Пластичне мастило та спосіб його одержання

Изобретение относится к составам и способам получения пластичных смазок, а конкретнее к консервационным смазкам, предназначенным для использования в качестве антикоррозионных покрытий механизмов, работающих в условиях высоких температур и повышенной влажности. Известны консервационные смазки на основе минерального масла, в которых в качестве загустителя используются твердые углеводороды (петролатум, церезин, парафин и др.) [1]. Высокими консервационными свойствами характеризуется консервационная смазка ЗЭС (ТУ 38 10147474) на основе минерального масла, загущенного алюминиевым мылом синтетических жирных кислот фракции C10-C16 (9%) и петролатумом (11%) с добавлением присадки – MgSO4 (0,1%)[1, с.145]. Однако она имеет относительно невысокие показатели температур каплепадения и сползания, что не позволяет использовать ее в качестве антикоррозионного покрытия в условиях высоких температур. За рубежом разработаны пластичные смазки, в которых в качестве загустителя используют сверхщелочный сульфонат щелочноземельного металла - карбонат щелочноземельного металла (в форме кальцита), стабилизированный солями маслорастворимых сульфокислот. Наиболее близкой по технической сущностей достигаемому эффекту к заявляемой является смазка [2] на основе минерального или синтетического масла, загущенного сверхщелочным сульфонатом кальция - карбонатом кальция, стабилизированным кальциевыми солями маслорастворимых сульфокислот, следующего состава, мас.%: Карбонат кальция 5-40 Кальциевые соли маслорастворимых сульфокислот 5-65 Минеральное или синтетическое масло До 100 Известная смазка характеризуется высокой температурой каплепадения, хорошими смазочными свойствами, однако антикоррозионные показатели ее недостаточно высокие, что не позволяет применять ее в жестких условиях работы в особо влажных и агрессивных средах. Задачей изобретения является создание высокотемпературной пластичной смазки, обладающей наряду с высокими смазочными и объемно-механическими свойствами также улучшенными антикоррозионными показателями, что позволит применять ее в качестве консервационной смазки в условиях высоких температур, повышенной влажности и в агрессивных средах. Поставленная задача решена составом предлагаемой смазки и способом ее получения. Предлагаемая смазка содержит минеральное или синтетическое масло, загущенное высокощелочным алкилсалицилатом щелочноземельного металла С 10-С18, то есть она отличается от смазки-прототипа, содержащей минеральное или синтетическое масло и карбонат кальция, стабилизированный поверхностноактивными веществом, тем, что в качестве загустителя содержит карбонат щелочноземельного металла, стабилизированный алкилсалицилатом щелочноземельного металла с числом углеродных атомов в углеводородном радикале 10-18, и дополнительно содержит гидроксид щелочноземельного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбонат щелочноземельного металла 14-30 Алкилсалицилат щелочноземельного металла С10-С18 9-20 Гидроксид щелочноземельного металла 6-10 Минеральное или синтетическое масло До 100 Способы получения смазок такого состава неизвестны. Известны способы получения высокощелочных дисперсий карбоната щелочноземельного металла, стабилизированного алкилсалицилатом щелочно-земельного металла. Такие продукты используют в качестве моюще-диспергирующих присадок к моторным маслам и получают взаимодействием алкилсалицилата щелочно-земельного металла с оксидом или гидроксидом щелочно-земельного металла и диоксидом углерода в среде минерального или синтетического масла, в присутствии углеводородного растворителя и промотора. Температура процесса зависит от применяемого промотора [3]. Для обеспечения высокой щелочности (300-400 мгКОН/г) и други х потребительских свойств получаемой присадки существенное значение имеет соотношение основных реагентов: алкилсалициловые кислоты, гидроксид щелочноземельного металла, диоксид углерода, которое при синтезе высокощелочных присадок должно быть соответственно 1:0,4-0,7:0,1-0,25 [4,5]. Однако известные высокощелочные алкилсалицилатные присадки не могут быть использованы в качестве загусти телей пластичных смазок, т.к. не обладают необходимыми структурно-механическими свойствами. Нами было установлено, что для получения высокощелочной (порядка 400 мгКОН/г) пластичной структурированной дисперсии карбоната щелочно-земельного металла, стабилизированного алкилсалицилатом щелочно-земельного металла в минеральном или синтетическом масле, пригодной в качестве загустителя пластичной смазки, реагенты: алкилсалициловые кислоты C10-C18, гидроксид щелочноземельного металла и диоксид углерода необходимо взять в соотношении 1:1,3 - 2,2:0,5-1,0. При таком соотношении реагентов и использовании технологических приемов, известных в те хнологии получения алкилсалицилатных присадок, разработан принципиально новый способ получения пластичной смазки с улучшенными антикоррозионными показателями, состав которой представлен в п. 1 формулы изобретения, т.е. поставленная задача решена новым путем с достижением необходимого технического результата. Заявляемую смазку получают взаимодействием алкилсалициловых кислот с числом углеродных атомов 6 углеводородном радикале 10-18 с гидроксидом щелочно-земельного металла и диоксидом углерода, взятых в соотношении 1:1,3 - 2,2:0,5-1,0, в среде минерального или синтетического масла при температуре 30-80°С в присутствии промотора и углеводородного растворителя, с последующим отделением промотора и растворителя и гомогенизацией полученного продукта. В качестве промотора могут быть использованы метанол, этанол, пропанолы, бутанолы и др. алифатические спирты. В качестве исходных алкилсалициловых кислот используют алкилсалициловые кислоты с числом углеродных атомов в углеводородном радикале 10-18, например, полученные как полупродукт в производстве алкилсалицилатных присадок с использованием в качестве алкилирующего агента олигомеров этилена С16-С18 или алкил (C10-C18) - салициловые кислоты, выделенные из шлама производства алкилсалицилатных присадок, а также более узкие фракции кислот, полученные направленным синтезом при алкилировании фенола соответствующими олефинами. В качестве дисперсионной среды могут быть использованы: минеральное (нефтяное) масло или синтетические масла: полисилоксановые жидкости, сложные эфиры, углеводородные масла. Ниже (табл.1-2) показано, что предлагаемый способ и состав пластичной смазки, объединенные единым изобретательским замыслом, позволяют решить поставленную задачу создания консервационной смазки с высокими потребительскими свойствами и при этом расширить сырьевую базу такого рода смазок. Пример 1. Смесь, состоящую из 34,65 г (1 в.ч,) алкилсалициловых кислот с числом углеродных атомов в алкиле 16-18, 65,34 г нефтяного масла, 150 мл толуола, 105 мл матанола, 58,5 г (2,16 в.ч.) извести-пушонки подвергают обработке 19,2 г (0,71 в.ч.) СО2 при 40°С. По окончании реакции добавляют 55 г нефтяного масла и отгоняют растворители и промотор. Отгонку ведут до 110°С при атмосферном давлении и при вакууме 0,03-0,04 МПа до 135°С. На стадии отгонки при 100°С загружают 67,31 г нефтяного масла. Полученную смазку гомогенизируют через сутки на малой краскотерочной машине путем четырехкратного пропускания между валками при зазоре 3×10-5 м. Пример 2. Смазку получают, как описано в примере 1, за исключением того, что загружают 38,5 г (1 в,ч.) алкилсалициловых кислот (алкил С 12-С14 58,46 (1,95 в.ч.) извести-пушонки и расходуют 19,2 г (0,64 в.ч.) СО 2. После карбанатации добавляют 55 г нефтяного масла и на стадии отгонки при 100°С добавляют 63,5 г нефтяного масла. Пример 3. Процесс получения смазки проводят по примеру 1, но для проведения процесса загружают 42,35 г (1 в.ч.) алкилсалициловых кислот – C16-C18, 58,79 г (1,78 в.ч.) извести-пушонки и расходуют 19,2 г (0,58 в.ч.) СО 2. После карбонатации добавляют 55 г нефтяного масла и на стадии отгонки при 100°С добавляют 59,32 г нефтяного масла. Пример 4. Процесс получения смазки проводят по примеру 1, но загружают 46,2 г (1 в.ч.) алкилсалициловых кислот (R-C10-C18). 59,12 г (1,65 в.ч.) извести-пушонки и расходуют 19,2 г (0,53 в.ч.) СО2. После окончания карбонатации добавляют 55 г нефтяного масла и на стадии отгонки при 100°С добавляют 55,14 г нефтяного масла. Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1, однако загружают 50,1 г (1 в.ч.) алкилсалициловых кислот (алкил C16-С18), 80 г нефтяного масла, 64,95 г (1,66 в.ч.) извести-пушонки. Смесь обрабатывают 21,2 г (0,54 в.ч.) СО2, после окончания карбонатации добавляют 55 г нефтяного масла. В дальнейшем процесс проводят по примеру 1, за исключением того, что на стадии отгонки при 100°С загружают 28,75 г нефтяного масла. Пример 6. Процесс получения смазки проводят аналогично примеру 1, за исключением того, что загружают 54 г (1 в.ч.) алкилсалициловых кислот (C16-C18). 80 г нефтяного масла, 70 г (1,66 в.ч.) известипушонки и обрабатывают 22,8 г (0,54 в.ч.) СО2. После карбонатации добавляют 55 г нефтяного масла, а на стадии отгонки при 100°С загружают 18,2 г нефтяного масла. Пример 7. Процесс проводят аналогично примеру 1, но для проведения карбонатации загружают 61,7 (1 в.ч.) алкилсалициловых кислот (алкил C16-C18). 80 г нефтяного масла, 80,42 г (1,3 в.ч.) извести-пушонки, и обрабатывают 26,16 г (0,55 в.ч.) СО2. После окончания карбонатации добавляют 51,72 г нефтяного масла и отгоняют растворитель и промотор. Состав полученных по примерам 1-7 смазок представлен в таблице 1. Образцы заявляемой смазки, полученные по примерам 1-7, испытаны стандартными методами в сравнении с товарной консервационной смазкой ЗЭС, а также со смазкой-прототипом на основе минерального масла и карбоната кальция (16,4 мас.%), стабилизированного сульфонатом кальция (8,3 мас.%). Результаты испытаний приведены в табл.2, в которой представлены также данные о защитных свойствах смазок, которые оценивали по скорости коррозии методом "Динакорротест" (Квалификационный метод оценки пластичных смазок, утв.реш, Госкомиссии №23/1-91 от 01.03.82). Приведенные в табл.2 данные показывают, что заявляемая смазка имеет более высокую температуру каплепадения и сползания, лучшие объемно-механические и смазывающие свойства, чем товарная консервационная смазка ЗЭС, и не уступает по этим показателям смазке-прототипу; по защитным свойствам она значительно превосходит известные смазки: скорость коррозии в присутствии заявляемой смазки на порядок меньше. Результаты испытаний заявляемой смазки показывают, что она может применяться как антикоррозионное покрытие при повышенной температуре и влажности, а также в агрессивных средах.