PL204776B1

PL204776B1 - Biodegradable grease

Info

Publication number: PL204776B1
Application number: PL371308A
Authority: PL
Inventors: Franciszek Steinmec; Anna Zajezierska
Original assignee: Inst Nafty I Gazu
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2010-02-26
Also published as: PL371308A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest biodegradowalny smar o dobrych właściwościach reologicznych w niskich temperaturach, przeznaczony do stosowania w trakcji szynowej, szczególnie smarowania powierzchni tocznych i obrzeży szyn.The subject of the invention is a biodegradable lubricant with good rheological properties at low temperatures, intended for use in rail traction, especially for the lubrication of running surfaces and edges of rails.

Znane smary biodegradowalne wytwarzane są z udziałem estrów oleju rzepakowego i alkoholi tłuszczowych oraz inhibitorów utlenienia i korozji oraz dodatków o działaniu przeciwzużyciowym i przeciwzatarciowym.Known biodegradable greases are produced with the use of rapeseed oil esters and fatty alcohols, as well as oxidation and corrosion inhibitors as well as anti-wear and anti-seize additives.

W polskim opisie patentowym nr 193178 opisano biodegradowalny smar wielofunkcyjny, na bazie estrów oleju rzepakowego oraz zagęszczaczy litowych, zawierający od 80,0 do 90,0% wagowych estrów alkoholi kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego, od 4,2 do 10,7% wagowych 12-hydroksystearynianu litu, od 1,6 do 3,0% wagowych azelainianu litu, od 0,5 do 3,0% wagowych dialkiloditiokarbaminianu cynku, od 0,5 do 4,0% wagowych pochodnej difenyloaminy oraz od 0,5 do 1,5% wagowych dialkiloditiofosforanu wapnia.Polish patent specification No. 193178 describes a biodegradable multi-purpose grease based on rapeseed oil esters and lithium thickeners, containing from 80.0 to 90.0% by weight of rapeseed oil fatty acid alcohol esters, from 4.2 to 10.7% by weight 12- Lithium hydroxystearate, 1.6 to 3.0 wt.% lithium azelaate, 0.5 to 3.0 wt.% zinc dialkyldithiocarbamate, 0.5 to 4.0 wt.% diphenylamine derivative, and 0.5 to 1.5 wt.% % by weight of calcium dialkyldithiophosphate.

Znany z polskiego zgłoszenia patentowego P 335279 biodegradowalny środek do smarowania zwrotnic i rozjazdów trakcji szynowej, zawiera od 80,0 do 90,0% wagowych estrów alkoholi kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego, od 4,0 do 10,4% wagowych kwasu 12-hydroksystearynowego, od 1,5 do 2,8% wagowych kwasu azelainowego, od 1,2 do 3,2% wagowych wodorotlenku litu, od 0,5 do 4,0% wagowych pochodnej difenyloaminy oraz od 0,5 do 1,5% wagowych dialkiloditiofosforanu wapnia i od 0,5 do 3,0% koloidalnego grafitu.Known from the Polish patent application P 335279, biodegradable lubricant for switches and turnouts of rail traction, contains from 80.0 to 90.0% by weight of fatty acid alcohol esters of rapeseed oil, from 4.0 to 10.4% by weight of 12-hydroxystearic acid, 1.5 to 2.8% by weight of azelaic acid, 1.2 to 3.2% by weight of lithium hydroxide, 0.5 to 4.0% by weight of diphenylamine derivative and 0.5 to 1.5% by weight of dialkyldithiophosphate calcium and from 0.5 to 3.0% colloidal graphite.

Zgodnie z polskim opisem patentowym nr 196724 środek smarnotechnologiczny, zwłaszcza do rozjazdów torowisk i obrzeży kół pojazdów szynowych, zawiera 30 - 70 części wagowych adypinianu dwubutylu i/lub 40 - 70 części wagowych ftalanu dwubutylu i/lub dwuoktylu, 10 do 25 części wagowych stearynianu cynku i/lub glinu z dodatkiem mieszaniny fazowej zawierającej karbamid, talk i rozdrobnioną celulozę. Ponadto smar może zawierać mieszaninę mikrowosku polietylenowego ze sproszkowanym cynkiem.According to the Polish patent description No. 196724, the lubricant, especially for railroad turnouts and wheel flanges of rail vehicles, contains 30 - 70 parts by weight of dibutyl adipate and / or 40 - 70 parts by weight of dibutyl and / or dioctyl phthalate, 10 to 25 parts by weight of zinc stearate and / or aluminum with the addition of a phase mixture containing carbamide, talc and comminuted cellulose. In addition, the lubricant may contain a mixture of polyethylene microwax with powdered zinc.

Stwierdzono, że smar biodegradowalny o dobrych właściwościach eksploatacyjnych, szczególnie dobrych właściwościach reologicznych w niskich temperaturach i wysokiej zdolności przetłaczania przez układy centralnego smarowania, przeznaczony do stosowania w trakcji szynowej, zwłaszcza do smarowania powierzchni tocznych i obrzeży kół oraz w miejskiej komunikacji szynowej, jako środek ograniczający hałas emitowany przy eksploatacji pojazdów szynowych, wytworzyć można stosując kompozycję olejów estrowych pochodzenie naturalnego i syntetycznego, soli wapniowych kwasu 12-hydroksystearynowego oraz wielofunkcyjnego dodatku, dialkiloditiofosforanu cynku.It was found that biodegradable grease with good operational properties, particularly good rheological properties at low temperatures and high pumpability through central lubrication systems, intended for use in rail traction, especially for the lubrication of wheel running surfaces and flanges, and in municipal rail communication, as a limiting agent noise emitted during the operation of rail vehicles can be generated by using a composition of ester oils of natural and synthetic origin, calcium salts of 12-hydroxystearic acid and a multifunctional additive, zinc dialkyldithiophosphate.

Według wynalazku biodegradowalny smar o dobrych właściwościach reologicznych w niskich temperaturach, zawiera 3,5 - 6,5% masowych 12-hydroksystearynianu wapnia, 0,5 - 2,0% masowych dialkiloditiofosforanu cynku o zawartości 14,3 - 21% siarki i 6,8 - 9,9% fosforu oraz 80 - 95% masowych kompozycji oleju rzepakowego i ftalanu 2-etyloheksylowego, przy zachowaniu stosunku masowego oleju rzepakowego do ftalanu 2-etyloheksylowego od 1:3 do 3:1.According to the invention, biodegradable grease with good rheological properties at low temperatures, contains 3.5 - 6.5% by weight of calcium 12-hydroxystearate, 0.5 - 2.0% by weight of zinc dialkyldithiophosphate containing 14.3 - 21% of sulfur and 6, 8 - 9.9% phosphorus and 80 - 95% by weight of the composition of rapeseed oil and 2-ethylhexyl phthalate, while maintaining the weight ratio of rapeseed oil to 2-ethylhexyl phthalate from 1: 3 to 3: 1.

P r z y k ł a d IP r z k ł a d I

Do reaktora zawierającego 46,4 kg oleju rzepakowego o liczbie zmydlenia 212 mg KOH/g i liczbie kwasowej 0,3 mg KOH/g wprowadzono 5,3 kg kwasu 12-hydroksystearynowego. Po ogrzaniu do temperatury 75°C, wprowadzono uprzednio przygotowaną zawiesinę zawierającą 1,1 kg wapna hydratyzowanego oraz 10 kg kondensatu wodnego. Reakcję neutralizacji prowadzono w znany sposób w temperaturze 85 - 95°C. Po odparowaniu wody i zdyspergowaniu zagęszczacza w temperaturze 90°C wprowadzono kompozycję zawierającą 23 kg oleju rzepakowego i 23,2 kg ftalanu 2-etyloheksylowego. Temperaturę 90°C utrzymywano w ciągu 30 minut a następnie wprowadzono 1,0 kg dialkiloditiofosforanu cynku, zawierającego 7,2% fosforu i 15,1% siarki. Zawartość reaktora mieszano przez 1 godzinę, do całkowitego ujednorodnienia. Wytworzony smar chłodzono dynamicznie do temperatury ok. 60°C a następnie poddano homogenizacji w tarczowym młynie koloidalnym.5.3 kg of 12-hydroxystearic acid were introduced into the reactor containing 46.4 kg of rapeseed oil, saponification number 212 mg KOH / g and acid number 0.3 mg KOH / g. After heating to 75 ° C, the previously prepared slurry containing 1.1 kg of hydrated lime and 10 kg of water condensate was introduced. The neutralization reaction was carried out in a known manner at 85-95 ° C. After the water was evaporated and the thickener had been dispersed at 90 ° C, a composition containing 23 kg of rapeseed oil and 23.2 kg of 2-ethylhexyl phthalate was introduced. The temperature of 90 ° C was kept for 30 minutes and then 1.0 kg of zinc dialkyldithiophosphate containing 7.2% phosphorus and 15.1% sulfur was introduced. The reactor contents were stirred for 1 hour until completely homogeneous. The produced grease was dynamically cooled to the temperature of approx. 60 ° C and then homogenized in a colloidal disc mill.

Wytworzony smar posiada penetrację w temperaturze 25°C : 441 mm/10, temperaturę kropienia 119°C, penetrację w temperaturze -20°C : 228 mm/10 i lepkość strukturalną w temperaturze -20°C : 28,1 Pas.The produced grease has a penetration at 25 ° C: 441 mm / 10, a drop point at 119 ° C, a penetration at -20 ° C: 228 mm / 10 and a structural viscosity at -20 ° C: 28.1 Pas.

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

Do reaktora zawierającego 45,5 kg oleju rzepakowego o liczbie zmydlenia 209 mg KOH/g i liczbie kwasowej 0,4 mg KOH/g wprowadzono 6,2 kg kwasu 12-hydroksystearynowego. Po ogrzaniu do temperatury 75°C, wprowadzono uprzednio przygotowaną zawiesinę zawierającą 1,3 kg wapna hydraPL 204 776 B1 tyzowanego oraz 15 kg kondensatu wodnego. Reakcję neutralizacji prowadzono w znany sposób w temperaturze 85 - 95°C w cią gu 2 godzin, po czym odparowano wodę i zdyspergowano zagę szczacz. Następnie zadozowano 45,5 kg ftalanu 2-etyloheksylowego, utrzymując temperaturę 90°C w ciągu 0,5 godziny. Po całkowitym ujednorodnieniu, do reaktora wprowadzono 1,5 kg dialkiloditiofosforanu cynku, zawierającego 6,8% fosforu i 14,3% siarki, a następnie poddano homogenizacji. Smar chłodzono dynamicznie do temperatury ok. 60°C a następnie poddano homogenizacji w tarczowym młynie koloidalnym.6.2 kg of 12-hydroxystearic acid were introduced into a reactor containing 45.5 kg of rapeseed oil with a saponification number of 209 mg KOH / g and an acid number of 0.4 mg KOH / g. After heating to 75 ° C, the previously prepared slurry containing 1.3 kg of hydrated lime and 15 kg of water condensate was introduced. The neutralization reaction was carried out in a known manner at 85-95 ° C for 2 hours, then the water was evaporated and the thickener was dispersed. Then 45.5 kg of 2-ethylhexyl phthalate were dosed while the temperature was kept at 90 ° C for 0.5 hour. After complete homogenization, 1.5 kg of zinc dialkyldithiophosphate, containing 6.8% phosphorus and 14.3% sulfur, were introduced into the reactor, and then homogenized. The grease was dynamically cooled to the temperature of approx. 60 ° C and then homogenized in a colloidal disc mill.

Wytworzony smar posiada penetrację w temperaturze 25°C: 418 mm/10, temperaturę kropienia 132°C, penetrację w temperaturze -20°C : 222 mm/10 i lepkość strukturalną w temperaturze -20°C : 49,9 Pas.The produced grease has a penetration at 25 ° C: 418 mm / 10, a drop point at 132 ° C, a penetration at -20 ° C: 222 mm / 10 and a structural viscosity at -20 ° C: 49.9 Pas.

Claims

Biodegradable grease for use in rail traction, with good rheological properties at low temperatures, characterized in that it contains 3.5 - 6.5% by weight of calcium 12-hydroxystearate, 0.5 - 2.0% by weight of zinc dialkyldithiophosphate with a content of 6 , 8 9.9% phosphorus and 14.3 - 21% and sulfur and 80 - 95% by weight of the composition of rapeseed oil and 2-ethylhexyl phthalate, while maintaining the weight ratio of rapeseed oil to 2-ethylhexyl phthalate from 1: 3 to 3: 1 .