RU2816107C1 - Method of producing grease - Google Patents
Method of producing grease Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816107C1 RU2816107C1 RU2023116225A RU2023116225A RU2816107C1 RU 2816107 C1 RU2816107 C1 RU 2816107C1 RU 2023116225 A RU2023116225 A RU 2023116225A RU 2023116225 A RU2023116225 A RU 2023116225A RU 2816107 C1 RU2816107 C1 RU 2816107C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- temperature
- grease
- acid
- additive
- Prior art date
Links
- 239000004519 grease Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 38
- ULQISTXYYBZJSJ-UHFFFAOYSA-N 12-hydroxyoctadecanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)CCCCCCCCCCC(O)=O ULQISTXYYBZJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229940114072 12-hydroxystearic acid Drugs 0.000 claims abstract description 14
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 13
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002199 base oil Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 3
- -1 polyparaphenylene terephthalamide Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 3
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 3
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- GPUKMTQLSWHBLZ-UHFFFAOYSA-N 1-phenyltridecane-1-sulfonic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC(S(O)(=O)=O)C1=CC=CC=C1 GPUKMTQLSWHBLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003251 chemically resistant material Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к смазочным материалам, в частности к пластичным смазкам, используемым в узлах трения машин и механизмов металлургической и машиностроительной отраслей промышленности, работающих в условиях высоких нагрузок, высокой влажности и вынужденного контакта с водой.The invention relates to lubricants, in particular to greases used in friction units of machines and mechanisms in the metallurgical and mechanical engineering industries, operating under conditions of high loads, high humidity and forced contact with water.
Известен способ получения комплексной кальцевой смазки, включающий стадии: смешивания от 22,5 до 32,5 мас.% нейтрального к растворителю масла, от 36 до 47,4 мас.% сульфаната кальция, от 5 до 15 мас.% карбоната кальция в открытом котле при нагревании до температуры в диапазоне от 66 °С до 93 °С; добавление к смеси от 2,5 до 3,5 мас.% изопропилового спирта, от 3 до 6 мас.% воды и от 1,1 до 1,5 мас.% додецилбензилсульфоновой кислоты; нагревание полученной таким образом смеси до температуры в пределах от 104 °С до 110 °С и выдерживание смеси при этой температуре при перемешивании в течение 30 – 60 минут, чтобы произошло омыление; после омыления добавление гидроксида кальция в количестве от 1,9 до 2,7 весовых процентов от массы смазки; нагревание полученного таким образом материала до температуры 116 °С; медленное добавление от 2 до 4 весовых процентов 12-гидроксистеариновой кислоты и перемешивание в течение 20 минут; после этого медленно добавляют от 1,75 до 2,25 мас.% фосфорной кислоты и перемешивают в течение 20 минут (пат. США №5126062, C10M159/00, C10M159/24).There is a known method for producing complex calcium lubricant, which includes the stages of: mixing from 22.5 to 32.5 wt.% solvent-neutral oil, from 36 to 47.4 wt.% calcium sulfonate, from 5 to 15 wt.% calcium carbonate in open boiler when heated to a temperature ranging from 66 °C to 93 °C; adding to the mixture from 2.5 to 3.5 wt.% isopropyl alcohol, from 3 to 6 wt.% water and from 1.1 to 1.5 wt.% dodecylbenzylsulfonic acid; heating the mixture thus obtained to a temperature ranging from 104 ° C to 110 ° C and maintaining the mixture at this temperature with stirring for 30 - 60 minutes so that saponification occurs; after saponification, adding calcium hydroxide in an amount of 1.9 to 2.7 weight percent of the lubricant; heating the material thus obtained to a temperature of 116 °C; slowly add 2 to 4 weight percent 12-hydroxystearic acid and mix for 20 minutes; then slowly add from 1.75 to 2.25 wt.% phosphoric acid and stir for 20 minutes (US Pat. No. 5126062, C10M159/00, C10M159/24).
Недостатками способа являются:The disadvantages of this method are:
- низкие температуры, при которых происходит реакция рафинирования с низшими кислотами;- low temperatures at which the refining reaction with lower acids occurs;
- высокая стоимость компонентов, в частности фосфорной кислоты;- high cost of components, in particular phosphoric acid;
- высокая пожароопасность, ввиду наличия изопропилового спирта. - high fire hazard due to the presence of isopropyl alcohol.
Наиболее близким аналогом является способ получения пластичной смазки, включающий перемешивание сверхвысокомолекулярного полиолефина, термореактивной смолы или ее форполимера и смазочного масла или смазки в заданном соотношении, нагревания смеси выше заданной температуры и ее отверждения. Смесь 1-50 мас.% полиолефина со сверхвысокой молекулярной массой, 50-5 мас.% термореактивной смолы или ее форполимера и остатка смазочного масла или смазки нагревают при температуре выше точки плавления полиолефин, а затем она затвердевает. Для конкретизации, например, однородную смесь сверхвысокомолекулярного полиэтилена и форполимера фенольной смолы хорошо смешивают со смазкой на основе минерального масла, загущенной литиевым мылом, и эту смесь помещают в емкость и нагревают до 150 °С в течение 30 мин. В смесь могут быть включены 5-30 вес.% неорганических волокон, таких как стеклянные волокна и углеродные волокна, или органических волокон, таких как арамидные волокна, полиэфирные волокна и хлопковые волокна (пат. Япония JP3263492, МПК C10M165/00; C10M169/04; C10M169/06).The closest analogue is a method for producing a grease, which includes mixing an ultra-high molecular weight polyolefin, a thermosetting resin or its prepolymer and a lubricating oil or grease in a given ratio, heating the mixture above a given temperature and curing it. A mixture of 1-50 wt.% ultra-high molecular weight polyolefin, 50-5 wt.% thermoset resin or prepolymer thereof and the remainder of the lubricating oil or grease is heated at a temperature above the melting point of the polyolefin, and then it hardens. To be specific, for example, a homogeneous mixture of ultra-high molecular weight polyethylene and phenolic resin prepolymer is mixed well with a mineral oil-based lubricant thickened with lithium soap, and this mixture is placed in a container and heated to 150 ° C for 30 minutes. The mixture may include 5-30 wt.% inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers, or organic fibers such as aramid fibers, polyester fibers and cotton fibers (Japanese Pat. JP3263492, IPC C10M165/00; C10M169/04 ; C10M169/06).
Недостатками способа являются: присутствие арамидных волокон в составе пластичной смазки в виде механически приготовленных добавок. Учитывая физико-механические свойства арамидных волокон, а именно снижение в два раза механической прочности при намокании, данная добавка не позволит достигнуть заявляемого технического результата, заключающегося в армировании конечного состава пластичной смазки. Кроме того, отсутствие технической возможности по контролю за степенью неоднородности распределения арамидных волокон в объеме пластичной смазки не позволит спрогнозировать смазывающую способность в узле трения, т.к. в процессе эксплуатации в некоторые периоды времени увлекаемый в зону трения микрообъем пластичной смазки, не содержащий арамидное волокно, может способствовать возникновению микросхватываний поверхностей контактирующих тел, что приведет к увеличению износа оборудования.The disadvantages of this method are: the presence of aramid fibers in the grease composition in the form of mechanically prepared additives. Taking into account the physical and mechanical properties of aramid fibers, namely the halving of mechanical strength when wet, this additive will not allow achieving the claimed technical result, which consists in reinforcing the final composition of the grease. In addition, the lack of technical ability to control the degree of heterogeneity of the distribution of aramid fibers in the volume of grease will not allow predicting the lubricity in the friction unit, because During operation, at certain periods of time, a microvolume of grease that does not contain aramid fiber, entrained into the friction zone, can contribute to the occurrence of micro-seizing of the surfaces of contacting bodies, which will lead to increased wear of equipment.
Техническая проблема заключается в повышении срока службы деталей машин и механизмов и их износостойкости.The technical problem is to increase the service life of machine parts and mechanisms and their wear resistance.
Технический результат заключается в создании пластичной смазки, обладающей низким водопоглощением и высокими антифрикционными свойствами при эксплуатации узлов трения в условиях высоких нагрузок, высокой влажности и вынужденного контакта с водой.The technical result consists in creating a grease with low water absorption and high anti-friction properties when operating friction units under conditions of high loads, high humidity and forced contact with water.
Указанная проблема решается тем, что в способе получения пластичной смазки, включающем загрузку и перемешивание исходных компонентов, омыление, обезвоживание, термическую обработку, охлаждение смеси с введением присадок, гомогенизацию смеси, дегазацию и расфасовку смазки, согласно изменению, предварительно готовят функциональную присадку путем нагрева 96%-ой серной кислоты до температуры 60–80 °С с последующим добавлением в нее полипарафенилен-терефталамида в виде нитей, перемешивание полученного раствора с добавлением 12-гидроксистеариновой кислоты, гомогенизацией смеси и ее последующей водной промывкой с получением функциональной присадки, далее смешивают нагретое до температуры 80–100 °С базовое масло с добавлением уксусной и 12-гидроксистеариновой кислотами, нагревают смесь до температуры 110-130 °С, после чего вводят гидроксид лития, проводят омыление, обезвоживание, термическую обработку путем нагрева до 180-220 °С и выдержки в течение 1,5-2 часов при заданной температуре, с последующим охлаждением смеси до 80–110 °С, затем добавляют антифрикционную и полученную ранее функциональную присадки, при этом пластичная смазка содержит, мас. %:This problem is solved by the fact that in the method for producing a grease, including loading and mixing the initial components, saponification, dehydration, heat treatment, cooling the mixture with the introduction of additives, homogenization of the mixture, degassing and packaging of the lubricant, according to the change, a functional additive is pre-prepared by heating 96 % sulfuric acid to a temperature of 60–80 ° C, followed by the addition of polyparaphenylene terephthalamide in the form of filaments, mixing the resulting solution with the addition of 12-hydroxystearic acid, homogenizing the mixture and its subsequent washing with water to obtain a functional additive, then mixing heated to temperature 80–100 °C base oil with the addition of acetic and 12-hydroxystearic acids, heat the mixture to a temperature of 110-130 °C, after which lithium hydroxide is introduced, saponification, dehydration, heat treatment by heating to 180-220 °C and holding for 1.5-2 hours at a given temperature, followed by cooling the mixture to 80–110 °C, then add antifriction and previously obtained functional additives, while the grease contains, wt. %:
В качестве базового масла, как основы пластичной смазки, например, может быть использовано масло минеральное нефтяного ГОСТ 20799-88 или синтетического ГОСТ 21791-76 происхождения. В заявляемом способе в качестве базового масла используют масло индустриальное марки И-40 ГОСТ 20799-88.As a base oil, as the basis of a grease, for example, mineral oil of petroleum GOST 20799-88 or synthetic GOST 21791-76 origin can be used. In the claimed method, industrial oil grade I-40 GOST 20799-88 is used as a base oil.
В качестве антифрикционной присадки, используют диалкилдитиофосфат цинка (марки ДФ-11) в соответствии с ТУ 38.5901254-90. Он наряду с улучшением противоизносных свойств масла эффективно ингибирует коррозию, т.е. улучшает антикоррозионные и антиокислительные свойства смазки. (Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник / И.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А.Бнатов и др.; Под ред. В.М. Школьникова. Изд. 2-е перераб. и доп.- М.: Издательский центр «Техинформ», 1999. – 596 с.: ил.).As an antifriction additive, zinc dialkyldithiophosphate (grade DF-11) is used in accordance with TU 38.5901254-90. Along with improving the anti-wear properties of the oil, it effectively inhibits corrosion, i.e. improves the anti-corrosion and antioxidant properties of the lubricant. ( Fuels, lubricants, technical fluids. Assortment and application: Directory / I.G. Anisimov, K.M. Badyshtova, S.A. Bnatov, etc.; Edited by V.M. Shkolnikov. 2nd edition revised and supplemented - M.: Publishing Center "Techinform", 1999. - 596 pp.: ill. ).
Использование предварительно приготовленной функциональной присадки, придаёт пластичной смазке дополнительные противозадирные свойства, т.к. серосодержащие углеводороды различного строения в сочетании с загустителем повышают эксплуатационную стойкость присадки в условиях высокой влажности и вынужденного контакта пластичной смазки с водой, сокращает ее расход. Полипарафенилен-терефталамид, как компонент функциональной присадки, за счет двойных межатомных связей обладает высокой химической и термической стабильностью, прочностью и малорастворимостью, что также положительно сказывается на эксплуатационных свойствах смазки в части температур ее применения, а также стойкости к химическому взаимодействию с иными техническими жидкостями присутствующих в производственных условиях (М.С.Дориомедов, Рынок арамидного волокна: виды, свойства, применение // Электронный научный журнал «Труды ВИАМ» -2020- №11 DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-11-48-59).The use of a pre-prepared functional additive gives the grease additional extreme pressure properties, because sulfur-containing hydrocarbons of various structures in combination with a thickener increase the operational stability of the additive in conditions of high humidity and forced contact of the grease with water, and reduces its consumption. Polyparaphenylene terephthalamide, as a component of a functional additive, due to double interatomic bonds, has high chemical and thermal stability, strength and low solubility, which also has a positive effect on the performance properties of the lubricant in terms of the temperatures of its use, as well as resistance to chemical interaction with other technical liquids present in production conditions ( M.S. Doriomedov, Aramid fiber market: types, properties, application // Electronic scientific journal “Proceedings of VIAM” -2020- No. 11 DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-11-48-59 ).
Пример изготовления пластичной смазкиExample of grease production
Предварительно готовят присадку следующего химического состава, мас. %:An additive of the following chemical composition, wt., is pre-prepared. %:
Для этого в емкость с перемешивающим устройством, выполненной из химически стойкого материала, вливают 96%-ную серную кислоту, после чего ее нагревают до температуры 60-80 °С. Далее добавляют полипарафенилен-терефталамид в виде нитей, перемешивают до состояния мутной, однородной смеси. При постоянном перемешивании смеси и поддержании температуры в пределах 60-80 °С, добавляют 12-гидроксистеариновую кислоту. Указанная температура смеси позволяет ускорить процесс растворения нитей полипарафенилен-терефталамида в 96 %-ной серной кислоте и обеспечить расплавление 12-гидроксистеариновой кислоты. При температурах менее 60 °С растворение нитей полипарафенилен-терефталамида протекает длительное время, а 12-гидроксистеариновая кислота при таких условиях не растворится, оставаясь в виде белого кристаллического порошка. Далее выполняют гомогенизацию получившейся смеси и ее водную промывку, необходимую для удаления свободной серы, не вступившей в реакцию с 12-гидроксистеариновой кислотой. Готовая функциональная присадка обладает высокими антифрикционными свойствами, химической и термической стабильностью, прочностью, малорастворимостью, а также низким уровнем водопоглощения.To do this, 96% sulfuric acid is poured into a container with a mixing device made of chemically resistant material, after which it is heated to a temperature of 60-80 °C. Next, polyparaphenylene terephthalamide is added in the form of threads and mixed until the mixture becomes cloudy and homogeneous. With constant stirring of the mixture and maintaining the temperature within 60-80 ° C, add 12-hydroxystearic acid. The specified temperature of the mixture allows you to accelerate the process of dissolving polyparaphenylene terephthalamide threads in 96% sulfuric acid and ensure the melting of 12-hydroxystearic acid. At temperatures below 60 °C, the dissolution of polyparaphenylene terephthalamide threads takes a long time, and 12-hydroxystearic acid will not dissolve under such conditions, remaining in the form of a white crystalline powder. Next, the resulting mixture is homogenized and washed with water, which is necessary to remove free sulfur that has not reacted with 12-hydroxystearic acid. The finished functional additive has high antifriction properties, chemical and thermal stability, strength, low solubility, and low water absorption.
Далее в основной реактор, оснащенный перемешивающим устройством и устройством нагрева, добавляют базовое масло минерального происхождения марки И-40 (ГОСТ 20799-88) с последующим нагревом его до температуры 80-100 °С. При постоянном перемешивании добавляют уксусную (ледяную) кислоту и 12-гидроксистеариновую кислоту. Для начала процесса омыления и обезвоживания (выпаривания лишней влаги из смеси) смесь нагревают до температуры 110-130 °С. После чего загружают в реактор загуститель, в качестве которого используют гидроксид лития, и выдерживают в течение 5-7 часов. В течение данного времени, происходят процессы превращения сложных эфиров жирных кислот в мыла и спирты под действием растворов щелочей. После равномерного смешивания, осуществляется термическая обработка смеси путем ее нагрева до 180-220 °С и выдержки при такой температуре в течение 1,5-2 часов. Далее температуру смеси снижают до 80-110 °С и производят ввод присадок, в том числе предварительно полученной функциональной присадки, исходя из расчета массы функциональной присадки в диапазоне 12-34,5 г. на 1000 г. пластичной смазки. Функциональная присадка, содержащая полипарафенилен-терефталамид, в сочетании с загустителем, базовым маслом, диалкилдитиофосфатом цинка обладает низким водопоглощением и высокими антифрикционными свойствами при эксплуатации узлов трения в условиях высоких нагрузок, высокой влажности и вынужденного контакта с водой.Next, base oil of mineral origin grade I-40 (GOST 20799-88) is added to the main reactor, equipped with a mixing device and a heating device, followed by heating it to a temperature of 80-100 °C. With constant stirring, add acetic (glacial) acid and 12-hydroxystearic acid. To begin the process of saponification and dehydration (evaporation of excess moisture from the mixture), the mixture is heated to a temperature of 110-130 °C. Then a thickener, lithium hydroxide is used, is loaded into the reactor and left for 5-7 hours. During this time, processes of transformation of fatty acid esters into soaps and alcohols occur under the influence of alkali solutions. After uniform mixing, heat treatment of the mixture is carried out by heating it to 180-220 ° C and holding at this temperature for 1.5-2 hours. Next, the temperature of the mixture is reduced to 80-110 °C and additives are introduced, including a previously obtained functional additive, based on the calculation of the mass of the functional additive in the range of 12-34.5 g per 1000 g of grease. A functional additive containing polyparaphenylene terephthalamide, in combination with a thickener, base oil, and zinc dialkyldithiophosphate, has low water absorption and high antifriction properties when operating friction units under conditions of high loads, high humidity and forced contact with water.
Также вводят антифрикционную присадку в виде диалкилдитиофосфат цинка. An anti-friction additive in the form of zinc dialkyldithiophosphate is also introduced.
Затем проводят гомогенизацию полученной смазки, дегазацию и расфасовку.Then the resulting lubricant is homogenized, degassed and packaged.
Готовая пластичная смазка представляет собой:The finished grease is:
- внешний вид: однородное мазеобразное вещество от светло до темно-коричневого цвета (в зависимости от выбранного масла);- appearance: homogeneous, ointment-like substance from light to dark brown (depending on the selected oil);
- рабочий диапазон температур применения смазки варьируется в диапазоне от -30 °C до +180 °C;- the operating temperature range for lubricant application varies from -30 °C to +180 °C;
- массовая доля воды в смазке: не более 0,1 %;- mass fraction of water in the lubricant: no more than 0.1%;
- массовая доля механических примесей: не более 0,05 %. - mass fraction of mechanical impurities: no more than 0.05%.
В таблице 1 приведены примеры составов пластичных смазок. Table 1 provides examples of grease compositions.
Составы образцов заявляемой смазки испытаны стандартными методами испытаний и сравнены с составом пластичной смазки – прототипом. Результаты испытаний приведены в таблице 2.The compositions of the samples of the proposed lubricant were tested using standard test methods and compared with the composition of the grease - the prototype. The test results are shown in Table 2.
По результатам испытаний (табл.2) можно сделать следующие выводы:Based on the test results (Table 2), the following conclusions can be drawn:
- Пенетрация, характеризующая степень густоты смазки при 25 °С, определяющая возможность замерзания смазки в зимний период, составила от 190 до 220 единиц.- Penetration, which characterizes the degree of thickness of the lubricant at 25 ° C, determining the possibility of freezing of the lubricant in winter, ranged from 190 to 220 units.
- Температура каплепадения определялась в соответствии с ГОСТ 32394-2013и составила от 230 до 250 °С. - The dropping temperature was determined in accordance with GOST 32394-2013 and ranged from 230 to 250 °C.
- Коррозионное воздействие на металлы, определенное в соответствии с испытаниями, проведенными по ГОСТ 2917-76, выдерживает.- Corrosion effect on metals, determined in accordance with tests carried out in accordance with GOST 2917-76, withstands.
- Массовая доля свободной щелочи в пересчете на NaOH, %, характеризующая структуру пластичной смазки и ее эксплуатационные свойства, определялась испытаниями, проведенными по ГОСТ 6707-76.- The mass fraction of free alkali in terms of NaOH, %, characterizing the structure of the grease and its operational properties, was determined by tests carried out in accordance with GOST 6707-76.
- Смазывающие свойства пластичной смазки определялись на четырехшариковой машине трения:- The lubricating properties of the grease were determined using a four-ball friction machine:
- нагрузка сваривания (Pc) по ГОСТ 9490-75составила от 184 до 204 кгс; - welding load (P c ) according to GOST 9490-75 ranged from 184 to 204 kgf;
- критическая нагрузка (Pк) по ГОСТ 9490-75 - от 91 до 128 кгс;- critical load (P to ) according to GOST 9490-75 - from 91 to 128 kgf;
- индекс задира – от 71 до 80кгс.- scuffing index – from 71 to 80 kgf.
- Стойкость к вымыванию водой определялась в соответствии с испытаниями, проведенными по ГОСТ ISO 11009-2013. Потеря массы за счет вымывания водой составила: от 18 до 28 %.- Resistance to water washout was determined in accordance with tests carried out in accordance with GOST ISO 11009-2013. The weight loss due to leaching with water ranged from 18 to 28%.
- Коллоидная стабильность выделившегося масла определялась испытаниями, проведенными по ГОСТ 7142-74, и составила от 7,3 до 8,0 %.- The colloidal stability of the released oil was determined by tests carried out in accordance with GOST 7142-74, and ranged from 7.3 to 8.0%.
- Эффективная вязкость, количественно характеризующая течение смазочного материала после приложения усилия, и зависящая от скорости его деформации, определялась испытаниями, проведенными по ГОСТ 7163-84 и составила от 1883 до 2180 Па·с.- Effective viscosity, which quantitatively characterizes the flow of the lubricant after applying force and depends on the rate of its deformation, was determined by tests carried out in accordance with GOST 7163-84 and ranged from 1883 to 2180 Pa s.
Данные таблицы 2 показывают, что заявляемый способ получения пластичной смазки обеспечивает высокий комплекс физико-химических свойств по сравнению с прототипом по коллоидной стабильности, температуре каплепадения. Высокие антифрикционные свойства подтверждаются серией проведенных испытаний на четырехшариковой машине трения по определению нагрузки сваривания, критической нагрузки и индекса задира. Потеря массы при испытании на стойкость к вымыванию водой оказалась ниже прототипа, что характеризует низкий уровень водопоглощения у смазки и высокую адгезию к поверхностям деталей машин и механизмов.The data in Table 2 shows that the proposed method for producing grease provides a high range of physical and chemical properties compared to the prototype in terms of colloidal stability and drop point. High antifriction properties are confirmed by a series of tests carried out on a four-ball friction machine to determine the welding load, critical load and scuffing index. The weight loss when tested for resistance to water washout turned out to be lower than the prototype, which characterizes the low level of water absorption of the lubricant and high adhesion to the surfaces of machine parts and mechanisms.
Таблица 1 Table 1
Таблица 2table 2
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2816107C1 true RU2816107C1 (en) | 2024-03-26 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5126062A (en) * | 1991-01-15 | 1992-06-30 | Nch Corporation | Calcium sulfonate grease and method of manufacture |
| JP3263492B2 (en) * | 1993-07-29 | 2002-03-04 | エヌティエヌ株式会社 | Heat resistant solid lubricant |
| RU2217483C1 (en) * | 2002-05-07 | 2003-11-27 | Оао "Ато Ого" | Plastic lubricant |
| RU2391386C1 (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" | Grease lubricant |
| US9347013B2 (en) * | 2014-01-15 | 2016-05-24 | Elevance Renewable Sciences, Inc. | Natural oil derivative based thickener components used in grease compositions and processes for making such compositions |
| US20210207054A1 (en) * | 2020-01-03 | 2021-07-08 | Indian Oil Corporation Limited | High temperature zinc complex grease |
| RU2771085C1 (en) * | 2021-07-15 | 2022-04-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Plastic lubricant |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5126062A (en) * | 1991-01-15 | 1992-06-30 | Nch Corporation | Calcium sulfonate grease and method of manufacture |
| JP3263492B2 (en) * | 1993-07-29 | 2002-03-04 | エヌティエヌ株式会社 | Heat resistant solid lubricant |
| RU2217483C1 (en) * | 2002-05-07 | 2003-11-27 | Оао "Ато Ого" | Plastic lubricant |
| RU2391386C1 (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" | Grease lubricant |
| US9347013B2 (en) * | 2014-01-15 | 2016-05-24 | Elevance Renewable Sciences, Inc. | Natural oil derivative based thickener components used in grease compositions and processes for making such compositions |
| US20210207054A1 (en) * | 2020-01-03 | 2021-07-08 | Indian Oil Corporation Limited | High temperature zinc complex grease |
| RU2771085C1 (en) * | 2021-07-15 | 2022-04-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Plastic lubricant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3242079A (en) | Basic metal-containing thickened oil compositions | |
| US2487080A (en) | Grease | |
| RU2816107C1 (en) | Method of producing grease | |
| CA1064011A (en) | Extreme pressure lubricant compositions and process for making same | |
| US2266325A (en) | Lubricating composition and process of preparing same | |
| US2264319A (en) | Lubricating composition | |
| US3428565A (en) | Lubricating compositions | |
| US2371631A (en) | Lubricant | |
| US2305560A (en) | Steam cylinder oil | |
| US2654711A (en) | Monocyclic terpene-sulfur-phosphorus sulfide reaction product and lubricating oil containing the same | |
| US2156265A (en) | High pressure lubricant | |
| RU2551679C1 (en) | Ecologically pure lubricating material and method of thereof production | |
| US2162398A (en) | Lubricant | |
| US1939995A (en) | Lubricating oil | |
| RU2766584C1 (en) | Frost-resistant semi-fluid lubricant | |
| US2225684A (en) | Solid lubricant | |
| RU1780318C (en) | Lubricant grease | |
| US2063473A (en) | Lubricating composition | |
| US2870089A (en) | Open gear lubricants | |
| CN106701267A (en) | Lubricating oil and preparation method thereof | |
| US366386A (en) | Hibam j | |
| RU2771085C1 (en) | Plastic lubricant | |
| RU2394070C2 (en) | Oil for film-lubrication bearings and reducing gears of rolling mills | |
| Kravets et al. | Study of the prospect of k-Li lubricant for axle boxes of the railway rolling stock | |
| KR19980057334A (en) | Drop Point Grease Composition |