PL209627B1 - Silikonowy smar plastyczny - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest silikonowy smar plastyczny o dobrych właściwościach użytkowych w wysokich i niskich temperaturach, przeznaczony do stosowania w łożyskach tocznych i innych węzłach tarcia w zakresie temperatur -40 do +180°C.

Znane rozwiązania, dotyczące wytwarzania smarów silikonowych, przewidują stosowanie w charakterze komponentów oleje metylosiloksanowe i metylofenylosiloksanowe, organiczne i nieorganiczne zagęszczacze, jak polimoczniki, krzemionka koloidalna, stearynian litu, 12-hydroksystearynian litu oraz dodatki, jak dietyloditiokarbaminian cynku, teflon.

Znany z polskiego opisu patentowego PL 204223 smar wysokotemperaturowy do mechanizmów metalowo - gumowych zawiera: 50 - 80% wagowych oleju silikonowego, korzystnie fenylometylosiloksanowego o lepkości kinematycznej 110 - 500 cSt w temperaturze 25°C, 8 do 20% wagowych kwasu stearynowego, korzystnie 12-hydroksystearynowego, korzystnie o liczbie jodowej poniżej 10 oraz 0,5 do 3% wagowych wodorotlenku litu o stężeniu powyżej 50%, jako środka zmydlającego.

Według polskiego opisu patentowego PL 202417 smar plastyczny, zwłaszcza do maszyn i urządzeń przemysłu spożywczego, zawiera 5 do 25% wagowych zagęszczacza nieorganicznego, korzystnie krzemionki koloidalnej, do 15% niskotarciowych dodatków o granulacji do 10 μm i olej silikonowy jako olej bazowy, korzystnie olej metylosiloksanowy o lepkości dynamicznej od 300 do 1000 cP w temperaturze 25°C.

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 lepkości kinematycznej 10 - 10.000 cSt w temperaturze 25°C, zagęszczacza stanowiącego sól metaliczną kwasu tłuszczowego, teflon lub krzemionkę koloidalną oraz dietyloditiokarbaminianu cynku.

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 w zakresie temperatur -40 do +180°C wytworzyć można stosując 78,5 - 95,45% masowych oleju polisiloksanowego, korzystnie metylosiloksanowego o lepkości kinematycznej 100 - 500 mm²/s w temperaturze 25°C lub metylofenylosiloksanowego o lepkości o lepkości kinematycznej 50 - 1.000 mm²/s, 4,5 - 20% masowych kompleksowego zagęszczacza litowego wytworzonego w reakcji syntezy kwasu 12-hydroksystearynowego i kwasu sebacynowego z wodorotlenkiem litu oraz 0,05 -1,5% masowych aminowego inhibitora utlenienia zawierającego 4,2 - 4,5% azotu, wybranego spośród alkilowanej fenyloalfanaftyloaminy lub oktylowanej difenyloaminy.

Zastosowanie w charakterze komponentu smaru, kompleksowego zagęszczacza litowego, umożliwia wytworzenie środka smarowego o wysokiej odporności na ścinanie oraz korzystnych właściwościach tiksotropowych.

Smar według wynalazku charakteryzuje się wysokimi walorami eksploatacyjnymi, tj. wysoką stabilnością mechaniczną i termooksydacyjną, korzystnymi właściwościami Teologicznymi w niskich temperaturach, odpornością na działanie wody a także dobrą kompatybilnością z materiałem uszczelniającym węzeł tarcia. Szczególna zaletą smaru silikonowego według wynalazku, jest możliwość aplikowania go do węzłów tarcia, eksploatowanych w szerokim zakresie temperatur oraz trwałość eksploatacyjna w podwyższonych temperaturach. 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 60,0 kg oleju metylosiloksanowego o lepkości kinematycznej 350 mm²/s w temperaturze 25°C oraz 12,5 kg kwasu 12-hydrosystearynowego o liczbie zmydlenia 186 i liczbie hydroksylowej 156 mg KOH/g. Włączono system mieszania i ogrzewania reaktora. W temperaturze 130°C wprowadzono 5 kg kwasu sebacynowego. Mieszanie kontynuowano do całkowitego rozpuszczenia kwasów. Następnie zawartość reaktora

PL 209 627 B1 ochłodzono do temperatury 95°C i wprowadzono 4,1 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 22,5 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 110°C. Następnie wprowadzono 0,20 kg alkilowanej fenyloalfanaftyloaminy, zawierającej 4,2% azotu. 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 268 stopni (1 stopień penetracji odpowiada głębokości zanurzenia stożka 0,1 mm) w temperaturze 25°C, temperaturą kropienia powyżej 300°C, lepkością strukturalną 1,150 Pa-s w temperaturze -40°C.

Trwałość pracy smaru w łożysku, określona metodą dynamiczną według metodyki ASTM D 3336, wynosi 343 godziny w temperaturze 180°C.

P r z y k ł a d 2

Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło i system grzewczy, wprowadzono 70,8 kg oleju fenylometylosiloksanowego o lepkości kinematycznej 450 mm²/s w temperaturze 25°C oraz 9,5 kg kwasu 12-hydrosystearynowego o liczbie zmydlenia 182 i liczbie kwasowej 178 mg KOH/g. Włączono system mieszania i ogrzewania reaktora. W temperaturze 125°C wprowadzono 3,5 kg technicznego kwasu sebacynowego o liczbie kwasowej 178 mg KOH/g. Mieszanie kontynuowano do całkowitego rozpuszczenia kwasów. Następnie zawartość reaktora ochłodzono do temperatury 95°C i wprowadzono 3,1 kg monohydratu wodorotlenku litu oraz 8 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 15 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 60°C. W trakcie chłodzenia w temperaturze 110°C wprowadzono 0,25 kg oktylowanej difenyloaminy, zawierającej 4,5% azotu. 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 339 stopni w temperaturze 25°C, temperaturą kropienia powyżej 300°C, lepkością strukturalną 645 Pa-s w temperaturze -40°C, przy gradiencie odkształcania 10 s^-1.

Claims (1)

1. Silikonowy smar plastyczny wytwarzany z udziałem oleju siloksanowego, zagęszczacza typu soli metalicznej kwasów tłuszczowych oraz aminowego inhibitora utlenienia, znamienny tym, że zawiera 78,5 - 95,45% 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, 4,5 - 20% masowych kompleksowego zagęszczacza litowego, wytworzonego w reakcji syntezy kwasu 12-hydroksystearynowego i kwasu sebacynowego z wodorotlenkiem litu oraz 0,05 - 1,5% masowych aminowego inhibitora utlenienia zawierającego 4,2 - 4,5% azotu, wybranego spośród alkilowanej fenyloalfanaftyloaminy lub oktylowanej difenyloaminy.