MX2007007175A - Composicion de grasa lubricante. - Google Patents

Composicion de grasa lubricante.

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MX2007007175A
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MX
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base oil
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MX2007007175A
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Tetsuya Katou
Keiji Tanaka
Koichi Numazawa
Kazushige Oomura
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Shell Int Research
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Abstract

La presente invencion describe el uso de una composicion de grasa lubricante que comprende: (D) un aceite de base seleccionado de aceite mineral, aceite sintetico o mezclas de los mismos; (E) uno o mas compuestos de urea; y (F) una o mas sales metalicas de un acido graso, en donde el metal se selecciona del grupo que consiste de aluminio, magnesio, zinc, calcio y mezclas de los mismos, para reducir la corrosion al rozamiento.

Description

COMPOSICIÓN DE GRASA LUBRICANTE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con una composición de grasa lubricante con características de rozamiento mejoradas . La corrosión al rozamiento en la lubricación con grasa difiere de la abrasión corrosiva química general. Es una especie del fenómeno de abrasión mecánica. Los diferentes estudios de los agentes de lubricación se han realizado para minimizarla o evitarla. En general, los sitios en donde la corrosión al rozamiento está expuesta a que se presente son muchos y diferentes. Se presenta no sólo en el área del cojinete de la rueda en los autos sino también en diferentes áreas de las máquinas en donde dos cuerpos, tales como ranuras, embragues, muelles y cojinetes están en contacto y se someten a vibraciones o deslizamientos pequeños entre sí. El rozamiento se refiere al caso en donde las microvibraciones o el deslizamiento microscópico se presentan entre dos cuerpos opuestos entre sí, y el polvo de la abrasión generado por las microvibraciones entre el acero y los torneados de acero, en la atmósfera, en un polvo de óxido de fierro café, fino que después se mezcla con la grasa, de modo que la grasa cambia a un color café. La abrasión REF. : 183234 generada por estas microvibraciones relativas se llama rozamiento o abrasión de microvibración y, debido a que está acompañada por la oxidación en la atmósfera, puede llamarse corrosión al rozamiento. Aunque la corrosión al rozamiento misma tiene un pequeño efecto perjudicial directamente sobre el desempeño del cojinete, es conocido que promueve la abrasión sobre las superficies de contacto rodante y las superficies de anillo de rodamiento cuando los polvos de la abrasión entran al cojinete y de esta manera son una causa de ruido. US-A-5096605 describe una composición de grasa para el uso en los molinos de acero, que comprende un aceite de base, un espesador de jabón de aluminio, aditivos resistentes al desgaste de alta presión, que comprenden fosfato de tricalcio y carbonato de calcio y un polímero de alto desempeño resistente al agua. El ejemplo 63 de Di describe una composición de grasa que comprende una combinación de un espesador de poliurea y un espesador de complejo de aluminio. US-A-5084193 describe un sistema de espesador de grasa lubricante que se dice que tiene una estabilidad al corte, punto de goteo, separación de aceite, desgaste al rozamiento y estabilidad térmica y oxidativa mejoradas. Este sistema espesador comprende una mezcla de espesador que contiene urea y un espesador de jabón de calcio.
US-A-5102565 describe una composición de grasa para el uso en molinos de acero que comprende un aceite de base, un espesador de jabón de calcio, aditivos resistentes al desgaste de presión extrema que comprenden fosfato de tricalcio y carbonato de calcio y un polímero de alto desempeño resistente al agua. La solicitud de patente Japonesa de disposición abierta 2003-231893 describe una composición de grasa que tiene un desempeño excelente de bajo torque, un desempeño de anti-rozamiento y un desempeño bajo sin gas, conteniendo una composición de grasa una sal de metal alcalino o una sal de metal alcalinotérreo de un ácido graso superior como un agente de espesamiento, dos tipos de compuestos de éster de ácido carbono que tienen diferentes viscosidades cinemáticas, y una sal metálica de un ácido sulfónico orgánico, en donde la sal metálica es de un metal alcalino, un metal alcalinotérreo o zinc. La Solicitud de patente Japonesa de disposición abierta 2002-265970 describe una composición de grasa capaz de mejorar el desempeño acústico y el desempeño anti-rozamiento de los cojinetes de bolas simultáneamente, siendo una composición de grasa comprendida de un aceite de base y un agente de espesamiento como los constituyentes principales, en donde el agente de espesamiento está comprendido de una mezcla de un compuesto de urea y jabón de litio.
EP-A-1314774 describe una composición de grasa lubricante para el uso en las juntas de velocidad constante (CVJs, por sus siglas en inglés) que se dice que tienen propiedades anti-descamado y anti-agarre. La composición de la grasa lubricante comprende un aceite de base lubricante, 0.01 a 10% en masa de una sal de ácido graso, 0.01 a 10% en masa de carbonato; 2 a 30% en masa de un espesador; y 0.1 a 20% en masa de un agente de azufre de tipo presión extrema. EP-A-0767237 describe una composición de grasa lubricante para un junta de velocidad constante que contiene un aceite de base, un espesador, polvos de nitruro de boro y un agente de presión extrema que contiene azufre-fósforo. EP-A-0767237 establece que la composición de grasa lubricante exhibe un desempeño de anti-descamado superior y puede prolongar el tiempo de vida de una junta de velocidad constante . Se indica en EP-A-0767237 que la composición de la grasa lubricante puede comprender además un compuesto orgánico tal como ditiofosfato de zinc, sales de zinc de ácidos grasos y naftenato de zinc, para mejorar adicionalmente el desempeño de anti-descamado . EP-A-0761806 describe una composición de grasa lubricante que comprende una cantidad principal de un aceite de viscosidad lubricante, un espesador seleccionado del grupo que consiste de monoureas, diureas, triureas y poliureas o mezclas de los mismos, y una sal de zinc neutra o de sobre base soluble en aceite de un ácido carboxílico, seleccionado del grupo que consiste de sales de zinc de ácidos grasos, las sales de zinc de ácidos salicílicos sustituidos con hidrocarbilo y glioxilatos de zinc. Sin embargo, ninguno de EP-A-1314774, EP-A-0767237 y EP- A-0761806 se relacionan con las propiedades de corrosión de rozamiento mejoradas. En este aspecto, la persona experimentada apreciaría que la corrosión al rozamiento es un fenómeno muy diferente del descamado de la CVJ. Es altamente deseable ser capaz de ofrecer composiciones de grasa lubricante con características de anti-roza iento ventajosas . En la presente invención, ha sido sorprendente que las composiciones de grasa lubricante específicas puedan usarse para reducir la corrosión al rozamiento. Por lo tanto, se proporciona en la presente invención el uso de una composición de grasa lubricante que comprende: (A) un aceite de base seleccionado de aceite mineral, aceite sintético o mezclas de los mismos; (B) uno o más compuestos de urea; y (C) una o más sales metálicas de un ácido graso, en donde el metal se selecciona del grupo que consiste de aluminio, magnesio, zinc, calcio y mezclas de los mismos, para reducir la corrosión al rozamiento. El aceite de base en la composición de grasa lubricante puede seleccionarse de aceite mineral, aceite sintético o mezclas de los mismos. Se prefieren particularmente los aceites sintéticos. Los aceites minerales que pueden usarse convenientemente son los residuos refinados de los aceites lubricantes obtenidos por destilación al vacío de los aceites residuales de presión atmosférica obtenidos por destilación atmosférica del petróleo crudo, ejemplos de los cuales son los aceites de parafina, aceites de nafteño o parafina normal. Ejemplos de los aceites sintéticos que pueden usarse convenientemente incluyen poli-a-olefinas (PAOs) , aceites de éteres o aceites de esteres. También pueden usarse los aceites de base del tipo manufacturado por la hidroisomerización de cera, tales como los vendidos por el grupo Shell bajo la designación comercial "XHVI" . Las poli-a-olefinas incluyen oligómeros de alquenos, tales como deceno, dodeceno ó 1-tetradeceno, cuyos oligómeros comprenden mezclas oligoméricas de di- a hexámeros. Las PAOs pueden seleccionarse convenientemente de acuerdo con la viscosidad y el grado de polimerización. Como los aceites de éteres, pueden usarse convenientemente los éteres alquildifenílicos . Estos éteres son los productos de la reacción de adición de 1 mol del éter difenílico ordinario y de 1 a 3 mol de a-olefinas que tienen de 1 a 22 carbonos. Las características de las a-olefinas difieren de acuerdo con el número de carbonos y el número de moles usados, pero en general son incoloras a los líquidos transparentes, y son por sí mismos productos conocidos. Específicamente, es posible usar las descritas en la Publicación de patente Japonesa 51-44263, Publicación de patente Japonesa 52-1722 y Publicación de patente Japonesa 52-24628. Ejemplos de los aceites de éteres alquildifenílicos que son comercialmente disponibles, incluyen los disponibles bajo las designaciones comerciales "Moresco Hilube LB-15", "Moresco Hilube LB-22", "Moresco Hilube LB-32", "Moresco Hilube LB-46", "Moresco Hilube LB-68" y "Moresco Hilube LB-100" de Matsumura Oil Research Corporation. Como los aceites de esteres, pueden usarse convenientemente los aceites de diésteres, aceites de triésteres y aceites de tetraésteres. Los aceites de diésteres pueden expresarse por la fórmula general (1) : R?OCO(-CH2-)nCOOR2 (1) en donde Ri y R2 representan grupos de hidrocarburos alifáticos que tienen de 3 a 18 átomos de carbono y n es un entero de 3 a 12. Ejemplos de los aceites de esteres que pueden usarse convenientemente incluyen sebacato de di-2-etilhexilo, azelato de di-2-etilhexilo, adipato de di-2-etilhexilo, sebacato de di-n-octilo, azelato de di-n-octilo y adipato de di-n-octilo . Los aceites de triésteres pueden expresarse por la fórmula general (2): R?-C(-CH2-COOR2)3 (2) en donde Ri representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo alifático que tiene de 1 a 10 carbonos y R2 representa un grupo de hidrocarburo alifático que tiene de 3 a 18 átomos de carbono. Se prefiere particularmente si R2 es un grupo de hidrocarburo alifático que tiene de 3 a 10 átomos de carbono . Por ejemplo, los triésteres pueden ser los productos de reacción de ácidos grasos y alcoholes trihídricos, tales como trimetilolpropano y glicerina. Los aceites de tetraésteres pueden expresarse por la fórmula general (3) : C(-CH2-COOR?)4 (3) en donde Ri representa un grupo de hidrocarburo alifático que tiene de 3 a 18 átomos de carbono. Se prefiere particularmente si Ri es un grupo de hidrocarburo alifático •que tiene de 3 a 10 átomos de carbono. Por ejemplo, los tetraésteres pueden ser los productos de reacción de ácidos grasos y alcoholes tetrahídricos, tal como pentaeritritol. También es posible usar mezclas de los aceites minerales mencionados anteriormente y aceites sintéticos como el aceite de base (A) . Debido a que la viscosidad cinemática del aceite de base contribuye al desarrollo de un torque bajo, se prefiere que el aceite de base (A) tenga una viscosidad cinemática en el intervalo de 10 a 40 mm2/s (40°C) . El único o más de los compuestos de urea (B) en la composición de grasa lubricante pueden elegirse convenientemente de los compuestos de urea usados como agentes de espesamiento en las composiciones de grasa lubricante típicas. Los compuestos de urea preferidos son compuestos de diurea, compuestos de triurea y compuestos de tetraurea. Los compuestos de diurea son productos de reacción de diisocianatos y monoaminas que pueden ser aminas alifáticas, aminas alicíclicas y/o aminas aromáticas. Ejemplos de las monoaminas que pueden usarse convenientemente incluyen octilamina, decilamina, dodecilamina, tetradecilamina, hexadecilamina, octadecilamina, oleilamina, anilina, p-toluidina, ciclohexilamina . Además, ejemplos de los diisocianatos que pueden usarse convenientemente incluyen diisocianatos alifáticos, diisocianatos alicíclicos y diisocianatos aromáticos, por ejemplo, diisocianato de 4, 4 ' -difenilmetano (MDI) , diisocianato de tolueno (TDI) , diisocianato de naftaleno, diisocianato de p-fenileno, diisocianato de trans-1,4-ciciohexano (CHDI), 1 , 3-bis- (isocianatometil-benceno) , diisocianato de 4 , 4 ' -diciclohexilmetano (H12MDI) , 1,3-bis- (isocianatometil) -ciciohexano (H6XDI) , diisocianato de hexametileno (HDI) , 3-isocianatometil-3 , 3 , 5 ' -trimetilciclohexilisocianato (IPDI) , diisocianato de fenileno, diisocianato de m-tetrametilxileno (m-TMXDI) y diisocianato de p-tetrametilxileno (p-TMXDI). En particular, se prefieren diisocianato de 4 , 4 ' -difenilmetano (MDI) , diisocianato de tolueno (TDI) , diisocianato de trans-1,4-ciclohexano (CHDI) y diisocianato de 4 , 4 ' -diciclohexilmetano (H12MDI) . Los compuestos de triurea pueden expresarse por la fórmula general (4) : R,0-ffC-NH-R1-NH-ftC-NH-R,-NH-ftC-NM- ,-NH-&C-NHR4 ^ en donde Ri y R2 representan grupos de hidrocarbileno, y R3 y R4 representan grupos de hidrocarbilo. Estos compuestos son productos de reacción de 2 moles de diisocianato alifático, alicíclico o aromático, 1 mol de diamina alifática, alicíclica o aromática, 1 mol de amina alifática, alicíclica o aromática y 1 mol de alcohol alifático, alicíclico o aromático. Se obtienen mezclando los compuestos mencionados anteriormente en un aceite de base para dar las proporciones mencionadas anteriormente respectivas, y efectuando la reacción. Por ejemplo, pueden obtenerse haciendo reaccionar 2 moles de diisocianato de tolueno, 1 mol de diisocianato de etileno, 1 mol de octadecilamina y 1 mol de alcohol octadecílico en un aceite de base. Ejemplos de los diisocianatos alifáticos, alicíclicos o aromáticos que pueden usarse convenientemente incluyen diisocianato de 4 , 4 ' -difenilmetano (MDI) , diisocianato de tolueno (TDI), diisocianato de naftaleno, diisocianato de p-fenileno, diisocianato de trans-1, 4-ciclohexano (CHDI), 1,3-bis- (isocianatometil-benceno) , diisocianato de 4,4'-diciclohexilmetano (H12MDI), 1, 3-bis- (isocianatometil) -ciciohexano (H6XDI) , diisocianato de hexametileno (HDI), 3-isocianatometil-3 ,3,5' -trimetilciclohexi1isocianato (IPDI) , diisocianato de fenileno, diisocianato de m-tetrametilxileno (m-TMXDI) y diisocianato de p-tetrametilxileno (p-TMXDI) . En particular, se prefieren diisocianato de 4 , 4 ' -difenilmetano (MDI) , diisocianato de tolueno (TDI) , diisocianato de trans-1, 4-ciclohexano (CHDI) y diisocianato de 4,4'-diciclohexilmetano (H12MDI) . Ejemplos de las monoaminas que pueden usarse convenientemente incluyen monoaminas alifáticas, alicíclicas y aromáticas. Las monoaminas alifáticas son de preferencia aminas alifáticas saturadas o insaturadas con 8 a 24 átomos de carbono y pueden usarse en las formas ramificada o lineal, pero se prefieren particularmente las formas de cadena lineal. Se prefieren la octilamina, decilamina, dodecilamina, tetradecilamina, hexadecilamina, octadecilamina, oleilamina, anilina, p-toluidina, ciclohexilamina. Las diaminas alifáticas, alicíclicas o aromáticas, diaminas alifáticas que pueden usarse convenientemente son la etilendiamina, trimetilendiamina, tetrametilendiamina, hexametilendiamina, octametilendiamina y decametilendiamina, las diaminas alicíclicas, tales como diaminociclohexano y las diaminas aromáticas, tales como fenilendiamina, bencidina, diaminostilbeno y tolidina, que son diaminas con 2 a 12 átomos de carbono en las mismas. Ejemplos de los monoalcoholes que pueden usarse convenientemente son alcoholes alifáticos, alicíclicos o aromáticos de cadena ramificada o lineal. Pueden usarse convenientemente los alcoholes alifáticos, que son alcoholes alifáticos Cs a C2 saturados o insaturados. Se prefieren particularmente las formas de cadena lineal. En particular, se prefieren el alcohol octílico, alcohol decílico, alcohol dodecílico, alcohol tetradecílico, alcohol hexadecílico, alcohol octadecílico y alcohol oleílico.
Un ejemplo de un alcohol alicíclico que pueden usarse convenientemente es el alcohol ciclohexílico. Ejemplos de los alcoholes aromáticos que pueden usarse convenientemente incluyen el alcohol bencílico, alcohol salicílico, alcohol fenetílico, alcohol cinamílico y alcohol hidrocinamílico . Los compuestos de tetraurea pueden expresarse por la fórmula general (5) : o ff ff ft RßNH-C-NH- - H-C-NH-Rl-NH-C-NH-R,-NH-C-NHR, (&) en donde Ri y R2 representan grupos de hidrocarbileno y R3 representa un grupo hidrocarbilo. Estos compuestos son productos de reacción de 2 moles de diisocianato alifático, alicíclico o aromático, 1 mol de diamina alifática, alicíclica o aromática y 2 moles de amina alifática, alicíclica o aromática. Se obtienen mezclando los compuestos mencionados anteriormente en un aceite de base normal para dar las proporciones mencionadas anteriormente respectivas, y efectuando la reacción. Por ejemplo, pueden obtenerse haciendo reaccionar 2 moles de diisocianato de tolueno, 1 mol de etilendiamina y 2 moles de octadecilamina en el aceite de base. Ejemplos de los diisocianatos que pueden usarse convenientemente incluyen diisocianatos alifáticos, diisocianatos alicíclicos, y diisocianatos aromáticos: por ejemplo, diisocianato de 4, 4 ' -difenilmetano (MDI) , diisocianato de tolueno (TDI) , diisocianato de naftaleno, diisocianato de p-fenileno, diisocianato de trans-1,4-ciclohexano (CHDI), 1 , 3-bis- (isocianatometil-benceno) , diisocianato de 4, ' -diciclohexilmetano (H12MDI) , 1,3-bis- (isocianatometil) -ciciohexano (H6XDI) , diisocianato de hexametileno (HDI) , 3-isocianatometil-3 , 3 , 5 ' -trimetilciclohexilisocianato (IPDI), diisocianato de fenileno, diisocianato de m-tetrametilxileno (m-TMXDI) y diisocianato de p-tetrametilxileno (p-TMXDI) . En particular, se prefieren diisocianato de 4 , 4 ' -difenilmetano (MDI) , diisocianato de tolueno (TDI), diisocianato de trans-1,4-ciclohexano (CHDI) y diisocianato de 4 , 4 ' -diciclohexilmetano (H12MDI) . Para las diaminas alifáticas, alicíclicas o aromáticas, pueden usarse convenientemente las diaminas tales como etilendiamina, trimetilendiamina, tetrametilendiamina, hexametilendiamina, octametilendiamina y decametilendiamina, la diaminas alicíclicas, tales como diaminociclohexano y las diaminas aromáticas, tales como fenilendiamina, bencidina, diaminostilbeno y tolidina, que son diaminas con 2 a 12 átomos de carbono . Para las monoaminas, pueden usarse convenientemente las monoaminas alifáticas, alicíclicas y aromáticas. Se prefieren las monoaminas alifáticas de cadena lineal o ramificada que son aminas alifáticas saturadas o insaturadas con 8 a 24 átomos de carbono. Se prefieren particularmente las aminas alifáticas saturadas o insaturadas de cadena lineal con 8 a 24 átomos de carbono. Como un ejemplo de una monoamina alicíclica, puede citarse la ciclohexilamina. Como ejemplos de las monoaminas aromáticas, pueden citarse la anilina y p-toluidina. Uno o más de los compuestos de urea (B) se mezclan de preferencia en una cantidad en el intervalo de 2 a 30% en peso, y con mayor preferencia en el intervalo de 2 a 20% en peso basado en el peso total de la composición de grasa lubricante. Si la cantidad de uno o más compuestos de urea (B) es menor que 2% en peso, entonces el efecto del agente de espesamiento puede ser demasiado pequeño y la consistencia no puede ser la de una grasa. Si la cantidad de uno o más de los compuestos de urea (B) excede 30% en peso, entonces la grasa puede llegar a ser demasiado dura y no puede obtenerse un efecto de lubricación suficiente. Una o más sales metálicas de un ácido graso en la composición de grasa lubricante son, de preferencia, sales metálicas que están comprendidas de ácidos grasos saturados o insaturados que tienen de 4 a 18 átomos de carbono, que también pueden comprender uno o más grupos hidroxilo, en donde el metal se selecciona del grupo comprendido de aluminio, magnesio, zinc, calcio y mezclas de los mismos. Se prefieren las sales metálicas de un ácido graso, en donde el metal se selecciona de zinc, aluminio y magnesio.
Las sales metálicas particularmente preferidas de un ácido graso son aquellas en donde el metal se selecciona de zinc y aluminio . Los ácidos grasos que pueden usarse convenientemente para las sales metálicas de un ácido graso incluyen: como ácidos saturados de cadena lineal, ácido caproico, ácido caprílico, ácido cáprico, ácido laurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico y ácido 12-hidroxiesteárico; como los ácidos saturados ramificados, ácido 4-6-dimetiloctanoico, ácido 2-metilundecanoico, ácido 2-metiltetradecanoico y ácido 2-etilpentadecanoico; como los ácidos insaturados, ácido 3-octenoico, ácido 2-decenoico, ácido caproleínico, ácido miristoleínico, ácido 2-metil-2-dodecenoico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido linólico, ácido linolenoico y ácido risinólico. Las composiciones de grasa lubricante que tienen propiedades anti-rozamiento extremadamente buenas se obtienen mezclando, de preferencia, en el intervalo de 0.1 a 25% en peso, más preferentemente en el intervalo de 0.5 a 20% en peso, de una o más sales metálicas del ácido graso, en donde los metales se seleccionan del grupo que comprende aluminio, magnesio, zinc, calcio y mezclas de los mismos, con base en el peso total de la composición de grasa lubricante. Si una o más sales metálicas de un ácido graso están presentes en una cantidad menor de 0.1% en peso, entonces el efecto de las propiedades de anti-rozamiento puede ser inadecuado, y si excede de 25% en peso, entonces el efecto de una o más sales metálicas de un ácido graso puede llegar a ser demasiado poderoso y puede dañarse el efecto de las propiedades de anti-rozamiento. La composición de grasa lubricante puede contener, conforme se requiera, aditivos adicionales, tales como antioxidantes, inhibidores de corrosión, inhibidores de la corrosión metálica, agentes aceitosos (también conocidos como modificadores de fricción) , agentes anti-desgaste, aditivos de presión extrema y aditivos lubricantes sólidos. Ejemplos de los aditivos incluyen antioxidantes, tales como 2 , 6-diterciario-butil-4-metilfenol , N-fenil-a-naftilamina y 2 , 6-diterciario-butil para-cresol, inhibidores de corrosión, tales como parafina oxidada, aminoimidazolina, diolato de N,N' -trimetilendiamina, monooleato de sorbitán, sulfonatos metálicos, succinatos de alquenilo y sus derivados, inhibidores de corrosión de tipo éster o inhibidores de corrosión de tipo amina, aditivos antidesgaste o de presión extrema, tales como compuestos de azufre, por ejemplo, sulfuro de olefina, aceites y grasas sulfurados, disulfuro de difenilo y disulfuro de dibencilo, compuestos de cloro, tales como difenilo clorado o parafina clorada, ditiofosfatos, tales como ditiofosfato de zinc y ditiofosfato de molibdeno, ditiocarba atos, tales como ditiocarbamato de zinc y ditiocarbamato de molibdeno, compuestos de fósforo, tales como esteres de fosfato, por ejemplo, fosfato de tricresilo, esteres de fosfito, esteres de tiofosfato y esteres de ditiofosfato. La presente invención proporciona además un método para reducir la corrosión al rozamiento en dispositivos, tales como cojinetes, ranuras, embragues y muelles, en donde el método comprende lubricar estos dispositivos con una composición de grasa lubricante como se describió anteriormente . Es posible ofrecer por medio del método de la presente invención una composición de grasa lubricante capaz de mejorar ampliamente las propiedades de anti-rozamiento, y cojinetes, ranuras, embragues y muelles usando la composición de grasa lubricante. La presente invención se describe a continuación con referencia a los siguientes Ejemplos, que no se pretende que limiten el alcance de la presente invención de ninguna manera . EJEMPLOS Se muestran a continuación los resultados de los experimentos sobre los Ejemplos y los Ejemplos Comparativos.
Los compuestos de diurea usados como el agente de espesamiento en las composiciones de grasa lubricante se muestran por la fórmula general (6) : y; Alifático A es un compuesto de diurea en donde R es un grupo alquilo saturado con 8 átomos de carbono; Alifático B es un compuesto de diurea en donde R es un grupo alquilo saturado con 12 átomos de carbono; Alifático C es un compuesto de diurea en donde R es un grupo alquilo saturado con 18 átomos de carbono; Alifático D es un compuesto de diurea comprendido de 50% en mol de Alifático A y 50% en mol de Alifático B; Alifático E es un compuesto de diurea comprendido de 50% en mol de Alifático A y 50% en mol de Alifático C; Alifático F es un compuesto de diurea que es el producto de reacción de diisocianato de tolueno (TDI) y octilamina, una mezcla 80:20 de toluen-2 , 4-diisocianato : toluen-2 , 6-diisocianato que se usa para el diisocianato de tolueno; y el Aromático A es el producto de reacción de p-toluidina y MDI. Los aceites de base usados en las composiciones de grasa lubricante que se probaron fueron: Aceite mineral A: un aceite mineral parafínico con una viscosidad cinemática de 4 mm2/s a 100°C; Aceite mineral B: un aceite mineral parafínico con una viscosidad cinemática de 11 mm2/s a 100°C; Aceite sintético A: una poli-a-olefina con una viscosidad cinemática de 6 mm2/s a 100°C (disponible bajo la designación comercial "Hitec-166" de Ethyl Japan Corporation) ; Aceite sintético B: un alquildifenil éter con una viscosidad cinemática de 5.6 mm/s a 100°C (disponible bajo la designación comercial "Moresco Hilube LB-32" en Matsumura Oil Research Corporation) ; Aceite sintético C: un éster de poliol con una viscosidad cinemática de 6 mm2/s a 100°C (disponible bajo la designación comercial "Kaolube" en Kao Corporation) . Las abreviaciones para algunas de las sales metálicas de un ácido graso usadas en las composiciones de la grasa lubricante que se probaron se muestran en las tablas como: Mg-St: Estearato de magnesio Ca-St: Estearato de calcio Li:St: Estearato de litio Ca-12(OH)St: 12-hidroxiestearato de calcio Li-12(0H)St: 12-hidroxiestearato de litio Zn-St: Estearato de zinc Al-St: Estearato de aluminio.
Las propiedades que representan los encabezados en las tablas se establecieron por los siguientes métodos de prueba: Penetración: JIS K 2220 5, 3 Punto de goteo: JIS K2220 5, 4 Para el anti-rozamiento, abrasión al rozamiento se llevaron a cabo las pruebas de acuerdo con ASTM.D4170. El anti-rozamiento, a temperatura ambiente, muestra los resultados de los experimentos de abrasión al rozamiento durante 22 horas a 25 °C, mientras que el anti-rozamiento, a baja temperatura, muestra los resultados de los experimentos de abrasión al rozamiento durante 22 horas a -30°C. Con respecto a la cantidad de abrasión al rozamiento, los resultados se clasifican como sigue: T muestra que la cantidad de abrasión al rozamiento está debajo de 1.5 mg - es decir, el efecto de la inhibición a la abrasión anti-rozamiento fue extremadamente grande; O muestra que la cantidad de abrasión al rozamiento está en el intervalo de 1.5 a 5.0 mg - es decir, el efecto de la inhibición a la abrasión anti-rozamiento fue grande; ? muestra que la cantidad de abrasión al rozamiento está en el intervalo de 5.0 a 15.0 mg - es decir, hubo una inhibición a la abrasión anti-rozamiento pequeña; X muestra que la cantidad de abrasión al rozamiento está por encima de 15.0 mg - es decir que el efecto de inhibición de la abrasión anti-rozamiento fue pobre.
Ejemplos 1 a 5 Las composiciones de grasa lubricante se obtuvieron mezclando y calentando los agentes de espesamiento, los aceites de base y los aditivos mostrados en la Tabla 1 en las proporciones mostradas en la Tabla 1. Los resultados de la medición de la penetración, punto de goteo (°C) y anti-rozamiento (temperatura ambiente) de las composiciones de grasa lubricante obtenidas se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1 Con respecto a la influencia de los metales sobre las grasas de urea y las sales metálicas de estearato: Ca-St: Hubo algún efecto de inhibición de la abrasión al rozamiento . Zn-St y Al-St: El efecto de la inhibición de la abrasión al rozamiento fue extremadamente grande. Como resultado fue claro que, entre las sales metálicas de un ácido graso, las sales en donde el metal fue Zn o Al tuvieron un efecto particularmente superior.
Ejemplos comparativos 1 a 6 Se llevaron a cabo experimentos similares variando el aceite de base para los casos en donde se usó un compuesto de diurea simple como el agente de espesamiento. Los resultados se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2 t 15 En estos resultados, no se observó un anti-rozamiento característico con sólo un compuesto de urea mezclado con el aceite de base.
Ejemplos comparativos 7 y 8 Se llevaron a cabo experimentos similares para los casos en donde se adicionó estearato de litio ó 12-hidroxiestearato de litio, bajo calor, al compuesto de diurea. Los resultados se muestran en la Tabla 3.
Tabla 3 Virtualmente no se observó un anti-rozamiento característico aun cuando se adicionó una sal de litio de un ácido graso a la grasa de urea.
Ejemplos 6 a 13 Se llevaron a cabo experimentos similares variando el aceite de base. Los resultados se muestran en la Tabla 4.
Tabla 4 15 De acuerdo con estos resultados, cuando el compuesto de diurea y el estearato de zinc o estearato de aluminio se mezclan en el aceite de base, ambos tienen un efecto de inhibición a la abrasión de anti-rozamiento extremadamente grande, y sustancialmente no se observó influencia sobre el efecto de inhibición a la abrasión de anti-rozamiento para el tipo de aceite de base.
Ejemplos de la modalidad 14 a 17 Se llevaron a cabo experimentos similares variando la cantidad de agente de espesamiento adicionado. Los resultados se muestran en la Tabla 5.
Tabla 5 De acuerdo con estos resultados, el efecto de inhibición a la abrasión de anti-rozamiento fue extremadamente grande cuando la consistencia de la grasa fue dura.
Ejemplos de la modalidad 18 a 29 Se llevaron a cabo experimentos similares variando el tipo de agente de espesamiento, y se consideró su efecto. Los resultados se muestran en las Tablas 6 y 7.
Tabla 6 Tabla 7 Los resultados no cambian aun cuando se varió el tipo de agente de espesamiento constituido por el compuesto de urea.
Ejemplo 30 Una composición de grasa lubricante se obtuvo mezclando, a temperatura ambiente, 7% en peso de Alifático A como el compuesto de diurea y 1% en peso de estearato de aluminio con 92% en peso de aceite mineral A. La penetración de esta composición de grasa lubricante fue de 276 y el punto de goteo estuvo por encima de 250 (°C) . El efecto de inhibición a la abrasión de anti-rozamiento a temperatura ambiente fue extremadamente grande (0.3 mg) .
Ejemplos 31 a 35 Se investigó el efecto de la variación de la cantidad de estearato de aluminio adicionado. Los resultados se muestran en la Tabla 8.
Tabla 8 Fue evidente que la cantidad de estearato de aluminio adicionado debería estar de preferencia en el intervalo de 0.1 a 20% en peso, y que su efecto es particularmente grande cuando se presenta en el intervalo de 0.1 a 5% en peso.
Ejemplo 36 a 39 Se investigó el efecto de la variación del ácido graso comprendido en la sal metálica de ácido graso. Los resultados se muestran en la Tabla 9.
Tabla 9 A partir de estos resultados, fue evidente que el efecto fue grande sin tomar en consideración si el ácido graso comprendido en la sal metálica del ácido graso fue un ácido graso saturado o un ácido graso insaturado.
Ejemplos 40 a 42 Las pruebas de abrasión al rozamiento se llevaron a cabo durante 22 horas a -30°C cuando se usó Aceite sintético A como el aceite de base. Los resultados se muestran en la Tabla 10.
Tabla 10 Un mejoramiento en las características de antirozamiento se observó aun a baja temperatura.
Ejemplos 43 a 44 Se investigó el efecto de usar un compuesto de tetraurea y un compuesto de uretano de triurea en lugar de un compuesto de diurea . Para el compuesto de tetraurea, se realizó una solución uniforme adicionando 7.49 g de diisocianato de tolueno a 100 g del aceite de base, y calentando a 50°C. A esta solución se adicionaron 11.75 g de oleilamina y 1.29 g de etilendiamina disueltos en 80 g de aceite de base. Cuando la mezcla se agitó se produjo inmediatamente una sustancia similar a gel.
Mientras se continuaba la agitación, la temperatura se aumentó a 150°C y, después de que esta temperatura se mantuvo durante 30 minutos, se adicionaron 2.0 g de sal metálica y la mezcla se mantuvo así durante 15 minutos antes de enfriarse. Después se preparó una grasa usando un molino de tres rodillos. De esta manera, se obtuvo una composición de la grasa que contiene 10% en peso de un compuesto de tetraurea.
Para el compuesto de triurea, se realizó una solución uniforme adicionando 9.20 g de diisocianato de tolueno y 7.14 g de alcohol estearílico a 100 g de aceite de base y calentando a 50°C. Luego, se adicionaron a esta solución 4.05 g de amina de sebo y 1.56 g de etilendiamina disueltas en 77 g del aceite de base que se mantuvo de 90 a 150°C, y ésta se dejó reaccionar con el isocianato sin reaccionar. Después se adicionaron 2.0 g de la sal metálica y la mezcla se mantuvo durante 15 minutos como anteriormente, antes de ser enfriada. Después se preparó una grasa usando un molino de tres rodillos. De esta manera, se obtuvo una composición de grasa que contiene 11% en peso de un compuesto de uretano de triurea .
Tabla 11 Aun cuando se varió el compuesto de urea, fue posible mejorar sustancialmente las características de antirozamiento . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Uso de una composición de grasa lubricante que comprende : (A) un aceite de base seleccionado de aceite mineral, aceite sintético o mezclas de los mismos; (B) uno o más compuestos de urea; y (C) una o más sales metálicas de un ácido graso saturado o insaturado que tiene 4 a 18 átomos de carbono, que también puede comprender uno o más grupos hidroxilo, en donde el metal se selecciona del grupo que consiste de aluminio, magnesio, zinc y mezclas de los mismos, para reducir la corrosión al rozamiento.
  2. 2. Uso de conformidad con la reivindicación 1, en donde la composición de grasa lubricante comprende una cantidad en el intervalo de 2 a 30% en peso de uno o más compuestos de urea (B) , basado en el peso total de la composición de grasa lubricante.
  3. 3. Uso de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, en donde uno o más compuestos de urea (B) son compuestos de diurea.
  4. 4. Uso de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, en donde uno o los compuestos de urea (B) son compuestos de triurea expresados por la fórmula general (4 ) ff RsO - C - NH - R1- N H - ftC - NH - K,-NH - ftC -NM- RI-NH - C » - NHR4 (4 ) en donde Ri y R2 representan grupos de hidrocarbileno, y R3 y R4 representan grupos de hidrocarbilo.
  5. 5. Uso de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, en donde uno o los compuestos de urea (B) son compuestos de tetraurea expresados por la fórmula general (5) : O ff ff .i K„NH-C-NH-R,-NH-C-NH-R1-NH-C-NH-R1-NH-C-NHR, (&) en donde Ri y R2 representan grupos de hidrocarbileno, y R3 representa un grupo de hidrocarbilo.
  6. 6. Uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la composición de grasa lubricante comprende una cantidad en el intervalo de 0.1 a 25% en peso de una o más sales metálicas de un ácido graso (C) , con base en el peso total de la composición de grasa lubricante.
  7. 7. Uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el aceite de base (A) es una poli-a-olefina .
  8. 8. Uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el aceite de base (A) es un aceite de éter. 9. Uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el aceite de base (A) es un aceite de éster. 10. Método para reducir la corrosión al rozamiento en cojinetes, ranuras, embragues y muelles, caracterizado porque comprende lubricar los cojinetes, ranuras, embragues y muelles con una composición de grasa lubricante como se describe de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a
  9. 9.
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