Экологически чистый смазочный материал и способ его производства


 


Владельцы патента RU 2551679:

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)

Настоящее изобретение относится к экологически чистому смазочному материалу для лубрикации зоны контакта «колесо-рельс» рельсового транспорта, содержащему в качестве базового масла биоразлагаемое масло или смесь по меньшей мере одного базового масла, выбранного из смазочного базового масла типа минерального масла, синтетического смазочного базового масла и биоразлагаемого смазочного базового масла, при этом смазка в качестве загустителя содержит литий-кальциевое мыло 12-оксистеариновой кислоты, в качестве присадок, улучшающих триботехнические свойства, - натрия тетраборат и осерненное масло, кроме того, смазка содержит глицерин, при следующих соотношениях компонентов, % масс.: 12-оксистеариновая кислота - 7,3-10,3; кальция гидроокись - 0,3-0,5; лития гидроокись - 0,2-0,7; натрия тетраборат - 2,0-4,3; глицерин - 0,9-2,1; осерненное масло - 6,8-9,0; масло базовое ВМГ3 - 0-9,1; масло синтетическое БЗВ - 0-6,5; масло растительное (например, подсолнечное нерафинированное) - до 100. Также настоящее изобретение относится к способу производства экологически чистого смазочного материала. Техническим результатом настоящего изобретения является создание экологически чистой биоразлагаемой пластичной смазки, снижающей износ и повышающей ресурс рельсов и колес, снижающей энергопотребление на тягу подвижного состава и обладающей степенью биоразложения не ниже 80 %. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к экологически чистым пластичным смазочным материалам, изготавливаемым на биоразлагаемой основе. Изобретение может быть использовано для лубрикации зоны контакта «колесо-рельс» рельсового транспорта (далее - лубрикация).

Известна смазка для лубрикации BioRail®, производимая фирмой Whitmore's на основе растительных масел. Испытания этой смазки проводились на железнодорожных путях 1 класса США и Канады и показали хорошие результаты. Недостатком смазки является узкий диапазон температур атмосферного воздуха, при которых она является работоспособной.

Известна консистентная смазка, которая может быть использована в широком интервале температур и обладает отличными антикоррозионными свойствами. В этой композиции консистентной смазки смазочное базовое масло из синтетических или минеральных масел, обладающих хорошими низкотемпературными и антикоррозионными свойствами, теплостойкостью и высокой несущей способностью, смешивают с от 5 до 50 масс. % соединения кальций-сульфонатного комплекса в качестве загустителя, выделяющегося низкотемпературными свойствами. В результате низкотемпературные свойства улучшаются при использовании характеристик соединения кальций-сульфонатного комплекса (например, японский патент 2002-265969 А).

Наиболее близка по составу смазочной основы смазочная композиция по пат. РФ №2436840 (20.12.2011 г.), состав которой получают смешением по меньшей мере одного базового масла, выбранного из смазочного базового масла типа минерального масла, синтетического смазочного базового масла и биоразлагаемого смазочного базового масла с загустителем, компаундируют с воском и водой и, необязательно, компаундируют с ними добавку, такую как сурфактант и антивспениватель. В качестве воска предпочтительно используют карнаубский воск. Технический результат - композиция консистентной смазки предельно облегчает операцию ее удаления после применения, является безвредной для окружающей среды и имеет превосходную антикоррозионную характеристику.

Целью изобретения является создание экологически чистой смазочной композиции.

Техническим результатом является экологически чистая биоразлагаемая пластичная смазка, снижающая износ и повышающая ресурс рельсов и колес, снижающая энергопотребление на тягу подвижного состава и обладающая степенью биоразложения не ниже 80% (по методу ASTM D-5864).

Технический результат достигается экологически чистой пластичной смазкой следующей рецептуры, масс.%: 12-оксистеариновая кислота 7,3-10,3; кальция гидроокись 0,3-0,5; лития гидроокись 0,2-0,7; натрия тетраборат 2,0-4,3; глицерин 0,9-2,1; осерненное масло 6,8-9,0; масло базовое ВМГЗ 0-9,1; масло синтетическое БЗВ 0-6,5; масло растительное (например, подсолнечное нерафинированное) - до 100.

Снижение износа, повышение ресурса рельсов и колес, снижение энергопотребления на тягу подвижного состава оценивали по результатам стендовых испытаний смазочных материалов на серийной машине трения ИИ 5018 при трении качения с 10% проскальзыванием ролика из колесной стали (нижний ролик) по ролику из рельсовой стали (верхний ролик) в сравнении со смазкой для лубрикации BioRail. Смазочный материал наносили на поверхность трения только нижнего ролика в количестве 1 мл. Количество нанесенного смазочного материала было одинаковым для всех тестируемых пар трения. Ролики закрепляли в машине трения, вводили в контакт и осуществляли вращение роликов под нагрузкой 980 Н до 300 оборотов. Затем вращение роликов прекращали, ролики снимали с машины трения, с их нерабочих поверхностей удаляли смазку. Ролики взвешивали, после чего устанавливали на машине трения и закрепляли гайками. В течение всего времени испытаний производили непрерывную запись коэффициента трения. Испытания роликов осуществляли до достижения значения коэффициента трения 0,1. В таблице приведены результаты испытаний образцов смазочных материалов.

Экологическую чистоту смазочной композиции определяли по биоразлагаемости в 28-дневном тесте по методу испытаний ASTM D-5864 «Стандартный метод испытаний для определения аэробной водной биодеградации смазочных материалов». Для всех смазочных материалов приведенной выше рецептуры степень биоразложения составляла не менее 80%.

Общими для заявленной пластичной смазки и ее ближайшего аналога являются признаки, характеризующие их состав: обе смазки могут содержать в качестве основы смесь масел; загущены мыльным загустителем.

В отличие от ближайшего аналога предлагаемая смазка дополнительно содержит присадки, улучшающие триботехнические свойства - натрия тетраборат и осерненное масло; вместо кальций-сульфонатного и литиевого комплекса содержит литий-кальциевое мыло 12-оксистеариновой кислоты; не содержит уменьшающего адгезию к поверхности воска; кроме того, заявленная пластичная смазка отличается соотношением ингредиентов.

Способ получения смазки состоит в предварительном получении мыл 12-оксистеариновой кислоты, выпаривании воды при 95-105°C и добавления после этого дисперсионной среды. Данный способ позволяет предотвратить омыление растительной дисперсионной среды, что существенно снижает склонность смазочного материала к образованию эмульсий с водой.

В реактор с мешалкой загружают рассчитанное количество 12-оксистеариновой кислоты и производят нагрев до температуры 80-85°C. После расплавления добавляют при интенсивном перемешивании суспензию смеси щелочей (соотношение щелочь:вода - 30:70). Проводят выпаривание воды при температуре 95-105°C. Далее в реактор вводят 30% от общего количества смеси базовых масел и весь объем осерненного масла. Температуру реакционной смеси повышают до 130-140°C. Смесь выдерживают при температуре 130-140°C до тех пор, пока она не станет однородной. Затем вводят еще 30% от общего количества смеси базовых масел и осуществляют нагревание до температуры плавления мыл 190-200°C. Расплав при этом становится прозрачным. После получения прозрачного расплава нагревание прекращают. При интенсивном перемешивании, на остывание добавляют оставшиеся 40% от общего количества смеси базовых масел. При температуре 55-65°C вводят глицерин и натрия тетраборат.

В процессе приготовления пластичной смазки целесообразно использовать промышленно выпускаемые продукты, например масло подсолнечное нерафинированное (ГОСТ Р 52465-2005) или любое другое масло растительного происхождения, масло базовое ВМГЗ (ТУ 38.101479-86), масло синтетическое БЗВ (ТУ 38.101295-85 изм. 1-9), 12-оксистеариновую кислоту (импорт; сертификат качества поставщика), кальция гидроокись (ГОСТ 9262-77), лития гидроокись (ГОСТ 8595-83), натрия тетраборат (ГОСТ 4199-76, изм. 2), глицерин (ГОСТ 6824-96), осерненное масло (ТУ 38301-38-131-90).

Смазка может также содержать, помимо указанных необходимых компонентов, различные функциональные добавки, не влияющие существенно на показатели, определяющие ее назначение или новые технические свойства; к таковым компонентам, в частности, относятся, например, красители-маркеры и т.п.

1. Экологически чистый смазочный материал для лубрикации зоны контакта «колесо-рельс» рельсового транспорта, содержащий в качестве базового масла биоразлагаемое масло или смесь по меньшей мере одного базового масла, выбранного из смазочного базового масла типа минерального масла, синтетического смазочного базового масла и биоразлагаемого смазочного базового масла, отличающийся тем, что смазка в качестве загустителя содержит литий-кальциевое мыло 12-оксистеариновой кислоты, в качестве присадок, улучшающих триботехнические свойства, - натрия тетраборат и осерненное масло, кроме того, смазка содержит глицерин, при следующих соотношениях компонентов, % масс.:

12-оксистеариновая кислота 7,3-10,3
кальция гидроокись 0,3-0,5
лития гидроокись 0,2-0,7
натрия тетраборат 2,0-4,3
глицерин 0,9-2,1
осерненное масло 6,8-9,0
масло базовое ВМГ3 0-9,1
масло синтетическое БЗВ 0-6,5
масло растительное (например, подсолнечное нерафинированное) до 100

2. Способ производства экологически чистого смазочного материала по п. 1, при котором в реактор с мешалкой загружают рассчитанное количество 12-оксистеариновой кислоты, производят нагрев до температуры 80-85°C, а после расплавления добавляют при интенсивном перемешивании суспензию смеси щелочей (соотношение щелочь:вода - 30:70) и проводят выпаривание воды при температуре 95-105°C, отличающийся тем, что затем в реактор вводят 30% от общего количества смеси базовых масел и весь объем осерненного масла, температуру реакционной смеси повышают до 130-140°C и смесь выдерживают при этой температуре до тех пор, пока она не станет однородной, затем вводят еще 30% от общего количества смеси базовых масел и осуществляют нагревание до температуры 190-200°C, при которой происходит плавление мыл и образование прозрачного расплава, после этого нагревание прекращают при интенсивном перемешивании, затем в процессе остывания добавляют оставшиеся 40% от общего количества смеси базовых масел, а при температуре 55-65°C вводят глицерин и натрия тетраборат.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к пакету присадок к моторным маслам, содержащему моющие присадки, беззольный азотсодержащий дисперсант, блок-сополимер окисей этилена и пропилена на основе этилендиамина, антиокислительную и противоизносную присадку, фенил-α-нафтиламин и октилированный дифениламин, при этом в качестве моющих присадок пакет содержит раствор в масле смеси карбонатированного продукта взаимодействия диалкилбензолсульфокислоты с гидроокисью кальция, имеющего щелочное число не менее 350 мг КОН/г, с кальциевой солью алкилфенольного производного с щелочным числом не менее 140 мг КОН/г, взятой в соотношении (1,5-2,5):1 по массовой доле к карбонатированному продукту, в качестве антиокислительной и противоизносной присадки - диалкилдитиофосфат цинка в расчете на содержание фосфора в готовом масле 0,05-0,12% масс.

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано для защиты от коррозии металлических изделий, преимущественно кузовов автомобилей. Описан защитный смазочный материал, содержащий сульфонат щелочно-земельных металлов, твердые нефтяные углеводороды, структурообразователь-органо-модифицированный сепиолит, бутилцеллозольв, при соотношении структурообразователь-бутилцеллозольв 3:1, микротальк для повышения тиксотропности, антиокислительную присадку, антиржавейную присадку, смолу нефтеполимерную синтетическую и органический растворитель.
Изобретение относится к пластичной литиевой комплексной смазке, предназначенной для смазывания узлов трения, работающих при высоких температурах - до 180°С. .
Изобретение относится к нефтехимической отрасли, в частности к производству смазок. .

Изобретение относится к композиции консистентной смазки. .
Изобретение относится к получению пластичных смазок для высокоскоростных радиально-упорных подшипников, и предназначена для использования в приводных двигателях роторно-вибрационных гироскопов и синхронных гиромоторов в интервале рабочих температур от минус 50°С до плюс 150°С.

Изобретение относится к способу получения мочевиновой консистентной смазки, который осуществляют в устройстве, использующем экструдер и содержащем несколько реакционных зон, смонтированных в ряд и связанных по текучей среде.

Изобретение относится к области создания пластичных смазок, предназначенных для работы с компонентами ракетного топлива в широком диапазоне температур, высоких давлений и глубокого вакуума.
Изобретение относится к области разработки пластичных смазок для редукторов и подшипников качения, работающих при температуре от -60°С до +120°С. .
Настоящее изобретение относится к защитной смазке для стыковых и сварных соединений металлических деталей сельскохозяйственной техники при хранении ее на открытых площадках, которая содержит отработанное моторное масло, при этом дополнительно содержит фосфатидный концентрат и порошок цинка, при следующем соотношении компонентов, мас.%: отработанное масло - 88; фосфатидный концентрат - 10; порошок цинка - 2.

Настоящее изобретение относится к органической смазке, представляющей собой мелкие частички человеческого или животного волоса, при этом размещение данной смазки осуществляют на поверхности трения вращающейся шайбы со спиралевидной канавкой, идущей от края шайбы к центру с выходом в центре шайбы «на нет» и с хвостовиком шайбы, для осуществления вращения.

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано для защиты от коррозии металлических изделий, преимущественно кузовов автомобилей. Описан защитный смазочный материал, содержащий сульфонат щелочно-земельных металлов, твердые нефтяные углеводороды, структурообразователь-органо-модифицированный сепиолит, бутилцеллозольв, при соотношении структурообразователь-бутилцеллозольв 3:1, микротальк для повышения тиксотропности, антиокислительную присадку, антиржавейную присадку, смолу нефтеполимерную синтетическую и органический растворитель.
Изобретение относится к области механической обработки металлов резанием, шлифованием и давлением конструкционных сталей, а также очистки цеховых, складских помещений и мытья рук цеховых рабочих, обслуживающего персонала.
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и конкретно касается снижения износа в тяжелонагруженной паре трения колесо-рельс при прохождении поездом криволинейных участков пути.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве добавки к смазочным материалам, преимущественно в приводах стационарных устройств и двигателях транспортных средств, в узлах трансмиссий и ходовых частей машин.

Изобретение относится к технологическим смазкам для холодной объемной штамповки металла. .

Изобретение относится к смазочным составам, в частности к смазке для горячей деформации алюминия и его сплавов. .

Изобретение относится к области нефтехимической промышленности и может быть использовано для идентификации нефтепродуктов, маркированных биологическим маркером-пигментом продигиозином.
Изобретение относится к области машиностроения, применяется для смазки пар трения в станках и технологическом оборудовании, в частности для смазки токарных станков.

Настоящее изобретение относится к продукту для горячей обработки металлов давлением, который представляет собой порошковую смесь из неорганических плавких компонентов, средний размер частиц которых составляет не более 500 мкм, включающую фосфатные, боратные и галогенидные компоненты, причем фосфатные компоненты выбирают из группы фосфатов натрия или калия, либо их смесей, боратные компоненты выбирают из группы, включающей борную кислоту, борный ангидрид, метаборат натрия и их смеси, а галогенидные компоненты выбирают из групп щелочных и/или щелочноземельных металлов, при этом соотношение между фосфатными и галогенидными компонентами определяется выражением (1): 2,0<Ф:Г<75, где Ф - суммарное содержание фосфатных компонентов, мас.%; Г - суммарное содержание галогенидных компонентов, мас.%.
Наверх