PL124014B1 - Hydraulic-lubricating fluid - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest trudnopalny plyn hydrauliczno-smarny przeznaczony szczególnie do wypelniania ukladów hydraulicznych w cisnienio¬ wych maszynach odlewniczych i wtryskarkach do tworzyw.Produktom smarnym poza funkcja smarowania czesci tracych maszyn i wysokimi wskaznikami lepkosci stawiane sa ostre wymagania odnosnie wlasnosci antykorozyjnych, antypiennych, nieod- dzialywania na tworzywa szczeliw. Stosowane ole¬ je mineralne jako ciecze smarne i hydrauliczne spelniaja te wymagania, sa jednak latwopalne i trudno rozkladalne w sciekach. Uklady hydrau¬ liczne cisnieniowych maszyn odlewniczych i wtry¬ skarek do tworzyw w przemysle krajowym pra¬ cuja jeszcze czesto na olejach mineralnych, które sa przyczyna czestych pozarów wyniklych w przy¬ padku awarii ukladu hydraulicznego.Stosowane tam dosc skomplikowane uklady hy¬ drauliczne pracuja pod wysokim cisnieniem, ule¬ gaja czesto awariom. Podstawowe zagrozenie wy¬ nikajace z eksploatacji tych maszyn to wybucho¬ we zapalenie sie mgly olejowej powstalej z oleju wydostajacego sie na zewnatrz maszyny, w wy¬ niku uszkodzenia przewodów lub uszczelek zlacz ukladów napedu hydraulicznego. Dzieje sie to dlatego, ze w razie^awarii ukladu hydraulicznego wyciekajacy pod wysokim cisnieniem olej przy¬ biera postac mgly, która trafiajac na zródlo ciepla, ulega zaplonowi, zapalajac sie wybuchowo, co jest 10 15 20 25 powodem strat materialnych i ofiar ludzkich. W krajach, w których wczesniej podjeto dzialanie zmierzajace do likwidacji niebezpieczenstwa poza¬ rów spowodowanych zapalaniem sie olejów mine¬ ralnych, problem ten zostal rozwiazany przez wprowadzenie trudnopalnych zamienników oleju mineralnego. Trudnopalne ciecze hydrauliczne pro¬ dukowane sa w swiecie w szerokim asortymencie, z przystosowaniem do poszczególnych urzadzen hy¬ draulicznych. W róznych krajach preferuje sie rózne gatunki cieczy w zaleznosci od mozliwosci produkcyjnych, bazy surowcowej i uzyskanych wyników badan aplikacyjnych. I tak na przyklad w Anglii emulsje wodnoolejowe, tzw. emulsje odwrotnego znaku, znajduja szerokie zastosowanie, we Francji natomiast stosowane sa w ograniczo¬ nym zakresie.W kraju jedynie w urzadzeniach górniczych stosowane sa krajowe emulsje olejowo-wodne o niskich wlasnosciach smarnych, stosowane jako 2 do 10% emulsje wodne.Obok emulsji wodno-olejowych znane sa rów¬ niez bezolejowe ciecze hydrauliczne. Mozna je po¬ dzielic na dwie grupy cieczy na bazie wodnych roztworów polimerów i oleje syntetyczne na bazie estrów fosforowych. Wodne roztwory polimerów sa cieczami hydraulicznymi, w sklad których wcho¬ dza poligljkole i kopolimery na bazie tlenku ety¬ lenu i propylenu. Charakteryzuja sie one wysoki¬ mi indeksami wiskozowymi i lepkosciami zblizo- 124 0143 nymi do olejów mineralnych. Smarnosc ich jest dostateczna, jednak znacznie gorsza od smarnosci olejów mineralnych. Ze wzgledu na stosunkowo niska smarnosc zastosowanie wodnych roztworów polimerów w urzadzeniach hydraulicznych pociaga za soba koniecznosc ograniczenia cisnienia i zmia¬ ny ich konstrukcji.Syntetyczne ciecze hydrauliczne zwane tez oleja¬ mi syntetycznymi to przede wszystkim organiczne estry kwasu fosforowego. Sa niepalne, moga byc stosowane w temperaturze do okolo 250°C. Sa jednak drogie ze wzgledu na skomplikowane me- ^ . tody ich otrzymywania, wymagaja srodowiska bez- * i PSpdrjefcoj j£ wykazuja znaczna toksycznosc oraz koniecznosc stasowania specjalnych uszczelnien.Stosowane jakb ciecze hydrauliczne oleje ailiko- *-~nxfft^V£fcazuja caly szereg zalet, jednak ich wy- **l**snka* 'rhrh 1 Aii^rnzklfldalnnsr w sciekach ogranicza ich stosowanie.Znany jest plyn charakteryzujacy sie duza lep¬ koscia i smarnoscia, skladajacy sie z .35—50 czesci4 wagowych glikolu etylenowego i/lub 8—60 czesci wagowych glikolu propylenowego, glikolu dwupro- pylenowego, glikolu trójpropylenowego, 5—15 cze¬ sci wagowych poliglikoli etylenowych o ciezarze czasteczkowym 17 000 — 26 000, 25—40 czesci wa¬ gowych wody zdemineralizowanej i 0,5—2 czesci wagowych powszechnie stosowanych srodków an¬ tykorozyjnych, antyutleniajacych i przeciwrdzew¬ nych Plyn ten mial zastapic stosowany dotych¬ czas olej 'mineralny o lepkosci 25—35 mmfys w temperaturze 50°C.Zgodnie z przyjeta zasada okreslenia niepal- nosci na podstawie raportu luksemburskiego, cie¬ czami trudnopalnymi sa te, które w swoim skla¬ dzie zawieraja przynajmniej 40% wody. Powyzsza receptura nie spelnia tego wymagania. Znany jest równiez -fakt degradacji poliglikoli etylenowych o ciezarze czasteczkowym powyzej 5000, co wiaze sie ze spadkiem smarnosci oraz zmiana lepkosci.Produkt ten pod wzgledem jakosci nie spelnia wymagan.Do trudnopalnych cieczy hydraulicznych stoso¬ wanych z ' powodzeniem w ukladach hydraulicz¬ nych w cisnieniowych maszynach odlewniczych i wtryskarkach do tworzyw naleza ciecze impor¬ towane, znajdujace sie na rynku pod nazwa han¬ dlowa Houghto Safte, Hydrolube 30 B, Hydrolu- bric. O cieczach tych wiadomo, ze zawieraja poli- glikole i wode oraz zawieraja doskonale inhibitory przeciw korozji i pienieniu. Ciecze sa trwale i moga byc stosowane do temperatury 70°C. Sa trudnopalne, gdyz zawieraja przynajmniej 40*/o wody, charakteryzuja sie niskimi temperaturami krzepniecia, a ich lepkosc w 50°C wynosi w gra¬ nicach 3,3—3,6°E.Istota wynalazku polega na dobraniu skladu ilo¬ sciowego i jakosciowego plynu hydrauliczno-smar- nego przeznaczonego szczególnie do wypelnienia ukladów hydraulicznych w cisnieniowych maszy¬ nach odlewniczych i wtryskarkach do tworzyw, przy czym plyn ten sklada sie z 80—200 czesci wag. wodnego zobojetnionego zasada roztworu ko¬ polimeru kwasu akrylowego z akrylonitrylem, 200^-400 czesci wag. glikolu dwu- lub trójpropy- [ 014 4 Ienowego lub mieszaniny tych glikoli, 50—250 czesci wag. polimerów tlenku etylenu o srednim ciezarze czasteczkowym od 400 do 1000, 6—30 czesci wag. inhibitorów korozji oraz wody do 1000 czesci 5 wag.Stosowany w srodku wedlug wynalazku kopo¬ limer kwasu akrylowego z akrylonitrylem otrzy¬ many jest w reakcji akrylonitrylu z czesciowo zo¬ bojetnionym kwasem akrylowym w roztworze wodnym, wobec inicjatorów rodnikowych w obec¬ nosci regulatora masy czasteczkowej i zobojetnio¬ ny nastepnie zasada amonowa i/lub sodowa, po¬ tasowa. W srodku wedlug wynalazku korzystnie jest stosowac mieszanine inhibitorów korozji zlo¬ zona z benzotiazolu, trójetyloaminy i benzoesanu trójetanoloaminy.Otrzymywanie plynu hydrauliczno-smarnego po¬ lega na wymieszaniu skladników w scisle okre- slonych stosunkach, przy zachowaniu odpowied¬ nich parametrów oraz kolejnosci dozowania po¬ szczególnych skladników.Plyn hydrauliczno-smarny wedlug wynalazku •posiada wlasnosci fizykochemiczne trudnopalnych 25 cieczy hydrauliczno-smarnyeh, wykazuje wysokie wlasnosci smarne. Wytrzymuje obciazenie na apa¬ racie 4-kulowym ponad 350 kg, oraz graniczne ob¬ ciazenie zatarcia ponad 300 kg/mm2. Moze byc stosowany w * zakresie temperatur od —15°C do 30 +70°C. Wykazuje dzialanie ochronne przed korozja w cieczy oraz na granicy faz ciecz faza gazowa.Krzepnie ponizej —20°C, posiada bardzo dobre wlasnosci przeciwpieniace, w razie potrzeby mozna regulowac jego lepkosc. Jest nieagresywny w sto- 35 sunku do stosowanych uszczelnien gumowych.. Przyklad I. 110*kg wodnego roztworu zo¬ bojetnionego zasada amonowa i potasowa, kopoli¬ meru kwasu akrylowego z akrylonitrylem, 110 kg polimerów tlenku etylenu o srednim ciezarze cza- 40 steczkowym 600 miesza sie w temperaturze 50— —60°C z 330 kg glikolu dwupropylenowego w celu ujednolicenia. Do tej mieszaniny wprowadza sie 7,8 kg mieszaniny inhibitorów korozji skladajacej sie z benzotiazolu, trójetyloaminy i benzoesanu 45 trójetanoloaminy o stosunku wagowym jak 2:1:5.Po przeprowadzeniu homogenizacji wprowadza sie do mieszalnika 542 kg wody o temperaturze 40— —50°C i po dokladnym wymieszaniu chlodzi pro¬ dukt do temperatury 30°C. Otrzymana ciecz posia¬ lo da smarnosc w granicach 350—380 kg, lepkosc w 50°C — 25—30 mm2/s, temperature krzepniecia oko¬ lo —35°C, chroni przed korozja stal, miedz, cynk, glin i kadm. Plyn zaliczany jest do plynów trud¬ nopalnych. Zaleta plynu sa bardzo dobre wlasnosci 55 przeciwpieniace.Przyklad II. Plyn hydrauliczny sklada sie z 80 kg wodnego roztworu zobojetnionego zasada amonowa i sodowa kopolimeru kwasu akrylowego i akrylonitrylu, 170 kg polimerów tlenku etylenu 60 o srednim ciezarze czasteczkowym 400, 300 kg gli¬ kolu trójpropylenowego, 30 kg inhibitorów korozji w tym benzotiazol, morfolina i azotyn sodowy w stosunku wagowym 3 :5 :10, oraz wódy do 1000 kg.Plyn posiada wlasnosci fizykochemiczne podobne w do wlasnosci plynu opisanego w przykladzie I.114 014 Ponadto charakteryzuje sie wysoka odpornoscia na dzialanie korozyjne metali.Przyklad III. Plyn hydrauliczno-smarny skla¬ da sie z 200 kg wodnego roztworu zobojetnionego zasada amonowa kopolimeru kwasu akrylowego i akrylonitrylu, 250 kg mieszaniny glikolu dwu- i trójpropylenowego w stosunku 1:2, 50 kg poli¬ merów tlenku etylenu o srednim ciezarze czastecz¬ kowym 1000. Do tej mieszaniny wprowadza sie 12 kg mieszaniny inhibitorów korozji skladajacej sie z benzotiazolu,' trójetyloaiminy i benzoesanu trójetandoaminy w stosunku wagowym 1 : 1 :10 u- zupelnia woda do 1000 kg. Plyn posiada wlasnosci fizykochemiczne podobne do plynu opisanego w przykladzie I. Ponadto charakteryzuje sie podwyz¬ szona lepkoscia do 50 mm2/s i dzieki temu moze byc stosowany w miejsce palnego oleju Hydrol 50, do urzadzen hydraulicznych oraz sprzegiel i prze¬ kladni.Przyklad IV. Plyn hydrauliczno-smarny skla¬ da sie z 150 kg wodnego roztworu zobojetnionego zasada sodowa i potasowa kopolimeru kwasu akrylowego i akrylonitrylu, 200 kg glikolu dwu- propylenowego, 90 kg polimerów tlenku etylenu o srednim ciezarze czasteczkowym 400, 6 kg mie¬ szaniny inhibitorów korozji benzotiazolu, trójety- loaminy i azotynu sodowego w stosunku 1:1:5, oraz wody do 1000 kg. Plyn posiada wlasnosci fi¬ zykochemiczne podobne do wlasnosci plynu opisa¬ nego w przykladzie I. Ponadto zaleta jego jest pod¬ wyzszona lepkosc do 40 mm2/s oraz mozliwosc pracy w podwyzszonym do 80°C zakresie temperatur.Przyklad V. Plyn hydrauliczno-smarny skla¬ da sie z 90 kg wodnego roztworu zobojetnionego zasada potasowa kopolimeru kwasu akrylowego i akrylonitrylu, 210 kg glikolu trójpropylenowego, 250 kg polimerów tlenku etylenu o srednim cie¬ zarze czasteczkowym 800 oraz 15 kg mieszaniny inhibitorów korozji benzotiazolu, morfoliny i azo¬ tynu sodowego w stosunku 1:4:6, oraz wody do 1000 kg. Plyn posiada wlasnosci fizykochemiczne podobne do wlasnosci plynu opisanego w przykla¬ dzie I. Ponadto zaleta jego jest obnizona tempe¬ ratura krzepniecia ponizej —45°C i podwyzszona lepkosc do okolo 50 mm2/s co pozwala na stoso¬ wanie go do ukladów hydraulicznych pracujacych na otwartych przestrzeniach w warunkach zimo¬ wych.Przyklad VL Plyn hydrauliczno-smarny sklada sie z 80 kg roztworu wodnego zobojetnio- 5 nego zasada sodowa kopolimeru kwasu akrylowego i akrylonitrylu, 400 kg glikolu dwupropylenowego, 50 kg polimerów tlenku etylenu o srednim cieza- . rze czasteczkowym 1000, 15 kg mieszaniny inhibi¬ torów korozji benzotiazolu, morfoliny i benzoesanu M trójetanoloaminy w stosunku 3:5:7, oraz wody do 1000 kg. Plyn posiada wlasnosci fizykochemiczne podobne do wlasnosci plynu opisanego w przykla¬ dzie I. Ponadto zaleta jego jest niska tempera¬ tura krzepniecia ponizej —40°C oraz zwiazane z 15 tym niewielkie zmiany lepkosci przy obnizeniu temperatury. 20 Zastrzezenia patentowe 1. Plyn hydrauliczno-smarny przeznaczony szcze¬ gólnie do wypelniania ukladów hydraulicznych w cisnieniowych maszynach odlewniczych i wtryskar¬ kach do tworzyw sztucznych zawierajacy polime- 25 ry tlenku etylenu, wode oraz inhibitory korozji, znamienny tym, ze sklada sie z 80—200 czesci wagowych wodnego zobojetnionego zasada kopoli¬ meru kwasu akrylowego z akrylonitrylem; 200—400 czesci wagowych glikolu dwu- lub trójpropyleno- *° wego, lub ich mieszaniny; 50—250 czesci wago¬ wych polimerów tlenku etylenu o srednim cieza¬ rze czasteczkowym 400—1000, 6—30 czesci wago¬ wych inhibitorów korozji oraz wody do 1000 czesci wagowych. 15 2. Plyn wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zobojetniony kopolimer kwasu akrylowego z akrylonitrylem zawiera kopolimer otrzymany w reakcji akrylonitrylu z czesciowo zobojetnionym kwasem- akrylowym w roztworze wodnym, wobec 40 inicjatorów rodnikowych w obecnosci regulatora masy czasteczkowej i zobojetniony nastepnie za¬ sada amonowa i/lub sodowa, potasowa. 3. Plyn wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako inhibitory korozji zawiera mieszanine zlozona 4* z benzotiazolu, trójetyloaminy i benzoesanu trój¬ etanoloaminy. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Plyn hydrauliczno-smarny przeznaczony szcze¬ gólnie do wypelniania ukladów hydraulicznych w cisnieniowych maszynach odlewniczych i wtryskar¬ kach do tworzyw sztucznych zawierajacy polime- 25 ry tlenku etylenu, wode oraz inhibitory korozji, znamienny tym, ze sklada sie z 80—200 czesci wagowych wodnego zobojetnionego zasada kopoli¬ meru kwasu akrylowego z akrylonitrylem; 200—400 czesci wagowych glikolu dwu- lub trójpropyleno- *° wego, lub ich mieszaniny; 50—250 czesci wago¬ wych polimerów tlenku etylenu o srednim cieza¬ rze czasteczkowym 400—1000, 6—30 czesci wago¬ wych inhibitorów korozji oraz wody do 1000 czesci wagowych. 15
2. 2. Plyn wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zobojetniony kopolimer kwasu akrylowego z akrylonitrylem zawiera kopolimer otrzymany w reakcji akrylonitrylu z czesciowo zobojetnionym kwasem- akrylowym w roztworze wodnym, wobec 40 inicjatorów rodnikowych w obecnosci regulatora masy czasteczkowej i zobojetniony nastepnie za¬ sada amonowa i/lub sodowa, potasowa.
3. 3. Plyn wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako inhibitory korozji zawiera mieszanine zlozona
4. 4. * z benzotiazolu, trójetyloaminy i benzoesanu trój¬ etanoloaminy. PL