Способ получения пластичных смазок

Способ получения пластичных смазок

Реферат

Изобретение относится к области создания смазочных составов, используемых в железнодорожном транспорте для снижения бокового износа рельсовых путей, гребней колес вагонов и локомотивов, а также в качестве защитных средств узлов качения колесных и гусеничных транспортных средств и др. целей.

Большинство известных способов получения смазок для указанных целей сводится к использованию различных минеральных смазок, содержащих в качестве добавок мыла, противоизносные наполнители и др. ингредиенты.

Противоизносная эффективность во многих случаях достигается за счет введения синтетического дисульфида молибдена (MoS₂). См., например, патент RU 2204584(13) С1, а также патент RU 2200184(13) С2.

Однако синтетический MoS₂ достаточно дорогой и дефицитный продукт и, кроме того, выпадающий в осадок из-за большого удельного веса.

Ближайшим прототипом заявляемого изобретения является смазка и способ ее получения, которая представляет собой смесь продукта переработки нефти - Трансол-200, включающая гидратирование кальциевое мыло на основе жирных кислот, жидкое мыло и наполнитель графит (см. RU 2067110(13) С1). Введение дешевого жидкого стекла в состав смазки улучшает ее антифрикционные свойства при удельной нагрузке в контакте свыше 2000 МПа и одновременно исключает в значительной степени необходимость применения дорогостоящих компонентов.

В то же время известно, что жидкое стекло в атмосферных условиях нестабильный продукт как при хранении, так и в составе смазки, а содержащая его смазка имеет низкую адгезию к металлу рельса.

Целью заявляемого изобретения является способ получения, позволяющий улучшить антифрикционные свойства пластичных смазок в условиях высоких нагрузок и повышающий их адгезию к металлу.

Поставленная цель достигается тем, что жидкое стекло (А) предварительно подвергают химической модификации кремнефтористым калием (Б) и поливинилацетатом (В) в соотношении А:Б:В от 92:4:4 до 52:22:26 путем смешения в реакторе с числом оборотов не менее 200 в минуту в течение 10÷40 минут при комнатной температуре с последующим добавлением в реактор остальных компонентов при работающей мешалке и дополнительного перемешивания в течение 5÷25 минут, при этом пластичная смазка содержит в мас.ч.:

Продукт переработки нефти	- 10÷70
Модифицированное жидкое стекло	- 5÷35
Мыло	- 5÷20
Наполнитель	- 3÷25

Пример 1

В реактор, снабженный мешалкой с 200 об/мин, загружают смесь жидкого стекла А (ГОСТ 13078-67), кремнефтористого калия (K₂SiF₆) (Б) и поливинилацетата в виде дисперсии (В) (ГОСТ 18992-73) в количестве 20 мас.ч. в соотношении А:Б:В=72:14:15 и перемешивают в течение 25 минут в обычных цеховых условиях без подогрева. Далее поочередно к полученному продукту добавляют 40 мас.ч. веретенного масла (АУ ГОСТ 164275) и 14 мас.ч. графита (ГОСТ 8295-37). Смесь перемешивают в течение 20 минут и заливают в закрытую тару.

Примеры 2-7 осуществляют аналогично примеру 1, но с использованием соотношений и параметров в соответствии с таблицей 1.

Свойства полученных пластичных смазок приведены в таблице 2, в которой показаны преимущества заявляемого способа.

Таблица 1
Условия осуществления заявляемого способа по примерам 2-7
Наименование параметра и компонента	Показатель по параметрам
2	3	4	5	6	7
1. Время перемешивания компонентов А:Б:В	10	40	25	25	25	10
2 Соотношение компонентов А:Б:В и их общее количество, мас.ч.	71:14:1520	71:14:1520	92:4:420	52:22:2635	71:14:155	71:14:1520
3 Вид продукта переработки нефти и его количество, мас.ч.	Масло цилиндровое 70	Индустриальное масло 40	Нефтяное масло (Tзастывания≤40°С) 10	Смесь веретенного масла с индустриальным маслом 40	Смесь солидола с мазутом (в соотношении 1:1) 40	Масло веретенное 70
4 Вид мыла и его количество, мас.ч.	12-оксистеарат 4-7 стеарата лития 12	гидратированное кальциевое мыло олеиновой кислоты 12	гидратированное кальциевое мыло олеиновой кислоты 12	гидратированное кальциевое мыло олеиновой кислоты 5	Na-Ca мыла жирового гудрона 20	12-оксистеарат 4-7 стеарата лития 12
5 Количество и вид вводимого наполнителя, мас.ч.	Чешуированный графит 14	Карбид кремния 14	Порошок железа 14	Серпентенит 25	Порошок меди и фторопласта (в соотношении 1:1)3	Порошок меди и фосфоромолибдат натрия (в соотношении 1:3)5

Таблица 2
Свойства пластичных смазок, получаемых по заявляемому способу в соответствии с примерами 1÷7.
Наименование показателя	Величина показателя по примерам	Прототип
1	2	3	4	5	6	7
1. Стабильность смазки при хранении, до расслоения	не менее 24 месяцев	не менее 24 месяцев	не менее 24 месяцев	не менее 24 месяцев	не менее 24 месяцев	не менее 24 месяцев	не менее 24 месяцев	3 месяца
2. Адгезия смазки к стали 3, МПа	8	9	7	8	7	7	7	3
3. Допускаемый диапазон рабочих температур	От -50°С до 250°С	От -50°С до 250°С	От -50°С до 250°С	От -50°С до 250°С	От -50°С до 250°С	От -50°С до 250°С	От -50°С до 250°С	От -50°С до 100°С
4. Критическая нагрузка, не менее, Н	850	900	900	850	850	870	870	700
5. Пятно износа по четырехшариковому трибометру, мм	0,55	0,6	0,55	0,65	0,6	0,55	0,45	0,7

Способ получения пластичных смазок на основе продуктов нефтепереработки, содержащих жидкое стекло, мыла на основе жирных кислот и щелочных металлов, а также наполнитель, отличающийся тем, что жидкое стекло (А) предварительно подвергают химической модификации кремнефтористым калием (Б) и поливинилацетатом (В) в соотношении А:Б:В от 92:4:4 до 52:22:26 путем смешения в реакторе с числом оборотов не менее 200 в мин в течение 10-40 мин при комнатной температуре с последующим добавлением в реактор остальных компонентов при работающей мешалке и дополнительного перемешивания в течение 5÷25 мин, при этом пластичная смазка содержит, мас.ч.:

продукт переработки нефти	10-70
модифицированное жидкое стекло	5-35
мыло	5-20
наполнитель	3-25