PL209622B1

PL209622B1 - Smar plastyczny

Info

Publication number: PL209622B1
Application number: PL383021A
Authority: PL
Inventors: Anna Zajezierska
Original assignee: Inst Nafty I Gazu
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2011-09-30
Also published as: PL383021A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest smar plastyczny charakteryzujący się dobrymi właściwościami reologicznymi w niskich temperaturach oraz wysoką stabilnością termiczną, przeznaczony do stosowania w łożyskach tocznych i innych węzłach tarcia.

Znane rozwiązania, dotyczące wytwarzania smarów silikonowych, przewidują stosowanie następujących komponentów: oleje metylosiloksanowe i fenylometylosiloksanowe, oleje polialfaolefinowe, difenyloetery, perfluorowane alkilopolietery i oleje mineralne, organiczne i nieorganiczne zagęszczacze, takie jak polimoczniki, sole metaliczne kwasów tłuszczowych, krzemionka koloidalna oraz dodatki uszlachetniające: aminy aromatyczne, estry fosforowe, pochodne benzotriazolu oraz stałe substancje smarowe, jak grafit koloidalny, dietyloditiokarbaminian cynku.

Znany z opisu patentowego CN 1 715 377 smar do łożysk eksploatowanych w układach jezdnych i elementach podwozia samolotów zawiera 5 - 45% wagowych oleju siloksanowego, 3 - 25% kompozycji litowego i wapniowego zagęszczacza mydlanego, 2 - 25% proszku grafitu, 0,1 - 5,0% estru fosforowego, 0,01 - 3,0% aromatycznej aminy jako inhibitora utlenienia, 0,01 - 3,0% pochodnej aminowej benzotriazolu jako inhibitora korozji oraz olej polialfaolefinowy. Smar charakteryzuje się szerokim zakresem temperatur pracy jak również wysoką stabilnością mechaniczną, stabilnością oksydacyjną i koloidalną, dobrymi właściwościami przeciwzużyciowymi i przeciwkorozyjnymi.

Zgodnie z opisem patentowym JP 5132689 silikonowa kompozycja smarowa, charakteryzująca się dobrymi właściwościami smarnymi w węzłach tarcia eksploatowanych w warunkach wysokich obciążeń i wysokich prędkości obrotowych, wytwarzana jest z udziałem oleju metylopolisiloksanowego o lepkoś ci kinematycznej 10 - 10 000 cSt w temperaturze 25°C, zagęszczacza stanowiącego sól metaliczną kwasu tłuszczowego, PTFE (Teflon) lub krzemionkę koloidalną oraz dietyloditiokarbaminianu cynku.

Według opisu patentowego JP 5 060 144 smar uszczelniający do łożysk tocznych, charakteryzujący się wysoką zdolnością tłumienia drgań, stanowi kompozycję oleju podstawowego i zagęszczaczy takich jak polimoczniki, zagęszczacze litowe kompleksowe i litowe mydlane. W charakterze olejów bazowych, stosowane są oleje z grupy alkilofenyloeterów, oleje mineralne, oleje silikonowe, perfluorowane etery.

Smar plastyczny o wysokiej trwałości eksploatacyjnej, znany z opisu patentowego US 5 846 916, stanowi kompozycję oleju siloksanowego o lepkości kinematycznej 100 - 1000 cSt w temperaturze 25°C oraz 2 - 30% masowych zagęszczacza polimocznikowego o ogólnym wzorze R1NH CO NH R2 NH CO NH R3, w którym R2 - stanowi rodnik alkilowy zawierający 8 - 16 atomów węgla, R1 i R3 - stanowią rodniki alkilowe zawierające 6 - 18 atomów węgla i grupy cykloheksylowe, w których stosunek molowy rodników alkilowych do grup cykloheksylowych wynosi od 5 - 95 do 95 - 5.

Stwierdzono, że smar plastyczny o dobrych właściwościach użytkowych w wysokich i niskich temperaturach, przeznaczony do stosowania w łożyskach tocznych i innych węzłach tarcia wytworzyć można stosując 57,0 - 91,85% masowych oleju polisiloksanowego, korzystnie metylosiloksanowego o lepkoś ci kinematycznej 100 - 500 mm²/s lub metylofenylosiloksanowego o lepkości kinematycznej 50 - 1000 mm²/s w temperaturze 25°C, 5 - 20% masowych kompleksowego zagęszczacza litowego, wytworzonego w reakcji syntezy kwasu 12-hydroksystearynowego i kwasu sebacynowego z wodorotlenkiem litu, 0,05 - 2,0% masowych aminowego inhibitora utlenienia zawierającego 4,15 - 4,5% azotu, wybranego z grupy alkilowanej fenyloalfanaftyloaminy lub oktylowanej butylowanej difenyloaminy, 0,05 - 0,5% masowych tiofosforanu trifenylowego, 0,05 - 0,5% masowych alkilofosforanu amoniowego oraz 3-20% masowych stałych środków smarowych, takich jak grafit, disiarczek molibdenu, teflon (PTFE).

Smar według wynalazku charakteryzuje się wysokimi walorami eksploatacyjnymi, tj. wysoką stabilnością mechaniczną i termiczną, dobrymi właściwościami reologicznymi w niskich temperaturach, rzędu -40°C, dobrą odpornością na wodę oraz kompatybilnością z materiałem uszczelniającym. Przedmiot wynalazku został szczegółowo przedstawiony w przytoczonych poniżej przykładach.

P r z y k ł a d 1

Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło i system grzewczy, wprowadzono 52,0 kg oleju metylofenylosiloksanowego o lepkości kinematycznej 550 mm²/s w temperaturze 25°C oraz 15,0 kg kwasu

12-hydroksystearynowego o liczbie zmydlenia 191 i liczbie hydroksylowej 158 mg KOH/g. Włączono system mieszania i ogrzewania reaktora. W temperaturze 130°C wprowadzono 6 kg kwasu sebacynowego. Mieszanie kontynuowano do całkowitego rozpuszczenia kwasów. Następnie zawartość reaktora

PL 209 622 B1 ochłodzono do temperatury 95°C i wprowadzono 5,0 kg monohydratu wodorotlenku litu oraz 10 kg kondensatu wodnego. Reakcję neutralizacji prowadzono w ciągu 2 godzin, utrzymując temperaturę 95°C. Po tym czasie rozpoczęto operację odparowania wody, poprzez ogrzewanie koncentratu mydeł do temperatury 150°C. Następnie wprowadzono 20,6 kg oleju fenylometylosiloksanowego o właściwościach jak wyżej i kontynuowano ogrzewanie zawartości reaktora do temperatury 180°C, celem zdyspergowania zagęszczacza. Wytworzony smar chłodzono dynamicznie do temperatury 110°C. Następnie wprowadzono 0,20 kg alkilowanej fenyloalfanaftyloaminy, zawierającej 4,15% azotu, 0,1 kg alkilofosforanu amoniowego, zawierającego 4,8% fosforu i 2,7% azotu, 0,1 kg tiofosforanu trifenylowego, zawierającego 9,3% siarki i 8,9% fosforu oraz 3,0 kg naturalnego disiarczku molibdenu o uziarnieniu 1 - 3 μm. Mieszanie zawartości reaktora prowadzono do całkowitego ujednorodnienia produktu, po czym smar poddano homogenizacji w tarczowym młynie koloidalnym, przy szczelinie 0,2 mm.

Uzyskany smar charakteryzuje się penetracją 283 stopni w temperaturze 25°C, temperaturą kroplenia powyżej 300°C, penetracją 203 stopni w temperaturze -40°C (1 stopień penetracji odpowiada głębokości zanurzenia stożka 0,1 mm).

P r z y k ł a d 2

Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło i system grzewczy, wprowadzono 50,2 kg oleju metylosiloksanowego o lepkości kinematycznej 303 mm²/s w temperaturze 25°C oraz 13,5 kg kwasu 12-hydroksystearynowego o liczbie zmydlenia 185 i liczbie kwasowej 179 mg KOH/g. Włączono system mieszania i ogrzewania reaktora. W temperaturze 125°C wprowadzono 5,3 kg technicznego kwasu sebacynowego Mieszanie kontynuowano do całkowitego rozpuszczenia kwasów. Następnie zawartość reaktora ochłodzono do temperatury 95°C i wprowadzono 4,4 kg monohydratu wodorotlenku litu oraz 15 kg kondensatu wodnego. Reakcję neutralizacji prowadzono w ciągu 2 godzin, utrzymując temperaturę 95°C. Po tym czasie rozpoczęto operację odparowania wody, poprzez ogrzewanie koncentratu mydeł do temperatury 150°C. Następnie wprowadzono 23,2 kg oleju metylosiloksanowego o właściwościach jak wyżej i kontynuowano ogrzewanie zawartości reaktora do temperatury 180°C, celem zdyspergowania zagęszczacza. Wytworzony smar chłodzono dynamicznie do temperatury 60°C. W trakcie chłodzenia w temperaturze 110°C wprowadzono 0,10 kg oktylowanej/butylowanej difenyloaminy, zawierającej 4,5% azotu 0,1 kg alkilofosforanu amoniowego, zawierającego 4,9% fosforu i 2,8% azotu, 0,2 kg tiofosforanu trifenylowego, zawierającego 9,1% siarki i 8,7% fosforu oraz 5,0 kg grafitu naturalnego o uziarnieniu do 1 μm i charakteryzującego się zawartością pozostałości po spopieleniu poniżej 10%.

Mieszanie zawartości reaktora prowadzono do całkowitego ujednorodnienia produktu, po czym smar poddano homogenizacji w tarczowym młynie koloidalnym, przy szczelinie 0,2 mm.

Uzyskany smar charakteryzuje się penetracją 267 stopni w temperaturze 25°C, temperaturą kroplenia powyżej 300°C, lepkością strukturalną 980 Pas w temperaturze -40°C, przy gradiencie odkształcania 10 s^-1, odpornością na działanie wody i kompatybilnością z uszczelnieniami gumowymi.

Claims

Smar plastyczny do łożysk i innych węzłów tarcia, wytwarzany z udziałem oleju siloksanowego, zagęszczacza typu soli metalicznej kwasów tłuszczowych, inhibitora utlenienia, inhibitora korozji oraz dodatków smarnych, znamienny tym, że zawiera 57,0 - 91,85% masowych oleju polisiloksanowego, korzystnie metylosiloksanowego o lepkości kinematycznej 100 - 500 mm²/s lub metylofenylosiloksanowego o lepkości kinematycznej 50 - 1000 mm²/s w temperaturze 25°C, 5 - 20% masowych kompleksowego zagęszczacza litowego, wytworzonego w reakcji syntezy kwasu 12-hydroksystearynowego i kwasu sebacynowego z wodorotlenkiem litu, 0,05 - 2,0% masowych aminowego inhibitora utlenienia zawierającego 4,15 - 4,5% azotu, wybranego z grupy alkilowanej fenyloalfanaftyloaminy lub oktylowanej/butylowanej difenyloaminy, 0,05 - 0,5% masowych tiofosforanu trifenylowego, 0,05 - 0,5% masowych alkilofosforanu amoniowego oraz 3 - 20% masowych stałych środków smarowych takich jak grafit, disiarczek molibdenu, teflon.