ditiocarbamato de zinco) com grupos alquila C5, o Aditivo D é um Mo-DTC (ditiocarbamato de molibdênio) com grupos alquila principalmente C8, o Aditivo E é um composto complexo de molibdênio como descrito na JP 5-66435 Bl, o Aditivo F é um Mo-DTP (ditiofosfato de molibdênio) com grupos alquila predominantemente C8, e o Aditivo G é uma suspensão formada por compostos 2,4- bis(n-octiltio)-6-(4-hidróxi-3,5 -di-t-butilamina) 1,3,5-triazina e octildifenilamina em uma relação 1:2 em uma concentração de 50% com óleo mineral.

Tabela 1 Tabela 2 Tabela 3 Tabela 4 Tabela 5 Tabela 6 Tabela 7 As propriedades dos exemplos e dos exemplos comparativos nas tabelas foram testadas usando-se os seguintes métodos.

Consistência: JIS K2220 Ponto de gotejamento: JIS K2220 Separação de óleo: O método JIS K2220 foi realizado sob as condições de temperatura de 150°C por 24 horas.

Teste de mído: O ruído do suporte foi medido para cada graxa usando um Testador de Ruído NSK (disponibilizado pela NSK Ltd) conforme descrito na JP 53 2357 BI.

Teste de atrito de Bowden: O coeficiente de atrito foi medido usando-se um dispositivo com a especificação abaixo, que avaliou o atrito em uma superfície de atrito entre um leito altemante e um pino que recebe uma carga vertical em uma placa ajustada no leito, tendo um mecanismo que aplica uma carga vertical ao leito. 1. Forma: Testador de atrito deslizante altemante 2. Pedaço do teste: Lado fixo: esfera ou haste de aço Lado móvel: placa de aço ca. 3x40x100 mm 3. Velocidade de deslizamento: 0,05-20 mm/s 4. Distância de deslizamento: 20-50 mm 5. Carga: 0,1 kg a 10 kg 6. Temperatura: Temperatura ambiente até 200°C 7. Método de acionamento: Alimentar o cursor de parafuso, lead 2mm 8. Motor de acionamento: Servo motor CA de 400 W

Os resultados destes experimentos demonstram o seguinte: (1) É possível se produzir uma composição de graxa de uréia de acordo com a presente invenção, que tenha propriedades de ruído e lubrificação destacadas, através do uso de instalações convencionais para a produção de graxa sem a necessidade de nenhum equipamento especial tal como uma máquina de amassamento ou uma caldeira de alta pressão de forma a realizar a dispersão do agente de espessamento. (2) A composição de graxa de uréia da presente invenção fornece uma produção de consistência destacada, com uma pequena quantidade de espessante fornecendo uma graxa rígida; e (3) A graxa de uréia da presente invenção tem um alto ponto de gotejamento e não apresenta separação de óleo em temperaturas altas.

Claims (10)

1. Composição de graxa de uréia, caracterizada pelo fato de que compreende um óleo base lubrificante e de 2 a 30% em peso de um agente de espessamento, com relação ao peso total da composição de graxa de uréia, e em que o dito agente de espessamento é selecionado de: (1) uma mistura de um composto (a) e um composto (b), contendo o composto (a) em 20 a 80% molar, em relação à quantidade total do composto (a) e do composto (b); (2) uma mistura formada pela misturação de um composto (c) com a mistura (1); ou (3) um composto (c) sozinho, em que os compostos são representados pela fórmula geral (a) RiNHCONHR2NHCONHR,; (b) R3NHCONHR2NHCONHR3; e (c) R1NHCONHR2NHCONHR3; em que R2 é um grupo difenilmetano, Rj é um grupo alquila saturado C6-10, e R3 é um grupo alquila saturado e/ou insaturado Cl4-40, em que grupos alquila insaturados constituem pelo menos 20% molar do grupo alquila R3.

2. Composição de graxa de uréia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os grupos alquila insaturados constituem pelo menos 30% molar do grupo alquila R3.

3. Composição de graxa de uréia de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que um componente oleíla constitui pelo menos 20% molar do grupo alquila R3.

4. Composição de graxa de uréia de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que também compreende um composto de zinco como um aditivo.

5. Composição de graxa de uréia de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que 0 dito composto de zinco é selecionado de ditiocarbamatos de zinco e ditiofosfatos de zinco.

6. Composição de graxa de uréia de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que também compreende um composto de molibdênio como um aditivo.

7. Composição de graxa de uréia de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o dito composto de molibdênio é selecionado de ditiocarbamatos de molibdênio, ditiofosfatos de molibdênio, e complexos de molibdênio que são produtos de reação de um óleo graxo, dietanolamina e uma fonte de molibdênio.

8. Composição de graxa de uréia de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o agente de espessamento está presente em uma quantidade de 5 a 20% em peso, com relação ao peso total da composição de graxa de uréia.

9. Método de lubrificação de um suporte, caracterizado pelo fato de compreender envolver o suporte com a composição de graxa de uréia como definida em qualquer das reivindicações 1 a 8.

10. Método de lubrificação de uma superfície deslizante de uma máquina em um movimento relativo, caracterizado pelo fato de compreender lubrificar a dita superfície deslizante com a composição de graxa de uréia como descrita em qualquer das reivindicações 1 a 8.