ES2198490T3

ES2198490T3 - Composiciones lubricantes y metodos.

Info

Publication number: ES2198490T3
Application number: ES96921587T
Authority: ES
Inventors: Richard Levy
Original assignee: Lee County Mosquito Control District
Current assignee: Lee County Mosquito Control District
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 2004-02-01
Anticipated expiration: 2016-06-06
Also published as: JPH11507678A; US20040138072A1; CA2223286C; PT851908E; US20010049344A1; EP0851908B1; WO1996040849A1; DK0851908T3; CA2223286A1; US7358216B2; US20040029748A1; US20010014711A1; US20040167038A1; US7553541B2; US7338926B2; AU6278096A; MX9709714A; US6734147B2; EP0851908A1; US20020169086A1

Abstract

SE DESCRIBE UN PROCEDIMIENTO PARA FABRICAR UNA COMPOSICION LUBRICANTE QUE INCLUYE COMBINAR UN POLIMERO SUPERABSORBENTE CON UN MATERIAL, PARA DISMINUIR LA FRICCION ENTRE SUPERFICIES MOVILES. EL POLIMERO SUPERABSORBENTE ABSORBE DESDE APROXIMADAMENTE 25 A MAS DE 10 VECES SU PESO EN AGUA, Y PUEDE INCLUIR UN POLIMERO DE ACIDO ACRILICO, UN ESTER ACRILICO, ACRILONITRILO O ACRILAMIDA, INCLUYENDO CO - POLIMEROS DE LOS MISMOS O UN CO POLIMERO DE INJERTO CON ALMIDON DE LOS MISMOS O MEZCLAS DE LOS MISMOS. UN PRODUCTO PRODUCIDO MEDIANTE EL PROCEDIMIENTO INCLUYE EL MATERIAL PARA DISMINUIR LA FRICCION, QUE INCLUYE UN LUBRICANTE DE PETROLEO QUE CONTIENE UN ADITIVO, AGUA QUE CONTIENE UN ADITIVO, UN LUBRICANTE SINTETICO, GRASA, UN LUBRICANTE SOLIDO O UN LUBRICANTE DE METALISTERIA, CONTENIENDO EL LUBRICANTE SINTETICO, LA GRASA, EL LUBRICANTE SOLIDO O EL LUBRICANTE DE METALISTERIA OPCIONALMENTE UN ADITIVO. TAMBIEN SE DESCRIBE UN PROCEDIMIENTO QUE INCLUYE CONTROLAR EL TRANSPORTE DE UN LUBRICANTE AL MENOS A UNADE DOS SUPERFICIES MOVILES, CON EL FIN DE DISMINUIR LA FRICCION ENTRE DICHAS SUPERFICIES MOVILES. ESTE PROCEDIMIENTO INCLUYE APLICAR LA COMPOSICION LUBRICANTE AL MENOS A UNA DE LAS SUPERFICIES. LA COMPOSICION LUBRICANTE EN ESTE CASO INCLUYE UN POLIMERO SUPERABSORBENTE COMBINADO CON UN MATERIAL PARA DISMINUIR LA FRICCION ENTRE SUPERFICIES MOVILES, INCLUYENDO EL MATERIAL PARA DISMINUIR LA FRICCION UN LUBRICANTE DE PETROLEO, AGUA, UN LUBRICANTE SINTETICO, GRASA, UN LUBRICANTE SOLIDO O UN LUBRICANTE DE METALISTERIA, Y OPCIONALMENTE UN ADITIVO.

Description

Composiciones lubricantes y métodos.

Campo técnico

El campo de la invención son lubricantes y especialmente composiciones lubricantes que comprenden un polímero superabsorbente combinado con un material lubricante.

Antecedentes de la técnica

Los materiales lubricantes funcionan separando superficies móviles para minimizar el rozamiento y el desgaste. Pruebas arqueológicas que datan de antes de 1400 a.C. muestran el uso de sebo para lubricar los ejes de las ruedas de los carros. Leonardo da Vinci descubrió los principios fundamentales de la lubricación y el rozamiento, pero la lubricación no se convirtió en una ciencia refinada hasta finales de 1880 en Gran Bretaña cuando Tower publicó sus estudios sobre cojinetes lisos de vagón de ferrocarril en 1885. En 1886 Reynolds los transformó en una base teórica para la lubricación hidrodinámica.

Los principios de la lubricación varían desde la separación de superficies móviles por un lubricante fluido, pasando por la lubricación por capa límite, al desplazamiento en seco. En muchos aspectos, estos principios son coextensivos.

Lubricación hidrodinámica

En la lubricación hidrodinámica, la carga en las superficies móviles se soporta enteramente por el fluido entre las superficies, que es una película bajo presión. La presión sobre la película se desarrolla por el movimiento de las superficies, que a su vez envían el lubricante a una zona cuneiforme convergente. El comportamiento de las superficies móviles depende totalmente de la descongelación o comportamiento viscoso del lubricante. La presión de la película y la pérdida de potencia dependen de la viscosidad del lubricante así como de la configuración de las superficies móviles, y la resistencia a la cizalladura del lubricante. En algunos casos, la acción hidrodinámica o de capa delgada de compresión no puede proporcionar un soporte de la carga adecuado para cojinetes lubricados con aceite o agua. Bombear el lubricante en las superficies móviles a veces proporciona las propiedades hidrodinámicas o de capa delgada de compresión necesarias para los cojinetes usados para manejar cargas pesadas en equipos de baja velocidad. Esta práctica es especialmente habitual con lubricante de baja viscosidad tales como el agua. Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar aditivos a estos tipos de lubricantes para superar estas dificultades.

Los lubricantes de película de aceite sobre superficies tienen sus capacidades lubricantes limitadas y por lo tanto tienen cargas máximas. Las asperezas o manchas sobre las superficies móviles a su vez soportarán la carga cuando se alcance la carga máxima del lubricante, de forma que la lubricación se mueve de hidrodinámica a de película mixta a lubricación por capa límite total con un aumento del coeficiente de rozamiento entre las superficies móviles. La carga alta, baja velocidad, lubricantes de baja viscosidad, defectos de alineación, alta rugosidad superficial o suministro inadecuado del lubricante, producen este cambio de lubricación hidrodinámica a lubricación por capa límite. Sin embargo, los aditivos químicos pueden reducir el desgaste y el rozamiento resultantes.

El contacto de superficies por las asperezas sobre las superficies móviles puede dar como resultado el rasgado de las superficies, y es especialmente un problema con cargas crecientes. Como resultado se produce deformación plástica, aumento de temperatura y soldeo de las superficies con gripado final de las superficies. Este problema está especialmente extendido en los engranajes hipoides en los diferenciales de automóviles. Los lubricantes de presión extrema combaten el soldeo de las superficies en estas circunstancias y contienen compuestos orgánicos que reaccionan a estas temperaturas elevadas y forman películas de lubricante inorgánico de alto punto de fusión sobre las superficies. Los compuestos de azufre, cloro, fósforo y plomo en estos aditivos proporcionan capas de baja resistencia a la cizalladura que minimizan el rasgado de la superficie, o revisten las superficies móviles para impedir que se fundan. Puesto que los aditivos de presión extrema funcionan por acción química, no se usan donde las superficies metálicas estén muy erosionadas. El aumento de la viscosidad del lubricante o aceite mediante un aditivo, disminución de la carga por unidad de cojinete, mejora del acabado de las superficies móviles y el uso de presurización externa, ofrecen alternativas a los aditivos de presión extrema.

En los sistemas de lubricación hidrodinámica se produce fricción en seco o deslizamiento en seco que implican contacto sólido-sólido, como por ejemplo, en la puesta en funcionamiento de máquinas, desajuste del rodaje o huelgo inadecuado, inversión de la dirección de las superficies móviles, o cualquier imprevisto o interrupciones no planeadas del suministro de lubricante. Los lubricante convencionales tales como grasas consistentes o aceites no se usan sobre superficies móviles en entornos de temperatura extrema, alto vacío, radiación o contaminación. Los lubricantes secos aplicados como revestimientos delgados o como materiales en partículas en estos entornos reducen el desgaste y el rozamiento de las superficies móviles. Estas películas o materiales en partículas pueden comprender o incorporar carbón-grafito sólido o en partículas, plomo antifricción, bronce, aluminio, polietileno o politetrafluoroetileno sólido o materiales en partículas en un aglutinante, donde la película o los materiales en partículas se adhieren a una o ambas de las superficies móviles. La eficacia de la película de lubricante seco o materiales en partículas se controla en cierta medida mediante el aglutinante, cuando se usan lubricantes sólidos o en partículas, así como mediante las condiciones de uso tales como la carga, temperaturas de superficie generadas durante el uso, velocidad de las superficies móviles, endurecimiento, fatiga, soldeo, recristalización, oxidación e hidrólisis. Por lo tanto, sería ventajoso tener un aglutinante que sea fuertemente adherente y resistente a algunas de las condiciones generadas durante el uso.

En lubricación elastohidrodinámica llevar la carga en contacto con elementos rodantes en cojinetes de bolas y rodillos, dientes de engranaje, levas o transmisiones por rozamiento, minimiza los problemas de lubricación. Concentrar la carga en una pequeña zona de contacto sobre estas superficies móviles da como resultado altas tensiones de contacto elástico. Las películas de lubricante ayudan a soportar la carga que se describe como ``elastohidrodinámica'', debido a la estrecha relación entre la formación de una película de lubricante hidrodinámico delgada y la deformación elástica.

La viscosidad del lubricante y las condiciones de la película en la entrada de la zona de contacto en estos sistemas, generalmente fijan el espesor de la película de lubricante, que es sustancialmente uniforme en la mayor parte de su longitud a lo largo del contacto. Se cree que altas presiones de contacto conducen a una viscosidad del lubricante excesiva y a una distribución de la presión cercana al modelo de Hertz por la teoría de contacto elástico estático simple. También se ha indicado que sólo se produce una ligera reducción del espesor de la película con cargas crecientes, con una deformación de contacto pronunciada. Cuando se representa gráficamente la presión de contacto en psi (libras por pulgada cuadrada) frente a la distancia y dirección de flujo del lubricante, parece que se obtiene la lubricación óptima con un pico de presión agudo en la parte de salida de la película de lubricante; sin embargo, esto no tiene en cuenta cambios de temperatura, el tiempo de relajación u otras variables en el sistema lubricante. Por lo tanto, sería una ventaja proporcionar un aditivo que mejorara la viscosidad y formación de película y retención en estas y otras condiciones.

La capacidad de carga con una película elastohidrodinámica completa está limitada por la resistencia a la fatiga de las superficies móviles en sistemas de contacto de rodamientos. El trabajo de los límites de grano bajo la superficie de contacto, donde la tensión de cizalladura es máxima, genera daño. Con ciclos de tensión repetidos se producen grietas por fatiga en esta zona de alta tensión. Las partículas se desgastan, lo cual se caracteriza por el desconchado de la superficie, y representa la profundidad de la zona de tensión de cizalladura máxima. Las grietas por fatiga empiezan en sitios puntuales de partículas de óxido y vetas de impurezas.

Cuando el espesor de la película de lubricante se hace menor que el acabado de superficie de las superficies móviles o de rodamientos, con alta carga, baja velocidad o baja viscosidad del lubricante, entra en juego la lubricación por capa límite que depende de la naturaleza química del lubricante. La disminución de la longevidad a la fatiga se puede evitar en tales condiciones, así como el desgaste de la superficie con los aditivos de lubricantes adecuados.

Lubricantes derivados del petróleo

Los lubricantes basados en el petróleo se usan ampliamente debido a su amplia disponibilidad y bajo coste consiguiente. Los lubricantes derivados del petróleo son conocidos en la técnica y generalmente comprenden parafinas de baja viscosidad y baja densidad que tienen puntos de congelación relativamente altos. Cuando se combinan con inhibidores de la oxidación para obtener estabilidad frente a altas temperaturas, se mejora la resistencia a la oxidación y se minimiza la tendencia de formación de sedimento.

Los lubricantes derivados del petróleo aromáticos tales como naftenos, generalmente son estables a la oxidación pero forman sedimentos insolubles a altas temperaturas. Los aceites nafténicos tienen puntos de descongelación bajos, baja estabilidad frente a la oxidación y propiedades entre las parafinas y los compuestos aromáticos. También están presentes en los lubricantes de parafinas en una pequeña cantidad. Sin embargo, los aceites nafténicos, o naftenos, se usan combinados con inhibidores de la oxidación. Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar aditivos que minimicen estas dificultades.

Entre los aceites lubricantes derivados del petróleo representativos se incluyen los tipos SAE 10W, 20W, 30, 40, 50, 10W-30, 20W-40, 75, 80, 90, 140, 250 y los denominados fluidos de transmisión automática.

Aditivos

Diferentes aditivos mezclados con materiales lubricantes ayudan a satisfacer los requisitos de los motores de los automóviles modernos, maquinaria de alta velocidad, sistemas hidráulicos de alta presión, transformadores de par, motores de aviones, motores de turbinas, máquinas de vapor, turbinas de vapor, motores eléctricos, sistemas hidráulicos y similares.

Los lubricantes derivados del petróleo y otros denominados lubricantes de tipo aceite, usan compuestos orgánicos del tipo con azufre, nitrógeno o fósforo, y alquilfenoles como antioxidantes o inhibidores de la oxidación. Los hidroperóxidos formados inicialmente en el aceite durante la oxidación, conducen a la posterior producción de ácidos orgánicos y otros compuestos orgánicos que contienen oxígeno. Los antioxidantes inhiben la formación de, o forman complejos con, los hidroperóxidos para minimizar la formación de ácidos, sedimentos y barnices.

Algunos de los inhibidores de la oxidación usados normalmente para las turbinas de vapor, motores eléctricos y sistemas hidráulicos incluyen 2-naftol, di-t-butil-p-cresol y fenil-1-naftilamina. Los tiofosfatos tales como tiofosfato de cinc, bario, y calcio, también se usan ampliamente como antioxidantes en aceites lubricantes para motores de automóviles y camiones.

Se usan ácidos de tipo alquil-succínico y otros ácidos orgánicos débilmente polares o aminas orgánicas, como inhibidores antioxidantes, así como fosfatos orgánicos, alcoholes polihidroxilados, sulfonatos de sodio y sulfonatos de calcio.

Muchos compuestos antidesgaste, bien conocidos en general en la técnica, mejoran la lubricación por capa límite, y se clasifican en siete grupos principales. El primero comprende compuestos que contienen oxígeno, tales como ácidos grasos, ésteres y cetonas; el segundo comprende compuestos que contienen azufre o combinaciones de azufre y oxígeno; el tercero comprende compuestos orgánicos de cloro tales como cera clorada; el cuarto incluye compuestos orgánicos de azufre tales como grasas sulfurizadas y olefinas sulfurizadas; el quinto comprende compuestos que contienen tanto cloro como azufre; el sexto, compuestos que contienen compuestos orgánicos de fósforo tales como fosfato de tricresilo, tiofosfatos, y fosfitos; y el séptimo, compuestos orgánicos de plomo tales como tetraetilplomo. También se ha descrito en la técnica el uso de olefinas para lubricar superficies móviles de aluminio y yodo para aleaciones a alta temperatura.

Entre los agentes antidesgaste usados en lubricantes por capa límite se incluyen ácidos orgánicos ligeramente polares tales como ácidos de tipo alquilsuccínicos y aminas orgánicas. Se usan los aditivos de fosfato de tricresilo o dialquilditiofosfato de cinc en lubricantes para bombas hidráulicas, engranajes y transformadores de par, mientras que las fuertes condiciones de fricción encontradas en superficies móviles metal-metal con alta carga requieren lubricantes y especialmente lubricantes de tipo aceite que contienen compuestos de azufre, cloro y plomo activos. Estos aditivos de presión extrema entran en una reacción química para formar compuestos, sobre la superficie de las piezas móviles metálicas, tales como sulfuro de plomo, cloruro de hierro o sulfuro de hierro.

Se usan detergentes y dispersantes en lubricantes, y funcionan adsorbiendo cualesquiera partículas insolubles formadas por el contacto en movimiento o deslizamiento de dos o más superficies, y mantienen las partículas en suspensión en el lubricante. Esto minimiza los depósitos sobre las superficies móviles y aumenta la limpieza de las superficies móviles. Generalmente se usan detergentes tales como polímeros de metacrilato de alquilo que tienen grupos de nitrógeno polares en la cadena lateral, y son bien conocidos en la técnica.

La adición de aditivos para rebajar el punto de descongelación tales como polimetacrilatos o ceras con naftaleno o productos de condensación del fenol tipo ceras también mejoran las propiedades de los lubricantes.

Muchos lubricantes también contienen mejoradores del índice de viscosidad tales como poliisobutilenos, polimetacrilatos y poli(alquilestirenos) que tienen un peso molecular de desde aproximadamente 5.000 hasta 20.000. La adición de inhibidores de la espuma tales como polímeros de metil-silicona en fluidos lubricantes y especialmente en lubricantes de tipo aceite reducen la formación de espuma.

Lubricantes sintéticos

Otra clase de lubricantes comprende aceites sintéticos tales como olefinas polimerizadas de bajo peso molecular, lubricantes tipo éster, poliglicoles y siliconas, todos ellos ampliamente conocidos en la técnica. Otros aceites sintéticos incluyen el fosfato de tricresilo, siliconas, otros fosfatos orgánicos, poliisobutileno, polifeniléteres, silicatos, compuestos aromáticos clorados y fluorocarbonos.

Los lubricantes de silicona generalmente comprenden polímeros de bajo peso molecular u óxido de silicio di(orgánico sustituido) donde los grupos orgánicos son grupos etilo, grupos fenilo o mezclas de los mismos, y se formulan como líquidos a temperatura ambiente que tienen la viscosidad del aceite, o mezclados con grasas consistentes. Son especialmente adecuados los aceites de clorofenilmetilsilicona.

Los ésteres orgánicos en general comprenden diésteres basados en la condensación de diácidos de cadena larga que tienen de desde aproximadamente 6 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono tales como ácido adípico, azelaico o sebácico, con alcoholes de cadena ramificada que tienen de desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 9 átomos de carbono. Los lubricantes de temperaturas más altas usados para turbinas y especialmente motores a reacción comprenden ésteres de trimetilolpropano o pentaeritritol con estos ácidos. Los agentes espesantes de polimetacrilatos, añadidos a veces en cantidades de hasta aproximadamente el 5%, aumentan la viscosidad de estos fluidos, que es algo menor que la de los aceites de petróleo.

Los lubricantes de poliglicol comprenden los basados en polipropilén glicol preparado a partir de óxido de propileno y contienen grupos hidroxilo terminales. Estos lubricantes son insolubles en agua. Las mezclas de óxidos de propileno y de etileno en el procedimiento de polimerización producirá un polímero soluble en agua, usado también como lubricante. Los poliglicoles líquidos o de tipo aceite tienen viscosidades inferiores y pesos moleculares de aproximadamente 400, mientras que los poliglicoles de peso molecular 3.000 son polímeros viscosos a temperatura ambiente. El uso de alcoholes mono o polihidroxilados, tales como dihidroxilados, en la polimerización del óxido de etileno y/o óxido de propileno, da como resultado la formación de mono o diéteres que producen una clase diferente de poliglicoles. La esterificación de los grupos hidroxilo en los polioles con ácidos de peso molecular bajo o alto, es decir aquellos que tengan hasta aproximadamente 18 átomos de carbono, da otra variedad de lubricantes de poliglicol.

Los poliglicoles se usan en diferentes aplicaciones de líquidos hidráulicos industriales. En general no disuelven el caucho y son útiles como lubricantes para caucho o como lubricantes para fibras textiles en el acabado de productos textiles. Debido a que se descomponen en productos volátiles a altas temperaturas, también son útiles en sistemas de lubricación de paso simple tales como en motores de aviones a reacción, y otros usos a alta temperatura que darían como resultado el depósito de materiales carbonosos sobre las superficies móviles y las consiguientes dificultades de funcionamiento y mantenimiento. La combinación de poliglicoles solubles en agua con agua proporciona composiciones para usar en aplicaciones hidráulicas tales como máquinas de fundir a presión, controles de hornos, soldadoras eléctricas, y catapultas hidráulicas de la armada, así como manejo de equipo para misiles.

Los lubricantes de fosfato son útiles en aplicaciones de resistencia al fuego y en general comprenden fosfato de triarilo o trialquilo. Las aplicaciones de resistencia al fuego incluyen máquinas para fundir a presión, líquidos hidráulicos de aviones, lubricantes para compresores de aire y diferentes sistemas navales e industriales. La mezcla de los fosfatos con bifenilos clorados proporciona estabilidad hidráulica.

La polimerización de isobutileno que contiene pequeñas cantidades de 1-buteno y 2-buteno proporciona lubricantes de polibutileno que tienen una viscosidad en el intervalo desde 5 hasta alrededor de 600 centistokes a 99ºC (210ºF), con una longitud de cadena de desde aproximadamente 20 hasta más de aproximadamente 100 átomos de carbono. Los poliisobutilenos tienen aplicación en aparatos a alta temperatura tales como transportadores, estufas, secadoras y hornos, puesto que se descomponen y se oxidan sustancialmente a subproductos totalmente volátiles sin dejar residuos de carbón, al contrario que los lubricantes basados en petróleo. Tienen uso en transformadores eléctricos, cables, y compresores de frigoríficos con los niveles de viscosidad más altos usados como aditivos para el índice de viscosidad en lubricantes derivados del petróleo.

Los polímeros de polifenoxi o polifeniléteres, con el grupo éter en la posición tres del fenilo en la cadena de polímero, son útiles en aplicaciones de alta temperatura tales como motores a reacción y sistemas hidráulicos puesto que presentan estabilidad térmica a aproximadamente 260ºC (500ºF).

Los líquidos hidráulicos de alta temperatura de tipo éster de silicato, en general comprenden silicatos de tetra(2-etilhexilo) y tetra(2-etilbutilo) así como los denominados silicatos dímeros tales como hexa(2-etilbutoxi) disiloxano.

Los fluidos de bifenilo clorados proporcionan resistencia al fuego para los fluidos lubricantes y líquidos hidráulicos.

Los fluorocarbonos tales como policlorotrifluoroetileno y copolímeros de perfluoroetileno y perfluoropropileno lubricantes no sólidos, proporcionan una alta resistencia a la oxidación en la lubricación de equipo de manejo y fabricación de oxígeno líquido y peróxido de hidrógeno.

Grasas consistentes

Las grasas consistentes comprenden fluidos lubricantes de alta viscosidad, fabricados mediante la combinación de un fluido lubricante derivado del petróleo o sintético con un agente espesante. Los espesantes en general comprenden jabones de ácido graso de litio, calcio, estroncio, sodio, aluminio, gel de sílice y bario. La formulación de la grasa consistente también puede incluir arcillas revestidas tales como arcillas bentonita y hectorita revestidas con compuestos de amonio cuaternario. A veces se añade negro de humo como espesante para mejorar las propiedades a alta temperatura de las grasas lubricantes derivadas del petróleo y sintéticas. La adición de pigmentos y polvos orgánicos que incluyen compuestos de arilurea, indantreno, ureidos y ftalocianinas, proporciona estabilidad a alta temperatura.

Los aditivos tipo grasas consistentes generalmente están en la misma categoría que los aditivos usados en los lubricantes derivados del petróleo, incluyendo inhibidores de la oxidación de amina, fenólicos, de fosfito, azufre y selenio. También se usan desactivadores de amina cuando la cementación con cobre podría ser un problema o cuando el cobre tienda a promover la oxidación catalítica. Las sales de amina, sulfonatos metálicos, naftalenatos metálicos, ésteres y tensioactivos no iónicos proporcionan resistencia al agua añadida, y algo de protección frente a la corrosión por niebla salina.

Las grasas consistentes usadas en aplicaciones de engranajes o aplicaciones de superficies deslizantes contienen aditivos de presión extrema tales como jabones de plomo, aditivos de azufre, cloro y fósforo tal como se describió anteriormente. La adición de polvos sólidos tales como grafito, disulfuro de molibdeno, asbestos, talco, y óxido de cinc, proporciona lubricación por capa límite.

El glicerol estabiliza la estructura de jabón cuando se usa combinado con pequeñas cantidades de agua, así como aceite de dimetilsilicona para minimizar la formación de espuma.

La formulación de los lubricantes sintéticos precedentes con espesantes proporciona grasas consistentes especializadas y incluyen, sin limitación, lubricantes de poliglicol, diéster, diéster de silicona, poliéster y silicona. Se prefieren especialmente espesantes infusibles, tales como ftalocianina de cobre, arilureas, indantreno, y arcillas revestidas con tensioactivo orgánico. Los ésteres orgánicos y las grasas consistentes de silicona generalmente se usan en aplicaciones militares, especialmente para uso a alta temperatura.

Se han medido las propiedades mecánicas de las grasas consistentes, y caracterizan a estas grasas los materiales que tienen un número NLGI desde 0 hasta 6.

Lubricantes sólidos

Los lubricantes sólidos incluyen compuestos inorgánicos, compuestos orgánicos, y metales en forma de películas o materiales en partículas para proporcionar un tipo de lubricación de capa barrera para superficies deslizantes. Estos materiales son sustancialmente sólidos a temperatura ambiente y superior, pero en algunos casos serán sustancialmente líquidos por encima de la temperatura ambiente.

Los compuestos inorgánicos incluyen materiales tales como cloruro de cobalto, disulfuro de molibdeno, grafito, disulfuro de tungsteno, mica, nitruro de boro, sulfato de plata, cloruro de cadmio, yoduro de cadmio, bórax y yoduro de plomo. Estos compuestos ejemplifican los denominados sólidos de red estratificada, en los que fuertes fuerzas covalentes o iónicas forman enlaces entre átomos en una capa individual, mientras que débiles fuerzas de Van der Waals forman enlaces entre las capas. Generalmente son útiles en aplicaciones a alta temperatura debido a sus altos puntos de fusión, altas estabilidades térmicas a vacío, bajas velocidades de evaporación y buena resistencia a la radiación. Materiales especialmente adecuados incluyen grafito y disulfuro de molibdeno formulados. Tanto el disulfuro de molibdeno como el grafito tienen estructuras de red estratificada con fuertes enlaces dentro de la red y enlaces débiles entre las capas. Las redes de azufre-molibdeno-azufre forman enlaces fuertes mientras que los débiles enlaces azufre-azufre entre las capas permiten el deslizamiento fácil de las capas una sobre otra. Por lo tanto, el disulfuro de molibdeno y el grafito son lubricante inorgánicos sólidos especialmente importantes.

Los materiales sólidos en partículas se formulan en forma de dispersiones coloidales en agua, cera, emulsiones de cera, aceite de petróleo, aceite de ricino, alcoholes minerales. Los materiales sólidos que no están en partículas se pueden usar en forma de soluciones en disolventes seleccionados para disolver los sólidos, para formar una composición sustancialmente líquida a temperatura ambiente. Estas soluciones a su vez se pueden convertir en emulsiones tal como se describe en el presente documento, especialmente en emulsiones de agua. Cuando no hay disolventes disponibles o son difíciles o caros de usar, los lubricantes sólidos se usan en forma de partículas.

Las emulsiones, tal como se usa este término en el presente documento, son emulsiones de agua en aceite o de aceite en agua, o emulsiones de aceite en aceite donde la solución es la fase continua o discontinua. Las dispersiones en agua se usan para lubricar troqueladoras, herramientas, moldes para trabajo de metales, equipos de oxígeno y en trefilado de alambre.

La dispersión de grafito en agua usada como lubricante, pierde agua debido a la evaporación, lo cual es una desventaja. La mezcla del grafito con óxido de cadmio o disulfuro de molibdeno supera este problema.

Otros materiales inorgánicos adecuados que no tienen la estructura de red estratificada incluyen plomo blanco básico o carbonato de plomo, óxido de cinc, y monóxido de plomo.

La dispersión de los compuestos inorgánicos en diferentes líquidos tales como alcoholes de bajo peso molecular, glicoles, aceites de petróleo, aceites sintéticos, y agua, proporciona composiciones usadas en la lubricación de armazones de aviones, cierres tales como de tuerca y perno o tornillo, engranajes, trefilado de alambres, y lubricación de montajes.

Los compuestos lubricantes orgánicos sólidos comprenden polvos orgánicos de alto punto de fusión tales como fenantreno, ftalocianina de cobre, y mezclas con compuestos inorgánicos y/u otros lubricantes. La ftalocianina de cobre mezclada con disulfuro de molibdeno comprende un buen lubricante de cojinete de rodillos.

Los lubricantes metálicos generalmente comprenden metales blandos tales como galio, indio, talio, plomo, estaño, oro, plata, cobre y los metales nobles del grupo VIII, rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, y platino. La formación de estos lubricantes metálicos en dispersiones en partículas en un fluido y especialmente un líquido tal como un lubricante líquido, tal como se describe en el presente documento, incluyendo aceites de petróleo, aceites sintéticos, y agua, proporciona composiciones lubricantes fácilmente aplicadas. También se pueden usar calcogenuros de los metales no nobles, especialmente los óxidos, seleniuros o sulfuros.

La combinación de los lubricantes sólidos con diferentes aglutinantes los mantiene en su lugar sobre la superficie móvil. Los aglutinantes son especialmente necesarios en aplicaciones de lubricantes secos que usan lubricantes sólidos o en partículas, y a veces se describen como lubricantes sólidos ligados. Los diferentes sistemas aglutinantes termoestables y termoplásticos y curables incluyen resinas fenólicas, vinílicas, acrílicas, alquídicas, de poliuretano, silicona y epoxídicas. Sin embargo, sería una ventaja proporcionar un nuevo aglutinante que lleva a cabo de la misma forma o mejorada la función de estos aglutinantes.

Estos tipos de revestimientos tienen aplicación como lubricantes para cierres y montajes de pernos. Los lubricantes sólidos usados en esta última aplicación, normalmente incluyen plata, níquel, cobre, disulfuro de molibdeno, plomo o grafito.

Lubricantes para trabajo de metales

El trabajo de metales es otra área importante de la lubricación, trabajo de metales que generalmente comprende operaciones que implican maquinado, rectificado, pulido, lapeado, estampación, cortado, trefilado, hilado, extrusión, moldeo, forjado y laminado. Los lubricantes usados generalmente comprenden agua, aceites minerales, aceites grasos, y ácidos grasos, ceras, jabones, diferentes compuestos químicos, minerales, y lubricantes sintéticos tal como se describe en el presente documento. Algunos de los materiales precedentes serán una desventaja porque no tienen las propiedades de adherencia o propiedades de viscosidad adecuadas para permanecer en su lugar sobre las superficies metálicas durante el trabajo, y de acuerdo con esto, se deben formular para asegurar que estarán en su lugar durante la operación de trabajo del metal. La adición de polímeros sintéticos a estos lubricantes superará algunas de estas desventajas.

Se describen también lubricantes en Encyclopedia of Chemical Technology, Second Edition, págs. 559-595, de Kirk-Othmer.

Para el propósito de la presente invención, todos los compuestos o composiciones lubricantes anteriores se denominarán materiales para disminuir el rozamiento entre superficies móviles, o lubricantes.

El documento JP-A-04 011697 describe composiciones lubricantes acuosas que constan de uno o más polímeros reticulados de alta absorción de agua añadidos a un fluido acuoso. El polímero absorbe al menos cincuenta veces su propio peso de agua. Las composiciones contienen del 0,005 al 1% en peso de polímero y opcionalmente aditivos convencionales. Los polímeros que generalmente son granulares o viscosos a temperatura ambiente, normalmente tienen una densidad de reticulación de 0,001-10 milimoles/g y un tamaño de grano de hasta 150 \mum. Los polímeros pueden ser poliacrilatos, isobutilen-maleatos, poliacrilatos con almidón, PVA-poliacrilatos, poliacrilamidas, polímeros acrílicos hidrófilos, poli(alcoholes vinílicos) y poliéteres.

A partir de los anterior, estará claro que existe la necesidad de materiales adicionales que proporcionen las mismas ventajas que los de la técnica relacionada, así como ventajas adicionales, y también materiales que superen algunas de las diferentes desventajas de la técnica relacionada.

De acuerdo con esto, la presente invención se dirige a una composición novedosa que incluye un material para disminuir el rozamiento entre superficies móviles, así como a un método para lubricar una superficie.

Estas y otras ventajas se obtienen según la presente invención, la cual proporciona una composición y un procedimiento para mejorar las diferentes ventajas de la técnica relacionada y que también evita sustancialmente una o más de las limitaciones y desventajas de las composiciones en cuestión y procedimientos antes descritos.

La siguiente descripción expone características y ventajas adicionales de la invención, evidentes no sólo a partir de la descripción, sino también practicando la invención. La descripción escrita y las reivindicaciones de la misma señalan particularmente los objetivos y otras ventajas de la invención y muestran como se pueden realizar y obtener.

Para lograr estas y otras ventajas, y según el propósito de la invención, tal como se realiza y describe ampliamente, la invención comprende una composición que comprende un polímero superabsorbente que absorbe más de 100 veces su peso en agua, combinado con un lubricante que opcionalmente contiene un aditivo, siendo dicha composición sustancialmente anhidra, donde dicho lubricante comprende un lubricante derivado del petróleo, lubricante de aceite sintético, o lubricante para trabajo de metales, conteniendo dicha composición agua o siendo sustancialmente anhidra donde dicho lubricante comprende una grasa consistente o un lubricante sólido, opcionalmente combinado con un lubricante derivado del petróleo, lubricante de aceite sintético, o lubricante para trabajo de metales, El aditivo, tal como se describe en el presente documento, incluye sin limitación, un inhibidor de la oxidación, un inhibidor antioxidante, agente antidesgaste, detergente-dispersante, aditivo que rebaja el punto de descongelación, mejorador del índice de viscosidad o inhibidor de espuma, especialmente los descritos en el presente documento.

La invención también comprende un método para lubricar una superficie que comprende revestir la superficie con tal composición lubricante. El método de la invención incluye el uso de aceite como lubricante así como otros lubricantes con o sin aditivos o agua, tal como se describe en el presente documento. En una realización adicional, la invención se refiere al suministro controlado de un lubricante a una superficie con el fin de disminuir el rozamiento entre las superficies móviles, aplicando la composición lubricante de la invención al menos a una de tales superficies.

La invención también comprende un procedimiento para fabricar la composición lubricante mencionada para disminuir el rozamiento entre superficies móviles, combinando un lubricante con un polímero superabsorbente. En estos casos, en los que los diferentes componentes de la composición lubricante reaccionan entre sí y su identificación en la composición final es difícil o imposible de determinar parcial o completamente, se produce un producto según la invención que se fabrica mediante el procedimiento de la invención. Por lo tanto, la invención también se refiere a un producto novedoso producido mediante el procedimiento de la invención.

La invención también se refiere a un procedimiento que comprende controlar el suministro de un lubricante a al menos una de las dos superficies móviles con el fin de disminuir el rozamiento entre dichas superficies móviles, que comprende aplicar una composición o producto lubricante producido según el procedimiento de la invención a al menos una de dichas superficies. Se pretende que aplicar la composición o producto lubricante producido según la invención a al menos una de las superficies, incluya aquellos casos en los que una, algunas, o todas las superficies son estacionarias, o una, algunas o todas las superficies son móviles, pero en cualquier caso, dichas superficies se engranen entre sí con rozamiento.

Los autores de la solicitud pretenden que controlar el suministro del lubricante a una superficie incluya el fenómeno en el que el lubricante se retira gradualmente, se libera gradualmente, se suministra o aplica gradualmente de la composición lubricante en cuestión o el producto producido mediante el procedimiento de la invención. En otra realización, el control del suministro se puede llevar a cabo mediante una de las superficies que roza una capa microscópica, y en algunos casos una o más capas moleculares de la composición o producto lubricante producido mediante el procedimiento de la invención, de al menos alguna otra superficie y dejando el resto de la composición o producto en al menos otra superficie.

En otro aspecto de la invención, los diferentes lubricantes pueden actuar como plastificantes para el polímero superabsorbente, especialmente los lubricantes orgánicos y particularmente aquellos lubricantes orgánicos que son líquidos a de aproximadamente 15 a aproximadamente 30ºC. Cuando los lubricantes comprenden los compuestos denominados MORFLEX®, CITROFLEX®, y AROSURF®, tal como se definen esos compuestos en el presente documento, incluyen especialmente diferentes aditivos de lubricantes, tal como se definen en el presente documento.

A lo largo de la descripción escrita y las reivindicaciones, la composición se describe como un polímero superabsorbente combinado con un lubricante, por la cual se pretende que el polímero superabsorbente y el lubricante formen una solución, una dispersión o una emulsión, incluyendo tanto emulsiones de agua en aceite como emulsiones de aceite en agua, y emulsiones de aceite en aceite en las que se emulsiona una solución, y donde la solución puede ser la fase continua o la fase discontinua.

El polímero superabsorbente usado según la invención absorbe más de 100 veces su peso en agua, y comprende un polímero de ácido acrílico, un éster acrílico, acrilonitrilo o acrilamida, incluyendo los copolímeros de los mismos o los copolímeros de injerto con almidón de los mismos, o las mezclas de los mismos, donde las mezclas contienen de desde 2 hasta aproximadamente 3 ó 4 polímeros superabsorbentes.

Los polímeros superabsorbentes que se pueden usar en la presente invención comprenden los descritos en general y los expuestos específicamente por Levy en las patentes de los Estados Unidos números 4.983.389, 4.985.251, y particularmente los descritos en la patente de los EE.UU. número 4.983.389, en la columna 9, líneas 37-48, columna 10, líneas 40-68, y columna 11, líneas 1-21, así como los descritos en la patente de los EE.UU. número 4.985.251, columna 9, líneas 1-30. Las diferentes patentes de los EE.UU. a Levy contienen enseñanzas detalladas en relación con los polímeros superabsorbentes.

Otros polímeros superabsorbentes incluyen AQUASORB® que son copolímeros de acrilamida y acrilato sódico o las sales de potasio o amonio de los mismos; AQUASORB® que son copolímeros reticulados de acrilamida-poli(acrilato sódico); AQUASTORE® que es una poliacrilamida iónica, y poliacrilamidas reticuladas modificadas, TERRA-SORB® que es un almidón hidrolizado-poliacrilonitrilo; SANWET® que es un poli(acrilato sódico) con injerto de almidón o un poliuretano con poli(acrilato sódico) con injerto de almidón, poli(acrilato sódico) con injerto de almidón, almidón, polímero con ácido 2-propenoico, sal sódica, WATER LOCK® es un poli(ácido 2-propenoico), sal sódica, y copolímero de 2-propenamida y ácido 2-propenoico, sal sódica), con injerto de almidón o mezcla de sales de sodio y aluminio o potasio, o un ácido 2-propenoico, sal sódica, copolímero de acrilamida y acrilato sódico; AQUAKEEP® que es un poli(ácido acrílico), sal sódica, AGRI-GEL® que es un copolímero de injerto de acrilonitrilo y almidón, SGP® 502S que es un copolímero de acrilamida y acrilato sódico con injerto de almidón; STOCKOSORB® que comprende copolímeros de acrilato/acrilamida, copolímeros de acrilato/poli(alcohol vinílico), y poliacrilatos, y las diferentes sales de sodio y potasio de los mismos, FAVOR®C que es un copolímero de poli(acrilato potásico)/poliacrilamida; XU 40346.00 de Dow Chemical que es una sal sódica parcial de poli(ácido propenoico) reticulado; ASAP® 1000 que es un producto de reacción de poli(acrilato sódico) ligeramente reticulado en agua con dióxido de silicio amorfo hidrófobo, y ácido acrílico, ARIDALL® que son poli(acrilatos de sodio o potasio) que pueden estar ligeramente reticulados, SANWT® que es un poli(acrilato sódico) con injerto de almidón, NORSOCRYL® que es un homopolímero de poli(acrilato sódico), y ALCOSORB® que es un copolímero de acrilamida y acrilato sódico, y los diferentes polímeros superabsorbentes descritos por Takeda et al., patente de los EE.UU. número 4.525.527; Mikita et al., patente de los EE.UU. número 4.552.938; patente de los EE.UU. número 4.618.631; Mikita et al., patente de los EE.UU. número 4.654.393; Alexander et al., patente de los EE.UU. número 4.677.174, Takeda et al., patente de los EE.UU. número 4.612.250; Mikita et al., patente de los EE.UU. número 4.703.067; y Brannon-Peppas, Absorbent Polymer Technology, 1930. Se pueden usar otros polímeros superabsorbentes que se describen con detalle por Buchholz et al., Superabsorbent Polymers, Science and Technology, 1994 ACS.

La invención también incluye la adición de otros materiales al polímero superabsorbente para mejorar sus características de carga, y incluyen materiales higroscópicos tales como copolímeros de ácido acrílico (por ejemplo, PEMULEN® TR-1), y los diferentes equivalentes inorgánicos y orgánicos conocidos en la técnica de los mismos, especialmente los materiales orgánicos higroscópicos. Otros materiales orgánicos higroscópicos en relación con esto incluyen glicerol, y también se pueden usar los diferentes jabones, especialmente los descritos en el presente documento, así como mezclas de materiales higroscópicos, especialmente las mezclas de 2 a aproximadamente 3, o aproximadamente 4 componentes.

También se pueden usar mezclas de estos materiales higroscópicos con polímeros superabsorbentes, especialmente mezclas de 2 a aproximadamente 3, o aproximadamente 4 componentes.

En una realización, el material para disminuir el rozamiento comprende un lubricante derivado del petróleo que contiene un aditivo, lubricante sintético, grasa consistente, lubricante sólido o lubricante para trabajo de metales, en el que dicho lubricante sintético, grasa consistente, lubricante sólido o lubricante para trabajo de metales opcionalmente contiene un aditivo. Los aceites lubricantes incluyen un aceite de petróleo o aceite sintético o líquido orgánico sintético, tal como se describe en el presente documento, incluyendo sin limitaciones, los lubricantes derivados del petróleo incluyendo las parafinas, compuestos aromáticos, aceites nafténicos, los aceites sintéticos, incluyendo las siliconas, ésteres orgánicos, poliglicoles, fosfatos, poliisobutilenos, polifenoléteres, silicatos, compuestos aromáticos clorados, y fluorocarbonos, todos ellos tal como se describen en el presente documento.

Las grasas consistentes, lubricantes sólidos y lubricantes para trabajo de metales también son tal como se describen en el presente documento.

Se pueden usar diferentes mezclas de cada uno de los lubricantes precedentes, incluyendo mezclas de 2 a aproximadamente 3 o aproximadamente 4 lubricantes.

Como se ha indicado antes, los aditivos descritos en el presente documento también se usan según la invención. La composición en cuestión incluye aditivos donde se usa aceite de petróleo como lubricante, mientras que el método de la invención para lubricar una superficie incluye el uso de polímeros superabsorbentes combinados con los lubricantes descritos en el presente documento, con o sin aditivos.

El material para disminuir el rozamiento entre superficies móviles o el lubricante usado según la presente invención, también incluye aceite, sean aceites de petróleo o aceites sintéticos, tales como los materiales descritos en el presente documento.

La invención también se refiere a un polímero superabsorbente combinado con un lubricante inorgánico sólido o en partículas, tales como los descritos en el presente documento, incluyendo mezclas de lubricantes inorgánicos sólidos o en partículas, especialmente mezclas de 2 a aproximadamente 3 o aproximadamente 4 lubricantes inorgánicos sólidos o en partículas.

En una realización, estos lubricantes inorgánicos comprenden grafito, los calcogenuros de molibdeno, antimonio, niobio y tungsteno, donde los calcógenos comprenden oxígeno, azufre, selenio, y teluro, y especialmente disulfuro de molibdeno, cloruro de cobalto, óxido de antimonio, seleniuro de niobio, disulfuro de tungsteno, mica, nitruro de boro, sulfato de plata, cloruro de cadmio, yoduro de cadmio, bórax, plomo blanco básico, carbonato de plomo, yoduro de plomo, asbestos, talco, óxido de cinc, carbón, metal antifricción, bronce, latón, aluminio, galio, indio, talio, torio, cobre, plata, oro, mercurio, plomo, estaño, indio, o los metales nobles del Grupo VIII.

También se pueden usar los calcogenuros de los metales no nobles, especialmente los óxidos, seleniuros o sulfuros. En otra realización, el material inorgánico sólido o en partículas comprende un fosfato tal como un fosfato de cinc, fosfato de hierro, o fosfato de manganeso, o mezclas de los mismos. Se pueden usar mezclas de lubricantes sólidos o en partículas, especialmente las mezclas de 2 componentes, 3 o aproximadamente 4 componentes.

Los polímeros superabsorbentes también se combinan con un lubricante orgánico sólido o en partículas incluyendo mezclas de lubricantes orgánicos, y especialmente mezclas de 2 a aproximadamente 3 o aproximadamente 4 componentes.

El lubricante orgánico sólido o en partículas comprende fenantreno, ftalocianina de cobre, un homopolímero o copolímero de fluoroalquileno, tal como politetrafluoroetileno, polihexafluoroetileno, o copolímeros de perfluoroetileno y perfluoropropileno. También se pueden usar homopolímeros de poli(fluoruro de vinilideno) o copolímeros de poli(fluoruro de vinilideno) y hexafluoropropileno, así como otros polímeros fluorados que son bien conocidos en la técnica. El lubricante orgánico sólido o en partículas también puede incluir homopolímeros o copolímeros de alquileno tales como polímeros de etileno, propileno, isopropileno, butileno, e isobutileno, y los diferentes copolímeros de los mismos, especialmente los copolímeros de 2 ó 3 componentes de los mismos. El lubricante orgánico sólido o en partículas también puede incluir una cera hidrocarbonada parafínica. También se pueden usar diferentes mezclas de los lubricantes orgánicos sólidos o en partículas, especialmente las mezclas de 2 a aproximadamente 3 o aproximadamente 4 componentes.

También se pueden usar combinaciones del lubricante inorgánico sólido o en partículas y el lubricante orgánico sólido o en partículas, especialmente las combinaciones de 2 a aproximadamente 3 ó 4 componentes. Tanto el lubricante inorgánico sólido o en partículas como el lubricante orgánico sólido o en partículas se pueden combinar también con materiales líquidos a temperatura ambiente para disminuir el rozamiento entre superficies móviles, tales como lubricantes de aceite y/o lubricantes sintéticos, tal como se describe en el presente documento, o agua o combinaciones de agua y aceite (incluyendo loa lubricantes sintéticos), tal como se describe en el presente documento.

También se puede usar el lubricante inorgánico sólido o en partículas, o el lubricante orgánico sólido o en partículas, combinado con los polímeros superabsorbentes como una mezcla de polímero superabsorbente en polvo con lubricante orgánico sólido o en partículas, o donde el polímero superabsorbente se mezcla con agua o aceite o ambos, tal como se describe en el presente documento.

El polímero superabsorbente también se combina con un material para disminuir el rozamiento, que comprende un lubricante para trabajo de metales que contiene agua.

El lubricante para trabajo de metales que contiene agua comprende un lubricante orgánico o inorgánico sólido o en partículas y agua. Los lubricantes sólidos o en partículas son tal como se describen en el presente documento.

Las composiciones lubricantes de la presente invención y las composiciones lubricantes usadas según el método de la invención, pueden comprender composiciones líquidas a temperatura ambiente que tienen viscosidades SAE tal como se describen en el presente documento, o pueden tener la consistencia de una grasa consistente, tal como se describen en el presente documento ese término y esas consistencias.

A lo largo de la descripción escrita y las reivindicaciones, el lubricante se describe como un material para disminuir el rozamiento entre superficies móviles, por lo cual se entiende que el material comprende un compuesto o una composición en cuestión o mezclas de un compuesto y una composición en cuestión.

El tamaño de partícula medio del lubricante inorgánico o lubricante orgánico en partículas, o del polímero superabsorbente, puede ser cualquiera desde aproximadamente <0,5 \mum hasta aproximadamente 300 \mum, o de aproximadamente 0,0254 mm (0,001 pulgadas) a aproximadamente 7,62 mm (0,3 pulgadas), y especialmente desde aproximadamente 0,127 mm (0,005 pulgadas) hasta aproximadamente 5,08 mm (0,2 pulgadas). El polímero superabsorbente (así como la composición lubricante) también puede estar en forma de escamas o láminas.

La composición lubricante puede ser un líquido, incluyendo un líquido viscoso, o un gel, o un sólido, sea rígido, semirrígido o flexible, a temperatura ambiente. Las composiciones lubricantes sólidas también incluyen una composición lubricante en polvo. Una de las características extraordinarias de la composición lubricante, es que se le puede dar forma mediante cualquier procedimiento de moldeo o extrusión convencional para formar discos, láminas, varillas, bloques, polvos o filamentos, y especialmente composiciones lubricantes sólidas que se pueden moldear a los contornos de la superficie o superficies que se van a lubricar.

Adicionalmente, también se pueden preparar múltiples películas secas de la misma o diferente composición lubricante, es decir, lubricantes con estructura laminar, donde las capas del material laminado tienen un espesor de desde aproximadamente 0,05 mm hasta aproximadamente 0,535 mm (de 2 a aproximadamente 25 milipulgadas). Estos materiales laminados también pueden tener algunas capas laminares basadas sólo en el polímero superabsorbente, o el lubricante, y el resto en la composición lubricante. Adicionalmente, se pueden usar las mismas o diferentes capas laminares de composición lubricante.

El polímero superabsorbente se usa combinado con el lubricante en una cantidad cualquiera de desde aproximadamente el 0,001% en peso hasta aproximadamente el 99% en peso, y especialmente de desde aproximadamente el 0,1% en peso hasta aproximadamente el 65% en peso, o de desde aproximadamente el 0,2% en peso hasta aproximadamente el 75% en peso, basado en la combinación de lubricante (con o sin aditivos de lubricante u otros aditivos) y polímero superabsorbente. En un experimento, el polímero superabsorbente se combina con aproximadamente 350 veces su peso de grafito en polvo. Los polvos que tienen un tamaño de partícula medio de aproximadamente menos 325 de malla son recogidos por parte de los polvos superabsorbentes.

El lubricante y los aditivos, cuando se usan, se combinan con el polímero superabsorbente mediante hinchado del polímero por sí mismo o dispersado con el lubricante (y los aditivos, cuando se usan), en agua o en un entorno de mucha humedad, por ejemplo 80% de HR.

Antes de, o después de exponer el polímero superabsorbente al agua o la humedad, el polímero, en forma de un polvo, escamas o gránulos, se mezcla con el lubricante en una mezclador convencional, tal como un mezclador HOBART®, hasta que se obtiene una dispersión uniforme. Este procedimiento se puede facilitar usando un disolvente o dispersante para el lubricante, preferiblemente en algunos casos, uno que se expulse fácilmente de la composición lubricante de la invención, tal como una cetona, especialmente las cetonas de alquilo inferior, por ejemplo, acetona, MEK (metil etil cetona), MIBK (metil isobutil cetona), DIBK (diisobutil cetona), y similares.

Después, el lubricante se combina con, es atrapado o recogido por el polímero superabsorbente que se ha hinchado con agua o en condiciones de mucha humedad. Después, la composición lubricante se seca para eliminar el agua, por ejemplo poniéndola en un entorno con 27-38% de HR, o a vacío, o a temperaturas elevadas. Esto elimina sustancialmente toda el agua introducida en la primera parte del procedimiento.

La composición lubricante, antes de eliminar el agua tal como se describe en el presente documento, o después de eliminar el agua, se le da forma por modelo o extrusión, y en el caso de formar lubricantes en polvo o granulares, se tritura al número de malla en un molino triturador convencional después de haber eliminado el agua.

Otra característica extraordinaria de las composiciones lubricantes es su capacidad, bajo presión, de liberar el lubricante en forma de una película o gota, o gotículas, tales como microgotas y volver a capturar el lubricante liberado después de ceder o cesar la presión. En relación con esto, se ha descubierto que los polímeros superabsorbentes de las composiciones lubricantes tienen propiedades de tipo esponja, incluso aunque las características de tipo esponja, tales como la porosidad, no sean visibles a simple vista o por sí solas, cuando se examinan las composiciones lubricantes. Sin embargo, se pueden formular otras composiciones matrices para que tengan características porosas que sean totalmente visibles.

Una composición lubricante se prepara de la forma precedente usando grafito, tal como se ha indicado anteriormente, o un alcohol isoestearílico etoxilado con 2 moles (AROSURF® 66 E2). Aunque éste último se usa como tensioactivo, también tiene algunas características lubricantes y se debe considerar como lubricante también para el propósito de la presente invención.

Se pueden usar otras cargas sólidas, adyuvantes y diluyentes combinados con los lubricantes usados en la composición lubricante de la presente invención, incluyendo tensioactivos, cargas líquidas, disolventes y similares.

Ejemplos adicionales que ilustran los procedimientos de fabricación para el suministro controlado Composiciones o dispositivos lubricantes basados en polímeros superabsorbentes I. Mezclas de polímeros superabsorbentes y lubricantes o formulaciones lubricantes: composiciones sin agua

Este procedimiento usa el microesponjamiento y atrapamiento de formulaciones basadas en agua (por ejemplo, suspensiones, emulsiones, mezclas) de uno o más lubricantes sólidos (por ejemplo, grafito y/o carbón) y/o líquidos (por ejemplo, derivados de petróleo y/o no derivados de petróleo), con o sin aditivos de lubricantes adicionales, por polímeros superabsorbentes. Los aditivos de lubricantes pueden ser químicamente activos y/o químicamente inertes, y pueden incluir dispersantes, disolventes, detergentes, agentes antidesgaste, agentes de presión extrema, inhibidores de la oxidación, inhibidores antioxidantes y de la corrosión, emulsionantes, desemulsionantes, aditivos que rebajan el punto de descongelación, tensioactivos, inhibidores de espuma, mejoradores de la viscosidad, y similares. Los polímeros superabsorbentes pueden estar en forma de polvo, escamas, granular, materiales compuestos, extruidos u otras formas, antes de mezclarlos con las formulaciones lubricantes basadas en agua.

En este procedimiento, los polímeros superabsorbentes hidratados que contienen diferentes concentraciones de las formulaciones lubricantes se secan para eliminar el agua atrapada por una o más técnicas estándar (por ejemplo, calor, baja humedad, vacío, productos químicos, microondas, baja temperatura, liofilización, y similares). El porcentaje de carga de los componentes del lubricante acuoso sólido y/o líquido con o sin ningún aditivo de lubricante adicional dentro de una matriz de polímero superabsorbente, dependerá del tipo de polímero superabsorbente (por ejemplo, con injerto de almidón, acrilato, acrilamida, acrilato/acrilamida, y similares), la porosidad del polímero superabsorbente, la absorbencia total de agua del polímero superabsorbente, la velocidad de absorbencia de agua, y la concentración y tipo de lubricante(s)/formulación(es) lubricante(s) sólida(s) y/o líquidas usadas en las mezclas.

II. Mezclas de polímeros superabsorbentes y lubricantes o formulaciones lubricantes: composiciones basadas en agua

Este procedimiento usa el microesponjamiento y atrapamiento de formulaciones basadas en agua (por ejemplo, suspensiones, emulsiones, mezclas) de uno o más lubricantes sólidos y/o líquidos, con o sin aditivos de lubricantes adicionales, por uno o más polímeros superabsorbentes. Los polímeros superabsorbentes pueden estar en forma de polvo, escamas, granular, materiales compuestos, extruidos u otras formas, antes de mezclarlos con las formulaciones lubricantes o lubricante(s) basados en agua.

Los polímeros superabsorbentes hidratados que contienen diferentes concentraciones de la formulación lubricante están en unidades sencillas (por ejemplo, gránulos) o masas fundidas (por ejemplo, geles) de hidrogeles de diferentes viscosidades, tamaños, formas, resistencias a la tracción, y consistencias. La forma del hidrogel y/o la viscosidad de la formulación lubricante basada en polímero superabsorbente dependerá de la concentración de agua, la concentración y tipo(s) de polímero(s) superabsorbente(s), la absorbencia de agua del (de los) polímero(s) superabsorbente(s), y la concentración y tipo(s) de lubricante(s) o formulaciones lubricantes sólidas y/o líquidas usadas en las mezclas acuosas.

III. Mezclas de polímeros superabsorbentes y lubricantes o formulaciones lubricantes: composiciones aglomeradas sin agua

Este procedimiento consiste en mezclar uno o más polímeros superabsorbentes (por ejemplo, polvos, escamas, gránulos) con uno o más lubricantes sólidos y/o líquidos, con o sin aditivos de lubricantes adicionales, y aglomerar las composiciones de mezcla homogéneas o heterogéneas con diferentes humedades, presiones, temperaturas y similares, por técnicas estándar para formar pelets unificados sólidos, extrusiones, láminas, materiales compuestos, almohadillas, fibras, gránulos, materiales laminados, y similares, en diferentes formas, tamaños y consistencias estructurales (por ejemplo, flexible, rígido o con resistencia a la tracción alta/baja). El tipo de composición aglomerada dependerá del tipo y concentración de uno o más polímeros superabsorbentes, el tipo y concentración de uno o más lubricantes y aditivos de lubricantes, y los procedimientos de aglomeración usados para fabricar la composición lubricante.

IV. Mezclas de monómeros y lubricantes o formulaciones lubricantes: polimerización de componentes del polímero/lubricante

Este procedimiento consiste en polimerizar monómeros usados para la fabricación de polímeros superabsorbentes (es decir, con o sin agentes de reticulación) y uno o más lubricantes sólidos y/o líquidos y aditivos de lubricantes en matrices sólidas (por ejemplo, gránulos, escamas, pelets, polvos, extrusiones, y similares) que tienen componentes lubricantes estructuralmente integrados por toda la red de polímero superabsorbente.

V. Mezclas de polímeros superabsorbentes y lubricantes o formulaciones lubricantes con agentes de reticulación.

En este procedimiento, se mezclan composiciones lubricantes aglomeradas o no aglomeradas basadas en polímero superabsorbente, con agentes de reticulación o agentes de reticulación adicionales para conferir diferentes características de aglutinación, liberación, revestimiento, hinchamiento, u otras características estructurales o de matriz a las composiciones lubricantes sólidas.

Lubricante basado en polímero superabsorbente de suministro controlado Composiciones o dispositivos

La velocidad y duración del suministro controlado de uno o más lubricantes sólidos y/o líquidos de una matriz sólida o composición liquida (diferentes viscosidades) basados en polímero superabsorbente, por difusión, exudado, deposición, y similares, es proporcional a las fluctuaciones fisicoquímicas en el polímero superabsorbente debidas a las variaciones de temperatura, presión, compresiones, abrasión, erosión, rozamiento, biodegradación, humedad, conductancia eléctrica, productos químicos, y similares, que actúan sobre la composición lubricante usada para reducir el rozamiento entre dos o más piezas móviles.

Entre los ejemplos de composiciones o dispositivos que reducen el rozamiento basadas en polímeros superabsorbentes para usar como lubricantes sólidos y/o líquidos, se pueden incluir los siguientes:

A. Arandelas - autolubricante sensible a la presión; flexible, semiflexible o rígido, y similares;

B. Placas, almohadillas, materiales compuestos, aglomerados que reducen el rozamiento - autolubricante sensible a la presión, sensible a la abrasión; flexible, semiflexible o rígido, y similares;

C. Cojinetes - autolubricante, materiales compuestos, materiales compuestos de metal-matriz, y similares;

D. Absorbentes de choque/puntales/almohadillas de presión/placas de impacto - autolubricante, sensible a la presión, y similares;

5. Arandela distanciadora o de separación;

6. Anillos retenedores;

7. Geles o grasas consistentes - aceite de viscosidad variable y/o composiciones basadas en agua.

Los dispositivos de suministro controlado basados en polímero superabsorbente prefabricados, tales como arandelas, almohadillas y similares, se pueden diseñar para que sean sensibles a diferentes fuerzas fisicoquímicas tales como presión, temperatura, abrasión y/o humedad, y por lo tanto, pueden ser autolubricantes bajo tensión. Por ejemplo, en condiciones de tensión, las composiciones lubricantes aglomeradas líquidas basadas en polímeros superabsorbentes pueden exudar pequeñas concentraciones del lubricantes que está incorporado o atrapado en la matriz de polímero superabsorbente en las zonas deseadas por compactación o compresión del dispositivo. Por compresión, el dispositivo es reversible y puede reabsorber el exceso de fluido lubricante que está en contacto inmediato con el dispositivo, particularmente en un sistema cerrado. Se pueden añadir lubricantes sólidos a este sistema y suministrarlos simultáneamente con los lubricantes líquidos.

Los dispositivos o composiciones basados en polímeros superabsorbentes prefabricados que contienen lubricantes sólidos pueden depositar el lubricante sólido sobre las superficies deseadas, cuando, por ejemplo, se produce rozamiento vertical u horizontal (por ejemplo, una acción de deslizamiento) a lo largo de uno o más planos del dispositivo, y la abrasión del complejo de polímero-lubricante produce un depósito del lubricante sólido que se va a aplicar a la superficie objetivo. La cantidad de depósito sólido será directamente proporcional a la fuerza aplicada a la matriz de polímero superabsorbente.

El polímero superabsorbente solo también puede actuar como una matriz sólida o líquida autolubricante, cuando se aplican variaciones de la cantidad de humedad/agua al polímero superabsorbente. Los polímeros superabsorbentes se vuelven muy resbaladizos cuando se activan por agua, y absorberán agua de formas diferentes basándose en los constituyentes químicos usados en el procedimiento de polimerización para fabricar el polímero superabsorbente. Esta acción activada por agua puede proporcionar una liberación y/o mecanismo de lubricación adicional en ciertas situaciones, cuando los polímeros superabsorbentes se combinan con uno o más lubricantes sólidos y/o líquidos. Por ejemplo, la compactación y mucha humedad o fluctuaciones de la humedad pueden actuar sobre un dispositivo basado en polímero superabsorbente para proporcionar la liberación de lubricantes sólidos y/o líquidos en una variedad de condiciones de uso. También, la presencia de uno o más polímeros superabsorbentes en un sistema o dispositivo de lubricante sólido o líquido, puede actuar como un eliminador de la humedad para proteger algunas piezas, y similares, de los efectos del agua o migración de agua.

Entornos de uso para lubricantes basados en polímeros superabsorbentes Entornos de sistemas cerrados frente a sistemas abiertos

Las composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes están compuestas de uno o más componentes hidrófilos. Por lo tanto, el rendimiento óptimo de suministro controlado se esperaría que se observara en sistemas cerrados o herméticamente cerrados que no están expuestos a las condiciones ambientales. Sin embargo, se puede esperar un rendimiento lubricante de corta duración en sistemas en entornos abiertos.

Ejemplo 1

Se fabrica una serie de composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes granulares, usando procedimientos de microesponjación y atrapamiento. Estos procedimiento usan gránulos de polímero superabsorbente prefabricados (de forma irregular) que tienen un tamaño que oscila de aproximadamente 1 a 3 mm de diámetro. Se usa en las composiciones carbón, grafito (aproximadamente -325 de malla), y una combinación de carbón y grafito como ejemplos de lubricantes sólidos. Los polímeros superabsorbentes usados como matrices para los lubricantes sólidos son SANWET® IM-1500 LP (poli(acrilato sódico) con injerto de almidón), ARIDALL® 11250 (poli(acrilato potásico) ligeramente reticulado) y DOW® XU 40346.00 (sal sódica parcial de poli(ácido propenoico) reticulado). Se usa PEMULEN® TR-1 (copolímero de ácido acrílico) en una serie como aditivo de formulación lubricante para potenciar las características de carga de un gránulo de polímero superabsorbente.

Se incorporan lubricantes sólidos en los gránulos de polímero superabsorbente en un protocolo de microesponjación y atrapamiento acuoso dependiente del tiempo y la temperatura. La velocidad de absorción del gránulo y la concentración de lubricante(s) sólido(s) o formulación lubricante atrapada dentro de las matrices de polímero superabsorbente dependen de factores tales como el tipo de polímero superabsorbente, porosidad de los gránulos, temperatura del agua, y el tipo y/o concentración de los aditivos de formulación y del lubricante usados en la mezcla. La deshidratación de los gránulos hidratados que contienen el (los) lubricante(s) se lleva a cabo por secado al aire con baja humedad o por secado químico en una serie de baños de disolventes.

Los siguientes protocolos se usan para cargar los 3 tipos de gránulos de polímeros superabsorbentes con el (los) lubricante(s) sólidos(s) o formulaciones lubricantes.

SANWET® IM-1500 LP (a)

Una formulación de 299,625 g (79,9% en peso/peso) de agua destilada y 0,375 g (0,1% en peso/peso) de

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PEMULEN® TR-1 se mezcla en botellas de 500 ml NALGENE® en un agitador de pintura STROKEMASTER® durante aproximadamente 30 minutos. Después, se añaden 75 g (20% en peso/peso) de carbón (aproximadamente -325 de malla) a la formulación acuosa y se agita en el agitador de pintura durante aproximadamente 5 min. A esta mezcla se añaden 5 g (en peso/peso) de gránulos de polímero superabsorbente SANWET® IM-1500 LP, y se continua agitando durante 60 minutos adicionales. Los gránulos de SANWET® IM-1500 LP completamente hinchados que contienen el carbón, PEMULEN® TR-1, y agua, se tamizan (30 de malla) y se secan para eliminar el agua atrapada durante aproximadamente 96 h en una habitación mantenida a aproximadamente 27-38% de HR y 23-26ºC. Los gránulos deshidratados se almacenan en botellas de plástico. Las composiciones lubricantes granulares de liberación controlada constaban de 13,1% (en peso/peso) de SANWET® IM-500 LP + 86,4% (en peso/peso) de carbón + 0,5% (en peso/peso) de PEMULEN® TR-1. En un experimento relacionado SANWET® IM-1500 LP usado en una cantidad de 5,0087 gramos, se observa que aumenta, basado en el peso seco, a 38,1043 gramos, es decir, un aumento de peso del 660,8% debido a la absorción de carbón y PEMULEN® TR-1. ARIDALL® 11250 (b)

Una formulación de 24 g (80% en peso/peso) de agua destilada, 3 g (10% en peso/peso) de grafito, y 3 g (10% en peso/peso) de carbón, se calienta a 80ºC en un vaso de precipitados de 100 ml KIMAX® en una placa calefactora. A esta formulación se añaden 0,4062 g de gránulos de ARIDALL® 11250 a la formulación calentada durante aproximadamente de 5 a 10 segundos. Después se quita el vaso de precipitados de la placa calefactora y se agita vigorosamente con turbulencia durante aproximadamente 30 segundos. Después, los gránulos completamente hidratados que contienen el carbón y grafito se lavan en la siguiente serie de baños de disolventes de 100 ml para eliminar el agua: 3 minutos en acetona al 10%/agua destilada al 90%; 3 minutos en acetona al 30%/agua destilada al 70%; 3 minutos en acetona al 50%/agua destilada al 50%; 3 minutos en acetona al 70%/agua destilada al 30%; 3 minutos en acetona al 90%/agua destilada al 10%; y 5 minutos en acetona al 100%. En este momento los gránulos parecía que estaban aproximadamente deshidratados al 90%. Los gránulos que contienen el agua restante y lubricantes sólidos, se transfieren a una habitación con poca humedad (27-38% HR y 23-26ºC) durante 24-48 h, para asegurar que los gránulos se secan totalmente. Los gránulos deshidratados se almacenan en viales de vidrio. Las composiciones lubricantes granulares de liberación controlada constaban de 20,6% (en peso/peso) de ARIDALL® 11250 + 39,7% de carbón (en peso/peso) y 39,7% (en peso/peso) de grafito. Los 0,4062 gramos de gránulos de ARIDALL® 11250 aumentaron de peso a 1,9768 gramos, basado en el peso seco, un aumento de peso del 386,7% debido a la absorción de grafito y carbón.

ARIDALL® 11250 (c)

Otra formulación de 48 g (80% en peso/peso) de agua destilada y 12 g (20% en peso/peso) de carbón se calienta a 80ºC en un vaso de precipitados de 100 ml KIMAK® en una placa calefactora. A esta formulación, se añaden 0,8031 g de gránulos de ARIDALL® 11250 a la formulación calentada durante aproximadamente 5-10 segundos. Después el vaso de precipitados se quita de la placa calefactora y se agita vigorosamente con turbulencia durante aproximadamente 30 segundos. Después, los gránulos completamente hidratados que contienen el carbón se lavan en la siguiente serie de baños de 100 ml de disolvente para eliminar el agua; 3 minutos en acetona al 10%/agua destilada al 90%; 3 minutos en acetona al 30%/agua destilada al 70%; 3 minutos en acetona al 50%/agua destilada al 50%; 3 minutos en acetona al 70%/agua destilada al 30%; 3 minutos en acetona al 90%/agua destilada al 10%; y 5 minutos en acetona al 100%. En este momento los gránulos parecía que estaban aproximadamente deshidratados al 90%. Los gránulos que contienen el agua restante y el lubricante sólido, se transfieren a una habitación con poca humedad (27-38% HR y 23-26ºC) durante 24-48 h, para asegurar que los gránulos se secan totalmente. Los gránulos deshidratados se almacenan en viales de vidrio. Las composiciones lubricantes granulares de liberación controlada constaban de 30,8% (en peso/peso) de ARIDALL® 11250 + 69,2% de carbón (en peso/peso). Los 0,8031 gramos de gránulos de ARIDALL® 11250 aumentaron de peso a 2,6101 gramos, basado en el peso seco, es decir, un aumento de peso del 225% debido a la absorción de carbón.

ARIDALL® 11250 (d)

En otra formulación, 27 g (90% en peso/peso) de agua destilada, 1,5 g (5% en peso/peso) de carbón y 1,5 g (5% en peso/peso) de grafito, se calientan a 80ºC en un vaso de precipitados de 100 ml KIMAK® en una placa calefactora. A esta formulación, se añaden 0,4023 g de gránulos de ARIDALL® 11250 a la formulación calentada durante aproximadamente 5-10 segundos. Después el vaso de precipitados se quita de la placa calefactora y se agita vigorosamente con turbulencia durante aproximadamente 40 segundos. Después, los gránulos completamente hidratados que contienen el carbón y grafito se lavan en una botella NALGENE® que contiene 500 ml de 2-propanol durante aproximadamente 15 minutos. En este momento, los gránulos parecía que estaban aproximadamente deshidratados al 75%. Los gránulos que contienen el agua restante y los lubricantes sólidos, se transfieren a una habitación con poca humedad (27-38% HR y 23-26ºC) durante 24-48 h, para asegurar que los gránulos se secan totalmente. Los gránulos deshidratados se almacenan en viales de vidrio. Las composiciones lubricantes granulares de liberación controlada constaban de 44% (en peso/peso) de ARIDALL® 11250 + 28% (en peso/peso) de carbón y 28% (en peso/peso) de grafito. Los 0,4023 gramos de ARIDALL® 11250 aumentaron de peso a 0,9144 gramos, basado en el peso seco, es decir, un aumento de peso del 127,3% debido a la absorción de carbón y grafito.

DOW® XU 40346.00 (e)

Una formulación de 57 g (95% en peso/peso) de agua destilada y 3 g (5% en peso/peso) de grafito se calienta a 80ºC en un vaso de precipitados de 100 ml KIMAK® en una placa calefactora. A esta formulación, se añaden 0,8022 g de gránulos de DOW® XU 40346.00 a la formulación calentada durante aproximadamente 4 minutos. Después el vaso de precipitados se quita de la placa calefactora y se agita vigorosamente con turbulencia durante aproximadamente 30 segundos. Los gránulos completamente hidratados que contienen el grafito se tamizan (30 de malla) y se transfieren a una habitación con poca humedad (27-38% HR y 23-26ºC) durante 48 h, para eliminar el agua atrapada. Los gránulos deshidratados se almacenan en viales de vidrio. Las composiciones lubricantes granulares de liberación controlada constaban de 40,6% (en peso/peso) de DOW® XU 40346.00 + 59,4% (en peso/peso) de grafito. Los 0,8022 gramos de DOW® XU 40346.00 aumentaron de peso a 1,9750 gramos, basado en el peso seco, es decir, un aumento del 146,2% debido a la absorción de grafito.

Ejemplo 2

Se fabrica una serie de composiciones lubricantes aglomeradas (es decir, gránulos, briquetas o discos) basadas en polímeros superabsorbentes usando procedimientos de mezclado y compactación. Los procedimientos de aglomeración utilizaban polvos de polímero superabsorbente prefabricados que tenían tamaños que oscilaban de aproximadamente 1 a 300 \mum de diámetro. Se usan aceites no derivados del petróleo o tensioactivos tales como AROSURF® 66-E2 (alcohol isoestearílico POE(2); Sherex Chemical Co., Inc.), aceites de petróleo tales como aceite MARVEL® Mystery (MARVEL Oil Company, Inc.) o aceite ROYCO® 481 (calidad 1010; Royal Lubricants Co., Inc.) y/o ésteres de citrato (productos CITROFLEX®/MORFLEX®) tales como CITROFLEX® A-4 (citrato de acetiltri-n-butilo; MORFLEX, Inc.) en las composiciones aglomeradas como ejemplos de lubricantes líquidos. Hay que indicar que además de tener características lubricantes, AROSURF® 66-E2 y CITROFLEX® A-4 también se usan como aditivos de formulación/lubricantes (es decir, plastificantes) para proporcionar diferentes grados de flexibilidad o características elastómeras a las matrices aglomeradas. Los polímeros superabsorbentes usados como matrices para los lubricantes líquidos son WATERLOCK® A-100, A-120, A-140, A-180, y A-200 (copolímero de 2-propenamida y ácido-2-propenoico, sal sódica, con injerto de almidón), SUPERSORB® (copolímero de almidón y acrilonitrilo), FAVOR® CA 100 (copolímero de poli(acrilato potásico)/poliacrilamida reticulado), STOCKOSORB® 400F (terpolímero de poli(acrilato potásico)/poliacrilamida reticulado), y AQUAKEEP® J-500 (ácido acrílico, polímeros, sal sódica).

Los lubricantes líquidos y aditivos de formulación/lubricantes se aglomeran en gránulos, discos o briquetas en una serie de procedimientos de aglomeración y mezclado dependientes del disolvente, tiempo, y humedad. Las características fisicoquímicas de la composición lubricante de suministro controlado fabricada en el procedimiento de aglomeración, se observa que varían con el tipo y concentración de polímero(s) superabsorbente(s), disolvente(s), lubricante(s), y aditivo(s) de formulación/lubricantes, usados en las mezclas. Se observan variaciones de la matriz adicionales alterando la humedad de la formulación, el orden de mezclado de los componentes, el grado de compactación de los componentes de la formulación, y la velocidad de mezclado y cizalladura usados para mezclar los componentes de la formulación. Se usa mézclale mezclado vigoroso de los componentes de la formulación para producir la evaporación del disolvente (por ejemplo, acetona y/o 2-propanol).

En varias mezclas, las formulaciones en polvo se aglomeran en gránulos que oscilan de tamaño de aproximadamente 0,5-5 mm de diámetro por evaporación del (los) disolvente(s), mientras que en otras mezclas quedaba una composición en polvo al evaporar el disolvente. Después, las composiciones sin disolventes se ponen en moldes y se compactan a mano, o las composiciones basadas en disolvente se vierten en moldes antes de haber expulsado todo el disolvente y no se compactan. Las composiciones lubricantes granulares y en polvo basadas en polímeros superabsorbentes se curan con mucha humedad y después se secan con poca humedad para eliminar la humedad atrapada.

Se usan los siguientes protocolos de mezclado y aglomeración para fabricar las composiciones en gránulos, discos o briquetas basadas en polímeros superabsorbentes:

WATERLOCK® A-140 (a)

Una formulación de 25 g (25% en peso/peso) de aceite MARVEL® Mystery o aceite ROYCO® 481 se añade a 100 g de acetona en un cuenco de acero inoxidable y se mezcla con un mezclador KITCHENAID® KSM 90 (accesorio batidor de alambre; velocidad #2) durante aproximadamente 5 minutos en una habitación mantenida aproximadamente a 83% de HR y 25ºC. Mientras se mezcla, se añaden 75 g (75% en peso/peso) de polvo de polímero superabsorbente WATERLOCK® A-140 a cada una de las mezclas de aceite de petróleo/acetona. Se continua mezclando para expulsar la acetona durante aproximadamente 1-2 h. Durante este periodo de mezclado, cada una de las composiciones de aceite de petróleo/polímero superabsorbente WATERLOCK® A-140 se aglomeró en masas de gránulos que oscilaban en tamaño de <1 a 5 mm de diámetro. La formación de gránulos aglomerados es una función de la alta humedad durante el procedimiento de mezclado. Los gránulos aglomerados se ponen sobre tamices NALGENE® en una habitación de curado con mucha humedad a aproximadamente 80% de HR y 27ºC durante aproximadamente 24 h, de forma que los gránulos aglomerados absorban humedad para asegurar que el complejo de polvo de polímero superabsorbente/lubricante permanece unido en los distintos gránulos. Después, las composiciones granulares basadas en polímeros superabsorbentes se ponen un una habitación de secado con poca humedad mantenida a aproximadamente 27-38% de HR y 25-26ºC durante aproximadamente 48 h. Los gránulos secos de suministro controlado basados en polímeros superabsorbentes que contienen aceite MARVEL® Mystery o aceite ROYCO® 481 se almacenan en viales de vidrio.

WATERLOCK® A-100, A-120, A-140, A-180 y A-200; SUPERSORB®, FAVOR® CA 100; STOCKOSORB 400 F y AQUAKEEP J-500 (b)

Una formulación de 100 g (50% en peso/peso) de AROSURF® 66-E2 se añade a 300 g de acetona en un cuenco de acero inoxidable y se mezcla con un mezclador KITCHENAID® KSM 90 (accesorio batidor de alambre; velocidad #2) durante aproximadamente 5 minutos en una habitación mantenida aproximadamente a 27-38% de HR y 25-26ºC. Mientras se mezcla, se añaden lentamente 100 g (50% en peso/peso) de un polvo de polímero superabsorbente WATERLOCK®, SUPERSORB®, FAVOR®; STOCKOSORB® o AQUAKEEP® a la mezcla de AROSURF® 66-E2/acetona. Se continua mezclando hasta que se ha expulsado la acetona y la composición en polvo es esencialmente fluida (aproximadamente 2-3 h). Después, cada composición de polímero superabsorbente/lubricante 1:1 se compacta a mano en una serie de placas petri de plástico (35 x 10 mm) para formar discos y en moldes de inclusión de tejido de plástico PEEL-A-WAY® R-30 (30 mm de largo x 25 mm de ancho x 20 mm de alto) para formar briquetas. Las placas petri y los moldes de inclusión de tejido que contienen las composiciones lubricantes en polvo comprimidas se ponen un una habitación de curado con mucha humedad mantenida a aproximadamente 80% de HR y 27ºC durante aproximadamente 72 h para hacer que la formulación en polvo compactada absorba humedad y se aglutine en masas unificadas sencillas que generalmente tienen la forma de los moldes. Después, estas composiciones se ponen una habitación de secado con poca humedad a aproximadamente 27-38% de HR y 25-26ºC durante aproximadamente 72 h. Las briquetas y discos secos se almacenan en bolsas de plástico ZIPLOC®. Se observa que la flexibilidad, resistencia a la tracción, y características lubricantes de cada composición formulada aglomerada varían con el tipo de polímero superabsorbente que se mezcla con el lubricante AROSURF 66-E2.

WATERLOCK® A-140 (c)

Formulaciones de 50 g (25% en peso/peso) de aceite ROYCO® 481 o 25 g (25% en peso/peso) de aceite ROYCO® 481 y 25 g (25% en peso/peso) de grafito, se añaden a 200 g o 100 g de acetona en cuencos de acero inoxidable, respectivamente, y se mezclan con un mezclador KITCHENAID® KSM 90 (accesorio batidor de alambre; velocidad #2) durante aproximadamente 5 minutos en una habitación mantenida aproximadamente a 27-38% de HR y 25-26ºC. Mientras se mezcla, se añaden lentamente 150 g (75% en peso/peso) o 50 g (50% en peso/peso) de polímero superabsorbente WATERLOCK® A-140 a las mezclas de aceite ROYCO® 481/acetona o aceite ROYCO® 481/grafito/acetona, respectivamente. Después de aproximadamente 1 h de mezclado, se vierte una mitad de cada una de las formulaciones semiviscosas que contienen una formulación fluida basada en acetona en una serie de placas petri de plástico (35 x 10 mm) para formar discos y moldes de inclusión de tejido de plástico PEEL-A-WAY® R-30 (30 mm de largo x 25 mm de ancho x 20 mm de alto) para formar briquetas. Las composiciones sin comprimir en cada molde se ponen en una habitación de secado con poca humedad mantenida a 27-30% de HR y 25-26ºC durante 24 h, para permitir que la acetona se volatilice de las composiciones. Después, las composiciones se transfieren a una habitación de curado con mucha humedad mantenida a aproximadamente 80% de HR y 27ºC durante 72 h, para asegurar que las composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes absorben la humedad y se aglutinan en masas unificadas que tienen la forma de los moldes de curado. Finalmente, las composiciones se vuelven a transferir a la habitación de secado con poca humedad (27-38% de HR y 25-26ºC) para eliminar el agua atrapada en las matrices. Las formulaciones secas en discos y briquetas se almacenan en bolsas de plástico ZIPLOC®. Se sigue mezclando la otra mitad de las 2 formulaciones durante 1 hora adicional hasta que la acetona se ha volatilizado de cada una de las composiciones en polvo. Después, cada composición lubricante basada en polímero superabsorbente se compacta a mano en una serie de placas petri de plástico (35 x 10 mm) y moldes de inclusión de tejido de plástico PEEL-A-WAY® R-30 (30 mm de largo x 25 mm de ancho x 20 mm de alto) para formar discos o briquetas. Los moldes que contienen cada composición lubricante en polvo se ponen en una habitación de curado con mucha humedad a 80% de HR y 27ºC durante 72 h para dejar que las composiciones absorban la humedad y se aglutinen en matrices unificadas que tienen la forma de sus moldes. Después, estas composiciones se ponen en una habitación de secado con poca humedad mantenida a 27-38% de HR y 25-26ºC durante 72 h adicionales, para asegurar que el agua atrapada se ha eliminado de las matrices. Las composiciones aglomeradas se almacenan en bolsas de plástico ZIPLOC®. Se observan diferencias en la flexibilidad, resistencia a la tracción y características lubricantes entre las composiciones aglomeradas sin compactar y compactadas de las dos formulaciones lubricantes.

WATERLOCK® A-140 (d)

Formulaciones de 20 g (10% en peso/peso) de AROSURF® 66-E2 o CITROFLEX® A-4 y 200 g de acetona se mezclan en cuencos de acero inoxidable con un mezclador KITCHENAID® KSM 90 (accesorio batidor de alambre; velocidad #2) durante aproximadamente 5 minutos en una habitación mantenida aproximadamente a 27-38% de HR y 25-26ºC. Mientras se mezcla, se añaden lentamente 130 g (65% en peso/peso) o 100 g (50% en peso/peso) de polímero superabsorbente WATERLOCK® A-140 a las mezclas de acetona/AROSURF® 66-E2 o CITROFLEX® A-4, y se mezcla durante 5 minutos adicionales. En este momento, se añaden 50 g (25% en peso/peso) de aceite ROYCO® 481 a las formulaciones de 130 g de polímero/20 g de AROSURF® o CITROFLEX® /200 g de acetona, y se mezcla durante aproximadamente 1 h. En las otras formulaciones, se añaden 40 g (20% en peso/peso) de aceite ROYCO® 481 a las formulaciones de 100 g de polímero/20 g de AROSURF® o CITROFLEX®/200 g de acetona, y se mezcla durante 5 minutos. Finalmente, se añaden 40 g (20% en peso/peso) de grafito a estas composiciones, y se mezcla durante aproximadamente 1 h. El resto de los procedimientos para formular las composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes sin comprimir o comprimidas son tal como los descritos en el protocolo precedente de WATERLOCK® A-140(c).

WATERLOCK® A-140 (e)

Formulaciones de 50 g (25% en peso/peso) de AROSURF® 66-E2 o CITROFLEX® A-4 y 200 g de acetona se mezclan en cuencos de acero inoxidable con un mezclador KITCHENAID® KSM 90 (accesorio batidor de alambre; velocidad #2) durante aproximadamente 5 minutos en una habitación mantenida a 27-38% de HR y 25-26ºC. Mientras se mezcla, se añaden lentamente 100 g (50% en peso/peso) de polímero superabsorbente WATERLOCK® A-140 a las mezclas de acetona/AROSURF® 66-E2 o CITROFLEX® A-4, y se mezcla durante 5 minutos adicionales. En este momento, se añaden 50 g (25% en peso/peso) de grafito a las formulaciones de AROSURF® 66 E-2 o CITROFLEX® A-4, y se mezcla durante aproximadamente 1 h. El resto de los procedimientos para formular las composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes sin comprimir o comprimidas son tal como los descritos en el protocolo precedente de WATERLOCK® A-140(c).

WATERLOCK® A-140 (f)

Una formulación de 100 g (50% en peso/peso) de grafito se añade a 200 g de acetona en un cuenco de acero inoxidable y se mezcla con un mezclador KITCHENAID® KSM 90 (accesorio batidor de alambre; velocidad #2) durante aproximadamente 5 minutos en una habitación mantenida a 27-38% de HR y 25-26ºC. Mientras se mezcla, se añaden lentamente 100 g (50% en peso/peso) de polímero superabsorbente WATERLOCK® A-140 a la mezcla de acetona/grafito, y se mezcla durante aproximadamente 1 hora. El resto de los procedimientos para formular las composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes sin comprimir o comprimidas, son tal como los descritos en el protocolo de WATERLOCK® A-140(c).

WATERLOCK® A-140 (g)

Formulaciones de 80 g (40% en peso/peso) de AROSURF® 66-E2, 20 g (10% en peso/peso) de grafito o aceite ROYCO® 481, o 10 g (5% en peso/peso) de aceite ROYCO 481 y 10 g (5% en peso/peso) de grafito, y 200 g de acetona se añaden a cuencos de acero inoxidable y se mezclan con un mezclador KITCHENAID® KSM 90 (accesorio batidor de alambre; velocidad #2) durante aproximadamente 5 minutos en una habitación mantenida a 27-38% de HR y 25-26ºC. Mientras se mezcla, se añaden lentamente 100 g (50% en peso/peso) de polímero superabsorbente WATERLOCK® A-140 a las formulaciones de grafito y/o aceite ROYCO® 481 de AROSURF® 66 E-2 y acetona, y se mezcla durante aproximadamente 2 h para mezclar completamente los componentes mientras se volatiliza la acetona. Después, cada composición en polvo de grafito y/o aceite ROYCO® 481 basada en polímero superabsorbente se compacta a mano en placas petri de plástico (35 x 10 mm) para formar discos. Las composiciones de las placas petri de plástico se ponen en una habitación de curado con mucha humedad mantenida a 80% de HR y 27ºC durante 72 h, para permitir que el polímero superabsorbente en las mezclas de lubricantes absorba humedad y se aglutine en matrices unificadas que tienen la forma de las placas petri. Después, las placas petri que contienen las composiciones de grafito y/o aceite ROYCO® 481 se ponen en una habitación de secado con poca humedad (27-38% de HR y 25-26ºC) durante 72 h adicionales, para asegurar que el agua atrapada se ha evaporado de las matrices. Cuando se comparan con varias composiciones diferentes de discos de AROSURF®/grafito y/o AROSURF®/aceite ROYCO® 481 fabricadas en los protocolos antes indicados, parece que la flexibilidad, resistencia a la tracción, y características de aglutinación del lubricante basado en polímero superabsorbente se podrían alterar variando la concentración de AROSURF® 66-E2 en la formulación. Se esperan hallazgos similares en las formulaciones de CITROFLEX®.

STOCKOSORB® 400 F (h)

Una formulación de 50 g (25% en peso/peso) de grafito y 50 g (25% en peso/peso) de aceite ROYCO® 481 se añade a 200 g de acetona en un cuenco de acero inoxidable y se mezcla con un mezclador KITCHENAID® KSM 90 (accesorio batidor de alambre; velocidad #2) durante aproximadamente 10 minutos en una habitación mantenida a 27-38% de HR y 25-26ºC. Mientras se mezcla, se añaden lentamente 100 g (50% en peso/peso) de polímero superabsorbente STOCKOSORB® 400F a la mezcla de acetona/grafito/aceite ROYCO® 481, y se mezcla durante aproximadamente

\hbox{1 h.}

El resto de los procedimientos para formular las composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes sin comprimir o comprimidas son tal como los descritos en el protocolo de WATERLOCK® A-140(c). STOCKOSORB® 400 F (i)

Una formulación de 25 g (12,5% en peso/peso) de AROSURF® 66-E2 y 200 g de acetona se añade a un cuenco de acero inoxidable y se mezcla con un mezclador KITCHENAID® KSM 90 (accesorio batidor de alambre; velocidad #2) durante aproximadamente 5 minutos en una habitación mantenida a 27-38% de HR y 25-26ºC. Mientras se mezcla, se añaden lentamente 100 g (50% en peso/peso) de polímero superabsorbente STOCKOSORB® 400F a la mezcla de AROSURF® 66-E2/acetona, y se mezcla durante 5 minutos adicionales. En este momento, se añaden 25 g (12,5% en peso/peso) de aceite ROYCO® 481 a la formulación mientras se continua mezclando durante 5 minutos adicionales. Finalmente, se añaden 50 g (25% en peso/peso) de grafito a la mezcla mientras se continua mezclando durante aproximadamente 1 h. El resto de los procedimientos para formular las composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes sin comprimir o comprimidas son tal como los descritos en el protocolo de WATERLOCK® A-140(c).

Ejemplo 3

Se formula una serie de composiciones lubricantes acuosas basadas en polímeros superabsorbentes de semiviscosas a viscosas usando procedimientos de mezclado. Los procedimientos usaban varios tipos de polvos o gránulos finos de polímero superabsorbente de tamaño que oscilaba de aproximadamente <0,5 a 300 \mum. Los lubricantes líquidos usados como ejemplos en las formulaciones son los aceites de petróleo aceite MARVEL® Mystery y/o aceite ROYCO® 481, y/o el aceite no derivado de petróleo AROSURF® 66-E2, y/o agua. Se usa grafito (aproximadamente de-325 de malla) y/o carbón (aproximadamente de-325 de malla) como ejemplos de lubricantes sólidos en las formulaciones acuosas de polímeros superabsorbentes o combinados con uno o más lubricantes líquidos derivados del petróleo y/o no derivados de petróleo, para formar formulaciones acuosas lubricantes multicomponentes. Se podían añadir opcionalmente aditivos de formulación o de lubricantes tales como emulsionantes poliméricos o no poliméricos, dispersantes, plastificantes, tensioactivos, agentes de suspensión, agentes modificadores de la viscosidad y similares, a las composiciones acuosas para mejorar las características globales de uno o más lubricantes sólidos y/o líquidos. Los polímeros superabsorbentes usados como matrices en las composiciones líquidas son FAVOR® CA 100 (copolímero de poli(acrilato potásico)/poliacrilamida reticulado), STOCKOSORB® 400F (terpolímero de poli(acrilato potásico)/poliacrilamida reticulado), SANWET® IM-1500F (poli(acrilato sódico) con injerto de almidón), ARIDALL® 1125F (poli(acrilato potásico), ligeramente reticulado), DOW® XU 40346.00 (sal sódica parcial del poli(ácido propenoico) reticulado), WATERLOCK® A-180 (copolímero de 2-propenamida y ácido 2-propenoico, con injerto de almidón, sal sódica), WATERLOCK® B-204 (copolímero de 2-propenamida y ácido propenoico con injerto de almidón, sal potásica), AQUASORB®/AQUASTORE® F (copolímero de acrilamida y acrilato sódico), SUPERSORB® (copolímero de almidón y acrilonitrilo), ALCOSORB® AB3F (copolímero de poliacrilamida reticulado), y AQUAKEEP® J-550 (ácido acrílico, polímeros, sal sódica). También se usa una formulación comercial de emulsión de la sal sódica del copolímero de acrilamida-ácido acrílico en aceite hidrocarbonado (AQUASORB® EM-533; SNF Floeger, Francia) como un lubricante líquido basado en polímero superabsorbente.

Los lubricante líquidos y/o sólidos basados en agua se mezclan vigorosamente con uno o más polímeros superabsorbentes para formar una variedad de composiciones de tipo geles de viscosidad variable, semigeles, cremas o grasas consistentes, cuyas características fisicoquímicas dependen del tipo y concentración de polímero(s) superabsorbente(s), el tipo y concentración de lubricante(s), la calidad del agua y concentración de agua usada para activar el hinchamiento/gelificación del (de los) polímero(s) superabsorbente(s), el tipo y concentración de aditivos de formulación/lubricantes, el orden de mezclado de los componentes y la fuerza de cizalladura usada para mezclar los componentes. Se esperarían unos rendimientos óptimos de estas composiciones lubricantes de polímero superabsorbente basadas en agua en un sistema cerrado o cerrado herméticamente. Esto permitiría que la composición de viscosidad variable retuviera la capacidad de hinchamiento o consistencia de hidrogel originales del (de los) polímero(s) superabsorbente(s), debido a que no hay evaporación, o hay poca, del agua que está unida dentro de la matriz de polímero superabsorbente, y por lo tanto, mantuviera características de lubricación constantes. Sin embargo, cuando se usan en un sistema abierto, la evaporación del agua de las composiciones lubricantes acuosas basadas en polímeros superabsorbentes, produciría que el polímero superabsorbente se contrajera y perdiera sus características de hidrogel y de viscosidad, requiriendo, por lo tanto, la adición de agua para volver a formar la composición a una consistencia que sea similar a la observada en la composición original.

En otras formulaciones, se pueden mezclar lubricantes líquidos y/o sólidos con el (los) polímero(s) superabsorbente(s) en una composición inicial no acuosa. Se pueden añadir diferentes concentraciones de agua a estas formulaciones en una etapa final para activar la composición lubricante, para formar geles, semigeles, cremas y similares, de diferentes viscosidades en el entorno de uso (por ejemplo, en un sistema cerrado por un accesorio).

Los siguientes protocolos de mezcla se usan para formular las composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes de viscosidad variable.

FAVOR®CA 100, STOCKOSORB® 400F, SANWET® IM-1500F, ARIDALL® 1125F, DOW® XU 40346.00,

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WATERLOCK® A-180, WATERLOCK® B-204, AQUASORB®/AQUASTORE® F, SUPERSORB®, ALCOSORB® ABF, y AQUAKEEP® J-550 (b)

Formulaciones de 3 g (10% en peso/peso) de grafito o carbón, o 1,5 g (5% en peso/peso) de grafito y 1,5 g (5% en peso/peso) de carbón, y 26,94 g (89,8% en peso/peso) o 26,91 g (89,7%) de agua destilada, se mezclan con una espátula en recipientes de polietileno con tapa de bisagra (35 x 45 mm de diámetro; capacidad de 50 ml) durante aproximadamente un minuto. Después, se añaden 0,06 g (0,2% en peso/peso) o 0,09 g (0,3% en peso/peso) de cada polímero superabsorbente a cada formulación de grafito, carbón, o carbón/grafito, y se mezcla con una espátula durante aproximadamente 2 minutos. Se pone PARAFILM® M sobre los recipientes antes de cerrar la tapa de resorte, y los recipientes que contienen 0,2% o 0,3% de polímeros superabsorbentes en la formulación lubricante se mezclan en un agitador de pintura STROKEMASTER® durante 10 minutos o 15 minutos, respectivamente. Los recipientes de las composiciones lubricantes de viscosidad variable se almacenan en bolsas ZIPLOC®. Se observa que las características de la formulación (por ejemplo, la viscosidad) varían con el tipo y/o concentración de lubricante(s) usado(s) en las composiciones.

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WATERLOCK® A-180, WATERLOCK® B-204, AQUASORB®/AQUASTORE® F, SUPERSORB®, ALCOSORB® ABF, y AQUAKEEP® J-550 (c)

Formulaciones de 1,5 g (5% en peso/peso) de aceite ROYCO® 481 y 28,47 g (94,9% en peso/peso), 28,41 g (94,7% en peso/peso), 28,35 g (94,5% en peso/peso), 28,29 (94,3% en peso/peso), y 28,20 g (94% en peso/peso) de agua destilada, se añaden a recipientes de polietileno con tapa de bisagra (35 x 45 mm de diámetro; capacidad de 50 ml) y se mezclan en un agitador de pintura STROKEMASTER® durante aproximadamente 10 minutos. Después, se añaden 0,03 g (0,1% en peso/peso), 0,09 g (0,3% en peso/peso), 0,15 g (0,5% en peso/peso), 0,21 g (0,7% en peso/peso), y 0,3 g (1% en peso/peso) de cada polímero superabsorbente a cada recipiente respectivo, y se agitan a mano vigorosamente durante aproximadamente 1-2 minutos. Para asegurar la mezcla completa, los recipientes con composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes al 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7% y 1%, se ponen en el agitador de pintura durante aproximadamente 5, 10, 15, 20 y 25 minutos, respectivamente. Se pone PARAFILM® M sobre los recipientes antes de cerrar las tapas con resorte para asegurar que las tapas están bien cerradas antes de mezclar en el agitador de pintura. Los recipientes de las composiciones lubricantes de viscosidad variable se almacenan en bolsas ZIPLOC®. Se observa que las características de las formulaciones (por ejemplo, la viscosidad) varían con el tipo y/o concentración de polímero superabsorbente y con el tipo y/o concentración de lubricante usado en las composiciones.

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WATERLOCK® A-180, WATERLOCK® B-204, AQUASORB®/AQUASTORE® F, SUPERSORB®, ALCOSORB® ABF, y AQUAKEEP® J-550 (d)

Formulaciones de 1,5 g (5% en peso/peso) de aceite ROYCO® 481 y 1,5 g (5% en peso/peso) de grafito o carbón y 0,75 g (2,5% en peso/peso) de grafito y 0,75 g (2,5% en peso/peso) de carbón y 26,97 g (89,9% en peso/peso), 26,91 g (89,7% en peso/peso), 26,85 g (89,5% en peso/peso), 26,79 g (89,3% en peso/peso), o 26,7% (89% en peso/peso) de agua destilada, se añaden a recipientes de polietileno con tapa con bisagra (35 x 45 mm de diámetro; capacidad de 50 ml) y se mezclan en un agitador de pintura STROKEMASTER® durante aproximadamente 10 minutos. Después, se añaden 0,03 g (0,1% en peso/peso), 0,09 g (0,3% en peso/peso), 0,15 g (0,5% en peso/peso), 0,21 g (0,7% en peso/peso), y 0,3 g (1% en peso/peso) de cada polímero superabsorbente a cada recipiente respectivo, y se agitan a mano vigorosamente durante aproximadamente 1-2 minutos. Para asegurar el mezclado completo, los recipientes con composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes al 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7% y 1%, se ponen en el agitador de pintura durante aproximadamente 5, 10, 15, 20 y 25 minutos, respectivamente. Se pone PARAFILM® M sobre los recipientes antes de cerrar las tapas con resorte para asegurar que las tapas están bien cerradas antes de mezclar en el agitador de pintura. Los recipientes de las composiciones lubricantes de viscosidad variable se almacenan en bolsas ZIPLOC®. Se observa que las características de las formulaciones (por ejemplo, la viscosidad) varían con el tipo y/o concentración de polímero superabsorbente y con el tipo y/o concentración de lubricante(s) usado(s) en las composiciones.

AQUASORB® EM-533R

Formulaciones de 0,9 g (3% en peso/peso), 1,5 g (5% en peso/peso), 2,1 g (7% en peso/peso) o 3 g (10% en peso/peso) de una mezcla de polímero superabsorbente/aceite hidrocarbonado/tensioactivo tal como se suministra por el fabricante, se añaden a 29,1 g (97% en peso/peso), 28,5 g (95% en peso/peso), 27,9 g (93% en peso/peso) o 27 g (90% en peso/peso) de agua destilada, respectivamente, en recipientes de polietileno con tapa con resorte (35 x 45 mm de diámetro; capacidad de 50 ml), y se agitan vigorosamente a mano durante aproximadamente un minuto. Se pone PARAFILM® M o papel de aluminio sobre los recipientes antes de cerrar las tapas con resorte para asegurar que los recipientes no tienen pérdidas, antes de ponerlos en el agitador de pintura STROKEMASTER® durante aproximadamente 10 minutos para mezclar completamente. Las composiciones lubricantes de viscosidad variable se almacenan en bolsas ZIPLOC®. Se observa que las características de las formulaciones (por ejemplo, la viscosidad) varían con la concentración de AQUASORB® EM-533R en cada composición.

Hay que indicar que la adición de aditivos de formulación tales como polímeros hidrófilos (por ejemplo,

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PEMULEN® TR-1/TR-2), sílices (por ejemplo, WESSLON® 50, SUPERNAT® 22), y similares, muestra que mejoran la compatibilidad de los componentes en varias de las mezclas indicadas en este ejemplo, así como algunas de otros ejemplos. Sin embargo, el efecto de las sílices en la reducción del rozamiento y propiedades de desgaste de la composición lubricante se debería evaluar en cada aplicación para determinar su aceptabilidad en la formulación. Ejemplo 4

Se evalúa la eficacia comparativa de reducción del rozamiento de varias composiciones lubricantes sólidas (es decir, gránulos o discos) y basadas en polímeros superabsorbentes, indicadas en los Ejemplos 1-2, en una serie de pruebas de laboratorio usando un dispositivo de prueba de lubricantes y métodos que se han modificado de las prueba estándar ASTM tales como B461 y E526. (ASM Hand-book, Vol, 18, Friction, Lubrication, y Wear Technology, ASM International, 1992, 942 pág.). Se usan como patrones composiciones sin polímero superabsorbente compuestas de uno o más lubricantes y cualesquiera aditivos de lubricantes. El testigo consistía en una prueba sin polímero superabsorbente ni lubricante(s), es decir, metal-metal.

En general, se usa un dispositivo de 7,62 x 45,7 x 61 cm que constaba de una barra o brazo de tensión de acero de 19 cm (7 ½ pulgadas) que contiene una placa o disco de impacto/presión de aluminio de 5,7 cm (2 ¼ pulgadas) de diámetro, que cuando se baja se pone en contacto con la composición lubricante sólida (por ejemplo, disco) que está puesta plana sobre una placa de soporte de muestra de tipo anillo de aluminio de 7 cm, que está unida al extremo del eje de un motor (Dayton modelo 6K255C, 3/4 CV, 3450 rpm, 115 voltios, 10,8 amp., 60 Hz, 1 fase, eje de 1,6 cm (5/8 de pulgada) de diámetro; Dayton Electric Manufacturing Company, Chicago, Illinois). Una llave dinamométrica de 53,3 cm (21 pulgadas) (TEC 250, Snap-On Tools Corporation, Kenosha, Wisconsin) está unida mediante un perno a una barra de tensión de 19 cm (7 ½ pulgadas) para medir los Newton-metros (N-m) (pie-libras (ft-lbs)) de fuerza aplicados manualmente a una composición lubricante basada en polímero superabsorbente. Los metro-kilogramos máximos que se podían aplicar manualmente a una composición lubricante basada en polímero superabsorbente es de aproximadamente 367,4 N-m (271 ft-lbs) (es decir, una lectura de 271,2 N-m (200 ft-lbs) en la llave dinamométrica es equivalente a un valor calculado de 367,4 N-m (271 ft-lbs), basándose en la longitud de la barra de tensión y la llave dinamométrica).

Se llevan a cabo pruebas de tensión de corta duración, intermitentes y larga duración (tabla 1) en un sistema abierto, para determinar la eficacia comparativa de composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes seleccionadas, para prevenir o reducir los efectos adversos del rozamiento generado con altos momentos de torsión y altas rpm (por ejemplo, alta temperatura y cizalladura a 367,4 N-m (271 ft-lbs) de fuerza a 3450 rpm) para diferentes periodos o intervalos de tiempo. Se registran los efectos observados de las tensiones aplicadas a una composición o matriz lubricante sólida por el dispositivo de prueba para cada serie de prueba (por ejemplo, fragilidad, elasticidad, efectos de la temperatura, potencial de liberación controlada). Las pruebas se diseñan para evaluar las características de liberación controlada y eficacia de las composiciones lubricantes sólidas basadas en polímeros superabsorbentes, así como la resistencia a la tracción e integridad de las matrices basadas en polímeros superabsorbentes después de diferentes periodos y niveles de compresión-descompresión y cizalladura que generan rozamiento.

Se lleva a cabo una serie de pruebas de corta duración para determinar si 367,4 N-m (271 ft-lbs) de fuerza aplicada con el disco o placa de presión de la barra de tensión a composiciones lubricantes sólidas seleccionadas basadas en polímeros superabsorbentes y de suministro controlado, que están puestas en un anillo de soporte de muestra que está girando a 3450 rpm, liberaría o depositaría suficiente lubricante de la matriz comprimida para evitar que el eje del motor/anillo de la muestra girara. La duración de cada prueba es de aproximadamente 5 segundos. Varias composiciones sólidas basadas en polímeros superabsorbentes (por ejemplo, discos) que alcanzaron 367,4 N-m (271 ft-lbs) sin despedazarse o agrietarse se volvieron a probar a 367,4 N-m (271 ft-lbs) en una serie consecutiva de pruebas intermitentes de inicio-parada de 5 segundos hasta un máximo de 15 veces, para determinar si se liberaría o sometería a cizalladura una cantidad suficiente de lubricante(s) de una matriz basada en polímero superabsorbente unificada que se somete a breves periodos de fuertes tensiones repetidas procedentes de alta compresión, rozamiento y descompresión. Una prueba se termina si el motor se para antes de alcanzar los 367,4 N-m(271 ft-lbs), y se registra el número de periodos de lubricación eficaces a 367,4 N-m (271 ft-lbs). Hay que indicar que el anillo de muestra y la placa de presión se limpian entre cada subprueba en una serie de pruebas. También se lleva a cabo una tercera serie de pruebas de tensión de larga duración a aproximadamente 367,4 N-m o 183 N-m (271 o 135 ft-lbs) de fuerza (es decir, una lectura de 135,6 N-m (100 ft-lbs) en la llave dinamométrica es equivalente a un valor calculado de 184,4 N-m (136 ft-lbs) basándose en la longitud de la barra de tensión y la llave dinamométrica). En esta serie se aplica de forma continua 184,4 o 367,4 N-m (136 o 271 ft-lbs) de fuerza a 3450 rpm a varias composiciones lubricantes aglomeradas basadas en polímeros superabsorbentes (es decir, discos o gránulos) durante un periodo de 15 minutos, para determinar la eficacia lubricante e integridad estructural de las composiciones sólidas. Las pruebas se terminan a los 15 minutos o si el motor se para antes de completarse el periodo de prueba de 15 minutos, y se registran la duración de la eficacia y el estado de la matriz.

Las pruebas se llevan a cabo en una habitación mantenida a aproximadamente 68-79% de HR y 21-23ºC. Las composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes se almacenan en esta habitación en bolsas de doble capa con cierre de cremallera antes de la prueba.

En general, los resultados de la prueba de laboratorio (tabla 1) indicaban que los polímeros superabsorbentes se podían formular con uno o más lubricantes sólidos y/o líquidos convencionales, y aglomerarlos en matrices sólidas tales como discos para proporcionar una lubricación prolongada en condiciones de alta tensión.

Se demuestra que los procedimientos de fabricación, por ejemplo, mezclado y aglomeración, son críticos para las características de liberación controlada de las matrices de polímeros superabsorbentes y para el rendimiento de lubricación prolongada. El tipo, número y concentración de polímeros superabsorbentes, lubricantes, aditivos de lubricantes, y el orden de mezclado de los componentes y la fuerza de compresión afectan directamente a las características de liberación controlada de las matrices de polímeros superabsorbentes formuladas.

Ejemplo 5

Se evalúa la eficacia comparativa de la reducción del rozamiento de varias composiciones lubricantes basadas en agua de polímero superabsorbente de viscosidad variable indicadas en el ejemplo 3, en una serie de pruebas de laboratorio usando un dispositivo de prueba de lubricantes y métodos que se han modificado a partir de una prueba estándar ASTM tal como D2714. (ASM Handbook, Vol, 18, Friction, Lubrication, y Wear Technology, ASM International, 1992, 942 pág.). Se usan como patrones composiciones sin polímero superabsorbente compuestas de uno o más lubricantes y cualesquiera aditivos de lubricantes. El testigo consistía en una prueba sin polímero superabsorbente ni lubricante(s), es decir, metal-metal.

En general, se usa un dispositivo de 76,2 x 45,7 x 61 cm (24 x 30 x 18 pulgadas) que constaba de una barra o brazo de tensión de acero de 19 cm (7 ½ pulgadas) que contiene una incisión semicircular de impacto/presión de 2,54 cm (1 pulgada) de ancho x 1,27 cm (1/2 pulgada) de profundidad en la base de la barra, que cuando baja se pone en contacto con un collar de soporte de muestra de 2,54 cm (1 pulgada) que rodea un eje de 1,6 cm (5/8 de pulgada) de diámetro de un motor (Dayton modelo 6K255C, 3/4 CV, 3450 rpm, 115 voltios, 10,8 amp., 60 Hz, 1 fase, eje de 1,6 cm (5/8 de pulgada) de diámetro; Dayton Electric Manufacturing Company, Chicago, Illinois). Una llave dinamométrica de 53,3 cm (21 pulgadas) (TEC 250, Snap-On Tools Corporation, Kenosha, Wisconsin) está unida mediante un perno a la barra de tensión de 19 cm (7 ½ pulgadas) para medir los Newton-metros (N-m) (pie-libras (ft-lbs)) de fuerza aplicados manualmente a una composición lubricante basada en polímero superabsorbente. Los Newton-metros (pie-libras) máximos que se podían aplicar manualmente a una composición lubricante basada en polímero superabsorbente es de 367,4 N-m (271 ft-lbs) (es decir, una lectura de 371,2 N-m (200 ft-lbs) en la llave dinamométrica es equivalente a un valor calculado de 367,4 N-m (271 ft-lbs), basándose en la longitud de la barra de tensión y la llave dinamométrica).

Se llevan a cabo una serie de pruebas de corta duración (tabla 2) en un sistema abierto para determinar la eficacia comparativa de composiciones lubricantes seleccionadas basadas en polímeros superabsorbentes, para evitar o reducir los efectos adversos del rozamiento generado con altos momentos de tensión y altas rpm (por ejemplo, la eficacia de lubricación a 367,4 N-m (271 ft-lbs) de fuerza a 3450 rpm). Las pruebas se diseñan para evaluar la eficacia de las composiciones lubricantes de polímeros superabsorbentes basadas en agua de viscosidad variable después de un breve periodo de alta compresión (es decir 367,4 N-m (271 ft-lbs)) y alto rozamiento (es decir, a 3450 rpm).

Las pruebas se llevan a cabo para determinar si 357,4 N-m (271 ft-lbs) de fuerza se podían aplicar a 0,15 g de composiciones lubricantes de polímeros superabsorbentes basadas en agua puestas en el collar del eje del motor que se activa para que gire a 3450 rpm, sin parar el motor. La duración de cada prueba es de aproximadamente 5 segundos. Una prueba con una formulación se termina si el motor se para antes de alcanzar los 367,4 N-m (271 ft-lbs), y se registran los Newton-metros alcanzados.

Las pruebas se llevan a cabo en una habitación mantenida a aproximadamente 68-79% de HR y 21-23ºC. Las composiciones lubricantes basadas en agua de polímeros superabsorbentes se almacenan en esta habitación en bolsas de doble capa con cierre de cremallera antes de la prueba.

En general, los resultados de las pruebas de laboratorio (tabla 2) indicaban que los polímeros superabsorbentes se podían formular con agua y uno o más lubricantes en una variedad de composiciones de hidrogel de viscosidad variable que lubricarían eficazmente el sistema de prueba abierto en evaluaciones de corta duración. Las pruebas con patrones tales como aceite ROYCO® 482, aceite MARVEL® Mystery, carbón y grafito, grafito, carbón, agua, y carbón, grafito y agua, pararon el motor antes de alcanzar 367,4 N-m (271 ft-lbs) de momento de torsión (es decir 109,8-313,2 N-m (81-231 ft-lbs)). Se observa que un testigo metal-metal para el motor a 46,1 N-m (34 ft-lbs) de momento de tensión.

TABLA 1 Evaluación de composiciones lubricantes sólidas aglomeradas basadas en polímeros superabsorbentes: Pruebas de tensión de duración corta, intermitente y larga

Formulación de la	Tipo de composición;	Momento	Parada	Aspecto
composición	tamaño	de torsión	del	de la
	(diámetro x espesor);	máximo N-m	motor	composición;
	peso (g)	(ft-lbs)	(Sí, No)	integridad
		aplicado a la		estructural
		composición		satisfactoria
		a 3450 rpm		(+)/insatisfactoria(-)*
	Ensayos de corta duración

WaterLock® A-140 65% p/p)	Disco; 35 x 10 mm; 9,04	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
(+ Citroflex A-4 (10% p/p) +
aceite Royco® 481 (25% p/p)
WaterLock® A-140 (65% p/p)	Disco; 35 x 9 mm; 9,04	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (10% p/p) +
aceite Royco® 481 (25% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 34 x 10 mm; 8,91	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ grafito (25% p/p) +
aceite Royco® 481 (25% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 34 x 9 mm; 9,12	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ grafito (5% p/p) +
Arosurf® 66-E2 (40% p/p)
+ aceite Royco® 481 (5% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 35 x 9 mm; 8,97	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (40% p/p)
+ aceite Royco® 481 (10% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 35 x 9 mm; 9,04	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (40% p/p)
+ grafito (10% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 35 x 9 mm; 9,15	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+grafito (20% p/p)
+ Arosurf® 66-E2 (10% p/p)
+ aceite Royco® 481 (20% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 35 x 10 mm; 9,12	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Citroflex A-4 (10% p/p)
+ grafito (20% p/p) +
aceite Royco® 481 (20% p/p)
WaterLock® A-100 (50% p/p)	Disco; 32 x 8 mm; 5,89	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (50% p/p)
WaterLock® A-120 (50% p/p)	Disco; 32 x 8 mm; 5,88	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (50% p/p)

TABLA 1 (continuación)

Formulación de la	Tipo de composición;	Momento	Parada	Aspecto
composición	tamaño	de torsión	del	de la
	(diámetro x espesor);	máximo N-m	motor	composición;
	peso (g)	(ft-lbs)	(Sí, No)	integridad
		aplicado a la		estructural
		composición		satisfactoria
		a 3450 rpm		(+)/insatisfactoria(-)*
	Ensayos de corta duración
WaterLock® A-140 (75% p/p)	Gránulos; 6,6 x 6,9 mm;	367,4 (271)	No	Matrices planas; +
+ aceite Royco® 481 (25% p/p)	9,13
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Gránulos; 2,5 x 2,8 mm;	367,4 (271)	No	Matrices planas; +
+ aceite Marvel® Mystery	9,06
(50% p/p)
	Ensayos de duración intermitente
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 33 x 8 mm; 9,12	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (40% p/p)
+ grafito (50% p/p) + aceite
Royco® 481 (5% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 35 x 10 mm; 9,12	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (10% p/p)
+ aceite Royco® 481 (25% p/p)
WaterLock® A-140 (65% p/p)	Disco; 35 x 10 mm; 9,04	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (10% p/p)
+ aceite Royco® 481 (25% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 35 x 9 mm; 8,91	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ grafito (25% p/p)
+ Arosurf® 66-E2 (25% p/p)
WaterLock® A-140 (65% p/p)	Disco; 35 x 9 mm; 9,08	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Citroflex® A-4 (10% p/p)+
aceite Royco® 481 (25% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 35 x 10 mm; 8,94	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ grafito (25% p/p) +
aceite Royco® 481 (25% p/p)
WaterLock® A-100 (50% p/p)	Disco; 32 x 8 mm; 5,09	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (50% p/p)
WaterLock® A-120 (50% p/p)	Disco; 32 x 8 mm; 5,80	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (50% p/p)
	Ensayos de larga duración
WaterLock® A-140 (65% p/p)	Disco; 35 x 8 mm; 9,07	184,4 (136)	No	Matriz plana; +
+ Citroflex® A-4 (10% p/p) +
aceite Royco® 481 (25% p/p)

TABLA 1 (continuación)

Formulación de la	Tipo de composición;	Momento	Parada	Aspecto
composición	tamaño	de torsión	del	de la
	(diámetro x espesor);	máximo N-m	motor	composición;
	peso (g)	(ft-lbs)	(Sí, No)	integridad
		aplicado a la		estructural
		composición		satisfactoria
		a 3450 rpm		(+)/insatisfactoria(-)*
	Ensayos de larga duración
WaterLock® A-140 (65% p/p)	Disco; 35 x 8 mm; 9,18	184,4 (136)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (10% p/p) +
aceite Royco® 481 (25% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 35 x 10 mm; 8,99	184,4 (136)	No	Matriz plana; +
+ grafito (25% p/p) +
aceite Royco® 481 (25% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 35 x 10 mm; 8,82	184,4 (136)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (10% p/p)
+ grafito (20% p/p) +
aceite Royco® 481 (20% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 34 x 10 mm; 9,01	184,4 (136)	No	Matriz plana; +
+ Citroflex® A-4 (10% p/p)
+ grafito A-4 (20% p/p)+
aceite Royco® 481 (20% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 35 x 9 mm; 9,16	184,4 (136)	No	Matriz plana; +
+ grafito (25% p/p) + Arosurf®
66-E2 (25% p/p)
WaterLock® A-120 (50% p/p)	Disco; 33 x 8 mm; 5,99	184,4 (136)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (50% p/p)
WaterLock® A-100 (50% p/p)	Disco; 32 x 8 mm; 5,89	184,4 (136)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (50% p/p)
WaterLock® A-140 (50% p/p)	Disco; 35 x 8 mm; 6,03	367,4 (271)	No	Matriz plana; +
+ Arosurf® 66-E2 (50% p/p)

* Las repeticiones dentro de una serie de prueba indicaban que las composiciones lubricantes aglomeradas basadas en polímeros superabsorbentes pararían prematuramente el motor y/o mostrarían un desgaste irregular, abrasión, agrietamiento, despedazamiento y similares procedentes de los altos niveles de rozamiento que se generan con altos momentos de torsión cuando las características de las superficies de las matrices en contacto con el anillo de soporte de la muestra que gira y la placa de tensión no fueran lisas y uniformes. Las pruebas con varias composiciones lubricantes no basadas en polímeros superabsorbentes o patrones (por ejemplo, 10% en peso/peso de aceite Royco® 481 + 80% en peso/peso de Arosurf® 66-E2 + 10% en peso/peso de grafito, aplicado a 4,5 g) mostraron sólo eficacia de corta duración que es comparable a las composiciones lubricantes basadas en polímeros superabsorbentes. Sin embargo no se observa eficacia con ninguna composición sin polímero superabsorbente en las pruebas de duración intermitente o de larga duración (es decir, el motor se para rápidamente).Se observa que un testigo metal-metal sin muestra para el motor con 36,7 N-m (27 ft-lbs).

TABLA 2 Evaluación de composiciones lubricantes sólidas basadas en polímeros superabsorbentes basadas en agua de viscosidad variable: pruebas de corta duración

Formulación de la	Características de la	Momento de torsión	Parada del motor
composición	viscosidad;	máximo N-m (ft-lbs) aplicado	(Si, No)
	peso (g)	a la composición a 3450 rpm
Agua (89,7% p/p)	Viscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Carbón (5% p/p)
+ Grafito (5% p/p)
+ Alcosorb® AB3F (0,3% p/p)
Agua (89,8% p/p)	Viscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Carbón (5% p/p)
+ Grafito (5% p/p)
+ Favor® CA (0,2% p/p)
Agua (89,8% p/p)	Viscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Carbón (5% p/p)
+ Grafito (5% p/p)
+ Sanwet® 1M-1500F (0,2% p/p)
Agua (89,7% p/p)	Semiviscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Carbón (10% p/p)
+ Aridall® 1125F (0,3% p/p)
Agua (89,7% p/p)	Viscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Carbón (10% p/p)
+ Aquasorb® /Aquastore® F
(0,3% p/p)
Agua (89,7% p/p)	Viscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Carbón (10% p/p)
+ Sanwet® 1M-1500F (0,3% p/p)
Agua (89,7% p/p)	Semiviscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Carbón (10% p/p)
+ Supersorb® (0,3% p/p)
Agua (89,7% p/p)	Semiviscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Grafito (10% p/p)
+ DOW XU 40346.00 (0,3% p/p)
Agua (89,7% p/p)	Semiviscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Grafito (10% p/p)
+ Stockosorb® 400F (0,3% p/p)
Agua (89,7% p/p)	Altamente viscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Grafito (10% p/p)
+ Alcosorv® AB3F (0,3% p/p)
Agua (89,7% p/p)	Altamente viscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Grafito (10% p/p)
+ Favor® CA 100 (0,3% p/p)
Agua (89,7% p/p)	Semiviscoso; 0,15	367,4 (271)	No
+ Grafito (10% p/p)
+ WaterLock A-180 (0,3% p/p)
* Se observa que los patrones y el testigo paran el motor antes de alcanzar el momento de torsión máximo eficaz de
367,4 N-m

Claims

1. Composición que comprende un polímero superabsorbente que absorbe más de 100 veces su peso en agua, combinado con un lubricante que opcionalmente contiene un aditivo, siendo dicha composición sustancialmente anhidra donde dicho lubricante comprende un lubricante derivado del petróleo, lubricante de aceite sintético o lubricante para trabajo de metales, conteniendo dicha composición agua o siendo sustancialmente anhidra donde dicho lubricante comprende una grasa consistente o un lubricante sólido, opcionalmente combinado con un lubricante derivado del petróleo, lubricante de aceite sintético, o lubricante para trabajo de metales.

2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho polímero superabsorbente comprende un polímero de ácido acrílico, un éster acrílico, acrilonitrilo o acrilamida, incluyendo copolímeros de los mismos o copolímeros de injerto con almidón de los mismos o mezclas de los mismos.

3. Composición según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque dicho lubricante comprende un lubricante derivado del petróleo.

4. Composición según la reivindicación 2, caracterizada porque dicho lubricante comprende un lubricante de aceite sintético.

5. Composición según la reivindicación 4, caracterizada porque dicho lubricante de aceite sintético comprende una poliolefina de bajo peso molecular, un éster, un poliglicol, una silicona, un fosfato orgánico, un polifeniléter, un silicato, un compuesto aromático clorado o un fluorocarbono.

6. Composición según cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque dicho lubricante comprende un lubricante inorgánico sólido.

7. Composición según la reivindicación 6, caracterizada porque dicho lubricante inorgánico sólido comprende grafito, disulfuro de molibdeno, cloruro de cobalto, óxido de antimonio, seleniuro de niobio, disulfuro de tungsteno, mica, nitruro de boro, sulfato de plata, cloruro de cadmio, yoduro de cadmio, bórax, plomo blanco básico, carbonato de plomo, yoduro de plomo, asbestos, talco, óxido de cinc, carbón, metal antifricción, bronce, latón, aluminio, galio, indio, talio, torio, cobre, plata, oro, mercurio, plomo, estaño, indio, o metales nobles del Grupo VIII o mezclas de los mismos.

8. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque dicho lubricante comprende un fosfato.

9. Composición según la reivindicación 8, caracterizada porque dicho lubricante comprende fosfato de cinc, fosfato de hierro o fosfato de manganeso, o mezclas de los mismos.

10. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque dicho lubricante comprende un lubricante orgánico sólido.

11. Composición según la reivindicación 10, caracterizada porque dicho lubricante orgánico sólido comprende un homopolímero o copolímero de fluoroalquileno, un homopolímero o copolímero de poliolefina de alquileno inferior, una cera hidrocarbonada parafínica, fenantreno, ftalocianina de cobre, o mezclas de los mismos.

12. Método de revestimiento de una superficie que comprende aplicar a dicha superficie una composición según cualquier reivindicación precedente.

13. Artículo de fabricación que comprende un sustrato revestido con una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.