PL218609B1

PL218609B1 - Biodegradable lubricant

Info

Publication number: PL218609B1
Application number: PL394059A
Authority: PL
Inventors: Marian Pawelak
Original assignee: Marian Pawelak
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2015-01-30
Also published as: PL394059A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest biodegradowalny środek smarny, przeznaczony do smarowania zwrotnic i rozjazdów torowych.The subject of the invention is a biodegradable lubricant intended for the lubrication of switches and turnouts.

Środki smarne stosowane do smarowania zwrotnic i rozjazdów, w toku eksploatacji, penetrują do otoczenia powodując występowanie zagrożenia dla środowiska naturalnego. Stąd też coraz częściej stosowane są do tego celu biodegradowalne środki smarne oparte o biogradowalne ciecze smarowe pochodzenia naturalnego i syntetycznego, zagęszczacze i dodatki uszlachetniające.Lubricants used for lubrication of switches and turnouts, in the course of operation, penetrate into the environment, posing a threat to the natural environment. Therefore, biodegradable lubricants based on biogradable lubricants of natural and synthetic origin, thickeners and improvers are increasingly used for this purpose.

Znany z polskiego opisu patentowego PL nr 184 753 środek smarny do zwrotnic i rozjazdów torowych zawiera kompozycję 15-40% mieszaniny glikoli, poliglikoli i węglanu wapnia, 14-50% mieszaniny ftalanów dibutylu i dioktylu, 40-80% węgla aktywnego z olejem emulgującym i ekstraktem aromatycznym.The lubricant for switches and turnouts, known from the Polish patent specification PL No. 184 753, contains a composition of 15-40% of a mixture of glycols, polyglycols and calcium carbonate, 14-50% of a mixture of dibutyl and dioctyl phthalates, 40-80% of active carbon with emulsifying oil and aromatic extract.

Według polskiego opisu patentowego PL nr 196 724 środek smarny do zwrotnic i rozjazdów zawiera adypinian dibutylu, ftalany dibutylu lub dioktylu, stearynian cynku i/lub glinu z dodatkiem mieszaniny fazowej zawierającej karbamid, talk i rozdrobnioną celulozę. Ponadto może zawierać mieszaninę mikro wosku polietylenowego ze sproszkowanym cynkiem.According to Polish patent specification PL 196,724, the lubricant for switches and turnouts contains dibutyl adipate, dibutyl or dioctyl phthalates, zinc and / or aluminum stearate with the addition of a phase mixture containing carbamide, talc and crushed cellulose. Moreover, it may contain a mixture of micro polyethylene wax with powdered zinc.

Z polskiego zgłoszenia patentowego PL nr 381 475 znany jest środek smarny zawierający 50-80% olejów estrowych, takich jak adypinian dioktylu, adypinian didecylu, do 40% stearynianów cynku i/lub glinu, do 50% polieterów, 5-50% polioli, korzystnie szczepionych kauczukiem, do 10% proszków lub pasty cynku i/lub glinu, do 5% grafitu, 1-5% trietanoloaminy oraz 0,1-5% inhibitorów korozji i dyspergatorów.Polish patent application PL No. 381 475 describes a lubricant containing 50-80% ester oils, such as dioctyl adipate, didecyl adipate, up to 40% zinc and / or aluminum stearates, up to 50% polyethers, 5-50% polyols, preferably rubber grafted, up to 10% zinc and / or aluminum powders or pastes, up to 5% graphite, 1-5% triethanolamine and 0.1-5% corrosion inhibitors and dispersants.

Według polskiego opisu patentowego PL nr 193 337 środek smarny zawiera 80-90% estru oleju rzepakowego, 4-10,4% kwasu 12-hydroksystearynowego, 1,5-2,8% kwasu azelainowego, 1,2-3,2% wodorotlenku litu, 0,5-4,0% pochodnej difenyloaminy, 0,5-1,5% dialkiloditiofosforanu wapnia i 0,5-3,0% koloidalnego grafitu.According to Polish patent description PL No. 193 337, the lubricant contains 80-90% rapeseed oil ester, 4-10.4% 12-hydroxystearic acid, 1.5-2.8% azelaic acid, 1.2-3.2% hydroxide lithium, 0.5-4.0% diphenylamine derivative, 0.5-1.5% calcium dialkyldithiophosphate, and 0.5-3.0% colloidal graphite.

Zgodnie z opisem patentowym PL nr 204 041 środek smarny zawiera 80,0-90,2% kompozycji oleju rzepakowego i ftalanu di-2-etyloheksylowego, 1,5-5,0% 12-hydroksystearynianu wapnia,0-3,0% roztworu olejowego kauczuku naturalnego, 0,5-2,0% dialkiloditiofosforanu cynku oraz 5,0-10,0% grafitu.According to the Polish patent No. 204,041, the lubricant contains 80.0-90.2% of the composition of rapeseed oil and di-2-ethylhexyl phthalate, 1.5-5.0% of calcium 12-hydroxystearate, 0-3.0% of the solution oily natural rubber, 0.5-2.0% zinc dialkyldithiophosphate and 5.0-10.0% graphite.

Celem wynalazku jest opracowanie środka smarnego opartego na kompozycji estrowego oleju napędowego Biodiesel, spolimeryzowanych olejów roślinnych i dodatków uszlachetniających do smarowania zwrotnic i rozjazdów torowych, który zapewni dobrą biodegradowalność, wysoką adhezją oraz dobre właściwości reologiczne.The aim of the invention is to develop a lubricant based on the composition of biodiesel ester diesel fuel, polymerized vegetable oils and improvers for the lubrication of switches and turnouts, which will ensure good biodegradability, high adhesion and good rheological properties.

Według wynalazku biodegradowalny środek smarny zawiera 50-90% masowych estrowego ole₂ ju napędowego Biodiesel o lepkości kinematycznej 3,5-5,0 mm²/s w temperaturze 40°C, zawierającego powyżej 96,5% estrów metylowych kwasów tłuszczowych oraz dodatki stabilizujące typu inhibitorów utlenienia i korozji, biocydów i depresatorów, korzystnie zawierający do 5% masowych wiskozato₂ rów dla osiągnięcia lepkości kinematycznej powyżej 10 mm²/s w temperaturze 40°C, 20-50% maso₂ wych spolimeryzowanego oleju roślinnego o lepkości kinematycznej 200-800 mm²/s w temperaturzeAccording to the invention, the biodegradable lubricant comprises 50-90% by weight of the ester ole _two drive performance Biodiesel kinematic viscosity of 3.5-5.0 mm ² / s at 40 ° C, containing more than 96.5% methyl esters of fatty acids and stabilizing additives of type oxidation and corrosion inhibitors, biocides and depressants, preferably containing up to 5% by weight wiskozato ₂ equivalent for achieving a kinematic viscosity exceeding 10 mm ² / s at 40 ° C, 20-50% french ₂ Outgoing polymerized vegetable oil having a kinematic viscosity of 200-800 mm ² / s at temperature

40°C, 0-20% masowych stearynianów cynku i/lub glinu, 0-10% masowych dodatków smarnych stałych i/lub olejorozpuszczalnych, 0-1,5% masowych inhibitorów utlenienia typu fenolowego i/lub aminowego, i/lub siarkowo-fosforowego oraz 0-1,0% dodatków o działaniu depresującym typu poliestrów.40 ° C, 0-20% by weight of zinc and / or aluminum stearates, 0-10% by weight of solid and / or oil-soluble lubricating additives, 0-1.5% by weight of phenolic and / or amine and / or sulfur-type oxidation inhibitors phosphorus and 0-1.0% of additives with depressant effect, such as polyesters.

Estrowy olej napędowy Biodiesel produkowany zgodnie normą PN EN 14214 wytwarzany jest ₂ o lepkości kinematycznej 3,5-5,9 mm²/s w temperaturze 40°C w odmianach sezonowych różniących się właściwościami niskotemperaturowymi, zawierających dodatki stabilizujące typu inhibitorów utlenienia i korozji oraz biocydów, ograniczające procesy starzenia, rozwój mikroorganizmów oraz oddziaływanie korozyjne na aparaturę paliwową. Odmiana zimowa zawiera depresatory polepszające płynność w niskich temperaturach. W celu korzystnego podniesienia lepkości estrowego oleju napędowe₂ go Biodiesel powyżej 10 mm²/s w temperaturze 40°C stosowane są wiskozatory polimeryczne: poliizobutylen, kopolimery butadienowo-styrenowe, kopolimery metakrylanowe i inne.Biodiesel ester diesel oil produced in accordance with PN EN 14214 is produced ₂ with a kinematic viscosity of 3.5-5.9 mm ² / s at 40 ° C in seasonal varieties that differ in low-temperature properties, containing stabilizing additives such as oxidation and corrosion inhibitors and biocides, limiting aging processes, the development of microorganisms and the corrosive effect on fuel equipment. The winter variety contains depressants which improve low temperature fluidity. In order to advantageously increase the viscosity of the ester oil Biodiesel drive ₂ go above 10 mm ² / s at 40 ° C are used wiskozatory polymer: polyisobutylene, styrene-butadiene copolymers, methacrylate copolymers, and others.

Jako spolimeryzowane oleje roślinne stosowane są oleje: rzepakowy sojowy, słonecznikowy i inne poddane polimeryzacji utleniającej poprzez kontakt z tlenem w podwyższonej temperaturze. Jako zagęszczacze stosowane są stearyniany cynku i/lub glinu.The following oils are used as polymerized vegetable oils: rapeseed, soybean, sunflower and other oils subjected to oxidative polymerization through contact with oxygen at elevated temperature. Zinc and / or aluminum stearates are used as thickeners.

W charakterze stałych dodatków smarnych stosowane są grafit, disiarczek molibdenu, borany metali alkalicznych, talk, proszki metali i inne.Graphite, molybdenum disulfide, alkali metal borates, talc, metal powders and others are used as solid lubricant additives.

PL 218 609 B1PL 218 609 B1

Jako rozpuszczalne dodatki smarne stosowane są organiczne polisiarczki, fosforany, fosforyny, tiofosforany i inne. W charakterze inhibitorów utlenienia stosowane są dibutyloparakrezol, alkilodifenyloaminy, ditiofosforan cynku i inne. Jako depresatory stosowane są kopolimery metakrylanowe.Organic polysulfides, phosphates, phosphites, phosphorothioates and others are used as soluble lubricating additives. Dibutylparacresol, alkyldiphenylamines, zinc dithiophosphate and others are used as oxidation inhibitors. Methacrylate copolymers are used as depressants.

Wytworzony biodegradowalny środek smarny charakteryzuje się dobrymi właściwościami smarnymi, wydatnie ograniczając opory tarcia zwrotnic. Zaletą środka smarnego jest dobra biodegradowalność, zabezpieczająca przed trwałym skażeniem w przypadku przeniknięcia do środowiska. Środek smarny charakteryzuje się wysoką adhezją do powierzchni metalowych, jest odporny na działanie wody oraz wymywanie przez deszcz. Dobre właściwości reologiczne umożliwiają stosowanie go w szerokim zakresie temperatur, obejmujących okres letni i zimowy.The produced biodegradable lubricant is characterized by good lubricating properties, significantly reducing the frictional resistance of the switches. The advantage of the lubricant is its good biodegradability, preventing permanent contamination in case of leakage into the environment. The lubricant is characterized by high adhesion to metal surfaces, it is resistant to water and washing away by rain. Good rheological properties allow it to be used in a wide range of temperatures, including summer and winter periods.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przytoczonych przykładach.The subject of the invention is illustrated in the examples provided.

P r z y k ł a d 1 ₂ Example 1 ₂

- Biodiesel (zimowy) o lepkości 4,6 mm²/s w 40°C - 72,0% mas.- Biodiesel (winter) with a viscosity of 4.6 mm ² / s at 40 ° C - 72.0 wt.%

₂₂

- Spolimeryzowany olej rzepakowy o lepkości 783 mm²/s w 40°C - 28,0% mas.- Polymerized rapeseed oil with a viscosity of 783 mm ² / s at 40 ° C - 28.0 wt.

Uzyskany olejowy biodegradowalny środek smarny charakteryzuje się lepkością kinematyczną 12,1 cSt w temperaturze 40°C.The obtained oil, biodegradable lubricant has a kinematic viscosity of 12.1 cSt at 40 ° C.

P r z y k ł a d 2 ₂ Example 2 ₂

- Biodiesel (zimowy) z dodatkiem 1,2% mas. poliizobutylenu o lepkości 13,6 mm²/s w 40°C 69,0% mas.- Biodiesel (winter) with 1.2% wt. % of polyisobutylene with a viscosity of 13.6 mm ² / s at 40 ° C 69.0 wt.

₂₂

- Spolimeryzowany olej sojowy o lepkości 351 mm²/s w 40°C - 25,0% mas.- Polymerized soybean oil with a viscosity of 351 mm ² / s at 40 ° C - 25.0 wt.%

- Grafit - 4,5% mas.- Graphite - 4.5% by mass

- Siarkowany izobutylen - 0,5% mas.- Sulfurized isobutylene - 0.5 wt.%

Uzyskany biodegradowalny środek smarny stanowi olejową dyspersję o lepkości dynamicznej 24,3 mPas.The obtained biodegradable lubricant is an oil dispersion with a dynamic viscosity of 24.3 mPas.

P r z y k ł a d 3 ₂ Example 3 ₂

- Biodiesel (letni) o lepkości 3,9 mm²/s w 40°C - 59,6% mas.- Biodiesel (summer) with a viscosity of 3.9 mm ² / s at 40 ° C - 59.6 wt.%

- Spolimeryzowana mieszanina olejów rzepakowego i słonecznikowego (9:1) o lepkości 562 mm²/s w 40°C - 40,0% mas.- A polymerized mixture of rapeseed and sunflower oils (9: 1) with a viscosity of 562 mm ² / s at 40 ° C - 40.0 wt.

- Dibutyloparakrezol - 0,1% mas.- Dibutylparacresol - 0.1% wt.

- Aklilodifenyloamina - 0,1% mas.- Aklyldiphenylamine - 0.1 wt.%

- Depresator poliestrowy - 0,2% mas- Polyester depressant - 0.2 wt.%

Uzyskany olejowy biodegradowalny środek smarny charakteryzuje się lepkością kinematyczną 16,3 cSt w temperaturze 40°C.The obtained oil, biodegradable lubricant has a kinematic viscosity of 16.3 cSt at 40 ° C.

P r z y k ł a d 4 ₂ Example 4 ₂

Biodiesel (letni) z dodatkiem 3,5% mas. wiskozatora polimetakrylanowego o lepkości 17,4 m²/s w 40°C - 60,0% mas.Biodiesel (summer) with 3.5% wt. polymethacrylate viscosator with a viscosity of 17.4 m ² / s at 40 ° C - 60.0 wt.

₂₂

- Spolimeryzowany olej rzepakowy o lepkości 279 mm²/s w 40°C - 32,0% mas.- Polymerized rapeseed oil with a viscosity of 279 mm ² / s at 40 ° C - 32.0 wt.%

- Talk - 7,8% mas.- Talc - 7.8% by mass

- Dialkiloditiofosforan cynku - 0,2% mas.- Zinc dialkyl dithiophosphate - 0.2 wt.%

Uzyskany biodegradowalny środek smarny stanowi olejową dyspersję o lepkości kinematycznej 36,8 mPas.The obtained biodegradable lubricant is an oil dispersion with a kinematic viscosity of 36.8 mPas.

P r z y k ł a d 5 ₂ Example 5 ₂

- Biodiesel (zimowy) o lepkości 4,8 mm²/s w 40°C - 52,0% mas.- Biodiesel (winter) with a viscosity of 4.8 mm ² / s at 40 ° C - 52.0 wt.%

₂₂

- Spolimeryzowany olej rzepakowy o lepkości 724 mm²/s w 40°C - 44,0% mas.- Polymerized rapeseed oil with a viscosity of 724 mm ² / s at 40 ° C - 44.0 wt.

- Disiarczek molibdenu - 2,5% mas.- Molybdenum disulfide - 2.5 wt.%

- Aminoimid alkenobursztynowy - 1,5% mas.- alkenesuccinic aminoimide - 1.5 wt.%.

Uzyskany biodegradowalny środek smarny stanowi olejową dyspersję o lepkości kinematycznej 35,9 mPas.The obtained biodegradable lubricant is an oil dispersion with a kinematic viscosity of 35.9 mPas.

P r z y k ł a d 6 ₂ Example 6 ₂

- Biodiesel (zimowy) o lepkości 4,5 mm²/s w 40°C - 55,0% mas.- Biodiesel (winter) with a viscosity of 4.5 mm ² / s at 40 ° C - 55.0 wt.%

₂₂

- Spolimeryzowany olej rzepakowy o lepkości 298 mm²/s w 40°C - 24,0% mas.- Polymerized rapeseed oil with a viscosity of 298 mm ² / s at 40 ° C - 24.0 wt.%

- Stearynian cynku - 15,0% mas.- Zinc stearate - 15.0 wt.%

- Disiarczek molibdenu - 1,5% mas.- Molybdenum disulfide - 1.5 wt.%

- Talk - 4,5% mas.- Talc - 4.5 wt.%

Uzyskany biodegradowalny środek smarny stanowi półpłynny smar plastyczny o penetracji 452 mm/10 w temperaturze 25°C.The obtained biodegradable lubricant is a semi-fluid plastic grease with a penetration of 452 mm / 10 at the temperature of 25 ° C.

PL 218 609 B1PL 218 609 B1

P r z y k ł a d 7 ₂ Example 7 ₂

- Biodiesel (letni) z dodatkiem 0,8% mas. poliizobutylenu o lepkości 11,7 mm²/s w 40°C - 52,0% mas.- Biodiesel (summer) with the addition of 0.8% wt. % of polyisobutylene with a viscosity of 11.7 mm ² / s at 40 ° C - 52.0 wt.

₂₂

- Spolimeryzowany olej słonecznikowy o lepkości 493 mm²/s w 40°C - 30,0% mas.- Polymerized sunflower oil with a viscosity of 493 mm ² / s at 40 ° C - 30.0 wt.%.

- Stearynian cynku - 14,0% mas.- Zinc stearate - 14.0 wt.%

- Stearynian glinu - 3,0% mas.- Aluminum stearate - 3.0 wt.%

- Disiarczek molibdenu - 0,5% mas.- Molybdenum disulfide - 0.5 wt.%

- Dialkiloditiofosforan cynku - 0,5% mas.- Zinc dialkyl dithiophosphate - 0.5 wt.%

Uzyskany biodegradowalny środek smarny stanowi półpłynny smar plastyczny o penetracji 427 mm/10 w temperaturze 25°C.The obtained biodegradable lubricant is a semi-fluid plastic grease with a penetration of 427 mm / 10 at the temperature of 25 ° C.

Claims

Biodegradable lubricant consisting of a composition of vegetable oils, ester oils and enriching additives, characterized by the fact that it contains 50-90% by weight of ester oil for _2- drive biodiesel with a kinematic viscosity of 3.5-5.0 mm ² / s at 40 ° C, containing over 96.5% of fatty acid methyl esters and stabilizing additives such as oxidation and corrosion inhibitors, biocides and depressants, preferably containing up to 5% by weight of viscosators ₂ to achieve a kinematic viscosity above 10 mm ² / s at 40 ° C, 20-50% by weight ₂ polymerized vegetable oil with a kinematic viscosity of 200-800 mm ² / s at 40 ° C, 0-20% by weight of zinc and / or aluminum stearates, 0-10% by weight of solid and / or oil-soluble lubricating additives, 0-1.5% mass oxidation inhibitors of the phenolic and / or amine and / or sulfur-phosphorus type and 0-1.0% of additives with depressant activity of the polyester type.