HU205776B - Lubricant compositions for saturation, preserving and after-lubrication of stranded wire - Google Patents

Description

A találmány nagy terhelésű üzemeltetést és lökésszerű igénybevételt is kibíró kenőanyag-kompozíciókra vonatozik. A földszinti és földalatti bányászati gépek, daruk, felvonók, csőfektetők stb. vonóberendezéseinél alkalmazott acél sodronykötelek nagy terhelésnek, súrlódásnak, lökésszerű igénybevételnek és erős korróziós hatásnak vannak kitéve, ezért a kenőanyagnak hosszú ideig kell biztosítania súrlódáscsökkentő, kopáscsökkentő, EP és korróziógátló hatást a rostmag és a sodronykötél szálak között, vagyis a kenőanyagnak önkenés révén - állandó védőburkot kell képeznie. A kenő-, illetve védőanyagnak mindezeken kívül megfelel viszkozitással, oxidációs stabilitással, cseppenésponttal és hidegtörésponttal kell rendelkeznie.

Mukheijee, D, és Rawat, N.S. közlése szerint (BritishCorrosion Journal, 20. 1. 19-22 /1985/) bányákban alkalmazott kötelek belső kenésére szolgáló kenőanyagokban korróziós inhibitorként benzil-amint alkalmaznak.

Gordon, H.T., Maynard, D.C. szerint (Wire Journal, 11 12. 70-71 /1978/) a savmaradványok semlegesítésére és a raktározás alatti korróziós megakadályozására korróziós inhibitorként bóraxot alkalmaznak kenőanyag-kompozíciókban.

Jamison, W.E., Nelson, C.D. és mtsai (Metals Abstracts, 1984-08/52-1257) drótkötelek, csapágyak és kopásnak kitett alkatrészek kenésére mikropórusos polimert tartalmazó kenőanyagot alkalmaztak. Hasonló termékeket szabadalmaztattak is (DE 3 211 , 529,, HU 167814.); ezekre adatokat közlünk az I. és a II. táblázatban.

Az irodalmi utalások szerinti és a gyakorlatban alkalmazott kenőanyagok közül egyik sem elégíti ki minden szempontból az előírt minőségi követelményeket. Cseppenéspontjuk alacsony, 30 ’C feletti hőmérsékleten megfolynak, lecsurognak és az alapolaj kimigrál a fonatszálak közül, így a sodronykötelek hosszú ideig nem biztosítanak önkenést és tartós korrózipvédelnaet, EP<valamint kopáscsökkentő hatásuk - és.oxidációs stabilitásuk gyenge.

. 4?t;tapasztaltuk, hogy ha nagyviszkozitású ásványolaj oldószeres finomítási maradékához nagynyomású atákttos polipropilént és/vagy polietilént, antioxidánst, továbbá olyan többfunkciós - korrőziógátló, rozsdaátalakító, vízkiszorító, EP és kopáscsökkentő hatással rendelkező - inhibitorkompozíciót adunk, amelyet szulforisavakalkálifémsóinak, oxidált cerezinnek, oxidáltvgrtoofeistályos paraffinnak, aminokjytovagy ammoalkpholoknak az elegyéből csersavval ,.9?/X?gy:É9szfoKayyálállítunk elő komplex só formájá.bgn^lyan; jkóhő- úsj^édőkompozíciót kapunk, amely az előírt minőségi követelményeket maradéktalanul kielégíti.

A rozsdaátalakító hatás abban nyilvánul meg, hogy a kenő- és védőkompozíció inhibitora a fémfelületen .levő, rozsdátyas-tapnáttá, illetve vas-foszfáttá alakítja AZ így kialakult továbbá a biológiai korróziót előidéző ^tériump^gresszivitását és polaritásánál y tekiszorító hatással is rendelkezik. Az alkalmazott ataktikus polipropilén növeli a kenőanyag tapadását a fémfelülethez és növeli a víztaszító hatást. Az izotaktikus polietilén növeli a cseppenéspontot és javítja a penetrációt. A mikrokristályos paraffin, cerezin és a polimerek stabil vázszerkezet kialakítását eredményezik, egyenletes bevonatot biztosítanak és javítják a fogásbiztosságQt. Az összetevő komponenseket megfelelő arányban alkalmazva pedig alacsony Fraas töréspontú - megfelelő hidegtűrésű - anyagot kapunk. Ezek a tulajdonságok együttesen előnyösek a sodronykötelek kenése szempontjából, különösen nedves körülmények között végzett munkálatoknál és tárolásnál.

A sodronykötél-kenőanyagok összetétele a következő:

a) 75-90 m% maradékolaj-extraktum, amely nagyviszokozitású ásványolajnak, célszerűen N-metilpirrolidonos finomítása során keletkező gyantafrakció, viszkozitás! tartománya 100 ’C-on 3050 mm²/sec, lobbanáspontja 200 ’C feletti,

b) 2-10 m% 500-50 ÓÖO átlagmóltömegű polimer adalék, célszerűen 2-5 m% mennyiségben 100— 1000 mPa.'· átlagos ömledékviszkozitású, gyűrűsgolyós módszerrel vizsgálva 145 ’C lágyuláspontú, 15-30x0,1 mm peneírációjú, (-5)-15 ’C üvegesedési hőmérsékletű ataktikus polipropilén, 0,22,0 m% 5000-20 000 átlagos molekulatömegű, 120-135 ’Ccseppenéspontú polietilén, valamint adott esetben - 0,5-5 m% 1000-15 000 átlag molekulatömegű poliizobutilén és/vagy szénhidrogéngyanta,

c) 2-15 m% mikrokristályos paraffin- és/vagy cerezinfinomítvány, amelynek molekulatömege 300700, cseppenéspontja 60-80 ’C,

d) 0,5-2,5 m% korróziőgátló, egyben rozsdaátalakító, EP és kopáscsökkentő hatással rendelkező komplex inhibitorkompozíció, amelyet úgy állítunk elő, hogy összekeverjük

- 100-200 m rész 300-700 átlagos molekuíatőmegű, 40-60 mgKOH/g savszámú petróleumszulfonsavak alkálifémsómak és/vagy vazelin és/vagy fehérolaj kénsavas, óleumos vagy kén-trioxidos finomítása, majd semlegesítése során melléktermékként keletkező, 300-700 átlagos molekulatömeg, 4060 mgKOH/g savszámú szulfonsav-elegyek alkálifémsóinak 50-200 m rész vízzel készített vizes oldatát;

- 50-100 m rész, 400-700 átlagmóltömegű, 2060 mgKOH/g savszámú, 60-80 mgKOH/g elszappanosítási számú, 65-80 ’C cseppenéspontú oxidált cerezint;

- 100-200 m rész 400-700 molekulatömegű, 1540 mgKOH/g savszámú, 55-85 mgKOH/g elszappanosítási számú, 50-70 ’C cseppenéspontú oxidált mikrokristályos paraffint; majd ezeknek a komponenseknek az elegyéhez a savszámra számítva sztöchiometrikus mennyiségű amint

- például aromás amint, 5-16 szénatomos alifás vagy alifás-aromás amint, diciklohexil-amint, mono-, diés/vagy trietanolamint adunk, továbbá 4-15 tömeg3

HU 205776 Β rész csersavat és/vagy foszforsavat;

e) 0,05-0,3 m% ismert antioxidáns adalék; célszerűen 2,6-(di(tercier-butil)-4-metil-fenol.

Az e) komponenst célszerűen azt követően keveqük be - előnyösen a komplex inhibitorkompozícióba amikor a csersawal és/vagy a foszforsawal már létrehoztuk a komplex sót az e) komponensben.

A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákkal részletesen ismertetjük.

1. példa

2000 literes, mechanikus keveiővel ellátott, fűthető-hűthető duplikátoiba bemértük, 817,5 kg maradékolaj-extraktumot, amelynek a viszkozitása 100 ’Con 50 mm²/sec, lobbanásponlja pedig 250 ’C volt. Az alapolajat keverés közben 120 ’C-ra melegítettük, majd részletekben 30 kg 400 mPa.s ömledékviszkozitástí, 145 ’C lágyuláspontú, 30-as (0,1 mm) penetrációjú, -10 ’C üvegesedési hőmérsékletű, ataktikus polipropilént, 2,0 kg 15 000 molekulatömegű, 125 ’C cseppenéspontú polietilént adtunk hozzá keverés közben. A keverést 150 és 160 ’C között addig folytattuk, amíg a polimer tökéletesen fel nem oldódott Ezt követően az elegyhez hozzáadtunk 135 kg 400 átlagos molekulatömegű, 70 'C cseppenéspontú mikrokristályos paraffint, amely mintegy 30 perc alatt feloldódott. A tökéletes oldódást üveglapon ellenőriztük, majd beadagoltunk 0,5 kg 2,6-di(tercier-butil)-4-metil-fenolt.

Ezután részletekben beadagoltunk 15 kg korróziógátló, rozsdaátalakító inhibitort amelyet a következő komponensek összekeverésével állítottunk elő:

- 30Q m rész szulfonátoldat, amelyet 100 m rész vízből és 200 m rész mennyiségű, vazelin óleumos finomítása során keletkezett, 500 átlagmóltömegű, 50 mgKOH/g savszámú szulfonsav-nátriumsóból készítettünk;

- 100 m rész oxidált cerezin, amelynek móltömege 600, savszáma 28 mgKOH/g, elszappanosítási száma 60 mgKOH/g, cseppenéspontja 70 ’C;

- 200 m rész oxidált mikrokristályos paraffin, amelynek mőltömege 400, savszáma 35 mgKOH/g, elszappanosítási száma 72 mgKOH/g, cseppenéspontja 61 ’Cvolt.

Az elegyhez ezután hozzátettünk még

- 13,6 m rész diciklohexilamint és

- ll,0m rész 75%-os foszforsavat, majd a keverést még egy órán át folytattuk, amíg a kivett minta teljesen homogén nem lett. Ezután a készterméket patent hordókba fejtettük.

2. példa

Az 1. példában ismertetett eljárással az alábbi komponensekből készítettünk védő-kenőanyagot:

863,5 kg maradékolaj-extraktum, amelynek a viszkozitása 100 ’C-on 30 mm²/sec, a lobbanáspontja 215’C;

kg ataktikus polipropilén, amelynek az ömledékviszkozitása 80Q mPa.s, a lágyuláspontja 150 ’C, a penetrációja (0,1 mm) 25, az üvegesedési hőmérséklete -12’C;

kg 20 000 molekulatömegú, 135 ’C cseppenéspontja polietilén;

kg mikrokristályos cerezin, amelynek a móltömege 700, a cseppenéspontja 80 ’C;

1,5 kg 2,6-di(tercier-butil)-4-metil-fenol;

kg korrózíógátló rozsdaátalakító inhibitor, amelynek összetevői:

- 200 m rész mennyiségű, 400 átlagos molekulatömegű, 53 mgKOH/g savszámú, kén-trioxidos eljárással előállított pettóleum-szulfonsav-kálium-só, 100 m rész vízzel készült oldata;

- 100 m rész 450 átlagos móltömegű, 32 mgKOH/g savszámú, 68 mgKOH/g elszappanosítási számú, 72 ’C cseppenéspontú, oxidált cerezin,

- 200 m rész 700 átlagos mőltömegú, 17 mgKOH/g savszámú, 55 mgKOH/g elszappanosítási számú, 70 ’C cseppenéspontú, oxidált mikrokristályos paraffin,

- 11,2 m rész normál-oktil-amin,

- 16,0 m rész csersav.

3. példa

Az 1. példában ismertetett eljárással az alábbi komponensekből készítettünk védő-kenőanyagot:

839 kg maradékolaj-extraktum, amelynek a viszkozitása 100 ’C-on 40 mm²/sec, a lobbanáspontja 230’C;

kg ataktikus polipropilén, amelynek az ömledékviszkozitása 1000 mPa.s, a penetrációja (0,1 mm) 15, a lágyuláspontja 146 ’C, az üvegesedési hőmérséklete -5°C;

kg 5000 molekulatömegú, 120 ’C cseppenéspontú polietilén;

kg mikrokristályos paraffin, mőltömege 500, cseppenéspontja 60 ’C;

kg 2,6-di(tercier-butH)-4-metil-fenol;

kg kórróziógáűó, rozsdaátalakító inhibitor, amelynek összetevői:

- 100 m rész 300 átlagmóltömegű, 57 mgKOH/g savszámú kénsavas eljárással előállított petróleumszulfonsav-nátrium-só 100 m rész csapvizben feloldva;

- 100 m rész 700 átlagmóltömegű, 60 mgKOH/g savszámú vazelin kénsavas finomításakor keletkezett szulfonsav-nátrium-só;

- 100 m rész 700 átlagos mólíömegű, 21 mgKOH/g savszámú, 62 mgKOH/g elszappanosítási számú, 76’C cseppenéspontú oxidált cerezin;

- 200 m rész, 500 átlagos mőltömegú, 30 mgKOH/g savszámú, 78 mgKOH/g elszappanosítási számú, 66 ’C cseppenéspontú oxidált mikrokristályos paraffin;

- 14,5 m rész trietanolamin;

- 9,0 m rész 75 m%-os foszforsav.

Az 1., 2. és 3. példa szerinti sodronykötél kenőanyagok minőségi jellemzőit összehasonlítottuk a forgalomban levő OLVIKOR-500 és ELASKON 20 termékekkel. A védőanyagokat 15 mg/cm² rétegvastagságban vittük fel a kísérleti lemezekre. · · Amint az a táblázatból látható, a találmány szerinti

HU 205 776 Β termékek úgy korróziós, mint mechanikai szempont- ból jobbnak bizonyultak a referencia-anyagoknál. /. táblázat

Az összehasonlító vizsgálatok eredményei

példa	1. példa szerinti	2. példa kenőanyag	3. 500	OLVIKOR* 20	ELASKON	A DE 3 211529. sz. szabadalmi leírás 1, példája szerinti termék
Lobbanáspont (nyílttéri), ’C	250	245	248	210	205	208
Cseppenéspont,	70	78	85	70	65	67
Lecsurgási hajlam 90± 2’C-on, m%
30 perc vizsgálati idő után	0	0	0	6	9	4
Fraas töréspont, °C	-42	-40	-44	-34	-32	-24
Penetráció, 1/10 mm	155	152	154	156	160	150

Korróziós vizsgálatok:

A védőanyagokat 15 mg/cm² rétegvastagságban vittük fel a vizsgálandó kísérleti lemezekre Kán-dioxid-állósági vizsgálat 0,066 térfogati

SQ2, ciklusszám a korrózió jelentkezéséig	10	8	10	6	6	4
3 m%-os nátrium-klorid oldatba lógatva a korrózió mértéke 40 nap után, %	0	0	0	10	15	20
Kitéri vizsgálat, agresszív környezetben,
korrózió mértéke 40 nap után, %	0	0	0	5	10	15
Egyforma rozsdás lemezeken mért rozsdaátalakító
hatás: a korrózió mértéke %-ban 10 nap után	0	0	0	100	100	100

^xa 167 184. sz. magyar szabadalom szerinti tennék

II. táblázat

Al EP-hatás összehasonlító vizsgálata*

	Hegedési terhelés, F(N)	Súrlódási tényezó 800 N terhelés mellett	A kopásnyom átlagos átmérője 400 terhelésn 1 órás vizsgálat után mm
A DE 3211529. sz. szabadalmi leírás 1. példája szerinti termék	2060	0,0581	0,506
A HU 167 814. sz. szabadalmi leírás szerinti tennék	1980	0,0496	0,523
ELASKON 20	1870	0,0584	0,487
A találmányunk 1. példája szerinti termék	2500	0,0388	0,345
A találmányunk 2. példája szerinti termék	2480	0,0384	0,348
A találmányunk 3. példája szerinti termék	2450	0,0381	0,334

A táblázat adatai egyértelműen bizonyítják, hogy a találmányunk szerinti termékek súrlódási szempontból, a kopáscsökkentés és a hegedési terhelés (vagyis az EP-hatás) szempontjából is lényegesen felülmúlják 60 >-( az eddig ismert, hasonló célra használt termékeket. Ennek a sodronyköteleknél igen nagy a jelentősége, mert a sodronykötelek nagyobb sebességű igénybevétel esetén jelentős mértékben kopnak, nagyobb terhe1

HU 205776 Β léseknél lökésszerű igénybevételeknél, illetve akadozó súrlódásnál az úgynevezett „stick-slip” esetében beárgódnák és -adott esetben mindezek eredményeként összehegedések is létrejöhetnek.

Claims (2)

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Kenőanyag-kompozíciók sodronykötelek telítésére, konzerválására és utókenésére ásványolaj eredetű szénhidrogénolaj-, polimer- valamint paraffin- és/vagy cerezintartalommal, azzal jellemezve, hogy

a) 75-90 tömeg% mennyiségben 100 ’C-on 3050mm²/sec viszkozitású, 200 ’C feletti lobbanáspontú, nagyviszkozitású ásványolajok, célszerűen N-metil-pirroIidonos finomítása során keletkező maradékolaj-extraktumot,

b) 2-10 m% 500-50 000 áűagmóltömegű polimer adalékot, célszerűen 2-5 m% mennyiségben 1001000 mPa.s átlagos ömledékviszkozitású, gyűrűsgolyós módszerrel vizsgálva 145’C lágyulás pontú, 15-30x0,1 mm penetrációjú, (-5)-15 ’C üvegesedési hőmérsékletű ataktikus polipropilént, 0,22,0 m% 5000-20 000 átlagos molekulatömegű, 120-135 ’C cseppenéspontú polietilént, valamint - adott esetben - 0,5-5 m% 1000-15 000 átlag molekulatömegű poliizobutilént és/vagy szénhidrogéngyantát,

c) 2-15 tömeg% 300-700 áüagmolekulatömegű, 6080 ‘C cseppenéspontú mikrokristályos paraffinés/vagy cerezinfinomítványt,

d) 0,5-2,5 tömeg% mennyiségben koiróziógátló, egyben rozsdaátalakító, EP és kopáscsökkentő hatással rendelkező,

- 100-200 tömegrész 300-700 átlagos molekulatömegű, 40-60 mgKOH/g savszámú petróleumszulfonsavak alkálifémsóínak és/vagy 300-700 átlagos molekulatömegű, 40-60 mgKOH/g savszámú, vazelin és/vagy fehérolaj kénsavas, óleumos vagy kéntrioxidos finomítása során melléktermékként keletkező, 300-700 móltömegű, 40-60 mgKOH/g savszámú szulfonsav-elegyek alkálifémsőinak 50200 tömegrész vízzelkészített oldatából;

- 50-100 tömegrész, 400-700 móltömegű, 2060 mgKOH/g savszámú, 60-80 mgKOH/g elszappanosítási számú, 65-80 ’C cseppenéspontú oxidált cerezinből;

- 100-200 tömegrész, 400-700 mőltömegű, 1540 mgKOH/g savszámú, 55-85 mgKOH/g elszappanosítási számú, 60-70 ’C cseppenéspontú oxidált mikrokristályos paraffinból;

- az előző három komponens elegyének savszámára számítva sztöchiometrikus mennyiségű aminvegyületből - célszerűen 5-16 szénatomszámú alifás aminból, aromás aminból, alifás-aromás aminból, diciklohexil-aminból, mono-, di- és/vagy trietanolaminból;és

- 4-15 tömegrész csersavból és/vagy foszforsavból előállított komplex inhibitorkompozíciőt; és

e) 0,05-0,30 m% ismert antioxidáns adalékot tartalmaz.

2. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy 84-88 tömeg% mennyiségben 3050 mm²/secÁ00 ’C maradékolaj-extraktumot, 3-4 tömeg% mennyiségben 145 ’C lágyuláspontú ataktikus polipropilént, 0,4-1,0 m% 5000-20 000 mőltömegű 120-135 ’C cseppenéspontú polietilént, 7-8 tömeg% mennyiségben 60-80 ’C cseppenéspontú mikrokristályos paraffin- és/vagy cerezinfinomítványt, 0,8-1 (2 tömegé mennyiségben korrőziógátló és egyben rozsdaátalakító komplex inhibitorkompozíciőt, 0,1-0,15 tőmeg%2,6-di(tercier-butil)-4-metiI-fenolt tartalmaz.