CS241590B1 - Plastické mazivo - Google Patents

Abstract

Plastické mazivo pozostávajúce z mazacieho oleja, zahusťovadla, zušlachťujúcich přísad a připadne plnidla, pričim olejová zložka tvoTi-aca 70 až 98 % hmot. sa skládá z 5 až 100 % rel. vedíajšieho produktu z výroby monoalkylbenzénov s alkylmi C9 až C20 (Cn až C13), s teplotou tuhnutia -—10 až —'60 °C. Vedlejší produkt pozostáva z 30 až 100 % dialkylbetnzénov a zvyšok tvoria hlavně triallkylbenzény, difenylalkány a monoalkylbenzény, výhodné adsorpčne alebo hydrogenačne rafinovaného do stupňa hydrogenácie dvojitých vázieb 1 až 60 °/o.

Description

241590

Vynález sa týká plastického' maziva, resp.plastických maziv, v ktorom allebo v kto-rých komponent mazacieho oleja sa aspoňsčasti inahradzuje nízkotuhníncim vedlajšímuhlovodíkovým produktem z petrochemic-kého procesu.

Je známe, že na výrobu plastického· mazi-va sa ako komponenty rozhodujúce o vlast-nostiach výrobkov používajú hlavně maza-cie oleje, spevňovadlá, resp. zahustovadláa nezriedka i plnidlá, alko aj zuštachťujíícepřísady (Štěpina V., Veselý V.: Maziva aspeciální oleje, str. 206 až 241, Veda — vy-davatelstvo Slovenskéj akademie vřed 1980].

Olejové komponenty (spojitá fáza, viskóz-iny komponent] tvoria hlavně ropné oleje,zriedkavo syntetické oleje (oleje esterové,silikonové, polyfenylétery, períluóralkyléte-ry, polyalkény, připravené oligomerizáciou•alkénov C2-C4, připadne spojené s následnouhydrogenáciou).

Ich nevýhodou je však technicky náročnápříprava a u niektorých aj vysoký bod tuh-nutia. V tzv. nízkoteplotných plastickýchmazivách sa dává přednost olejom s nižšímbodom tuhnutia tak, aby tuhé parafíny vy-lučované z oleja za nízkých teplňt nemohlinarušovat primárinu štrnktúru plastickéhomaziva.

Bod tuhnutia sice ešte vždy jednoznačnénerozhoduje o· vhodnosti olleja na výrobunízkoteplotnéhoi maziva. Niekedy i velmimalé množstvo tuhého parafínu v oleji spo-sobí jeho stuhnntie za teploty, pod kterouešte z takého oleja vyrobené plastické ma-zivo úspěšně pracuje [Sinicyn V. V.: Podbóri primenenije plastičnych smazok. Izdatel'-stvo „Chimija“ Moskva (1969]]. Příčinou je účinek „spevňovadla“, ktorýfakticky převyšuje vplyv parafínu. Preto takdoležitý je druh a kvalita spevňovadla, resp.zahusťoivadla, přítomnost volných kyselin,alkálií ap. Pre pracovnu schopnost plastic-kého maziva za danej nízkej teploty je taknezriedka doležitejšia viskozita, než bodtuhnutia oleja.

Viskozita oíleja značné ovplyvňuje koloid-nú stálost plastického· maziva. Přitom mazi-vá obsahujúce menej viskózne oleje miajúnezriedka vačšiu tendenciu k uvolňovaniuoleja. A tak viskozita použitého oleja pře-vyšuje vplyv jeho chemického zloženia acharakteru, zvlášť u maziv sodných, lítmyčha uhlovodíkových.

Avšak mazivá obsahujúce menej viskózneoleje, hlavně alkánického charakteru, sútransparentnejšie [Iščuk a iní: Chim. tech-nolog. topliv i másel 11, č. 2, 27 (1966}].Avšak viskozita má malý vplyv na penetrá-clu, na mecbamiekú stálost i na niektoréiné 'vlastnosti plastického maziva. A tak ovislkozite oleja sa z aplikačmého hlediskatvrdí, že má byť přibližné taká, aká by siazvolila, keby sa na mazanie mohol použitsamotný olej [Štěpina V., Dyk A.: Mazacítuky a ich použití. SNTL Praha (1953]].

Viskozita a viskozitný index použitého o-leja ovplyvňuje i reologické vlastnosti ma-ziva. Tak ropné oleje používané v praxi navýrobu plastických maziv sú prevažne ra-flnáty so střednými až vysokými viskozit-nými indexami a len iniekedy destiláty a ex-trakty s nízkým viskozitným indexom. Avšaknevýhodou ropných olejov je inajmS poměr-ně vysoký bod ich tuhnutia, takže za ichpoulžitia vyrobené plastické mazivá len vobmedzeinom meradle možno používat prinízkých teplotách. iPodla tohto vynálezu plastické mazivopozoBtávajúce z mazacieho oleja, zahusťo-vadla, zušlachťujúcich přísad a připadneplnidla sa vyznačuje tým, že v plastickémmazivě obsažená olejová zložka v množstve70 až 97 % hmot. sa skládá z 5 až 100 %rel. vedlajšieho produktu z výroby mono-alkylbenzénov s alkylmi Ca až C20, s výho-dou C11 až C13, s teplotou tuhnutia —10 až—60 °C, pozoistávajúceho z 30 až 100 %hmot. z dialkylbenzénov a zvyšok tvoriahlavně trialikylbenzény, difenylaikány a mo-noalkylbenzémy, s výhodou adsorpčne a/a-lebo hydrogenačne rafinovaný do stupňa'hydrogenácie dvojitých vázieb 1 až 60 °/o. Výhodou plastického maziva podía tohtovynálezu je zlepšeme jeho koloidnej stálos-ti, pričom navýše v zmesi s ropnými olejmimá výsledná zmes zvýšenú oxidačnú stálostako důsledek posobenia prírodných inhibí-torov. Ďalšou výhodou je technické zhodnotenievedlajšieho produktu z výroby arylalkylsul-řonanu sodného a v ineposlednom řade roz-šírenle sortimentu nízkotuhnúcich olejovpoužitelných na výrobu kvalltných plastic-kých maziv.

Komponenty plastických maziv sú vše-obecné známe [Štěpina V., Veselý V.: Mazi-va a speciální oleje. Veda Bratislava(1980]], ako olejové komponenty, spevňo-vadlá, plnidlá i zušfachťujúce přísady. Žia-da sia však dodat, že k zušlaehťujúcim pří-sadám okrem antikoróznych přísad patriai známe antioxidačné přísady, konkrétnéantioxidainty, ako napr. 2,6-di-terc.-butyl-p--krezo'1, člastoěne etoxylovaný kumylfenola mono-terc.-butyloivaný kumylfenol, dife-nylamín, 4-alkyltiofenoJy, dialkyltiofenoly,dialkyloxytiofenoly, dltiohydrochinóin, dial-kylditiokarbamáty, trialkylfosfity, trlaryl-fosfity, deriváty 2,5-dimerkapto-l,3,4-ťiodi-azoly, O,O‘-dlalkyiditiofosfáty, O,O‘-diaryl-ditiofosfáty ap. ,K zušlaehťujúcim přísadám, okrem vše-obecné známých, móžu patřit aj aspoň čias-točne epoxidované rastlinné, připadne i ži-vočišné tuky, epoxidované oligoméry alké-nov· C2 až Cs, nasýteiné i nenasýtené vyššiemastné kyseliny, parciálně esterlfikovanépoiyoly alebo' parciálně hydrolyzované, naj-ma však parciálně zmydelnené tiky.

Vedlajším produktem z výroby monoallkyl- bemzénov s alkylmi C9 až C20 podl'a tohto vy-nálezu, výhodné s alkylmi Cu až Cis, leboalkylácia sa najčastejšie robí olefínmi Cuaž C13 alebo chlóralkánmi C11 až Cis, súhlavně dialkylbenzény, iv menšej mlere tri-alkylbenzény, difenylalkány a monoalkyl-bemzémy. Obvykle se izoluje ako destilačnýzvyšoik z destilácle, resp. rektifikácie mono-alkylbenzénov, spravidla po dokladném od-stranění zvyškov katalytického systému aoddělení neskonvertovaných surovin. Z hladiska kvality destilačného zvyškupre plastické mazivo podlá tohto vynálezu,je potřebné dbať, aby sa z destilačnélmzvyšku v maximálnej mlere odstranili (napr.vyprali) zvyšky .alkylačného katalyzátora.Destilačný zvyšok možno ponížit ako talkýalebo po ďalšej rafinácii, aklo aktívnymuhlím;, aktívnou alebo bieliacou hlinkou. 'Účinná, ale energeticky náročnejšia jeextnakcia ai/alebo destilácia za zníženéhotlaku, najma destilácia na filmovej odpar-ke. Pri vačšich kvantách destilačného zvyš-ku alebo pri zvýšených požiadavkách nakvalitu je možné destilačný zvyšok upravo-vat, rafinovat hydrogenačne, a to bud vkvapalnej fáze za zvýšeného tlaku vodíka,alebo na skrápaných katalyzátorech prizvýšencm tlaku alebo blízkom atmosferic-kému.

Hydrogenačné teploty sú v rozsahu 100až 320 ’°C, najvhodnejšie 150 až 200 °C. Akohydrogenačné katalyzátory sú vhodné všet-ky známe heterogénne katalyzátory hydro-genácie aromatických zlúčenín, najma nabáze niklu, kobaltu, molybdénu, železa,chrómu, platiny, paládia, rémia a ródia. Me-nej vhodné, ale použitelné katalyzátory pretieto účeily sú katalyzátory na báze médi,striebra a zinku. Všetfcy sa najčastejšie apli-kujú na nosičoch. Ďalšie podrobnosti plastického mazivapodlá tohto vynálezu, ako aj ďalšie výhodysú zřejmé z príkladov. Přikladl

Plastické mazivo zvlášť vhodné na maza-nic valivých ložísk pre teploty v rozsahu 70až —30 °C sa vyrába z mazacieho oleja,speňovadla a zušTachťujúcich přísad. Navá-ži sa 60 g uhlovodíkového oleja B2 s kine-matickou viskozitou 20 mm2/s (bod tuhnu-tia = —38 °C; číslo kyslosti = 0,02 mgKOH/g; popol = 0,01 % hmot.), ďalej 28,6gramov saponifikačného olefínu, 61,2 g ky-seliny stearovej, 4,3 g naftenových kyselina celý obsah sa zneutralizuje hydroxidemsodným o ikoncentrácii 40 °/o himot. (CSN65 1411).

Po ineutralizácii sa přidá 300 g prášková-ním (přidáním bieliacej hlinky) rafinované-ho destilačného zvyšku z výroby monoalkyl-benzénov s alkylmi Cu aiž Cis, ako medzi-produkfu z výrobně alkylarylsulfonanu sod-ného. Rafinovaný destilačný zvyšok (zvlášťsa dbá, aby neboli přítomné zvyšky .alkylač- ného katalyzátora) pozostáva hlavně z di-alkylbenzénov a sčasti tiež trialkylbenzé-nov, difenylalkánov i s prímesami imonoal-kylbenzénov. Představuje fakticky (výše 90 %) frakciuo teplote varu 310 až 400 °C a hustotě 870kilogramov. m-3 pri teplote 20 °C (kinema-tická viskozita pri '50 °C = 15 mim2. s_1 apri 100 °C = 3 mm2. s-1; teplota tuhnu-tia = —56 °C; bod horemia — 2ííO °G; bodvzplanutia = 192 °C; bod vzníetenia = 334stupňov C). Ďalej sa přidá 174 g hydrogenovianébo se-lektivního rafinátu s kinematickou viskozi-tou pri 100 qC = 10 ΠΜη2.5-1 (10 cSt) ateplotou tuhnutia —12 °C. Získaná zmes sadQkladne zhomogenizuje a zmes sa přečerpádo dispergačného kotlá, kde sa pri teplote220 až 230 °C upraví na imiernu kyslosť prí-davkom kyseliny stearovej.

Po úpravě kyslosti sa zmes přečerpá dochladiaceho kotlá, kde sa ochladí na teplo-tu piotrebnú na úpravu mazacieho tuku ho-mogenizáciou. Penetrácia tuku po konečnejúpravo má 2&5 penetračných jednotiek. Získané plastické mazivo je vhodné namaz&nie valivých ložísk pre teploty +70 až—30 °C. P r í k 1 a d 2

Postupuje sa podobme, ako v příklade 1,len miesto 300 g rafinovaného destilačnéhozvyšku z výrobně monoalkylbenzénov sa po-užije 300 g selelktívneho rafinátu. Získá saplastické imazlvo, ktoré je však pre teplotypod —10 °C nepoužitelné. Příklad 3

Postupuje sa podobné ako v příklade 1,len miesto 300 g destilačného zvyšku z vý-robně monoalkylbenzénov s alkylmi Cu ažC13 sa použije čiastočne zhydrdgenizovanýzvyšok na konverzltu 47 °/o (aromatickéjadrá sa hydrogenujú pri teplote 200 °G nanikelnatochromitom katalyzátore pri tlakuvodíka 16 až 25 MPa) s teplotou tuhnutia—50 °ϋ a s kinematickou viskozitou pri 50stupňov C = 20,3 imm'1 s-1. Získané plastické mazivo je vhodné namazanie valivých ložísk pre teploty +70až —30 °C. Příklad 4

Do zmydelňovacieho kotlá sa načerpá 8,12 kg oleínu a zmes stearínu (14 kg) isnízkotuhnúcim olejem (22,8 kg) z nepara-finickej ropy (B2) pri teplote 70 až 80 °C.Ďalej sa přidá '1 ikg nafténových kyselin,3,32 kg hydroxidu sodného a 12 dm3 vody.Reakčná zmes sa mieša, pričcim po zvýšeníviskozity (zhustnutí) sa pustí parný ohřeva vyhřeje sa na 100 až 110 °C (uvPIňuje savodná para) a potom na teplotu 140 až 150 241590 7 stupňov C, pri ktorej sa ukončí zmydelňo-vahie. Nato sa odoberie vzorka na stanove-nie volných alkálií, ktorých obsah je 0,08až 0,22 %, počítané na hydroxid sodný.

Potom sa přidá dalších 40 kg teplého (60až 70 °C) nízkotuhnúeeho oleje z neparafi-nickej ropy (kinematická viskozita pri 50stupňioich C = 18 mm2s_1, teplota vzplanu-tia = 101 DC a teplota tuhnutia = —42 °Cj.Po zamiešaní sa přidá 35 kg ivedlajšiehoprclduktu, destilačného zvyšku z výroby imo-noailkylbenzénu (Dupol) — z výrobně a.1-kylarylbenzénsulfonanu sodného, specifi-kovaného v příklade 1, ďalej 0,15 kg 2,6-di--terc.-butyl-p-krezolu a 0,1 kg difenylamínua 0,2 kg fenotiazínu.

Potom sa obsah zmydelňovacieho kotlápřečerpá do varného kotlá, v ktorom sazmes ohřeje na 220 až 230 °C. Po dosiahnu-tí tejto teploty sa odoberie vzorka na sta-novenie volných kyselin (0,3 % hmot. akokyseliny lolejovej) a obsah varného kotlá sapřečerpá do chladiaceho kotlá, kde sa schla-dí na teplotu 70 až 80 °C. Z tohto sa odoberie vzorka na informativ-ně stanovenie penetrácie a přidá sa 52,3 kgoileja (R-950) — selektívneho rafinátu od-parafinovaného zo sírnio-parafinickej ropy(kinematická viiskozita pri 100 °C = 11miliímetrov2 s_1; teplota vzplanutia = 237stupňov C a teplota tuhnutia = —13 °C). Stoutoi dávkou oleja sa přidá 80 g farbiva aplastické mazivo sa vypustí cez homogeni-zátor do obalov. : Získané plastické mazivo sodné v ,množ-stvo 174,3 kg má penetráciu pri 25 °C = 3 = 270 [ÍO-1 mm] (p. j.); teplota vzplaiiu-tia = 1715 °C; obsah popola = 1,85 % himot.ako Na2O; voifné kyseliny (ako kyselina ole-jová) == 0,2 % (hmot.; korozívna skúškapodlá CSN 05 6322 (3 h pri 100 qC) na oceli — negativna a na médi = negativna. P r i k 1 a d 5 Připraví isa komplexně hlinité plastickémazivo, v ktorom v násadě surovin pri vý-robě stearín a kyselina benzoová tvoriaspolu 6,5 % hmot., izopropyl.alkoholát hli-nitý cyklizovaný a dispergovaný v oleji tvo-ří 3,2 % hmot., 0,1 % hmot. triarylfosfit asélektívny rafinát odpařafintívaný (R-950),Specifikovaný v příklade 4 tvoří 90,4 °/ohmot. (plastické mazivo A). V ďalšom komplexnom hlinitom plastic-fcom mazivě pri inak podobnom zložení se-lektívny rafinát odparafinovaný tvoří 20 %hmot. a 70,4 % hmot. (= 77,88 % rel.) des-tilačný zvyšok z výroby monoalkylbenzénu,Specifikovaný v příklade 1, ale nerafiinova-ný (plastické mazivo B). V treťom variante za inak podobných pod-mienok je 45,2 % hmot. 50 % rel. selektív-nebo rafinátu odparafinovaného a 45,2 %hmot. (50 % rel.) destilačného zvyšku — — zmesi prevažne dialkylbenzénov a trial-kylbenzénov alkyly Cit až Ct3, bez zvlástnejrafinácie, z výrobně arylalkylbenzénsulfo-nanu sodného (plastické mazivo C).

Vlastnosti získaných fccimplexmých hlini-tých plastických maziv sú v tabulko 1.

Parameter vlastnosti

Tabulka 1

Komplexně hlinité plastickémazivo

A B C

Penetrácia pri 25 °C

[lO^imm] 305 303 304

Teplota odkvapnutia (°C) 208 215 212

Odlučivosť oleja za 24 h nri 60 °C f % hmot. 1

Oxidačná stálost pri 100 °C podlá ČSN 65 6318 (pokles tlaku kyslíka v bombě za 100 h), [kPa] 30 Příklad 6 Lítne plastické mazivo připravené ao 6,3percent hmot. stuzeného' ricínového oleja, 6,3 % hmot. 12-hydroxýstearovej kyseliny,2 % hmot. hydroxidu lítneho, 84,2 °/o hmot.oleja hydrogenovaného stredného práškova-ného (OHSP-90) a 1,6 % hmot. zušlachťujú-cich přísad 'lítne plastické mazivo I. 22 Ďalšie lítne plastické mazivo (II) sa líšiod ipredchádzajúeeho len tým, že polovice(42,1 °/o hmot.) hydrogenovaného stredné-ho práškovaného oleja je nahradené desti-lačným zvyškom z výroby alkýlbenzénu,specifikovaného v příklade 1. Kým lítne plastické mazivo I. má tpene-tráciu pri 25 °C [1Ό-1 mm) = 266 a II. 268;

Claims (1)

1. 241590 koloidnú stálost' I. = 17 % a II. = 11 %hmot. odlúčeného oleja; odlučivosť oleja při100 '°C za 24 h v případe I. = 11 % a II. 5percent hmot.; skúška na korozívnosť obi- líl dvoch plastických maziv je negativna; oxi-daičná stálost podlá ČSN 05 6316 u plastic-kého maziva I. = 38 kPa a II. - 37 kPa. PEEDMET Plastické .mazivo pozostávajúce z maza-cieho oleja, zahusťovadla, zušlachťujúcichpřísad a připadne plnidla, vyznačené týim,že v plastiekoím mazivě obsažená olejovázložlka v množstve 70 až 97 % hmot. sa sklá-dá z 5 až 100 % rel. védlajšieho produktuz výroby mionoalkylbenzénov s alkylmi C9až C20, s výhodou C11 až C13, s teplotou tuh- VYNÁLEZU nutia —10 až —60 °C, pozostávajúceho z 30až 100 % hmot. z dialkylbenzénov a zvyšoktvoria hlavně triailkylbenzény, difenylalká-ny a monoalkylbenzény, s výhodou adsorpč-ne a/alebo hydrogenačne rafinovaného dostupňa hydrogenácie dvojitých vázieb 1 až60 %.