Пластичная смазка

Пластичная смазка

Реферат

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к пластичным смазкам, предназначенным для использования в узлах трения машин и механизмов, работающих в условиях повышенной температуры, высоких нагрузок и скоростей и в контакте с агрессивными средами, например перегретым водяным паром, окислительными агентами и т.п.

Известно, что пластичные смазки, содержащие в качестве загустителя полимочевины, характеризуются повышенной стойкостью в контакте с водой, водяным паром в широком диапазоне температур (от минус 70 до 250°С), нагрузок и скоростей трения (а.м. Данилов «Пластичные смазки на полимочевинах», Москва, ЦНИИТЭнефтехим, 1995).

Известна, например, пластичная смазка, в которой в качестве дисперсионной среды использована смесь Дипроксамина-157 (блок-сополимер этилена и пропилена, модифицированный этилендиамином) с диоктилсебацинатом в соотношении 1:(1-5), а в качестве загустителя - продукт реакции октадециламина, анилина, 2,4-толуилендиамина и 2,4-толуилендизоцианата (см. RU 2054461, С 10 М 169/04, 20.02.1996). Смазка содержит присадки и наполнитель.

Известна также смазка, содержащая нефтяное или синтетическое масло и 5-20% полимочевинного загустителя, приготовленного реакцией октадециламина, анилина и бис-диизоцианатодифенилметана. Смазка может содержать противозадирные и другие присадки. Она работоспособна до 160°С в контакте с перегретым водяным паром (см. RU 1623187, С 10 М 141/08, 09.06.1995).

Недостатком известных смазок являются их относительно невысокие реологические свойства, что проявляется в малом пределе прочности при сдвиге, высокой отпрессовываемости масла (коллоидная стабильность), невысокой температуре каплепадения.

Наиболее близким аналогом заявляемой смазки является смазка, содержащая в качестве дисперсионной среды нефтяные (дистиллятные или остаточные) масла или синтетические жидкости (масло М9с, термолан), а в качестве загустителя - полимочевину, полученную взаимодействием октадециламина, анилина и полиизоцината на базе бис-диизоцианатодифенилметана (см. RU 2160766, С 10 М 115/08, 20.12.2000).

Известной смазке присущи те же недостатки, что и упомянутым выше.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных свойств смазки.

Техническим результатом изобретения является повышение реологических и механических свойств смазки при снижении ее себестоимости.

Указанный технический результат достигается тем, что пластичная смазка на основе полимочевины содержит в качестве дисперсионной среды нефтяные (дистиллятные или остаточные) масла или синтетические жидкости и дополнительно - экстракты нефтяные при соотношении нефтяные или синтетические масла: экстракты нефтяные 99:1 до 90:10.

Смазка может содержать антиокислительные, противозадирные, антифрикционные и другие добавки.

Загуститель изготавливается известным способом - путем реакции аминов и изоцианатов в расчетном соотношении.

Экстракты нефтяные вырабатываются по ТУ 38.601-17-93 в качестве сопутствующих продуктов в различных нефтехимических производствах и представляют собой концентраты ароматических углеводородов со следующими характеристиками:

- вязкость кинематическая при 50°С - 3-10 мм²/с;

- температура вспышки - 160°С;

- температура застывания - минус 10 - плюс 5°С.

Новизной предлагаемого технического решения является использование при приготовлении смазки экстрактов нефтяных в качестве компонента, улучшающего характеристики пластичной смазки.

Пластичную смазку получают следующим образом.

Нефтяные или синтетические масла смешивают с эктрактами нефтяными в пропорции 99:1 до 90:10. Затем в полученную дисперсионную среду добавляют расчетные количества аминов и изоцианатов при температуре 50-150°С.

Пластичная смазка, полученная таким образом по отношению к прототипу, имеет улучшенные показатели, характеризующие реологические и механические свойства смазки. В результате улучшения этих показателей пластичная смазка приобретает повышенную работоспособность в узлах трения. Это свойство пластичной смазки, подтвержденное опытным путем, не является очевидным в свете известных теоретических представлений.

Для иллюстрации предлагаемого технического решения были приготовлены образцы пластичной смазки известным способом - путем реакции октадециламина, анилина и полизоцианата в растворе дисперсионной среды. Чтобы эффект был проиллюстрирован более наглядно, все образцы содержали одинаковое количество загустителя (10%). Характеристики сырьевых компонентов следующие:

Масло И-50А:

- вязкость кинематическая при 50°С - 95 мм²/с;

- температура вспышки - 242°С;

- температура застывания - минус 16°С.

Остаточный компонент:

- вязкость кинематическая при 100°С - 20 мм²/с;

- температура вспышки - 250°С;

- температура застывания - минус 15°С.

ПАОМ:

- вязкость кинематическая при 100°С - 12 мм²/с;

- температура вспышки - 272°С;

- температура застывания - минус 48°С.

Октадециламин:

- температура плавления - 37-45°С;

- содержание аминных групп - 5,5-6,6%.

Анилин:

- температура кипения - 184°С;

содержание аминных групп - 5,5-6,6%.

Полиизоцианат:

- содержание изоцианатных групп - 29-34 мас.%;

- температура плавления - минус 10°С.

Состав и характеристики полученных смазок при различных соотношениях дисперсной среды и экстракта нефтяного представлены в табл.1.

Таблица 1
Компонент	1	2	3	4	5	6 (прототип)
Дисперсионная среда:
Масло И50А	99,5	99	-	-	85	100
Остаточный компонент	-	-	95	-	-
ПАОМ	-	-	-	90	-
Экстракт нефтяной	0,5	1	5	10	15	-
Предел прочности при сдвиге, Па, при температуре °С
50	405	425	440	450	450	400
80	235	300	320	328	329	240
Температура каплепадения °С	219	230	240	245	246	222
Коллоидная стабильность в %
выделившегося масла	5,0	4,3	3,9	3,3	3,4	4,8

Как видно из таблицы 1, оптимальное соотношение - дисперсионная среда: экстракт нефтяной лежит в пределах от 99:1 (пример 2) до 90:10 (пример 4). При меньшем содержании экстракта нефтяного (пример 1) эффекта от его введения не наблюдается. Увеличение добавления экстракта нефтяного выше, чем на 10%, на дисперсионную среду (пример 5) влияния не оказывает. Повышение концентрации экстракта нефтяного не имеет смысла.

Эффект от улучшения реологических свойств смазки проявляется в увеличении ее работоспособности в узлах трения, а также в уменьшении расхода дорогого загустителя при одинаковых параметрах смазок.

В таблице 2 представлены результаты сравнительных эксплуатационных испытаний смазок, изготовленных по примерам 3 и 6.

Таблица 2Продолжительность работы смазок в узлах трения (месяцы)
Узлы трения	Пример 3 (предлагаемая смазка)	Пример 6 (прототип)
Подшипники дымососов котельных	18	12
Подшипники валов сухих секций бумагоделательных машин	5	3
Подшипники насосов горячего водоснабжения	24	18

Как видно из таблицы 2, предлагаемая смазка имеет неоспоримые преимущества по продолжительности работы перед смазкой по патенту RU 2160766 при значительном снижении ее себестоимости (в среднем почти в полтора раза).

Пластичная смазка на основе нефтяного или синтетического масла и полимочевины, отличающаяся тем, что дополнительно она содержит экстракт нефтяной при следующем соотношении - нефтяное или синтетическое масло:экстракт нефтяной от 99:1 до 90:10.