Консистентная смазочная композиция

 

Изобретение относится к консистентным смазкам, применяемых в химической и нефтехимической промышленности, машиностроении, где требуется применение химически стойких, консервационно-защитных, канатных, вакуумных консистентных смазок. Состав содержит, мас. %: отход производства полиэтилена высокого давления - низкомолекулярного полиэтилена, отделяемого на стадии сепарации возвратного этилена высокого давления 75-90, гидроочищенная остаточная фракция нефтепереработки 10-25. Данным изобретением решается задача рационального использования отхода производства, расширение сырьевой базы и ассортимента консистентных смазок. Полученная композиция имеет низкую стоимость. 4 табл.

Изобретение относится к области консистентных смазок, применяемых в химической и нефтехимической промышленности, машиностроении, где требуется применение химически стойких, консервационно-защитных, канатных, вакуумных консистентных смазок.

Известно, что в качестве консервационных, канатных и резьбовых консистентных смазок, применяются ЦИАТИМ-205 (ГОСТ 8551), канатная 39у (ГОСТ 5570), ПВК (ГОСТ 19537). Их используют, как для предотвращения спекания резьбовых соединений, так и для консервации металлических изделий и механизмов и смазки металлических канатов. Химически стойкие консистентные смазки применяются для смазки резьбовых соединений трубопроводов, уплотнений арматуры, работающих в контакте с агрессивными средами. К ним относят смазку ЦИАТИМ-205, которая является наиболее близкой по сущности к предлагаемому изобретению. Недостатком данной смазки является применение для получения смазки дорогостоящих составляющих - гидроочищенного нефтяного церезина и парфюмерного вазелинового масла. (Синицын В.В. Пластичные смазки в СССР, М., Химия, 1984, с. 70.) Задача, на решение которой направлено данное изобретение: 1. Рациональное использование отхода производства полиэтилена высокого давления (ПВД) - низкомолекулярного полиэтилена; 2.Расширение сырьевой базы консистентных смазок; 3.Расширение ассортимента консистентных смазок.

Поставленную задачу решают путем использования отхода производства ПВД - низкомолекулярного полиэтилена (НМПЭ), отделяемого на стадии сепарации возвратного этилена высокого давления, для получения консистентной композиции, состоящей из такого НМПЭ и гидроочищенной остаточной фракции нефтепереработки (ГОФ, выпускается предприятиями по СТП), в следующем соотношении ингредиентов: НМПЭ - 75-90% ГОФ - 25-10%.

Эта композиция может применяться, как в качестве основы для приготовления консистентных смазок различного назначения, так и, самостоятельно, в качестве химически стойкой, консервационной, канатной, вакуумной консистентной смазки. Полученная композиция имеет низкую стоимость.

Технические результаты, которые могут быть получены при осуществлении изобретения: 1. Квалифицированное использование отхода производства ПВД - низкомолекулярного полиэтилена.

2. Получение, химически стойкой, консервационной, консистентной, вакуумной смазки на основе новых дешевых компонентов.

Возможность осуществления изобретения основана на следующем: 1. НМПЭ - вещество воскообразной консистенции, с высокой адгезией к большинству конструкционных материалов; 2. НМПЭ - является смесью насыщенных углеводородов преимущественно нормального строения, стоек к действию коррозионно-активных и агрессивных сред, гидрофобен;
3. НМПЭ - имеет высокую (для углеводородных продуктов) температуру вспышки - (более 250^oC) и низкую зольность (менее 0.1% масс.);
4. НМПЭ - является малотоннажным продуктом (одно производство ПВД дает, в зависимости от мощности, 30-50 тонн НМПЭ в год).

Т. к. НМПЭ имеет более высокие, по сравнению с обычными консистентными смазками, динамическую вязкость - около 220 Па·с и высокий предел прочности на сдвиг - около 2700 Па (при 20^oC), то для ее снижения оказалось естественным приготовить и исследовать композиции НМПЭ с подходящими нефтяными маслами, играющими в данном случае роль мягчителей (пластификаторов).

Возможность осуществления изобретения проверена в лабораторных условиях и иллюстрируется ниже.

Приготовление консистентной композиции осуществляли следующим образом:
предварительно взвешенные образцы НМПЭ (пример свойств НМПЭ приведен в таблице 1) расплавляли при температуре 90-100^oC, добавляли необходимое количество ГОФ (пример свойств ГОФ в таблице 2), тщательно перемешивали смесь, после этого отключали нагрев и продолжали перемешивать при охлаждении на воздухе до температуры 40-50^oC, затем оставляли смесь до полного застывания. Полученную смесь переплавляли при температуре 100^oC в течение 3 часов и охлаждали при перемешивании до температуры 40-50^oC, затем оставляли смесь до застывания. Для подтверждения того, что полученная из указанных ингредиентов консистентная композиции может быть использована по заявленному назначению, было проведено испытание ее по показателям, указанным в стандартах на ЦИАТИМ-205, ПВК. Результаты испытаний вместе с требованиями стандартов на ЦИАТИМ-205 и ПВК приведены в таблице 3.

По данным, представленным в таблице 3, можно заключить, что основные свойства рассматриваемой консистентной композиции совпадают со свойствами уже применяемых консистентных смазок.

Применение НМПЭ в композиции именно с ГОФ обусловлено тем, что ГОФ совместима с НМПЭ в указанном интервале соотношений, т.е. композиция является стойкой к расслаиванию. Это обьясняется, во-первых - высокой молекулярной массой ГОФ -около 600 у.е., во вторых - высокой вязкостью ГОФ - около 220 сПз при 40^oC. Некоторые реологические свойства композиций приведены в табл. 4.

По результатам определения динамической вязкости, предела прочности на сдвиг (см. табл. 4) и температуры каплепадения можно сказать, что реологические свойства композиций на основе НМПЭ обычны для большинства неантифрикционных консистентных смазок. Нижний температурный предел применения композиций на основе НМПЭ, оцененный исходя из данных по динамической вязкости, составляет (-15) -(- 20^oC), динамическая вязкость при этих температурах близка к 15000 П - максимально допустимой для консистентных смазок. (Синицын В. В. Подбор и применение пластичных смазок, М., Химия, 1974, с.130-131). Верхний предел применения (оценен по температуре каплепадения) - около 60-70^oC и зависит от содержания нефтяного масла в композиции.

Таким образом, описанная консистентная композиция может быть основой большинства консистентных смазок неантифрикционного назначения, т.е. консервационных, канатных, резьбовых.

Формула изобретения

Консистентная смазочная композиция, отличающаяся тем, что, с целью расширения сырьевой базы, она состоит из отходов производства полиэтилена высокого давления - низкомолекулярного полиэтилена (НМПЭ), отделяемого на стадии сепарации возвратного этилена высокого давления, и гидроочищенной остаточной фракции нефтепереработки (ГОФ) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
НМПЭ - 75 - 90
ГОФ - 10 - 25

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3