Способ получения комплексной кальциевой смазки

 

Изобретение относится к области производства пластичных смазок, в частности комплексных кальциевых смазок, используемых в различных отраслях народного хозяйства как высококачественные и многофункциональные смазочные материалы. Смазку получают следующим образом. В минеральное масло диспергируют СЖК фракции C₁₀ - C₂₀, 2 - 8 мас.% сульфированных керосина или газойля (контакт Петрова) и уксусную кислоту. Реакционную смесь нагревают до температуры 55^oC и перемешивают в течение 1 часа при 55 - 70^oC, нейтрализуют гидроокисью кальция, после чего образовавшуюся мыльно-масляную систему подвергают термообработке в течение 3 - 4 ч при температуре варки смазки 150 - 160^oC. Затем охлаждают при перемешивании до 90^oC. После охлаждения смазку гомогенизируют. Технический результат: упрощение способа, улучшение объемно-механических показателей смазки, а именно повышение температуры каплепадения, предела прочности на сдвиг, снижение коэффициента термоупрочнения и коллоидной стабильности, снижение температуры варки смазки до 150 - 160^oC против 220^oC, снижение стоимости смазки за счет уменьшения количества СЖК фракции C₁₀ - C₂₀ в составе смазки. 1 табл.

Изобретение относится к области производства пластичных смазок, в частности комплексных кальциевых смазок, используемых в различных отраслях народного хозяйства как высококачественные и многофункциональные смазочные материалы.

Известен способ получения комплексной кальциевой смазки, который заключается в смешении гидроокиси кальция, высших жирных кислот натурального жира, ацетата кальция в качестве комплексообразователя и минерального масла. На стадии смешения к нагретой смеси части минерального масла с жирными кислотами натурального жира добавляют взвесь ацетата кальция и остальную часть минерального масла. Полученную смесь затем омыляют при нагревании и подвергают термообработке при температуре варки смазки; полученную мыльно-масляную систему охлаждают и гомогенизируют [Заявка ФРГ N 2122978, кл. 23 C 1/01, 1972 г.].

Недостатком смазки является то, что использование в качестве комплексообразователя ацетата кальция приводит к снижению загущающего эффекта комплексной кальциевой смазки, ухудшению механической стабильности, а также к увеличению коэффициента термоупрочнения при хранении.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения комплексной кальциевой смазки путем смешения гидроокиси кальция, высших жирных кислот, ацетата кальция в качестве комплексообразователя и минерального масла с последующим омылением смеси при нагревании, термообработкой мыльно-масляной системы при температуре варки смазки, охлаждением и гомогенизацией, причем в качестве высших жирных кислот используют синтетические жирные кислоты фракции C₁₀-C₂₀, в которых перед омылением (нейтрализацией) диспергируют ацетат кальция, полученную пасту затем разбавляют частью минерального масла и смешивают с суспензией гидроокиси кальция в остальной части минерального масла [Авторское свидетельство N 632726, опубл. Бюл. 42, 1979 г.].

Недостатками способа являются сложная технология получения смазки, низкие объемно-механические свойства, а именно низкие предел прочности на сдвиг и температура каплепадения, высокие коэффициент термоупрочнения и коллоидная стабильность.

Задача изобретения - упрощение процесса и улучшение объемно-механических свойств смазки, а именно, повышение предела прочности на сдвиг и температуры каплепадения и снижение коэффициента термоупрочнения и коллоидной стабильности.

Поставленная задача достигается способом получения комплексной кальциевой смазки, заключающимся в том, что в минеральное масло диспергируют синтетические жирные кислоты (СЖК) фракции C₁₀-C₂₀, 2-8 мас.% сульфированных керосина или газойля (контакт Петрова), уксусную кислоту в качестве комплексообразователя. Реакционную смесь нагревают до температуры 55^oC и перемешивают в течение 1 часа при 55-70^oC, нейтрализуют гидроокисью кальция, после чего образовавшуюся мыльно-масляную систему подвергают термообработке в течение 3-4 часов при температуре варки смазки 150-160^oC. Затем охлаждают при перемешивании до 90^oC. После охлаждения смазку гомогенизируют.

Отличительными признаками способа является использование в качестве комплексообразователя уксусной кислоты и введение перед омылением 2-8 мас.% сульфированных керосина или газойля (контакт Петрова).

Сущность способа заключается в следующем. В минеральное масло диспергируют СЖК фракции C₁₀-C₂₀, 2-8 мас.% сульфированных керосина или газойля, уксусную кислоту в качестве комплексообразователя. Реакционную смесь нагревают до температуры 55^oC и перемешивают в течение 1 часа при 55-70^oC, нейтрализуют гидроокисью кальция, после чего образовавшуюся мыльно-масляную систему подвергают термообработке в течение 3-4 часов при температуре варки смазки 150-160^oC. Затем охлаждают при перемешивании до 90^oC. После охлаждения смазку гомогенизируют.

Примеры осуществления способа.

Пример 1. В 785 г минерального масла диспергируют 100 г СЖК фракции C₁₀-C₂₀, 20 г сульфированного керосина, 40 г уксусной кислоты. Реакционную смесь нагревают до температуры 55^oC и перемешивают при этой температуре в течение 1 часа, нейтрализуют 55 г гидроокиси кальция, после образовавшуюся мыльно-масляную систему подвергают термообработке в течение 3 часов при температуре варки смазки 150^oC. Затем охлаждают при перемешивании до 90^oC. После охлаждения смазку гомогенизируют.

Полученная смазка имеет следующие объемно-механические свойства: - температура каплепадения ≥250^oC; - предел прочности на сдвиг при 50^oC - 3,5 гс/см²; - коэффициент термоупрочнения - 0,85; - коллоидная стабильность - 2,5%.

Пример 2. Аналогично примеру 1, в 785 г минерального масла диспергируют 80 г СЖК фракции C₁₀-C₂₀ и 40 г сульфированного керосина. Реакционную смесь перемешивают при 60^oC. Образовавшуюся мыльно-масляную систему подвергают термообработке в течение 3,5 часов при температуре варки смазки 155^oC.

Полученная смазка имеет следующие объемно-механические свойства: - температура каплепадения ≥250^oC; - предел прочности на сдвиг при 50^oC - 3,0 гс/см²; - коэффициент термоупрочнения - 0,7; - коллоидная стабильность - 2,3%.

Пример 3. Аналогично примеру 1, в 785 г минерального масла диспергируют 40 г СЖК фракции C₁₀-C₂₀ и 80 г сульфированного керосина. Реакционную смесь перемешивают при 70^oC. Образовавшуюся мыльно-масляную систему подвергают термообработке при температуре варки смазки 160^oC.

Полученная смазка имеет следующие объемно-механические свойства: - температура каплепадения ≥250^oC;
- предел прочности на сдвиг при 50^oC - 2,7 гс/см²;
- коэффициент термоупрочнения - 0,68;
- коллоидная стабильность - 2%.

Пример 4. Аналогично примеру 1, в 785 г минерального масла диспергируют 100 г СЖК фракции C₁₀-C₂₀ и 20 г сульфированного газойля.

Полученная смазка имеет следующие объемно-механические свойства:
- температура каплепадения ≥250^oC;
- предел прочности на сдвиг при 50^oC - 3,7 гс/см²;
- коэффициент термоупрочнения - 0,9;
- коллоидная стабильность - 4%.

Пример 5. Аналогично примеру 2, в 785 г минерального масла диспергируют 80 г СЖК фракции C₁₀-C₂₀ и 40 г сульфированного газойля.

Полученная смазка имеет следующие объемно-механические свойства:
- температура каплепадения ≥250^oC;
- предел прочности на сдвиг при 50^oC - 3,2 гс/см²;
- коэффициент термоупрочнения - 0,74;
- коллоидная стабильность - 2,5%.

Пример 6. Аналогично примеру 3, в 785 г минерального масла диспергируют 40 г СЖК фракции C₁₀-C₂₀ и 40 г сульфированного газойля.

Полученная смазка имеет следующие объемно-механические свойства:
- температура каплепадения ≥250^oC;
- предел прочности на сдвиг при 50^oC - 2,8 гс/см²;
- коэффициент термоупрочнения - 0,65;
- коллоидная стабильность - 1,9%.

Для оценки эффективности предлагаемого способа были приготовлены образцы смазок по технологии, описанной в прототипе, где в качестве комплексообразователя используют ацетат кальция, и по предлагаемому способу.

Для удобства сравнения образцы смазок по прототипу и по предлагаемому способу приготовлены на одном минеральном (авиационном) масле, причем температурный режим, время и процентное соотношение компонентов аналогичны предлагаемому способу.

Состав смазки и объемно-механические свойства указанных образцов смазок приведены в таблице.

Данные, приведенные в таблице, показывают, что образцы смазки, полученные согласно предлагаемому способу с использованием в качестве комплексообразователя уксусной кислоты и введение 2-8 мас.% сульфированного керосина или газойля в сравнении с образцом, изготовленным по прототипу, обладает лучшими объемно-механическими свойствами, а именно: более высокой температурой каплепадения 250^oC против 215^oC, более высоким пределом прочности на сдвиг с 2,5 до 3,7 гс/см², снижением коэффициента термоупрочнения с 2,2 до 0,68 и коллоидной стабильности с 9 до 2%.

Использование предлагаемого способа позволит:
- упростить способ получения комплексной кальциевой смазки;
- улучшить объемно-механические показатели смазки, а именно, повысить температуру каплепадения, предел прочности на сдвиг, снизить коэффициент термоупрочнения и коллоидную стабильность;
- проводить сварку смазки при более низкой температуре 150-160^oC против 220^oC;
- снизить затраты на изготовление смазки, а следовательно, снизить стоимость смазки за счет уменьшения количества СЖК фракции C₁₀-C₂₀ в составе смазки.

Формула изобретения

Способ получения комплексной кальциевой смазки путем смешения гидроокиси кальция, синтетических жирных кислот фракции С₁₀ - С₂₀, комплексообразователя и минерального масла с последующим омылением смеси при нагревании, термообработкой мыльно-масляной системы при температуре варки смазки, охлаждением и гомогенизацией, отличающийся тем, что в качестве комплексообразователя используют уксусную кислоту, а перед омылением вводят 2 - 8 мас.% сульфированных керосина или газойля (контакт Петрова).

РИСУНКИ

Рисунок 1