HU210022B - Highly lubrifying, non toxic and biologically degradable grease composition - Google Patents
Highly lubrifying, non toxic and biologically degradable grease composition Download PDFInfo
- Publication number
- HU210022B HU210022B HU29091A HU29091A HU210022B HU 210022 B HU210022 B HU 210022B HU 29091 A HU29091 A HU 29091A HU 29091 A HU29091 A HU 29091A HU 210022 B HU210022 B HU 210022B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- weight
- oil
- additive
- pref
- bis
- Prior art date
Links
Abstract
Description
A találmány tárgya nagy kenőképességű, toxicitásmentes és biológiailag lebontható kenőzsír-kompozíció.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a high lubricity, non-toxic and biodegradable grease composition.
A kenőanyagok környezetbarát jellegének fokozása, azaz toxicitásuk minimalizálása és a természeti környezetre való veszélyességük csökkentése, természetes (biológiai) lebonthatóságuk javítása a kenőanyagfejlesztés viszonylag új tendenciája. Napjainkban azonban, amikor a természeti környezet károsodása világszerte egyre növekvő méreteket ölt, a környezetvédelmi szempontok jelentősége a gazdaság különböző területein nő. A környezetszennyező források közül viszonylag kis, de az okozott szennyezés általában koncentráltjelentkezése miatt nem elhanyagolható jelentőségű a világon évente gyártott mintegy 40 millió tonna különböző kenőanyag. Ezen anyagok egyik része előbb-utóbb valamilyen módon elég, így elsősorban légszennyező hatásuk jelentkezhet, másik részük azonban közvetlenül a környezetbe jut, ahol talaj- és vízszennyező hatásuk érvényesül. A kenőanyagokon belül a talaj- és vízszennyező források elsősorban a két- és négyütemű motorolajok és hidraulikafolyadékok. Ezekhez képest a kenőzsírok veszélyessége már nagyságrendileg kisebb volumenű felhasználásuk miatt is csekélyebb, ezt még tovább mérsékli, hogy a zsírkenés fajlagos kenőanyagvesztesége is csekély. Mindazonáltal természetes, hogy környezetbarát kenési rendszereknél ahhoz illeszkedő kenőzsírra van szükség. Tekintve azt, hogy a környezetbarát kenőanyagok alkalmazása ma még mindenhol csak célkitűzés, a kifejezetten ilyen kenőanyagok speciális - a jelenleg alkalmazott kenőanyagoktól esetleg eltérő - tulajdonságaihoz tervezett berendezések nincsenek. Az esetenként kifejlesztett környezetbarát kenőanyagoknak - így kenőzsíroknak - tehát a hagyományos, nagy kenőképességű kenőanyagokra tervezett készülékekben kell megfelelniük, vagyis a környezetbarát kenőanyagok pusztán környezetbarát jellege a legtöbb potenciális felhasználási helyen nem elégséges, műszaki jellemzőik terén is ki kell elégíteniük az igényeket a készülékek áttervezése, módosítása nélkül.Increasing the environmental friendliness of lubricants, that is, minimizing their toxicity and reducing their hazard to the natural environment, and improving their (biodegradable) biodegradability is a relatively new trend in lubricant development. However, nowadays, as the degradation of the natural environment is increasing worldwide, the importance of environmental aspects is increasing in different areas of the economy. Of the sources of environmental pollution, the 40 million tons of different lubricants produced worldwide each year are relatively small, but because of the concentrated nature of the pollution they cause, they are not negligible. Some of these materials will sooner or later be somehow enough to cause their primary air pollution effects, but some of them will be released directly into the environment where they will be soil and water polluting. Within lubricants, sources of soil and water pollution are primarily two- and four-stroke engine oils and hydraulic fluids. Compared to these, the hazards of lubricating greases are reduced due to their smaller volume use, which is further reduced by the fact that the specific lubricant loss of grease lubrication is low. However, it is natural that environmentally friendly lubrication systems require a suitable lubricating grease. Given that the use of environmentally friendly lubricants is still a goal everywhere, there are no equipment specifically designed for the specific properties of such lubricants, which may be different from those currently used. Occasionally, environmentally-friendly lubricants, such as greases, must therefore be compatible with conventional, high-lubricity lubricants, meaning that the purely eco-friendly nature of eco-friendly lubricants is not sufficient in most potential applications, and needs to be redesigned without.
A természetbejutó anyagok biológiai lebonthatósága alapvetően attól függ, hogy az alacsonyabb vagy magasabb rendű élőlényekre nézve mérgezők-e, illetve, hogy a talajban és természetes vizekben levő egyszerű szervezetek és/vagy a természet kémiai hatásai milyen mértékben és sebességgel képesek azokat feldolgozni/megemészteni és természetazonos anyaggá átalakítani. A kenőanyagok toxicitásának csökkentése vagy teljes megszüntetése (például élelmiszeripari kenőanyagok esetén) napjainkban megfelelő alapanyagok használatával lényegében műszakilag megoldott, nehezebb a lebonthatóság biztosítása. A kenőanyagok tömegének meghatározó részét különböző szénhidrogének képezik, ezek lebomlása a biológiai oxidáció révén először hosszú láncú karbonsavakat eredményez, amelyek további feldolgozása részben aminosavak és sejtanyag felépítéséhez, részben a zsírsav-cikluson keresztül szén-dioxidig és vízig történő teljes oxidációhoz vezet. A különböző szénhidrogének biológiai oxidációval szembeni ellenállása rendkívül eltérő, a legkevésbé éppen a kenőanyagokban gyakran alkalmazott ásványi eredetű, nafténes és aromás szénhidrogéneket támadják meg a baktériumok. G. Tesan és D. Barbosa Brazíliában, trópusi klímában végzett vizsgálatai szerint [Water Science and Technology, 9., 99-105, (1987)] a talajban jól elkevert ásványolajok 44 nap múlva még 50-60 tömeg%-ban, 3 hónap múlva is átlagosan 26 tömeg%-ban jelen voltak. Ezen belül az aromás jellegű minták stabilitása jóval nagyobb volt. Mérsékelt, vagy éppen hideg éghajlati viszonyok között a bomlás rendkívül lelassul, a szennyező hatás időtartama több évtized lehet.The biodegradability of naturally occurring substances depends essentially on their toxicity to inferior or higher organisms and to what extent and at what speed simple organisms in the soil and natural waters and / or the chemical effects of nature are able to process / digest them to material. Reducing or completely eliminating the toxicity of lubricants (for example in the case of food grade lubricants) is nowadays technically technically feasible, and it is more difficult to ensure degradability. The bulk of lubricants are various hydrocarbons and their degradation through biological oxidation first results in long-chain carboxylic acids, which are further processed, in part, to form amino acids and cellular material, and partly to complete oxidation to carbon dioxide and water through the fatty acid cycle. The resistance of different hydrocarbons to biological oxidation is extremely variable, with the least amount of mineral, naphthenic and aromatic hydrocarbons commonly used in lubricants being attacked by bacteria. According to a study by G. Tesan and D. Barbosa in tropical climate in Brazil (Water Science and Technology, 9, 99-105, 1987), mineral oils well mixed in soil after 44 days are still 50-60% by weight for 3 months. after an average of 26% by weight. In particular, the stability of aromatic samples was much higher. Under moderate or even cold climatic conditions, decomposition is extremely slow and the duration of the pollution may be several decades.
A kenőanyagok biológiai lebonthatóságának mérésére elvileg sokféle lehetőség van, így a lebomlás során felszabaduló hő, víz, széndioxid mennyiségének meghatározása, továbbá a kémiai és biológiai oxigénigény változásának mérése, azonban ezek az egyéb területeken hasznos módszerek éppen a kenőanyagoknál - sok komponenst tartalmazó összetételük zavaró hatása miatt - rendkívül megbízhatatlanok és alig használhatók [M. Wölz: Tribologie und Schmierungstechnik, 1988, 118-124). Az egyetlen szabványosított, valóban elterjedten és elismerten alkalmazott módszer a kétütemű csónak-motorolajok biológiailag lebonthatóságát vizsgáló CEC-L-33-T-82 módszer, amely baktériumtenyészettel beoltott vizes közegű minták szénhidrogén szubsztráttartalmának változását követi nyomon infravörös spektroszkópiai méréssel 7 vagy 21 napon keresztül. A módszer százalékosan fejezi ki az adott időszak alatt bekövetkező lebomlás mértékét. A kialakult nemzetközi gyakorlat a 21 napos vizsgálat során 67-85% közti mértékben lebomló anyagokat ismeri el biológiailag jól lebonthatónak, kitűnő a 85%-nál nagyobb mértékben lebomló anyagok biológiai lebonthatósága.There are many different ways to measure the biodegradability of lubricants, including the amount of heat, water, carbon dioxide released during decomposition, and changes in chemical and biological oxygen demand, but these are useful methods in lubricants in other fields because of their confusing composition - extremely unreliable and barely usable [M. Wolz: Tribologie und Schmierungstechnik, 1988, 118-124). The only standardized, truly widespread and well-established method is the CEC-L-33-T-82 method for the biodegradability of two-stroke boat engine oils, which monitors changes in the hydrocarbon substrate content of aqueous media samples inoculated with bacteria over 21 days or by infrared spectroscopy. The method expresses the percentage of degradation over a given period. The established international practice in the 21-day study recognizes 67-85% of the biodegradable substances as excellent, with excellent biodegradability of the substances that are greater than 85%.
Más használható eljárás hiányában a CEC-L-33-T82 módszer a kétütemű csónakmotor-olajokon kívül alapolajok, alapanyagok, négyütemű motorolajok és egyéb kenőanyagok biológiai lebonthatóságára nézve is általános hivatkozási alappá vált. Az eljárás viszont éppen kenőzsírokra eleve nem alkalmazható, mivel a kenőanyag oldatba vitelére, illetve azt követő spektroszkópiai vizsgálatához történő extrahálásához széntetraklorid oldószert alkalmaz, amely a kenőzsírok sűrítő anyagait (szappanokat) csapadék formájában kiválasztja.In the absence of another usable method, the CEC-L-33-T82 method has become a general reference for the biodegradability of base oils, base materials, four-stroke engine oils and other lubricants, in addition to two-stroke marine engine oils. However, the process is not applicable to lubricating greases in the first place because it uses a carbon tetrachloride solvent to extract the lubricant into the solution and subsequently extract it for spectroscopic examination, which selects the thickeners (soaps) of the lubricating grease in the form of a precipitate.
A kenőanyagok biológiai lebonthatósága alapvetően a tömegük döntő részét képező kenőkomponenstől függ. A 21 napos, CEC-L-33-T-82 módszer szerinti vizsgálat során a kenést szolgáló, kőolaj eredetű bázisolajok 15-30%-a, a fehérolajok 25-35%-a bomlik le. A szintetikus olajok közül a poliéterek 10-20%-a, az észterolajok 5-92%-a bomlik le. Ezzel szemben a természetes növényi olajok 100%-a, különböző származékaik 70-98%-a bomlik le.The biodegradability of lubricants is fundamentally dependent on the lubricant component which forms the bulk of their weight. In a 21-day study according to CEC-L-33-T-82, 15-30% of the base oil used for lubrication and 25-35% of the white oil is degraded. Of the synthetic oils, 10 to 20% of the polyethers and 5 to 92% of the ester oils are degraded. In contrast, 100% of the natural vegetable oils and 70-98% of their various derivatives are degraded.
A kenőanyagok biológiailag lebonthatóvá tételére ásványolajok helyett igen sokféle szintetikus kenőanyagot alkalmaznak. így például hidraulikafolyadékokra a 3 630 898 számú USA-beli szabadalmi leírás Rm NHn általános képletű folyadékokat javasol, amely képletbenA wide variety of synthetic lubricants are used to make biodegradable lubricants instead of mineral oils. For example, for hydraulic fluids, U.S. Patent No. 3,630,898 proposes fluids of the formula R m NH n , wherein
HU 210 022 ΒHU 210 022 Β
R jelentése 2-12 szénatomos hidroxi-alkil-csoport, m értéke 1 és 3 közötti szám, és n értéke 0 és 2 közötti szám.R is a C2-C12 hydroxyalkyl group, m is a number from 1 to 3 and n is a number from 0 to 2.
Hasonló célra a 3 791 975 számú USA-beli szabadalmi leírás RnX általános képletű vegyületet javasol, amely képletbenFor a similar purpose, U.S. Patent No. 3,791,975 proposes a compound of the formula R n X wherein:
R jelentése 1-18 szénatomos alkilcsoport,R is C 1 -C 18 alkyl,
X jelentése nyílt szénláncú észter, zsírsav vagy aromás karbonsav, és n értéke 1 vagy 2.X is an open chain ester, a fatty acid or an aromatic carboxylic acid, and n is 1 or 2.
Motorolajokban és más kenőanyagokban jó biológiai lebonthatóság érhető el például di-2-etil-hexil-szebacát észterolajjal.In motor oils and other lubricants, good biodegradability is achieved, for example, with di-2-ethylhexyl sebacate ester oil.
Kenőzsíroknál biológiailag lebonthatónak és megfelelő adalékolás mellett környezetbarát jellegűnek tekinthetők egyes észterolajokkal és olajoldható poliglikolokkal készült termékek, ezeknél a költséges és műszaki csúcsteljesítményt nyújtó anyagoknál azonban a biológiai lebonthatóság és a környezetbarát jelleg általában sokadrangú szempont, amit általában nem is említenek. Az e tekintetben leginkább kézenfekvő anyagok, a növényi olajok e célra való alkalmazása napjainkig periférikus, noha számos tulajdonságuk kedvező kenőfolyadékká teszi ezeket. Az ásványi olajokhoz képest viszkozitásindexük nagyobb, folyadékfilm-szilárdságuk, azaz nyomás általi terhelhetőségük nagyobb, habzási és deemulgeálódási jellemzőik kedvezőbbek [A. Hugman: Technisches Symposium, Stuttgart Hohenheim, 1989. Apr. 12-14.]. Fenti tulajdonságaik mindegyik típusú kenőanyag esetében előnyösek, 1950-ig így a legtöbb gépjármű sebességi rekord felállításnál - ahol a kenőanyag élettartama nem elsődleges szempont - motorolajként közönséges ricinusolajat használtak [Castrol LTD, 1974, Wheels, wings and water, 4, London, Castrol Ltd.].Products made with ester oils and oil-soluble polyglycols are considered to be biodegradable and suitably doped with lubricating greases, but for these costly and highly technical high performance materials, biodegradability and environmental friendliness are generally not mentioned. The most obvious material in this regard, vegetable oils for this purpose, are still peripheral to this end, although their many properties make them a favorable lubricant. Compared to mineral oils, they have a higher viscosity index, greater fluid film strength, i.e. pressure loading, and better foaming and de-emulsification characteristics [A. Hugman: Technisches Symposium, Stuttgart Hohenheim, April 12-14, 1989.]. Their above properties are advantageous for all types of lubricants, and by 1950 most castor oil was used as motor oil for setting speed records where lubricant life is not a priority [Castrol LTD, 1974, Wheels, Wings and Water, 4, London, Castrol Ltd. ].
A növényi olajoknak azonban jelentős hátrányaik is vannak, amelyek miatt - noha az ókortól kezdve a kenőzsírok szokásos bázisolajai voltak - az ipari forradalom kezdete, a műszaki követelmények fokozódása óta kenőzsírokban leginkább csak szappanképző anyagként kerülnek alkalmazásra. Legfőbb hátrányuk, hogy telítetlen jellegük miatt hajlamosak az oxidációra, oxidációs termékeik a kenőanyagot elgyantásítják, tulajdonságait alapvetően megváltoztatják. A kenőanyagokban szokásosan alkalmazott adalékokat rosszul fogadják be, azok hatása részben nem is jut érvényre, így alaptulajdonságaik adalékolással többnyire csak nagyon korlátozottan és bizonytalanul javíthatók [G. H. Thomley, Autó Course, 1953/31-4], Ezen okok miatt kenőfolyadékként való alkalmazásuk napjainkig csak bizonyos, műszaki szempontból csekélyebb követelményeket támasztó kenési helyeken (lánchajtások, fűrészgépek, kétütemű motorok) ért el említhető részarányt.However, vegetable oils also have significant disadvantages which, although they have been the standard base oils for lubricating greases since antiquity, have been used in lubricating greases only as soap-forming agents since the beginning of the industrial revolution. Their main disadvantage is that they are prone to oxidation due to their unsaturated nature, their oxidation products resin the lubricant and fundamentally change their properties. Additives commonly used in lubricants are poorly accepted and their effect is partially ineffective, so that their basic properties can only be improved with very limited and insecure properties [G. H. Thomley, Car Course, 1953 / 31-4] For these reasons, their use as lubricant fluid has, to date, only reached a certain proportion of lubrication points with less stringent requirements (chain drives, saws, two-stroke engines).
Növényi olajok kenőzsírok kenőfolyadékaként való alkalmazása napjainkban alig ismert. 1983-ban R. Hissa vizsgálta Brazíliában különböző növényi olajok felhasználhatóságát lítiumbázisú kenőzsírok előállítására (NLGI Spokesman, 1983. March., 426-432). Célja nem a kenőanyag környezetbarát jellegének erősítése, hanem ásványolajimport helyettesítése volt. A növényi olajokat ásványi olajpárlatokkal keverve alkalmazta, mennyiségük a kenőzsírokban nem érte el a 60 tömeg%-ot. A zsírok jó kenési jellemzőkkel rendelkeztek, azonban korróziós inhibitálásukat és oxidációval szembeni stabilizálásukat nem sikerült megoldani, az ASTM D-942 szabvány szerinti oxigénbomba módszerrel vizsgálva (gyakorlatilag azonos megfelelője az MSZ 11705 szabvány szerinti vizsgálat) 100 °C hőmérsékleten, 100 óra időtartam esetén az oxigén-nyomásesés 0,18-0,64 M Pa volt. A kenőzsírok nagynyomású (EP) adalékolásával kapcsolatban nem végzett kísérleteket:The use of vegetable oils as lubricating fluids for greases is scarcely known today. In 1983 R. Hissa investigated the utility of various vegetable oils for the production of lithium-based lubricating greases in Brazil (NLGI Spokesman, March 1983, 426-432). Its purpose was not to enhance the environmental friendliness of the lubricant but to replace mineral oil imports. The vegetable oils were used in blends with mineral oil distillates and their content in lubricating greases was less than 60% by weight. Greases had good lubricating properties, but their corrosion inhibition and oxidation stabilization could not be solved when tested by the ASTM D-942 Oxygen Bomb Method (practically equivalent to MSZ 11705 test) at 100 ° C for 100 hours. pressure drop was 0.18-0.64 M Pa. No high pressure (EP) additive for lubricating grease has been tested:
1985-ben szintén ásványolaj és növényi olaj keverékeivel végeztek hasonló kísérleteket nátriumbázisú kenőzsírok előállítására [NLGI Spokesman, 1985 May, 65-72). A fenti nehézségek még fokozottabban jelentkeztek, az említett oxigénbomba módszerrel a nyomásesés 100 °C, 100 óra esetén 0,63-0,70 MPa volt.Similar attempts were made in 1985 to make sodium-based lubricating greases with mineral oil and vegetable oil mixtures (NLGI Spokesman, May 1985, 65-72). The above difficulties were exacerbated by the pressure drop of 100 ° C at 100 ° C in the case of the said oxygen bomb method.
Növényi olaj kenőfolyadék alkalmazását ismerteti a 848 794 számú belga szabadalmi leírás, amely vasúti síntartó lemezek és csavarok lágy kenőzsírjára vonatkozik. A növényi olaj oxidálódását ez esetben nem gátolni, hanem fokozni igyekeznek. A félfolyékony állapotban, könnyen felvitt kenőanyag növényi olajtartalmának oxidálódása ugyanis előnyként jelentkezik, mivel masszív gyantává szilárdulva tartós, tapadó réteget eredményez, amely ellátja a kenési és korrózióvédelmi feladatokat.The use of vegetable oil lubricating fluid is described in Belgian Patent No. 848,794, which relates to a soft lubricating grease for railway track plates and bolts. In this case, the oxidation of the vegetable oil is not inhibited but enhanced. The oxidation of the vegetable oil content of the lubricant, which is easily applied in the semi-liquid state, has the advantage that, when solidified into a solid resin, it produces a durable adhesive layer which performs the functions of lubrication and corrosion protection.
Kísérleti munkánk kiindulópontja az volt, hogy a különböző célú kenőzsíradalékok típus- és fajtaválasztéka, minőségi színvonala a korábbihoz képest jelentősen nőtt. A találmány célkitűzése olyan adalékrendszer kidolgozása, amely a növényi olajok fenti hátrányait megszünteti, és ezáltal az ásványolaj alapú kenőzsírokéhoz hasonló kenőzsírminőség elérését teheti lehetővé a környezetvédelmi szempontból előnyösebb növényi olaj kenőfolyadékkal is.The starting point of our experimental work was that the type and variety of lubricant additives for different purposes, their quality level has significantly increased compared to the previous one. It is an object of the present invention to provide an additive system that overcomes the above disadvantages of vegetable oils and thereby enables a lubricating fluid quality similar to that of mineral oil based lubricants to be obtained with an environmentally advantageous vegetable oil lubricating fluid.
Megállapítottúk, hogy a nagynyomású adalékok közül a növényi olajokkal kivételesen jó összeférhetőséget és hatásosságot mutatnak a hamumentes ditiokarbamátok, így a metilén-bisz-dibutil-ditiokarbamát, és az ezekkel növényi olaj közegben (is) nagynyomású adalék hatásnövelését mutató kénezett észterek vagy olefinek és/vagy tri(para-krezil)-foszfát. E termékek nem mérgezőek, nehézfém-, sőt hamumentesek, így a természeti környezetben maradéktalanul lebomlanak. Nagynyomású adalékként hatásuk külön-külön vagy kombinálva alkalmazva nemcsak eléri, de a növényi olaj jó filmszilárdsága miatt meg is haladja az ásványolaj alapú kenőzsírok jellemzőit.Among the high-pressure additives, it has been found that exceptionally good compatibility and efficacy with vegetable oils is demonstrated by the presence of ash-free dithiocarbamates, such as methylene bis-dibutyldithiocarbamate, and sulfuric esters or tri (p-cresyl) phosphate. These products are non-toxic, heavy metal and even ash-free, so they are completely degraded in the natural environment. As a high-pressure additive, their action alone or in combination not only achieves the properties of mineral oil-based lubricating greases, but also because of the good film strength of vegetable oil.
A korróziós inhibitálásra, az alkil-dikarbonsav-anhidrid, illetve az imidazolin típusú vegyületeket találtuk a legmegfelelőbbnek, bár e célra sok más típusú adalék is alkalmas. Ezek önmagukban is hatásosak, egymással kombinálva azonban különösen előnyösek, és sós-vizes közeg ellen is hatásos védelmet nyújtanak.Alkyl dicarboxylic anhydride and imidazoline compounds have been found to be most suitable for corrosion inhibition, although many other types of additives are also suitable. They are effective on their own, but in combination with each other are particularly advantageous and also provide effective protection against a salt-water medium.
Kísérleteink során megállapítottuk, hogy az elsősorban nagynyomású adalékként alkalmazott, és emellett járulékos oxidációgátló tulajdonsággal is rendelke3In our experiments it was found that it is mainly used as a high pressure additive and also has an additional antioxidant property3
HU 210 022 Β ző hamumentes ditiokarbamátokkal egyes, a növényi olajokban önmagukban szintén elégtelen hatékonyságú oxidációs inhibitorok, így a fenil-(alfa-naftil)-amin, a 4,4’-bisz(szek-butil-amino)-difenil-metán a növényi olaj közegekben olyan erős hatásnövelést mutatnak, ami az oxidációs stabilitás eddig ismeretlen mértékű növelését teszi lehetővé.Certain oxidation inhibitors, such as phenyl (alpha-naphthyl) -amine, 4,4'-bis (sec-butylamino) -diphenylmethane, are also ineffective with vegetable ashless dithiocarbamates. in vegetable oil media, they show such potent enhancement that it has been possible to increase oxidation stability to an unknown extent.
A találmány nagy kenőképességű, toxicitásmentes és biológiailag lebontható kenőzsír-kompozíció, amely 65-95 tömeg% mennyiségben legfeljebb 125 g I2/l00 g telítetlenségű növényi olajat, 3-15 tömeg% alumíniumkomplex szappant, 0,2-1,0 tömeg% korróziós inhibitort, 0,3-2,0 tömeg% kopáscsökkentő adalékot, 1,0-3,0 tömeg% nagynyomású adalékot, 0,5-1,5 tömeg% oxidációs inhibitort és adott esetben legfeljebb 12 tömeg% ásványolaj-finomítványt tartalmaz.The present high lubricity, toxicitásmentes and biodegradable lubricating grease composition comprising an amount of 65-95% by weight up to 125 g I 2 / l00 g of unsaturated vegetable oil, 3-15% aluminum complex soap, 0.2 to 1.0% by weight of corrosion an inhibitor, 0.3-2.0% by weight anti-wear additive, 1.0-3.0% by weight high pressure additive, 0.5-1.5% by weight oxidation inhibitor and optionally up to 12% by weight mineral oil refining.
A találmány szerinti kompozíció korróziós inhibitorként alkil-dikarbonsav-anhidridet és/vagy imidazolinszármazékot, nagynyomású adalékként egyidejűleg oxidációs inhibitorok hatását fokozó metilén-bisz(dibutil-ditiokarbamát)-ot és/vagy egyéb hamumentes dialkil-ditiokarbamátot, míg oxidációs inhibitorként fenil-(alfa-naftil)-amint és/vagy 4,4’-bisz(szek-butilamino)-difenil-metánt tartalmaz.The composition according to the invention comprises alkyldicarboxylic anhydride and / or imidazoline derivative as corrosion inhibitor, methylene bis (dibutyldithiocarbamate) and / or other ash-dialkyldithiocarbamate, as a high-pressure additive, and / or other ash-free dialkyldithiocarbamate. naphthyl) amine and / or 4,4'-bis (sec-butylamino) diphenylmethane.
A találmány szerinti kompozíció előnyösen növényi olajként repceolajat, alumínium-komplex szappanként alumínium-hidroxid-sztearát-benzoátot, kopáscsökkentő adalékként trikrezil-foszfátot és/vagy kénezett észtert korróziós inhibitorként alkil-borostyánkősav-anhidridet és/vagy imidazolinszármazékot tartalmaz.Preferably, the composition according to the invention comprises rapeseed oil as an vegetable oil, aluminum hydroxide stearate benzoate as an aluminum complex soap, tricresyl phosphate and / or sulfuric ester as an anti-corrosion inhibitor and alkyl succinic anhydride.
A növényi olaj telítetlenségét az MSZ 3634-80 szabvány szerint vizsgáljuk. Az orto-krezil-foszfát-tartalom az összes foszfát legfeljebb 1 tömeg%-a.Vegetable oil unsaturation is tested according to MSZ 3634-80. The ortho-cresyl phosphate content is not more than 1% by weight of the total phosphate.
Fenti eredmények alapján a kenőzsírgyártásban szokásos módszerekkel növényi olaj alapolajokkal és alumínium-komplex szappan sűrítővei kenőzsírokat állítottunk elő, és a leírt adalékrendszerekkel adalékoltuk. Megállapítottuk, hogy a fenti adalékok előnyei azok együttes alkalmazásakor is fennállnak. Kivétel nélkül hamumentes anyagok voltak, melyek a környezetben maradéktalanul lebomlanak. A kenőzsírokban a szappan fémtartalmán kívül más hamuképző anyag nem volt. Ezeket a körülményeket, továbbá a zsírok fő tömegét képező növényi olaj teljes biológiai lebonthatóságát figyelembe véve a találmány szerinti kenőzsírok potenciálisan biológiailag lebontható, környezetbarát kenőanyagok.Based on the above results, lubricating greases were prepared with vegetable oil base oils and aluminum complex soap thickener by conventional methods for the manufacture of lubricating greases and were added with the described additive systems. It has now been found that the advantages of the above additives also exist when used together. All were ash-free materials, which are completely degradable in the environment. The lubricating grease contained no ash-forming material other than the soap's metal content. In view of these conditions and the total biodegradability of vegetable oil, which is the major weight of the fat, the lubricating greases of the present invention are potentially biodegradable, environmentally friendly lubricants.
A találmányt a következőben példákon keresztül mutatjuk be. A találmány szerinti kenőzsírok összetételét azThe invention will now be illustrated by the following examples. The composition of the lubricating greases according to the invention is as follows
1. és 3. példa mutatja be, míg az összehasonlító példaként közölt 2. és 4. példával igazoljuk a találmány szerinti antioxidáns adalékrendszer előnyeit. A példákban közölt hőmérsékletadatok anyaghőmérsékletre vonatkoznak.Examples 1 and 3 illustrate the advantages of the antioxidant additive system of the present invention by comparative examples 2 and 4. The temperature data given in the examples refer to material temperature.
1. példaExample 1
Egy kettős falú laboratóriumi zsírfőző üstbe bemérünk 2553 g finomított repceolajat (kinematikai viszkozitása 40 °C hőmérsékleten 35,5 mm1 2/s, jódszáma2553 g of refined rapeseed oil (kinematic viscosity at 40 ° C: 35.5 mm 1
104 g I2/100 g, savszáma 2,1 mg KOH/g, elszappanosítási száma 181 mg KOH/g), az üst fűtését és keverését elindítjuk. Amikor az olaj hőmérséklete eléri az 50 °Cot, beadagolunk 66 g technikai tisztaságú benzoesavat, majd ennek oldódása után 114 g alumínium-oxid-izopropilát-oldatot (oldószer: ásványolaj, alumíniumtartalom: 13,0 tömeg%), végül 100 °C-on 135 g szilárd sztearinsavat (savszáma 200,0 mg KOH/g). Az elegyet állandó keverés mellett 210 °C-ra fűtjük fel, majd azonnal hűteni kezdjük. 140 °C hőmérsékleten az üstbe adagolunk 30,0 g fenil alfa-naftil amint, majd 80 °C-on 45 g metilén-bisz(dibutil-ditiokarbamát- ot, 45 g kénezett észtert (kéntartalom 9 tömeg%), 7,5 g imidazolinszármazék korróziógátlót (kereskedelmi neve: Amine0, gyártó: CIBA-GEIGY) és 7,5 g alkilborostyánkősavanhidrid típusú korróziógátlót (kereskedelmi neve: KOMAD-602, gyártó: Komáromi Kőolajipari Vállalat). A keverést 60 0 C hőmérséklet eléréséig folytatjuk, majd a keletkezett híg hajtóműzsírt kivesszük, korundtárcsás kolloidmalomban 0,4 mm résmérettel megmunkáljuk, majd légtelenítjük. Az így előállított 1. számú kenőzsír lényeges minőségi jellemzőit az I. táblázat tartalmazza.Start 104 g I 2/100 g, an acid number of 2.1 mg KOH / g, a saponification value of 181 mg KOH / g), heating and mixing of the ladle. When the oil temperature reaches 50 ° C, 66 g of technical grade benzoic acid are added followed by 114 g of alumina isopropylate solution (solvent: mineral oil, aluminum content: 13.0% by weight), and finally at 100 ° C. 135 g of solid stearic acid (acid number 200.0 mg KOH / g). The mixture was heated to 210 ° C with constant stirring and immediately cooled. At 140 ° C, 30.0 g of phenyl alpha-naphthylamine are added to the vessel, followed by 45 g of methylene bis (dibutyldithiocarbamate), 45 g of sulfuric ester (9% sulfur content), 7.5 g at 80 ° C. imidazolinszármazék corrosion inhibitor (trade name: Amine0, manufactured by Ciba-Geigy) and 7.5 g alkilborostyánkősavanhidrid type corrosion inhibitor (trade name: coma-602, manufactured by Komárom Petroleum Company). stirring was continued at 60 0 C temperature is reached, and the resulting dilute grease is removed, machined in a corundum disk colloid mill with a 0.4 mm gap size and vented.
2. példaExample 2
A 2. számú kenőzsírt az 1. példában leírtak szerint eljárva állítjuk elő, azzal az eltéréssel, hogy a 140 °Con adagolt 30,0 g fenil-naftil-amin helyett 80 °C-on, a többi adalékkal együtt 30,0 g cink-dialkil-ditiofoszfát oxidációgátlót (kereskedelmi neve: Additin RC-4103, gyártó: Rein Chemie, Németország) adagolunk be. Az így előállított 2. számú kenőzsír lényeges minőségi jellemzőit az I. táblázat tartalmazza.Lubricating grease # 2 is prepared as described in Example 1, except that 30.0 g of zinc, together with the other additives, are added at 140 [deg.] C. instead of 30.0 g of phenylnaphthylamine. -dialkyl dithiophosphate oxidation inhibitor (trade name: Additin RC-4103, manufactured by Rein Chemie, Germany). The essential quality characteristics of lubricating grease # 2 thus obtained are given in Table I.
3. példaExample 3
Egy 6,3 m3 teljes térfogatú, hőközlő olajrendszerrel fűthető, illetve hűthető, kalodás keverővei ellátott duplikátorba 2317 kg, 1. példa szerinti repceolajat, majd a keverés és fűtés indítása után 168 kg technikai tisztaságú benzoesavat adagolunk. 80 °C hőmérsékleten az elegyhez adunk 875 kg, melegkamrában azonos hőmérsékletre melegített alumínium-oxid-sztearát-oldatot (oldószer: ásványolaj-finomítvány, alumíniumtartalom 4,1 tömeg%, sztearinsav-tartalom 41,0 tömeg%). 100 °C hőmérséklet elérésekor 35 kg 4,4’-bisz(szekbutil-amino)-difenil-metánt adagolunk az elegyhez, és az anyagot tovább hevítjük 205 °C véghőmérséklet eléréséig, majd hűteni kezdjük. 80 °C elérésekor 70 kg metilén-bisz(dibutil-ditiokarbamát-ot, 17,5 kg tri(parakrezil)-foszfátot, 8,75 kg 1. példa szerinti imidazolin típusú, és 8,75 kg 1. példa szerinti alkil-borostyánkősav-anhidrid korróziógátlót adagolunk az elegyhez, majd 1 óra időtartamú hűtés és keverés után a mintegy 3500 kg terméket homogenizáló berendezésben 15,0 M Pa nyomáson homogenizáljuk, és göngyölegekbe szereljük ki. Az így előállított 3. számú kenőzsír lényeges minőségi jellemzőit az I. táblázat tartalmazza.To a 6.3m 3 full volume heat-cooled oil cooled / cooled duplicator, 2317 kg of rapeseed oil of Example 1 are added followed by 168 kg of technical grade benzoic acid after stirring and heating. At 80 [deg.] C., 875 kg of alumina stearate solution (solvent: petroleum refining, aluminum content 4.1% by weight, stearic acid content 41.0% by weight) were heated to the same temperature in a warm chamber. Upon reaching 100 ° C, 35 kg of 4,4'-bis (sec-butylamino) diphenylmethane were added and the material was further heated to a final temperature of 205 ° C and then cooled. Upon reaching 80 ° C, 70 kg of methylene bis (dibutyldithiocarbamate), 17.5 kg of tri (paracresyl) phosphate, 8.75 kg of the imidazoline of Example 1 and 8.75 kg of the succinic acid of Example 1 Anhydride corrosion inhibitor is added, and after cooling and stirring for 1 hour, approximately 3500 kg of the product is homogenized in a homogenizer at 15.0 Pa and placed in containers. .
4. példaExample 4
3. példában leírtak szerint járunk el azzal az eltéréssel, hogy az 1. példában alkalmazott laboratóriumi zsírfő4The procedure described in Example 3 is followed except that the laboratory fat head used in Example 1
HU 210 022 Β ző üstbe az anyagok 3. példában leírt mennyiségének 1/1000-ed részét visszük be, továbbá a felfűtés során 100 °C hőmérsékleten 35 g 4,4’bisz (szek-butil-amino)difenil-metán helyett 35 g 2,6-di(terc-butil)4-metil-fenolt adagolunk. Az így előállított 4. számú kenőzsír lényeges minőségi jellemzőit az I. táblázat tartalmazza.Into a cauldron of 210 ° C, 1 / 1000th of the amount of the substances described in Example 3 was introduced, and 35 g instead of 4,4'-bis (sec-butylamino) diphenylmethane were heated at 100 ° C. 2,6-Di-tert-butyl 4-methylphenol is added. The essential quality characteristics of the lubricating grease thus obtained are given in Table I.
I. táblázatTable I
x: A mérés nem volt kiértékelhető,· a csapágyban levő zsír zsírszeru jellegét elvesztette, részben szívós gumiszerű anyaggá, részben morzsalékos rögökké állt össze.x: The measurement could not be evaluated, · the grease in the bearing lost its greasy character, partly consisting of tough rubbery material and partly friable lumps.
Az I. táblázatban az 1-4. példák szerinti termékek tulajdonságain kívül az összehasonlítás céljából feltüntetjük az ALUKOMPLEX-2 márkanevű, kereskedelmi forgalomban kapható, ásványolajalapú, nagynyomású adalékot tartalmazó alumínium-komplex kenőzsír általunk meghatározott jellemző adata it is.In Table I, Table 1-4. In addition to the properties of the products of Examples 1 to 4, the reference data provided by ALUKOMPLEX-2, a commercially available mineral oil-based high pressure lubricating grease containing mineral oil, are provided for comparison purposes.
Az 1-4. példákban alkalmazott adalékanyagok a hasonló, de ásványolaj kenőfolyadékkal készült kenőzsírhoz viszonyítva 2-5 kg-mal kisebb Timken OK terhelést biztosítottak.1-4. The additives used in Examples 1 to 2 gave a Timken OK load of 2-5 kg compared to a similar lubricating grease made with mineral oil.
A találmány szerinti kenőzsír-kompozíció tehát környezetbarát jellegű, azaz toxicitásmentes és biológiailag lebontható, emellett magas növényi olajtartalma ellenére az MSZ-11705 szerint végzett vizsgálattal megállapított oxidációs stabilitása olyan, hogy a 100 °C hőmérséklet és 100 óra időtartam vizsgálati körülmények esetén meghatározott oxigénnyomásesés nem haladja meg a 0,12 MPa értéket, míg mechanikai stabilitása, tárolási olajelválása, korrózióvédő, nagynyomású terhelési viszonyok között mutatott tulajdonságai elérik, illetve meghaladják a tisztán ásványolajokkal készült, kereskedelmi forgalomban lévő alumínium-komplex kenőzsírok szokásos minőségét.Thus, the lubricating grease composition of the present invention is environmentally friendly, i.e., non-toxic and biodegradable, and despite its high vegetable oil content, the oxidation stability as determined by test according to MSZ-11705 does not exceed the oxygen pressure drop determined at 100 ° C and 100 hours. 0.12 MPa, while its mechanical stability, oil separation properties, corrosion protection, high-pressure loading properties reach and exceed the standard quality of commercially available aluminum complex lubricating greases with pure mineral oils.
A találmány szerinti kenőzsír-kompozíció ilymódon a környezetbarát jelleg biztosítása mellett alkalmazható a szokásos ipari többcélú kenőzsírok helyett, miközben a műszaki követelményeket azonos vagy magasabb szinten elégíti ki.Thus, the lubricating grease composition of the present invention can be used in an environmentally friendly manner, instead of the usual industrial multipurpose lubricating greases, while meeting the technical requirements of the same or higher levels.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU29091A HU210022B (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Highly lubrifying, non toxic and biologically degradable grease composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU29091A HU210022B (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Highly lubrifying, non toxic and biologically degradable grease composition |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU910290D0 HU910290D0 (en) | 1991-08-28 |
| HUT60321A HUT60321A (en) | 1992-08-28 |
| HU210022B true HU210022B (en) | 1995-01-30 |
Family
ID=10948943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU29091A HU210022B (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Highly lubrifying, non toxic and biologically degradable grease composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU210022B (en) |
-
1991
- 1991-01-28 HU HU29091A patent/HU210022B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU910290D0 (en) | 1991-08-28 |
| HUT60321A (en) | 1992-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2181371C2 (en) | Consistent grease | |
| US4880551A (en) | Antioxidant synergists for lubricating compositions | |
| US4049563A (en) | Jet engine oils containing extreme pressure additive | |
| EP2935539B1 (en) | Grease composition | |
| IE59508B1 (en) | Grease composition | |
| US4555352A (en) | Lubricant additive | |
| US2401993A (en) | Corrosion resistant composition | |
| US2999066A (en) | Lubricant containing a calcium saltcalcium soap mixture and process for forming same | |
| JP2001247888A (en) | Grease composition | |
| KR20010023924A (en) | Lubricating compositions | |
| US5133888A (en) | Cruise missile engine bearing grease | |
| RU2720004C1 (en) | Protective grease | |
| US3133020A (en) | Extreme pressure lubricants | |
| US5763370A (en) | Friction-reducing and antiwear/EP additives for lubricants | |
| US4822505A (en) | Load-carrying grease | |
| US2999813A (en) | Lubricant comprising a sulfurized mineral oil and a polyvalent metal dithiocarbamate | |
| US3216939A (en) | Stabilization of lubricants | |
| US3652415A (en) | Lubricating compound | |
| CA2467809A1 (en) | Blends of three base oils and lubricating compositions based on them | |
| US5560848A (en) | Combination diphenyl amine-phenothiazine additive for improved oxidation stability in polyol ester based greases (Law236) | |
| HU210022B (en) | Highly lubrifying, non toxic and biologically degradable grease composition | |
| JP5349246B2 (en) | Silicone grease composition | |
| US2638446A (en) | Lubricant for pneumatic tools and the like | |
| US11053451B2 (en) | Lubricant composition for a speed reducer, and speed reducer | |
| US2506049A (en) | Lubricant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |