KR20130072780A - Developement nano hybrid grease having high temperature and high load-carrying property - Google Patents

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KR20130072780A
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Abstract

PURPOSE: A solid lubricating grease for high temperature and heavy load is provided to improve heat resistance, leakage resistance and load endurance as enabling high temperature, heavy weight and long-term lubrication. CONSTITUTION: Diurea is synthesized by adding a reaction raw material of thickener to base oil and then performing heating/stirring for reaction. Additive is blended to the Diurea. The additive is obtained by mixing one or more than one of nano complex solid material comprising graphite, boron compound, bentonite compound, molybdenum compound and polytetrafluoroethylene (PTEE) compound. The nano complex solid material mixes grease raw material comprising the base oil and the thickener at a ratio of 0.5-5 % for 95-99.5 %. [Reference numerals] (AA) Test item; (BB) Worked penetration,; (CC) Drop point,; (DD) Oil separation; (EE) Oxidation stability; (FF) Copperplate corrosion; (GG) Unit; (HH) German product; (II) Japanese product; (JJ) Invention middle submission (nanocarbon non-addition); (KK) Invention product; (LL) Note

Description

고온 고하중용 고체윤활 그리스{Developement nano hybrid grease having high temperature and high load-carrying property}Development nano hybrid grease having high temperature and high load-carrying property

본 발명은 고온 고하중용 고체윤활 그리스에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 고온과 고하중에 노출되더라도 제 기능을 충실하게 수행할 수 있는 그리스를 제공하여 고부가가치를 창출하면서 그리스를 이용하는 산업용 설비의 운용성을 향상시킬 수 있도록 한 그리스의 제공에 관한 것이다.The present invention relates to a solid lubricating grease for high temperature and high load, and more particularly, to provide a grease capable of faithfully performing its function even when exposed to high temperature and high load, thereby improving operability of an industrial facility using grease while creating high added value. It is about the provision of one Greek to help.

고온, 고하중, 장기윤활이 필요한 것으로는 Large Open Type Gear, Low Speed Rolling Bearing, High Temperature Bearing, High Temperature Gear, Chain Large Bearing, Bolts, Pin, Bushings, Hot Hinge Parts, Hot Gate Parts, 열처리로 Rolling Bearing, 대차 Bearing 등이 있다.For high temperature, high load and long-term lubrication, Large Open Type Gear, Low Speed Rolling Bearing, High Temperature Bearing, High Temperature Gear, Chain Large Bearing, Bolts, Pin, Bushings, Hot Hinge Parts, Hot Gate Parts, Rolling by Heat Treatment Bearings and bogie bearings.

상기와 같은 부품이나 장치 또는 소재에 사용되는 그리스에는 여러 가지 리튬, 리튬콤플렉스, 칼슘, 우레아 기를 가진 윤활제 등이 많이 사용되고 있으나 사용시 내열성, 누설성, 내하중성 등의 문제점을 일반적으로 나타내고 있다.Greases used in such components, devices, or materials are widely used as lubricants having various lithium, lithium complex, calcium, urea groups, etc., but generally exhibit problems such as heat resistance, leakage resistance, and load resistance.

현재 국내산업설비에 적용하고 있는 특수 윤활제 수요는 수입에 의존하거나 또는 외국기업과의 기술제휴로 생산되고 있어, 국내 기업이 독자적으로 개발한 제품은 생산이 드문 실정이다.Currently, the demand for special lubricants applied to domestic industrial facilities depends on imports or is produced through technical cooperation with foreign companies, so domestically developed products are rarely produced.

또한 국내의 주요 중공업 및 기간산업 설비 및 부품에는 주로 수입품에 의존하고 있어 가격이 높을 뿐만 아니라 고객의 요구조건 및 시장 변화에 신속한 대처가 미비하다.In addition, major domestic heavy industry and infrastructure equipment and parts are mainly dependent on imported goods, which is not only high in price, but also inadequately responding to customer requirements and market changes.

국내에서의 특수윤활유 기술개발 현황은 현장에서의 오랜 경험을 바탕으로 제품개발이 많이 이루어지고 있으나, 표준화가 이루어지지 않고 전문 인력 부족으로 기술개발의 수준이 낙후되어 있으며 품질적으로는 외국과의 기술제휴로 품질을 향상시키고저 노력하고 있지만, 외국 기술 제휴선에서 기술공유를 제한적으로 하고 있으며, 고객의 요구에 즉각적으로 대응이 이루어지지 못하며, 다양한 물성을 요구하는 그리스 개발이 부진한 실정이다.The development status of special lubricating oil technology in Korea has been developed a lot based on the long experience in the field, but the level of technology development is poor due to lack of standardization and lack of professional manpower. We are making efforts to improve quality through alliance, but there is limited technology sharing in foreign technology alliances, and it is not possible to respond immediately to customer's demand, and development of grease requiring various physical properties is sluggish.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 기유에 증주제의 반응원료를 첨가하여 가열교반하여 반응시켜 디우레아를 합성한 후 첨가제를 블렌딩하여 제조하고;In the present invention, to solve the problems as described above, by adding a reaction raw material of the thickener to the base oil and reacted by heating and stirring to synthesize the diurea and then blending the additives to prepare;

상기 첨가제는 그라파이트(Graphite), 보론(Boron) 화합물, 벤토나이트(Bentonite) 화합물, 몰리브덴(Molybdeum) 화합물, PTFE(Polytetrafluoroethylene) 화합물로 이루어지는 나노 복합 고체소재를 하나 또는 하나 이상을 혼합하여 고온 고하중용 고체윤활 그리스를 얻도록 함으로서, 고온, 고하중, 장기 윤활이 가능하고 내열성, 내누설성, 내하중성을 향상시킬 수 있는 목적 달성이 가능하다.The additive is one of one or more nanocomposite solid materials consisting of graphite, boron compound, bentonite compound, molybdenum compound, and polytetrafluoroethylene compound. By obtaining grease, it is possible to achieve high temperature, high load, long-term lubrication, and to improve heat resistance, leakage resistance, and load resistance.

상기와 같은 본 발명은 원, 부자재의 분석능력 향상 및 시험기자재의 운용능력 향상에 기여할 수 있고, 고부가가치의 제품생산으로 이어져 현재의 기술 개발능력을 한 차원 더 높이고, 다목적용 윤활 그리스 기술개발에 부응하여 국,내외 제조업체들과의 경쟁력을 확보할 수 있고, 그리스의 상호 단점을 보완시켜 주는 기술 개발로 그리스 물성에 적합한 증주제 및 새로운 첨가제 개발로 연계되어 신제품 개발 생산에 기여할 수 있는 기술적인 측면에서의 효과를 가진다.The present invention as described above can contribute to the improvement of analysis ability of raw materials and subsidiary materials, and the improvement of the operational capability of test equipment, leading to the production of high value-added products, and raising the current technology development capability to the next level. In response to the development of technology that can secure competitiveness with domestic and foreign manufacturers and complement the mutual shortcomings of grease, it is connected with the development of thickener and new additive suitable for grease properties. Has the effect of.

또한, 국내에 신제품 개발로 매출 증대에 기여할 뿐만 아니라 새로운 시장을 창출할 수 있고, 국내산업에서 사용하는 윤활제 수입대체 효과와 더불어 수출기반을 구축할 수 있으며, 국내 산업설비 및 부품 제조업체의 윤활제의 수입 대체로 설비부품업체의 생산단가 절감에 크게 기여할 수 있는 경제적인 효과를 가지는 다양한 효과를 얻을 수 있다.In addition, it can not only contribute to the increase of sales through the development of new products in Korea, but also create a new market, build an export base with the substitution effect of lubricant import used in the domestic industry, and import lubricant of domestic industrial equipment and parts manufacturers. Generally, various effects can be obtained with economic effects that can greatly contribute to the reduction of production cost of equipment parts companies.

도 1은 본 발명의 기술에 의하여 제조된 그리스와 시중(수입)제품의 그리스의 비교시험성적 결과표.
도 2는 본 발명의 기술에 의하여 제조된 그리스의 시험성적서를 도시한 표지.
도 3은 본 발명의 기술에 의하여 제조된 그리스의 시험성적서를 도시한 결과표.
1 is a comparative test results of the grease of the grease produced by the technology of the present invention and commercially available (imported) products.
Figure 2 is a label showing the test report of the grease produced by the technique of the present invention.
Figure 3 is a result table showing the test report of the grease produced by the technique of the present invention.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 예를 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 기술에 의하여 제조된 그리스와 시중(수입)제품의 그리스의 비교시험성적 결과표, 도 2는 본 발명의 기술에 의하여 제조된 그리스의 시험성적서를 도시한 표지, 도 3은 본 발명의 기술에 의하여 제조된 그리스의 시험성적서를 도시한 결과표로서 함께 설명한다.1 is a comparative test results table of grease produced by the technique of the present invention and grease (imported), Figure 2 is a label showing a test report of the grease produced by the technology of the present invention, Figure 3 The test report of the grease produced by the technique of the present invention will be described together as a result table showing.

본 발명의 기술이 적용되는 고온, 고하중용 고체윤활 그리스는 폴리우레아 그리스는 기유에 증주제의 반응원료를 첨가하여 가열교반하여 반응시켜 디우레아를 합성한 후 첨가제를 블렌딩하여 제조하고,The high-temperature, high-load solid lubricating grease to which the technique of the present invention is applied is prepared by mixing polyurea grease by adding a reaction material of a thickener to base oil and stirring it by heating and stirring to synthesize diurea, and then blending additives.

주도(Worked penetration, 0.1mm); 220-240Worked penetration (0.1 mm); 220-240

적점(Drop point, ℃); > 290Drop point (° C); > 290

기유(Base oil); 광유 + 합성유Base oil; Mineral oil + synthetic oil

이유도(Oil separation 100℃/24hr); < 1.5Weaning degree (Oil separation 100 ° C./24hr); <1.5

산화안정도(Oxidation stability MPa); > 0.03Oxidation stability MPa; > 0.03

와 같은 규격을 만족할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that to satisfy the standards such as.

그리스를 만드는 과정을 살펴보면 다음과 같다.The process of making grease is as follows.

기유(Base Oil)Base Oil

내열성 그리스에는 흔히 합성유인 Alkylbenzene과 광유인 Paraffin 계 탄화수소를 기유로 이용하며, 이들 기유는 알킬기의 특성에 따라 분류된다. 대체로 고급탄화수소 일수록 분자 간의 반데르발스인력(Van der Waals Attraction)에 의하여 열적 유동성이 감소하며, 점성이 증가한다.Heat-resistant greases often use synthetic oils Alkylbenzene and mineral oil Paraffin hydrocarbons as base oils, which are classified according to the nature of the alkyl groups. In general, higher hydrocarbons have reduced thermal fluidity and increase viscosity due to intermolecular Van der Waals Attraction.

지방족 탄화수소보다는 방향족 탄화수소가 분자 간의 상호인력이 커서 점성이 크며, 또한 화학안정성이 우수하여 내열성이 우수하다. 시중에는 알킬기의 구성성분에 따라 점도별로 제품화되어 있으며 이들은 유사 탄화수소화합물의 혼합물이다. 내열성이 요구되는 그리스의 기유로는 Paraffin Base Oil에 대하여 Alkylbenzene을 일정비율로 조절함으로써 내열성 및 기본 점도의 특성을 얻을 수 있다.Aromatic hydrocarbons, rather than aliphatic hydrocarbons, have high viscosity due to their mutual attraction between molecules, and are excellent in chemical stability and excellent in heat resistance. Commercially available viscosity products are formulated according to the constituents of the alkyl groups and they are mixtures of similar hydrocarbon compounds. Grease base oils that require heat resistance can obtain characteristics of heat resistance and basic viscosity by controlling Alkylbenzene in a certain ratio with respect to Paraffin Base Oil.

따라서 기유는 순수한 한 화합물로 구성되는 것이 아니므로 화학분석보다는 시중의 제품의 점도에 따라 쉽게 예측가능하며, 최종제품의 특성을 바탕으로 기유의 조성을 조절함으로써 점도에 필요한 기유조성을 얻을 수 있다.Therefore, since base oil is not composed of a single pure compound, it can be easily predicted according to the viscosity of a commercial product rather than chemical analysis, and base oil composition necessary for viscosity can be obtained by adjusting the composition of the base oil based on the characteristics of the final product.

본 발명에서는 Paraffin Base Oil로서 탄소개수가 15-30의 동점도 100 cSt(at 40 ℃)와 15-50의 동점도 460 cSt(at 40 ℃)에 Alkylbenzene 기유에는 알킬기로 탄소개수가 4-16의 동점도 40 cSt (at 40 ℃)를 이용하여 조성을 조절하였다.In the present invention, as a paraffin base oil, the kinematic viscosity of 15-30 carbon number 100 cSt (at 40 ℃) and the 15-50 kinematic viscosity of 460 cSt (at 40 ℃) Alkylbenzene base oil is an alkyl group of 4-16 carbon number of 4-16 The composition was adjusted using cSt (at 40 ° C).

첨가제(Additives)Additives

기유의 물리화학적 성질에 영향을 주거나 금속표면에 영향을 미치는 것으로 대별할 수 있다. 그리스의 주성분인 기유는 탄화수소계 화합물로서 외부인자에 의하여 산화가 일어나 점성을 잃게 되므로 산화방지제를 첨가하며, 윤활부의 금속재질 표면의 부식방지제, 유막형성제 및 마모방지제 등이 첨가된다.It can be classified as affecting the physicochemical properties of base oils or affecting the metal surface. Base oil, the main component of grease, is a hydrocarbon-based compound, which is oxidized by external factors and loses viscosity. Therefore, an antioxidant is added, and an anti-corrosive agent, an oil film forming agent, and an anti-wear agent on the surface of the metal material of the lubrication part is added.

증주제(Thickener)Thickener

기유에 점도를 부여하는 디우레아는 디이소시아네이트에 아민을 반응하여 합성하며, 아민의 종류에 따라 Aliphatic Diurea, Alicyclic Diurea와 Aromatic Diurea로 분류된다.Diurea, which gives viscosity to base oils, is synthesized by reacting amines with diisocyanates, and classified into Aliphatic Diurea, Alicyclic Diurea, and Aromatic Diurea, depending on the type of amine.

(가) 방향족 우레아(Aromatic Diurea)는 방향족환의 화학적 안정성과 단단한 물리적 성질로 인해 분자 간에 매우 안정한 결정구조를 가지며 이는 열안정성, 점착성, 내누설성, 전단안정성이 우수하여 윤활제에 첨가량을 최소화할 수 있으나 유동성과 압송력은 낮다.(A) Aromatic Diurea has a very stable crystal structure between molecules due to the chemical stability and hard physical properties of the aromatic ring, which can minimize the amount added to the lubricant due to its excellent thermal stability, adhesion, leakage resistance and shear stability. But fluidity and pressure are low.

(나) 지방족 우레아(Aliphatic Diurea)는 지방족 탄화수소의 소수성, 유동성과 반데르발스력 만의 약한 인력으로 방향족 우레아보다는 분자 간의 화합력이 적다. 따라서 윤활제의 증주제로서의 특성은 방향족 우레아에 미치지 못하나, 유동성 및 압송력의 우수로 주로 고온 제철용에 많이 이용된다.(B) Aliphatic urea (Aliphatic Diurea) is a hydrophobic, fluidity and weak force of van der Waals only of aliphatic hydrocarbons, less molecularly compatible than aromatic urea. Therefore, although the characteristics of the lubricant as a thickener are less than that of aromatic urea, it is mainly used for high temperature steelmaking because of its excellent fluidity and pressure.

(다) 고리형 포화탄화수소 우레아(Alicyclic Diurea)는 사슬형의 지방족 탄화수소체의 분자적 특성보다 보다 낮은 콘포메이션 자유도로 인하여 단단한 물리적 특성을가지나 방향족에 미치지는 못한다. 따라서 증주제로서의 특성은 방향족과 지방족의 중간의 물리화학적 성질을 가지고 있다.(C) Cyclic saturated hydrocarbon urea (Alicyclic Diurea) has rigid physical properties due to the lower degree of conformational freedom than the molecular properties of the chained aliphatic hydrocarbons, but does not reach aromatics. Therefore, the thickener has the physical and chemical properties between aromatic and aliphatic.

상기와 같은 재료들을 이용하여,Using the above materials,

반응기에 Base Oil을 약 85%를 투입하고 45~55℃로 가열 교반하고, MDI를 투입하고 투명하게 용해한다.About 85% of the base oil is added to the reactor, and the mixture is heated and stirred at 45 to 55 ° C., MDI is added and the solution is dissolved in a transparent manner.

용기에 나머지 Base Oil 15%에 Oleylamine과 Octylamine을 투입하여 교반하고, 이 혼합물을 반응기에 빠르게 투입하고 고속 교반한다.Oleylamine and Octylamine were added to the remaining 15% of the base oil in the vessel and stirred, and the mixture was quickly added to the reactor and stirred at a high speed.

이때에는 반응기 내부의 온도가 반응열에 의하여 상승하므로 Heating Off 및 냉각수 투입상태에서 위용액을 투입한다.At this time, since the temperature inside the reactor is increased by the reaction heat, the gastric solution is added at the state of heating off and cooling water.

반응기 내부의 온도가 75℃이하가 되게 냉각하면서 50±5분간 50~60Hz의 속도로 교반하고, 냉각스위치를 끄고 가열스위치를 가동하여 단계적으로(약 10℃/30분) 180±5℃까지 가열하고 10±3분간 유지하며 교반한다. 가열 스위치를 끄고 반응기의 냉각스위치를 가동하여 냉각한다.Stir at a rate of 50 ~ 60Hz for 50 ± 5 minutes while cooling the temperature inside the reactor below 75 ℃, turn off the cooling switch and turn on the heating switch to heat up to 180 ± 5 ℃ step by step (about 10 ℃ / 30 minutes) And keep stirring for 10 ± 3 minutes. Cool by turning off the heating switch and starting the cooling switch of the reactor.

130~140℃사이에서 산화방지제를 투입하여 용해 교반하고, 60~70℃에서 부식방지제 및 극압첨가제 고체윤활제를 투입 교반 분산시킨다. 반응물을 43㎛ Filter를 사용하여 Roll Mill 두차례 가공하고 원하는 주도 220~240로 조정하여 완성한다.The antioxidant is added and stirred between 130 and 140 ° C, and the corrosion inhibitor and the extreme pressure additive solid lubricant are added and stirred at 60 to 70 ° C. The reactant is processed twice by using a 43㎛ filter and roll mill and adjusted to 220 ~ 240 as desired.

본 발명에서는 상기 첨가제에 고온 및 고하중에 충분하게 견딜수 있도록 나노 복합 고체소재를 혼합하는 데, 상기 나노 복합 고체소재는 그라파이트(Graphite), 보론(Boron) 화합물, 벤토나이트(Bentonite) 화합물, 몰리브덴(Molybdeum) 화합물, PTFE(Polytetrafluoroethylene) 화합물 중 하나 또는 하나 이상을 혼합하여 사용하도록 한다.In the present invention, the nano-composite solid material is mixed with the additive to sufficiently endure high temperature and high load, and the nanocomposite solid material is graphite, boron compound, bentonite compound, molybdenum, and molybdenum. One or more of the compound and polytetrafluoroethylene (PTFE) compound may be used in combination.

상기 나노 복합 고체소재의 혼합비율은 기유와 증주제로 이루어지는 그리스 원재료를 95 ∼ 99.5%에 대하여 0.5 ∼ 5%의 비율로 혼합하여 완성할 수 있도록 한다.The mixing ratio of the nanocomposite solid material may be completed by mixing a grease raw material consisting of a base oil and a thickener in a ratio of 0.5 to 5% with respect to 95 to 99.5%.

상기와 같이 만들어진 고온 고하중용 고체윤활 그리스에 대하여 온화주도, 적점, 이유도, 산화안정도, 동판부식 시험을 통하여 시중의 수입 그리스와 비교하였다.The high-temperature, high-load solid lubricating greases prepared as described above were compared with the imported greases on the market through mild casting, dropping point, reasoning degree, oxidation stability, and copper plate corrosion test.

혼화주도 시험Mixed Race Test

윤활유의 묽고 된 정도를 점도라고 표현하는 반면 그리스는 반고체 상태이므로 무르고 단단한 정도를 주도(Penetration)라고 표현한다. 주도는 무게와 각도가 규정된 원추를 규정 용기 중의 시료 표면에 원추 침이 닦도록 하여, 이때 원추를 낙하시켜 원추가 5초 동안 침투한 깊이를 밀리미터로 측정하여 측정된 mm수치의 10배의 수치로 표시한다. 통상의 주도는 시료를 25±0.5℃의 온도로 유지하고서 규정된 그리스 혼화기를 이용하여 1분간 60회를 혼화한 직후 측정하는 혼화 주도를 말하며 혼화 하지 않은 채 측정하는 주도를 불 혼화 주도라고 한다.The thinner degree of lubricating oil is expressed as viscosity, while the grease is semisolid, so the soft and hard degree is expressed as Penetration. The headlight is used to wipe the cone with a defined weight and angle on the surface of the sample in the specified container. At this time, the depth of the cone penetrated for 5 seconds by dropping the cone, measured in millimeters, is 10 times the value of mm. To be displayed. Conventional led refers to a mixed lead measured immediately after 60 minutes of mixing for 1 minute using a specified grease comparator while maintaining the sample at a temperature of 25 ± 0.5 ° C. The lead measured without mixing is called a mixed lead.

고형주도는 특히 주도 85 이하의 경질 그리스에 적용하며 블록 상태로 규정 치수로 하여 측정하며, KS M ISO 2137, ASTM D217, ASTM D1403의 관련규격으로 시행한 결과 232로 나타났다.Solid-state is especially applied to hard grease of 85 or less in the main province, measured in the form of blocks in the specified dimensions, and found to be 232 according to the relevant standards of KS M ISO 2137, ASTM D217, and ASTM D1403.

적점 시험Test of redness

적점(Dropping Point)은 그리스의 온도가 상승하여 반고체상태에서 액체 상태로 변하게 되는 최초의 온도로서 베어링 등에 사용할 수 있는 그리스의 최고 한계를 직접적으로 나타내는 것은 아니며 적점이 되는 온도까지 그리스를 사용할 수 없다.Dropping Point is the first temperature at which grease temperature rises and changes from semi-solid state to liquid state. It is not a direct indication of the maximum limit of grease that can be used for bearings, and grease cannot be used up to the dropping point temperature.

그리스의 적점시험은 사용상의 측면에 있어서 내열성을 판단하는 기준으로 삼을 수 있으며 또한 혼합비가 같은 그리스의 적점은 거의 일정하므로 제조공정에서 품질관리상의 기준으로 이용된다.The dropping test of grease can be used as a criterion for judging the heat resistance in terms of use, and the dropping point of grease having the same mixing ratio is almost constant and thus used as a quality control standard in the manufacturing process.

적점을 좌우하는 가장 큰 인자는 증주제의 종류이고 그 밖의 동일한 증주제의 경우 기유의 함량, 증주제 원료로서의 지방 또는 지방산의 종류 및 함량 그리고 제조방법 등이 있다.The most important factor affecting the dropping point is the type of thickener, and in the case of the same thickener, the base oil content, the type and content of fat or fatty acid as a thickener raw material, and a manufacturing method.

일반적으로 그리스의 사용 시 사용 부위의 온도보다 높은 적점의 그리스를 사용하는 것이 보통이며 일반적으로 적점의 60~70%를 최고 사용한계 온도로 보는 것이 적절하다. 한편 비비누기 그리스는 증주제가 비누기 처럼 그물구조를 이룬 상태와 다르며 기유와 결합 되어 있는 상태이다.In general, when using grease, it is common to use grease with a dropping point higher than the temperature at the place of use, and in general, it is appropriate to view 60 to 70% of the dropping point as the maximum operating temperature. On the other hand, soap-based grease is different from the net structure of the thickener as soap-based and is combined with base oil.

따라서 가열할 경우 유체상태로 변화하는 경향이 없으므로 벤톤 그리스와 같은 비비누기의 그리스의 경우에는 적용하지 않는다. KS M ISO 2176, ASTM D 2265 의 관련규격으로 시험한 결과 290℃로 나타났다.Therefore, it does not apply to soap-based greases, such as benton greases, as they do not tend to change into a fluid state when heated. As a result of testing according to the relevant standard of KS M ISO 2176, ASTM D 2265, it showed 290 ℃.

이유도 시험Reason also test

이유도(Oil Separation) 시험은 그리스를 장기간 보존해 두면 오일이 점차적으로 분리되어 그리스의 표면에 스며 나오는 것을 볼 수 있다. 이러한 현상을 이유 또는 유 분리 현상이라고 하며 그리스의 저장 안정성이라고 한다.The Oil Separation test shows that the oil will gradually separate and seep into the surface of the grease after long-term preservation of the grease. This phenomenon is called weaning or oil separation and is called the storage stability of grease.

그리스의 이유를 측정하는 대부분의 시험은 일정한 온도에 규정시간 동안 그리스를 방치하여 둔 후 그리스로부터 분리되어 나온 오일의 양을 무게 백분율로 표시하는 방법들이다. 이러한 시험방법들은 정적인 상태에서의 이유를 측정하는 것으로 베어링 등에 사용 중인 것과 같이 동적인 상태는 아니다.Most tests to determine the reason for grease are methods in which the grease is left at a constant temperature for a specified time and then the weight percentage of the oil separated from the grease. These test methods measure the reasons for static conditions and are not dynamic, such as those used in bearings.

동적인 상태에서 그리스의 이유현상을 측정하는 방법은 ASTM D4425시험법으로서 그리스를 원심분리기를 이용하여 원심력을 가하여 분리되어 나온 오일의 양을 표시하는 것이다.The method of measuring the reason for the grease in the dynamic state is the ASTM D4425 test method, which indicates the amount of oil separated by applying centrifugal force to the grease using a centrifuge.

이 시험법은 일반적인 시험법과는 달리 실제 윤활조건과 가장 유사한 결과를 예측할 수 있다. 그리스를 저장하거나 실제로 사용하는데 있어서 이유 현상은 그리스의 주도, 증주제의 종류, 비누기의 함량, 섬유의 구조, 기유의 동점도와 종류, 온도조건, 그리스에 미치는 압력 또는 힘 등 여러 가지 요인이 매우 복합적으로 작용하여 일어난다.Unlike the general test method, this test method can predict the result most similar to the actual lubrication condition. The reason for the storage or actual use of greases is very complex, including factors such as grease profile, type of thickener, soap content, fiber structure, kinematic viscosity and type of base oil, temperature conditions and pressure or force on grease. It happens by acting.

사실상 각종 이유도 시험에서 과도하게 이유가 많은 그리스는 바람직하지 않지만 약간의 이유는 윤활에 있어서 필요한 요소이다. KS M 2050의 관련규격으로 시험한 결과는 제로(0)로 그리스로부터 분리되는 오일이 전혀 없음을 알 수 있었다.In fact, too many greases in the test are not desirable for a variety of reasons, but some are necessary for lubrication. The results of testing to the relevant standard of KS M 2050 showed that there was no oil separated from the grease at zero.

산화 안정도시험Oxidation Stability Test

그리스의 산화안정도(Oxidation Stability)는 기유, 증주제, 첨가제 등 3가지 성분이 서로 관계하나 사용되는 첨가제들의 대부분이 기유의 산화안정성 향상을 목적으로 하고 있다.The oxidation stability of grease (Oxidation Stability) is the three components, such as base oil, thickener, and additives are related to each other, but most of the additives used to improve the oxidation stability of the base oil.

베어링과 같은 제품에 사용하는 그리스는 베어링 제작 시 그리스를 주입하여 오랜 기간 저장된 후 판매되어 사용하는 경우가 많은데 이럴 경우 그리스의 전장 산화안정도가 매우 중요한 특성이 된다.Greases used in products such as bearings are often stored and sold after injecting grease when bearings are manufactured for a long time. In this case, the electric field oxidation stability of grease is very important.

KS M 2049의 관련규격으로 5개의 얇은 유리접시에 각각 4g씩 그리스를 취하여 밀폐된 Bomb 내부에 넣고 99℃의 온도에 산소압 0.76MPa 상태에서 산소와 반응시키면 산화가 진행됨에 따라 산소가 흡수되어 Bomb의 압력이 떨어지며 이 압력 강화로 산화안정성을 평가하는 방법인데 보통 100시간 동안 시험한다.According to the relevant standard of KS M 2049, take 4g of grease in 5 thin glass plates and put them inside the sealed bomb and react with oxygen at the oxygen pressure of 0.76MPa at 99 ℃. Oxygen is absorbed as the oxidation proceeds. The pressure drop is reduced and oxidative stability is assessed by this pressure strengthening, which is usually tested for 100 hours.

시험결과 본 발명의 기술이 적용된 고온 고하중용 고체윤활 그리스는 0.014MPa로 수입된 시중의 시료보다 우수함을 알 수 있었다.As a result of the test, it was found that the hot lubricating solid lubricating grease to which the technique of the present invention was applied was superior to commercial samples imported at 0.014 MPa.

동판부식시험Copper plate corrosion test

그리스가 윤활부위에 미치는 영향을 평가하는 시험으로 그리스의 정제도 및 황화합물과 산화물질의 유무를 확인하는데 시험목적이 있다.This test evaluates the effect of grease on the lubrication area. The purpose of the test is to check the degree of purification of grease and the presence of sulfur compounds and oxides.

KS M 2088의 관련규격인 동판부식(Copper Corrosion)시험방법으로 시료가 채워진 시험관에 동판의 위 끝이 완전히 잠길 때까지 삽입한 후 수직으로 유지시키고 100±1℃의 항온 된 오븐에서 24시간 동안 유지한다.The copper corrosion test method of KS M 2088 is inserted into the test tube filled with the sample until the upper end of the copper plate is completely submerged.Then, it is maintained vertically and maintained for 24 hours in a constant temperature oven at 100 ± 1 ℃. do.

시험이 끝난 다음 시험관을 꺼내어 실온까지 냉각시키고 스테인리스 핀셋으로 동판을 꺼내 시료의 변색을 조사한다. 그런 다음 동판을 용매로 세척하여, 부착된 시료를 제거한 다음 동판의 변화를 조사한다. 변색의 정도에 따라 0 ∼ 5까지 의 등급으로 분류하는 데, 고온 고하중용 고체윤활 그리스는 0으로 나타났다.After the test, remove the test tube, cool it to room temperature, remove the copper plate with stainless tweezers, and examine the discoloration of the sample. The copper plate is then washed with a solvent to remove the attached sample and then examined for changes in the copper plate. According to the degree of discoloration, it was classified into a grade from 0 to 5, and the high-temperature high-load solid lubricating grease was 0.

상기와 같은 물성시험 결과 나노 복합 고체소재를 첨가하여 완성한 그리스의 경우 내열성, 누설성, 내하중성 및 베어링 수명시험에서도 수입되어 시중에 판매되고 있는 시료보다 월등한 성능을 확인할 수 있었다As a result of the above physical property test, the grease finished by adding nano-composite solid material was able to confirm the superior performance compared to the sample that is imported and sold in the heat resistance, leakage resistance, load resistance and bearing life test.

Claims (2)

기유에 증주제의 반응원료를 첨가하여 가열교반하여 반응시켜 디우레아를 합성한 후 첨가제를 블렌딩하여 제조하고;
상기 첨가제는 그라파이트(Graphite), 보론(Boron) 화합물, 벤토나이트(Bentonite) 화합물, 몰리브덴(Molybdeum) 화합물, PTFE(Polytetrafluoroethylene) 화합물로 이루어지는 나노 복합 고체소재를 하나 또는 하나 이상을 혼합하여 얻는 것을 특징으로 하는 고온 고하중용 고체윤활 그리스.
A reaction material of a thickener is added to the base oil, followed by heating and stirring to synthesize diurea, followed by blending with an additive;
The additive is obtained by mixing one or more nanocomposite solid materials consisting of graphite, boron compound, bentonite compound, molybdenum compound, and PTFE (polytetrafluoroethylene) compound. Solid lubricating grease for high temperature and high loads.
제 1 항에 있어서;
상기 나노 복합 고체소재는 기유와 증주제로 이루어지는 그리스 원재료를 95 ∼ 99.5%에 대하여 0.5 ∼ 5%의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 고온 고하중용 고체윤활 그리스.
The method of claim 1, further comprising:
The nano-composite solid material is a high-temperature, high-load solid lubricating grease, characterized by mixing a grease raw material consisting of a base oil and a thickener in a ratio of 0.5 to 5% with respect to 95 to 99.5%.
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