CS258639B1 - Viacúčelové plastické mazivo a sposob jeho přípravy - Google Patents

Abstract

Viacúčelové plastické mazivo je založené na komplexnom hlinitom mydle na ropnom a/alebo syntetlckom oleji a na zušťachťujúcich přísadách. Viacúčelové plastické mazivo sa skládá z 6,9 až 8,1 % hmot. komplexného hlinitého mýdla, z 0,3 až 3 % hmot. polyolefínového modifikátora viskozity, z 0,5 až 2 % hmot. depresátora teploty tuhnutia olejového komponentu, z 0,5 až 1,2 % hmot. antioxidantu, z 0,2 až 0,4 % hmot. esterového modifikátora štruktúry, z 0,01 až 0,3 % hmot. inhibítora korózie a zvyšok do 100 °/o hmot. tvoří olejový komponent. Mazivo sa připraví tak, že sa komplexně hlinité mýdlo tvoří pri teplote 100 až 130 °C za přítomnosti modifikátora štruktúry a polyolefínov v celom množstve oleja. Dispergácia oleja do mýdla sa robí počas zahrievania reakčnej zmesi pri teplote 180 až 230 °C počas 30 až 150 minút. Aditivácia sa robí po ochladení maziva na 100 °C až 130 °C.

Description

258839

Vynález sa týká viacúčelového plastické-ho maziva a spůsobu jeho přípravy. Je zalo-žené na kóloidnej sústave komplexných hli-nitých mydiel, ropného a/alebo syntetické-ho oleja, polyetylénových modifikátorov vis-kozity, depresátorov teploty tuhnutia olejo-vé] zložky, antioxidantov, esteru alebo este-rov dikarboxylových kyselin a/alebo polyo-lov, inhibítorov korózie.

Komplexně hlinité plastické mazivo sadnes vyrába působením alkoholátu hlinité-ho na zmes kyseliny benzoovej s alifatickýmmonokarboxylátovýml kyselinami a s olejo-vou matricou.

Patent USA 4 132 658 chrání spůsob pří-pravy komplexných hlinitých plastickýchmaziv z organických karboxylových kyselinobsahujúcich jeden až dvadsať uhlíkovýchatómov v molekule ako prekurzorov kom-plexného hlinitého mýdla, z organohlinitejlátky ako prekurzoru hlinitých komplex-ných mydiel a zo základového oleja. Poměrkarboxylových kyselinových funkcií k hli-níku sa pohybuje v rozmedzí od 1 : 0,5 do 1 : 1. Zmydelňovanie sa robí maximálnějednu hodinu pri 200 °C až 208 °C za účelomzvýšenia odolnosti komplexného plastické-ho maziva voči vodě. Organické kyseliny sapoužívajú v množstve postačujúcom pre vy-tvorenie 7,5 % hmot. komplexného hlinité-ho mýdla v plastickom mazivě. Organický-mi karboxylovými kyselinami sú kyselinabenzoová a kyselina oktadekánová v equi-molárnom pomere a organohlinitou látkouje trioxyaluminiumtriizopropoxid.

Patent USA 3 776 846 chrání plastické ma-zivo obsahujúce ropný mastiaci olej majúcianilínový bod pod 127 °C, hlinité komplex-ně mýdlo kyseliny benzoovej a nasýtenej a-lifatickej kyseliny majúcej 20 až 22 uhlíko-vých atómov v molekule.

Molárny poměr kyseliny benzoovej k ali-fatickým kyselinám C20 až C22 je 1,25 : 1 až 2 : 1.

Patentový spis USA 4 312 769 chrání kon-tinuálny proces výroby komplexných hlini-tých plastických maziv.

Polský patentový spis 95 849 chrání pří-pravu komplexného hlinitého plastickéhomaziva spočívajúcu v zahuštění mastiacehooleja komplexným hlinitým mydlom připra-veným z alifatických monokarboxylovýchkyselin obsahujúcich 16 až 18 uhlíkových a-tómov v molekule a z kyseliny benzoovej.Hlinité mýdlo sa připravuje působením al-koholátu hlinitého na emulziu voda v oleji.

Patentový spis NSR 2 306 663 kryje plas-tické mazivo obsahujúce oktadekanát hlini-tý, hydrogenované a nehydrogenované poly-izobutény a základový olej.

Japonský patentový spis 5 243 725 kryjezloženie plastického maziva pre brzdy. Plas-tické mazivo sa skládá z 2 až 30 % hmot.hlinitého mýdla, z 0,5 až 10 % hmot. krát-kovláknitého jemne zomletého azbestu, z0,1 až 5 % hmot. kopolyméru C2H4, C3H6 a z 1-alkénu za účelom zvýšenia pevnosti ole- jového filmu, z 2 až 20 % hmot. zlúčeninyvzorca (H2NCSS]2MoxSy, kde x je 2,35 až 3,y je 1,65 až 1 a x + y = 4, z rafinovanéhoropného oleja alebo polyolefínového olejas viskozitným indexom 40 až 120 a s visko-zitou 10 až 40 mm . s~l pri 100 °C z prírod-ného alebo zo syntetického squalanu, z mo-noalkyléteru polypropylénglykolu s alkylomC2 až C5 s molekulovou hmotnosfou 500 až300.

Autorské osvedčenie ZSSR 524 832 kryjespůsob přípravy komplexného hlinitého plas-tického maziva zo syntetických alifatickýchmonokarboxylových kyselin vznikajúcich prioxidácii parafinických uhTovodíkov, z kyse-liny benzoovej, z alkoholátu hlinitého a zropného oleja.

Komplexně hlinité plastické mazivá při-pravené podl'a uvedených patentových spi-sov postrádajú komponenty zlepšujúce ichkvalitativně vlastnosti, ako je například mo-difikátor viskozity, depresátor teploty tuh-nutia olejovej zložky, antioxidanty, estero-vé oleje pre zlepšenie mazivostných vlast-ností plastického maziva a inhibitor koró-zie.

Tieto nedostatky sú odstránené viacúče-lovým plastickým mazivom podl'a tohto vy-nálezu. V súlade s týmto vynálezom sa viacúčelo-vé plastické mazivo skládá z 6,9 až 8,1 %hmot. komplexného hlinitého mýdla, z 0,3až 3 % hmot. polyetylénu, z 0,5 až 2 % hmot.depresátora alebo zmesi depresátorov tep-loty tuhnutia olejového komponentu, z 0,5až 1,2 % hmot. antioxidantu alebo zmesi an-tioxidantov, z 0,2 až 0,4 °/o hmot. esteru ale-bo zmesi esterov dikarboxylových aromatic-kých kyselin obsahujúcich minimálně 10uhlíkových atómov v molekule a/alebo es-teru alebo zmesi esterov alifatických dikar-boxylových kyselin obsahujúcich minimálně6 uhlíkových atómov v molekule a/alebo po-lyolového esteru alebo zmesi polyolovýchesterov obsahujúcich 10 uhlíkových atómovv molekule, z 0,01 až 0,3 % hmot. inhibíto-ra korózie alebo zmesi inhibítorov koróziea zvyšok do 100 % hmot. tvoří olejový kom-ponent o viskozite 3 až 14 mm2 . s“1 pri 100stupňoch Celzia. Ako olejový komponentmůže slúžiť rafinát ropného oleja, syntetic-ký olej, zmes ropného oleja s jedným aleboviacerými syntetickými olejmi alebo zmessyntetických olejov.

Polyetylénový komponent sa může skla-daf z 0,1 až 1 % hmot. strednemolekulárne-ho polyetylénu, z 0,2 až 2 % hmot. vysoko-molekulárneho polyetylénu. Je výhodné, keďsa antioxidant skládá z 0,3 až 0,7 % hmot.vysokoteplotného a z 0,2 až 0,5 % hmot.nízkoteplotného antioxidantu.

Spůsob přípravy viacúčelového plastické- ho maziva spočívá v tom, že sa do 82,3 % hmot. až 91,59 % hmot. olejového kompo- nentu ohriateho na 40 až 80 °C vnesie 0,4 až 0,55 % hmot. hlinitého katiónu buď vo 2 5 8 6 3 9

S formě cyklického alkoholátu hlinitého, naktorý sa v procese zmydelňovania naviaže 4,8 až 5,6 % hmot. alifatickej monokarboxy-lovej kyseliny obsahujúcej 14 až 18 uhlíko-vých atómov v molekule alebo ich zmesi,alebo sa katión hliníka vnesie do reakčnejzmesi vo formě cyklického hlinitého mýdlapřipraveného z alifatických monokarboxy-lových kyselin obsahujúcich 14 až 18 uhlí-kových atómov v molekule alebo z ich zme-sí za přítomnosti 0,37 až 0,43 % hmot. ali-fatické] kyseliny obsahujúcej 14 až 18 uhlí-kových atómov v molekule alebo za přítom-nosti zmesi týchto kyselin. Do vzniknuté]reakčnej zmesi sa za miešania nadávkuje0,3 až 3 % hmot. polyetylénu, 0,2 až 0,4 %hmot. esteru alebo zmesi esterov alifatic-kých dikarboxylových kyselin a/alebo poiy-olových esterov. Obsah reaktora sa za stá-lého miešania zahřeje na 100 až 130 nC, při-dá sa do něho 1,7 až 2 % hmot. aromatic-kej karboxyloveý kyseliny alebo zmesi aro-matických karboxylových kyselin, reakčnázmes sa udržuje na 100 °C až 130 °C počas 1 až 4 hodin za vzniku komplexného hlini-tého mýdla. Reakčná zmes sa potom vyhře-je na 180 až 230 °C a pri tejto teplote sa u-držiava 30 až 150 minút, obsah reaktora saochladí na 100 °C až 130 °C a pri tejto tep-lote sa do reakčnej zmesi přidá za stáléhomiešania 0,5 až 2 % hmot. depresátora ale-bo zmesi depresátorov teploty tuhnutia. ole-jového komponentu, 0,5 až 1,2 % hmot. an-tioxidantu alebo zmesi vysokoteplotného anízkoteplotného antioxidantu, 0,01 až 0,3 %hmot. antikorozívnej přísady alebo zmesiantikorozívnych přísad a produkt sa ochla-dí na 30 až 80 °C.

Ako komplexotvorné činidlo sa pri výroběmaziva používá aromatická monokarboxylo-vá kyselina alebo zmes aromatických mono-karboxylových kyselin ako je kyselina ben-zoová, kyselina alkylbenzoová, kyselina sa-licylová, kyselina alkylsalicylová a ich zme-si. Počet uhlíkových atómov v molekule a-romatickej monokarboxylovej kyseliny samůže pohybovat v rozmedzí 7 až 12. Množ-stvo aromatickej monokarboxylovej kyseli-ny alebo zmesi kyselin sa vo viacúčelovommazivě může pohybovat v rozmedzí 1,7 až 2 % hmot. Zmydelňovanie alifatických mo-nokarboxylových kyselin a komplexotvorné-ho činidla sa robí alkoholátom hlinitým, svýhodou cyklizovaným alkoholátom hlini-tým obsahujúcim 12,5 až 13 % hmot. hliní-ka. Alkoholát hlinitý sa může připravit zjednotlivých C2 až Cs alkoholov alebo z ichzmesi. Při výrobě komplexného hlinitého mýdlamožno vychádzať z cyklickej organickej hli-nitej soli obsahujúcej v molekule tri rovna-ké alebo dve až tri různé alifatické mono-karboxylové kyseliny majúce 14 až 18 uhlí-kových atómov v molekule.

Viskozitu viacúčelového plastického maživa možno modifikovat polyetylénom vmnožstve 0,3 až 3 % hmot. Polyetylén zlep- 6 šuje súčasne koloidnú a mechanická stabi-litu maziva, je výhodné použit kombináciustrednemolekulárneho polyetylénu v množ-stve 0,1 až 1 % hmot. a vysokomolekulárne-ho polyetylénu v množstve 0,3 až 2 % hmot.Množstvo jednotlivých polyetylénov aleboich zmesi je závislé na hodnotě vískozity, naktorú je potřebné plastické mazivo zahus-tit. Nízkoteplotně vlastnosti olejovej zložkysa upravujú depresátorom, alebo zmesou de-presátorov teploty tuhnutia olejovej zlož-ky. Můžu sa aplikovat například alkylnafta-lénové depresátory alebo polymetakryláto-vé depresátory teploty tuhnutia olejovéhokomponentu, alebo ich zmesi. Množstvo de-presátorov teploty tuhnutia olejovej zložkysa může pohybovat v rozmedzí 0,5 až 2 %hmot.

Odolnost viacúčelového maziva voči oxi-dácii sa v širokej teplotnej škále zvyšujeprídavkom nízkoteplotného a vysokoteplot-ného antioxidantu. Celkové množstvá anti-oxidantov v plastickom mazivě sa můžu po-hybovat v rozmedzí 0,5 až 1,2 % hmot. Jevýhodné aplikovat 0,2 až 0,5 % hmot. nízko-teplotného antioxidantu a 0,3 až 0,7 % hmot.vysokoteplotného antioxidantu. Ako nízko-teplotný antioxidant sa může aplikovat na-příklad 2,6-diterc.butyl-4-metylfenol a akovysokoteplotný antioxidant možno apliko-vat 2,6-xylenol alkylovaný polypropylénom.

Ako modifikátor štruktúry plastického ma-ziva a modifikátor pevnosti mazacieho fil-mu je možné použit diester aromatickýchdikarboxylových kyselin a/alebo ester, res-pektive zmes esterov alifatických dikarbo-xylových kyselin obsahujúcich minimálně 6uhlíkových atómov v molekule a/alebo jed-notlivých alebo zmesných polyolových este-rov obsahujúcich aspoň 10 uhlíkových ató-mov v molekule v množstve 0,2 až 0,4 %hmot.

Je potřebné, aby viacúčelové plastickémazivo obsahovalo inhibitor alebo zmes in-hibítorov korózie ako sú aminy, polyamíny,imidazolíny, benzotiazoly. Bez nich by plas-tické mazivo nechránilo kov proti korózii.Celkové množstvo inhibítorov korózie sa voviacúčelovom plastickém mazivě může po-hybovat v rozmedzí 0,01 až 0,3 % hmot.

Olejovú bázu plastického maziva můžetvořit ropný olej, syntetický olej silikónový,syntetický olej alkylbenzénový, syntetickýolej připravený na báze esterov dikarboxy-lových kyselin alebo polyolov ako je penta-erytritol, trimetyloletán, trimetylolpropán,trimetylolbután, alebo zmes jednotlivých o-lejov počnúc dvojicami a končiac zmesouvšetkých typov olejov. Olejová báza má maťviskozitu 3 až 14 mm2 . s_1 pri 100 °C a před-stavuje zvyšok do 100 % hmot. vzhladom nasumu ostatných komponentov viacúčelovéhomaziva. Výhodou viacúčelového plastického mazi- va a sposobu jeho přípravy je v porovnaní 258639 s dosial' používanými hlinitými komplexný-mi mazivami to, že sa může aplikovat do tep-lot —30 až +140 °C ak je připravené na bá-ze ropného oleja a do teplůt —50 až +190stupňov Celzia ak je připravené na bázesyntetických olejov. Je použitelné pře ma-zanie valivých a klzných ložísk, kíbov, ča-pov vystavených malým a středným záťa-žiam.

Mazivo je oxidačně stále v širokom roz-medzí teplot a chrání mazané sústavy protikorózii aj vo vlhkom prostředí. Pri sklado-vaní má životnost najmenej 5 rokov. Mecha-. nicko-dynamickej skúške podta CSN 65 6335vyhovuje aj pri teplote 120 °C a pri otáčkáchdo 2 500/min.

Pre ilustráciu sú uvedené příklady, ktorévšak neobmedzujú predmet vynálezu. Příklad 1

Do reaktora opatřeného miešadlom a o-hrevným zariadením sa předloží 65 kg rop-ného olejového rafinátu o viskozite 10 mm2 .. s-1 pri 100 °C, 5,5 kg kyseliny oktadekáno-vej, 4,0 kg cyklického izobutanolátu hlini-tého s obsahom 12,5 % hmot. hliníka, 0,7kilogramu strednemolekulárneho polyetylé-nu, 0,8 kg vysokomolekulárneho polyetylé-nu, 0,3 kg dioktylftalátu a zmes sa za mie-šania zahřeje na 110 °C. Pri tejto teplote sado reakčnej zmesi přidá suspenzia 1,9 kgkyseliny benzoovej v 20 kg ropného olejo-vého rafinátu o viskozite 10 mm2 . s“1 pri100 °C ohriata na 80 °C. Proces zmydelňova-nia prebieha za stálého miešania pri teplo-te 110 °C. Počas zmydelňovania sa z reak-tora uvoíňujá páry izobutanolu, ktoré sa zreaktora odsávajú. Po skončení zmydelňo-vania sa zmes zohreje na 205 °C a pri tejtoteplote sa nechá reagovat 1 hodinu. Potomsa zmes přečerpá do chladiacej nádoby a o-chladí sa za stálého miešania na 120 °C. Pritejto teplote sa do reakčnej zmesi zapracu-je postupné 2,0 kg polymetakrylátového de-presátora teploty tuhnutia olejovej zložky,0,3 kg nízkoteplotného antioxidantu, 0,6 kgvysokoteplotného antioxidantu a 0,3 kg di-cyklohexylamínu ako inhibítora korózie.Zmes sa za stálého miešania ochladí na 70stupňov Celzia a pri tejto teplote sa homo-genizuje a plní do obalov. Získá sa plastické mazivo s týmito fyzi-kálno-chemickými a užitkovými vlastnosťa-mi:

— bod skvapnutia 235 °C — penetrácia pri 25 °C 240 mm . 10] — koloidná stabilita 9,0 % hmot. — dynamická viskozita Pa . s pri D = 10 s“1 pri —20 °C 1700 — medza pevnosti, Pa pri 20 °C 500 — výparnosť pri 120 °C 1,2 % hmot. — protizadieracie vlastnostina 4-GP:

zaťaženie před zvarením, ČKS 2 500 Nkritické zaťaženie — Pk 950 N

Plastické mazivo sa může aplikovat v roz-medzí teplůt od —30 °Č do +130 °C, má dob-rá mechanická koloidná a oxidačná stálost.Chrání mazané sástavy proti korózii. Příklad 2

Postupuje sa rovnakým sposobom ako vpříklade 1 s tým rozdielom, že sa použijepolymetylfenylsiloxánový olej v celkovommnožstve 80 kg. Použije sa 5,6 kg kyseli-ny oktadekánovej, 2,0 kg kyseliny benzooveja 4,1 kg cyklického izopropanolátu hlini-tého, 1,5 kg strednemolekulárneho polyety-lénu, 1,5 kg vysokomolekulárneho polyety-lénu, 0,5 kg polymetakrylátového depresá-tora, 0,5 kg nízkoteplotného antioxidantu,0,7 kg vysokoteplotného antioxidantu, 0,3 kgalkylimidazolínu ako inhibítora korózie. Dis-pergácia olejovej zložky v mydle sa vyko-nává počas 2 hodin pri teplote 220 °C. Získá sa plastické mazivo s týmito fyzi-kálno-chemickými a ážitkovými vlastnosťa-mi:

— bod skvapnutia 270 °C — penetrácia pri 25 °C 300 mm . 10-1 — koloidná stabilita 10,5 % hmot. — dynamická viskozita Pa . s pri D = 10 s-’ při — 20 °C 650 — medza pevnosti, Pa pri 20 °C 460 — výparnosť pri 120 °C 0,5 % hmot. — protizadieracie vlastnostina 4-GP:

zaťaženie před zvarením, ČKS 1 400 Nkritické zaťaženie, Pk 490 N

Plastické mazivo sa může aplikovat v roz-medzí teplůt od —50 do +190 °C. Příklad 3

Postupuje sa rovnakým spůsobom ako vpříklade 1 s tým rozdielom, že sa spolu sropným rafinátom předloží len 0,4 kg ky-seliny oktadekánovej a miesto cyklickéhoizobutanolátu hlinitého sa předloží 13,3 kgcyklického oktadekanátu hlinitého. Získá sa viacáčelové plastické mazivo a-ko v příklade 1.

Claims (4)

253639 10 PREDMET

1. Viacúčelové plastické mazivo vyznaču-júce sa tým, že sa skládá z 6,9 až 8,1 %hmot. komplexného hlinitého mýdla, z 0,3až 3 % hmot. polyetylénu, z 0,5 až 2 % hmot.depresátora alebo zmesi depresátorov tep-loty tuhnutia olejového komponentu, z 0,5až 1,2 % hmot. antioxidantu alebo zmesi an-tioxidantov, z 0,2 až 0,4 % hmot. esteru ale-bo zmesi esterov dikarboxylových aroma-tických kyselin obsahujúcich minimálně 10uhlíkových atómov v molekule a/alebo es-teru alebo zmesi esterov alifatických dikar-boxylových kyselin obsahujúcich minimál-ně 6 uhlíkových atómov v molekule a/alebopolyolového esteru alebo zmesi polyolovýchesterov obsahujúcich minimálně 10 uhlíko-vých atómov v molekule, z 0,01 až 0,3 %hmot. inhibítora korózie alebo zmesi inhibí-torov korózie a zvyšok do 100 % hmot. tvo-ří olejový komponent o viskozite 3 až 14mm2 . s_1 pri 100 °C, ktorým može byť rafi-nát ropného oleja, syntetický olej, zmes rop-ného oleja s jedným alebo viacerými syn-tetickými olejmi alebo zmes syntetickýcholejov.

2. Mazivo podlá bodu 1 vyznačujúce satým, že obsahuje 0,1 až 1 % hmot. stredntmolekulárneho polyetylénu, z 0,2 až 2 %hmot. vysokomolekulárneho polyetylénu, z0,2 až 0,5 % hmot. nízkoteplotného antioxi-dantu, z 0,3 až 0,7 % hmot. vysokoteplotné-ho antioxidantu.

3. Spósob přípravy viacúčelového plastic-kého maziva podlá bodu 1 a 2 vyznačujúcisa tým, že sa do 82,3 % hmot. až 91,59 %hmot. olejového komponentu ohriateho na VYNALEZU 40 až 80 °C vnesie 0,4 až 0,55 % hmot. hli-nitého katiónu buď vo formě cyklického al-koholátu hlinitého viažúceho sa čiastočnena 4,8 až 5,6 % hmot. alifatickej monokar-boxylovej kyseliny obsahujúcej 14 až 18 uh-líkových atómov v molekule alebo na ichzmesi, alebo sa katión hliníka vnesie do re-akčnej zmesi vo formě cyklického oktade-kanátu a/alebo hexadekanátu a/alebo tetra-dekanátu hlinitého, za přítomnosti 0,37 až 4,3 % hmot. alifatickej kyseliny obsahujú-cej 14 až 18 uhlíkových atómov v molekulealebo ich zmesi a do vzniknutej zmesi sanadávkuje 0,3 až 3 % hmot. polyetylénu, 0,2až 0,4 % hmot. esteru alebo zmesi esterovalifatických dikarboxylových kyselin a/ale-bo polyolových esterov, obsah reaktora sazahřeje na 100 °C až 130 °C za stálého mie ·šania, potom sa přidá 1,7 až 2 % hmot. aro-matickej karboxylovej kyseliny alebo zme-si aromatických karboxylových kyselin, re-akčná zmes sa udržuje na 100 °C až 130 °Cpočas 1 až 4 hodin za vzniku komplexnéhohlinitého mýdla, potom sa reakčná zmes vy-hřeje na 180 až 230 °C a pri tejto teplote saudržiava 30 až 150 minut, obsah reaktora saochladí na 100 °C až 130 °C a pri tejto teplo-te sa do reakčnej zmesi přidá za stáléhomiešania 0,5 až 2 % hmot. depresátora ale-bo zmesi depresátorov teploty tuhnutia o-lejového komponentu, 0,5 až 1,2 % hmot.nízkoteplotného a vysokoteploíného antio-xidantu, 0,01 až 0,3 °/o hmot. antikorozívnejpřísady alebo zmesi antikorozívnych přísada produkt sa ochladí na 30 °C až 80 °C.