Пластичне мастило

Пластичне мастило, що містить мінеральну олію, жир, вапно і воду, яке відрізняється тим, що мастило додатково містить мазут в'язкістю 30-50 сСт при 100°С і поліетилен мол м 15000-25000 при наступному співвідношенні компонентів, мас Винахід відноситься до мастильних матеріалів, що застосовуються для заправлення вузлів тертя і сковзання, які працюють при температурах від мінус 50° С до плюс 85° С Протягом останнього часу розроблено і освоєно різноманітний асортимент пластичних мастил на мильних загусниках Відомим, наприклад, є мастило для зубчастих передач по патенту Російської Федерації № 2030451, пріоритет від 15 06 92, що містить компоненти (мас %) Літієве мило 12 оксістеаринової кислоти 3,0 - 5,0 Поліетилен, мол м ЗО 000 50 000 0,5-1,5 Поліізобутилен, мол м 10 00 20 000 0,25-1,0 Діалкіддитюфосфат цинку 0,5 - 2,0 Високосірчистий продукт МБО-24 1,0-5,0 Дисульфід молібдену 1,0 - 5,0 Дмзооктиловий ефір себацінової кислоти 1,0 - 5,0 Нафтова олія до 100% Загальними ознаками мастила, що заявляється, і аналога є пластичне мастило, яке містить мінеральну олію, компоненти, що обмиляються і полімер Однак, застосування зазначеного мастила для забезпечення працездатності машин і механізмів загального призначення (редуктори, шахтні підйомники, конвеєри і т п) не є виправданим через його високу вартість і дефіцитність Найбільш близьким, тобто прототипом, серед відомих заявнику пластичних мастил з мильним загусником є мастило "Солідол жировий" Сполука мастила, ВІДПОВІДНО ДО ДСТ 1033-79, включає наступні компоненти (мас %) Жир 11 Вапно 02 Вода 25 Мінеральна олія до 100 % Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, є пластичне мастило, яке містить мінеральну олію, жир, вапно і воду "Солідол жировий" є універсальним мастилом і забезпечує працездатність вузлів тертя і сковзання, що працюють при температурах від мінус 50° С до плюс 65°С Однак, при температурах нагрівання вузлів понад 65° С солідол втрачає свої пластичні властивості і починає текти В таких випадках доводиться або прохолоджувати вузли і вводити солідол повторно, або використовувати ІНШІ, спеціальні мастила До того ж, реологічні властивості та експлуатаційні характеристики мастила "Солідол жировий" обмежують його застосування в умовах ударних навантажень, запиленості, інтенсивного абразивного зносу і значної вологості, що веде до необхідності розширення асортименту мастил, що використовуються Наприклад, номенклатура пластичних мастил на вуглепереробних підприємствах складає 1 5 - 2 0 найменувань, у зв'язку з чим постійно ведеться робота по зменшенню їх кілько Мазут в'язкістю 30-50 сСт при 100°С Жир Вапно Вода Поліетилен мол м 15 000-25 000 Мінеральна олія 45-60 15-20 2,5-4,0 4,0-5,0 0,1-1,0 до 100% ю о 47075 сті В основу винаходу поставлено задачу удосконалення пластичного мастила, в якому за рахунок підбору компонентів і їх співвідношення забезпечується підвищення реологічних властивостей (межа МІЦНОСТІ на руйнування, колоїдна стабільність, температура каплепадіння) і експлуатаційних характеристик (протиспрацьовувальні і протизадирні властивості, адгезійна здатність) при зниженні його вартості, чим досягається розширення можливостей застосування пластичного мастила Поставлена задача вирішується тим, що до складу пластичного мастила, яке містить жир, вапно, воду і мінеральну олію, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, додатково вводять мазут в'язкістю ЗО - 50 сСт при 100° С і поліетилен мол м 15 000 - 25 000 при такому співвідношенні компонентів (мас %) Мазут в'язкістю 30-50 сСт приЮО°С 45-60 Жир 15-20 Вапно 2,5-4,0 Вода 4,0-5,0 Поліетилен мол м 15 000-25 000 0,1 -1,0 Мінеральна олія до 100% Зазначені ознаки складають сутність винаходу Причинно-наслідковий зв'язок суттєвих ознак винаходу і технічного результату, що досягається (підвищення реологічних властивостей і експлуатаційних характеристик пластичного мастила при зниженні його вартості), виявляється в наступному Введення мазуту в'язкістю ЗО - 50 сСт при 100° С, що містить у своєму складі до 2,5% сірки, дозволяє підвищити протиспрацьовувальні і протизадирні властивості пластичного мастила, а також збільшити адгезію до металу і підвищити колоїдну стабільність пластичного мастила Введення поліетилену мол м 15 000 - 25 000 до складу пластичного мастила знижує коефіцієнт тертя на 25 - 30% , підвищує протиспрацьовувальні і протизадирні властивості пластичного мастила, підвищує межу МІЦНОСТІ на руйнування, підвищує температуру каплепадіння і колоїдну стабільність і, крім того поліпшує його товарний вигляд Поліпшення зазначених характеристик пластичного мастила дозволить використовувати його в більш жорстких умовах експлуатації і відмовитися від застосовування дорогих і дефіцитних мастил для забезпечення безперебійної роботи устаткування При цьому, введення до складу пластичного мастила мазуту в'язкістю ЗО - 50 сСт при 100° С в № з/п 1 2 3 4 5 6 Компонент Мазут в'язкістю ЗО - 50 сСт при 100° С Жир Вапно Вода Поліетилен мол м 1 5 000-25 000 Мінеральна олія зазначених КІЛЬКІСНИХ співвідношеннях дозволить знизити зміст мінеральної олії в пластичному мастилі в 1,5 - 3 рази При вартості мазуту, що складає приблизно третю частину вартості мінеральної олії, вартість пластичного мастила зменшиться, як мінімум, у 2 рази Отже, склад компонентів пластичного мастила в указаному інтервалі КІЛЬКІСНИХ співвідношень забезпечує композиції, що заявляється, особливу якість, а саме поліпшення реологічних властивостей і експлуатаційних характеристик при зниженні його вартості Таким чином, суттєві ознаки пластичного мастила, що заявляється, (мас %) Мазут в'язкістю 30-50 сСт приЮ0°С 45 -60 Жир 15 - 2 0 Вапно 2 , 5 - 4,0 Вода 4 , 0 - 5,0 Поліетилен мол 15 0 0 0 - 2 5 000 0 ,1 - 1,0 Мінеральна олія ДО 1 0 0 % знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку / технічним результатом, що досягається Нижче приводиться опис пластичного мастила, що заявляється, з прикладами його конкретного виконання Для виготовлення пластичного мастила використовують наступні компоненти Мазут в'язкістю ЗО - 50 сСт при 100° С за ДСТ 1501-75, що передбачає шість марок мазуту, з яких для одержання мастила переважно використовувати марки М 40, М 60, М 80, М 100 В якості жиру може бути використаним будь-який жир, наприклад, рослинного походження Вапно являє собою гідроксид кальцію, який одержують з оксиду кальцію при його взаємодії з водою Технічний гідроксид кальцію виробляють по ТУ 6-18-75-75 у вигляді тонкого пухкого порошку першого, другого і третього сортів Для виробництва мастила, що заявляється, використовують перший сорт вапна у вигляді виготовленого на його основі вапняного молока В якості мінеральної олії доцільно використовувати індустріальну олію загального призначення, що виготовлена за ДСТ 20799-88, з кінематичною в'язкістю 3 - 8 сСт при 100° С В якості поліетилену з мол м 15000 - 25000 може бути використаним поліетилен марки 20908-040, одержаний ВІДПОВІДНО до ДСТ 16338-77 у вигляді гранул Однак, як показали випробування, замість нього можуть бути використані побутові відходи поліетиленові пакети і тара В таблиці 1 наведені приклади пластичного мастила, що заявляється Таблиця 1 Зміст компонентів, мас % Сполука-1 Сполука-2 Сполука-3 45,0 50,0 60,0 17,0 20,0 15,0 3,0 5,0 0,1 4,0 4,0 0,3 2,5 4,0 0,2 29,9 21,7 18,3 47075 Виготовлені зразки мастила пройшли стендові і натурні випробування в умовах експлуатації № з/п Показники мастила 1 ЗОВНІШНІЙ ВИГЛЯД 2 Температура каплепадшня, °С Пенетрація при 25° С з перемішуванням (60 подвійних тактів), мм 10 1 В'язкість, ефективна при 0°С і середньому градієнті швидкості деформації 10 с, Па с, (П) не більше 3 4 5 6 7 8 9 Прототип "Солідол жировий" ДСТ1033 79 Однорідна мазь, без грудок, від ясножовтого до темнокоричневого кольору В таблиці 2 наведені характеристики мастил, рецептуру яких надано в таблиці 1 Сполука-1 Грузла, однорідна маса, без грудок, чорного кольору, блискуча Сполука-2 Грузла, однорідна маса, без грудок, чорного кольору, блискуча Таблиця 2 Сполука-3 Грузла, однорідна маса, без грудок, чорного кольору, блискуча 78 85 88 90 230 - 290 260 290 280 250 (2500) 250 (2500) 250 (2500) 250 (2500) 196(2,0) 230 250 240 2,5 2,5 2,0 2,2 7,0 2,5 3,0 2,8 Задир 1,25 1,35 1,20 1 2 3 2,5 Межа МІЦНОСТІ на руйнування при 50°С, Па (vc/cm2), не менше Масова доля води, %, не більше Колоїдна стабільність, % Протиспрацьовувальні властивості, діаметр плями зносу, мм Адгезійна здатність, R.CM *На чотирьохшариковій машині при осьовому навантаженні 66 кгс і шариках діаметром 12,7мм Як видно з таблиці 2, пластичне мастило, що заявляється, перевершує, прототип за такими показниками, як температура каплепадшня, межа МІЦНОСТІ на руйнування, колоїдна стабільність, Протиспрацьовувальні і протизадирні властивості, а також адгезійна здатність Поліпшені реологічні властивості і експлуатаційні характеристики пластичного мастила, що заявляється, підтверджуються стендовими і промисловими випробуваннями Крім того, заміна дорогої мінеральної олії мазутом дозволяє знизити вартість пластичного мастила Так, при вартості мазуту 60коп за 1,0кг, а мінеральної олії - 2грн за 1,0л, економія на кожні 100кг мастила складає - по сполуці 1-63грн , по сполуці 2-70грн , по сполуці 3 - 84грн Нижче наводиться технологія одержання пластичного мастила, що заявляється, з прикладами конкретного виконання Процес одержання пластичного мастила реалізують у варильному апараті, приєднаному до насосу, за допомогою якого здійснюють перемішування і циркуляцію компонентів, що містяться в апараті Перед пуском апарата готують дисперсне середовище, вапняне молоко і розплав поліетилену Для цього 1,5-3 ваг частини мазуту в'язкі стю ЗО - 50сСт при 100°С змішують при температурі 95 - 100°С з 1 ваг частиною мінеральної олії в'язкістю 3 - 8сСт при 100° С Вапно перемішують з водою в співвідношенні 1 ваг частина вапна до 1-1,6 частини води з одержанням вапняного молока Одну частину поліетилену мол м 15 000 25 000 перемішують з 10 - 20 ваг частинами розігрітої до 120 -130°С мінеральної олії в'язкістю 3 8сСт при 100°С до утворення однорідної маси, без грудок У варильний апарат при працюючому насосі за допомогою дозаторів вводять жир і нагрівають його до 50 - 60° С В розплавлений жир вводять вапняне молоко Отриману суміш при інтенсивному перемішуванні нагрівають до 95 - 100° С, в результаті чого починається реакція омилення жиру вапном зі збільшенням в'язкості суміші, в яку невеликими порціями вводять мазутно-масляну суміш в КІЛЬКОСТІ 2/3 частини від розрахункової КІЛЬКОСТІ По завершенню процесу омилення, контролюючи зміст вільного лугу, вводять частину мазутно-масляної суміші, що залишилася При зниженні температури в реакторі до 70 - 80° С в нього вводять розплав полімеру при працюючому насосі, охолоджують отримане мастило, не припиняючи перемішування Після охолодження мастило гомогенізують, тобто розминають і розтирають, після чого завантажують в тару Нижче наводяться приклади конкретного ви 47075 конання способу одержання пластичного мастила сполук 1,2 і 3, що приведені в таблиці 1 Приклад 1 Для приготування 100кг пластичного мастила сполуки 1, приведеного в таблиці 1, 45кг мазуту в'язкістю ЗО - 50сСт при 100° С змішують з 28,9л індустріальної олії в'язкістю 3 - 8сСт при 100° С і отриману суміш нагрівають при перемішуванні до 95 - 100° С з утворенням мазутно-масляної суміші Вапно в КІЛЬКОСТІ Зкг розмішують у 5л води з утворенням вапняного молока Нагрівають 1л індустріальної олії в'язкістю 3 - 8сСт при 100°С до 120 130°С і завантажують в неї при перемішуванні поліетиленові кульки та ІНШІ побутові відходи поліетилену в КІЛЬКОСТІ 0,1кг, вмикають варильний апарат і приєднаний до нього насос В апарат завантажують 17кг жиру і доводять його температуру до50 - 60° С, після чого у варильний апарат при працюючому насосі вводять вапняне молоко і доводять температуру вмісту в апараті до 95 - 100°С, контролюючи в'язкість суміші Збільшення в'язкості СВІДЧИТЬ про початок реакції омилення жиру вапном 3 цього моменту у варильний апарат невеликими порціями, поступово, моменту у варильний апарат невеликими порціями, поступово, починають вводити 19,2 кг мазутно-масляної суміші Коли омилення закінчено (контролюють зміст вільного лугу), в реактор вводять частину мазутно-масляної суміші, що залишилася При цьому здійснюють контроль температури При зниженні температури в реакторі до 120 - 130° С в нього завантажують 8 розплав поліетилену і за допомогою насоса вміст реактора перемішують до утворення однорідної консистенції мастила Приклад 2 Для приготування 100кг пластичного мастила сполуки 2, приведеного в таблиці 1, 50кг мазуту в'язкістю ЗО - 50сСт при 100°С змішують зі9, л індустріальної олії в'язкістю 3 - 8сСт при 100°С і отриману суміш нагрівають при перемішуванні до 95 - 100°С з утворенням мазутно-масляної суміші Для приготування вапняного молока, 1 кг вапна розчиняють у 1л води Для готування розплаву полімеру 2л індустріальної олії в'язкістю 3 - 8сСт при 100° С нагрівають до температури 120 -130° С і вводять в неї 0,3кг поліетиленових ВІДХОДІВ В іншому процес ведуть за описаною в прикладі 1 технологічною схемою Приклад З Для готування 100кг пластичного мастила сполуки 3, приведеного в таблиці 1, 60кг мазуту в'язкістю ЗО - 50сСт при 100°С змішують з 16,8л індустріальної олії в'язкістю 3 - 8сСт при 100°С і отриману суміш нагрівають при перемішуванні до 95 - 100°С з утворенням мазутно-масляної суміші Для готування вапняного молока 2,5кг вапна розчиняють в 4л води Для готування розплаву полімеру 1,5л індустріальної олії в'язкістю 3 - 8сСт при 100°С нагрівають до температури 120 - 130°С і вводять в неї 0,2кг поліетиленових ВІДХОДІВ В іншому процес ведуть за описаною прикладі 1 технологічною схемою ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71