Пластичне мастило “азмол фермс”

Пластичне мастило на основі нафтової оливи і кальцієвого мила жирних кислот, яке відрізняється тим, що як загущувач містить продукт нейтралізації гідрату окису кальцію жирних кислот жирового субстрату, а додатково вводять моно- і Винахід належить до нафтопереробної промисловості, зокрема до виробництва пдратованого кальційового мастила, призначеного для змащування механізмів з невисокими швидкостями обертання ПІДШИПНИКІВ кочення та ковзання ВІДОМІ пдратовані кальційові мастила, «змилюваною сировиною у виробництві яких є окиснеш нафтопродукти (оксидати), або виділені із них спеціальними методами жирні кислоти В СВІТОВІЙ практиці для приготування пдратованих кальційових мастил, у тому числі жирових СОЛІДОЛІВ в нашій країні, у якості омилювальних компонентів використовують суміші природних жирів тваринного та рослинного походження» а в якості дисперсійного середовища переважними є нафтові оливи (Ю Л Ищук "Состав, структура и свойства пластичных смазок", Киев, "Наукова думка", 1996 г, стр 193, Д Кламан, "Смазки и родственные продукты", М "Химия", 1988 г, стр 411) В теперішній час виявлені перспективні шляхи вирішення екологічних проблем, пов'язаних з виробництвом та використанням мастильних матеріалів, на основі широкого використання у якості компонентів мастил як самих рослинних жирів, так дигліцериди, що входять до жирового субстрату, а як антиокиснювальну і стабілізуючу структуру мила - відпрацьовану суміш у співвідношенні 1,2 1,5 ліполактину і/або ліпази і адсорбційно-активної добавки "Амірол-М" з наступним співвідношенням компонентів, % мас продукт нейтралізації гідратом окису кальцію жирних кислот жирового субстрату 18-24 моно-1 дигліцериди жирового субстрату 4-6 відпрацьована суміш у співвідношенні 1,2 1,5 ліполактину і/або ліпази і адсорбційно-активної добавки "Амірол-М" 3,2-4,8 суміш у співвідношенні 2 1 індустріальних олив І-20А та І-40А 63-73 вода 1,8-2,2 і продуктів їхньої переробки Відоме бюрозщеплюване кальційове мастило "Екол", в яке для поліпшення мастильних властивостей уводять спеціальні додатки, а також жировий солідол, омилюванню гідроокисом кальцію жировою основою якого слугують відходи рафінованої ріпакової олії ("Смазочные материалы" Тезисы докладов международной научнотехнической конференции, Бердянск, 1997 г стр 45, 89) ВІДОМІ варіанти мастильних композицій не передбачають підвищення стабільності мастил проти окиснення та робочих температур їхнього застосування Відоме бюрозщеплюване мастило на основі олії (US 5858934А, МПК6 С10М 141/00, 12 01,99 г), яке в якості базової оливи містить генетично модифікований тригліцерид олії, в якості загущувача - продукт реакції лужноземельного металу та карбонової кислоти або її ефіру, ароматичний амін та модифікатор в'язкості, а також бюруйнівне пластичне мастило, яке містить у якості базової оливи натуральний або синтетичний тригліцерид, загущений милом лужноземельного металу та карбо (О (О ю 56762 нової кислоти (US 5595965A, С10М продукт нейтралізації гідратом окису 117/00,21 01 97г) кальцію жирних кислот жирового субВІДПОВІДНО ДО винаходу US 5641734А, МПК6 страту 18 - 24 С10М 16100, 24 06 97 г, у виробництві мастильної моно- і дігліцериди жирового субкомпозиції тригліцеридами можуть слугувати сафстрату 4 -6 лорова, кукурудзяна, соняшникова, бавовняна або відпрацьована суміш у співвідношенпальмова олії В мастильну композицію входить ні 1,2 1,5 лілолактину і/або ліпази і регулятор в'язкості, а також загущувач, в якому є адсорбційно-активною добавкою заміщений сукциновий ациліруючий агент Джере"Амірол-М" 3,2-4,8 лом заміщуючих груп слугує поліалкен з молекусуміш у співвідношенні 2 1 індустрілярною масою М = 1300 - 5000 альних олив И-20А та И-40А 63 - 73 вода 1,8-2,2 В технічній літературі вказується на перспекГідратоване кальційове мастило отримують із тивність використання у виробництві мастильних доступної вітчизняної сировини, загальна характематеріалів олій, складних ефірів, пдроксилвміщуристика якої наведена нижче ючих сполук і сумішей нафтових, синтетичних олив та олій ("Смазочные материалы" Тезисы Індустріальні оливи И-20А, И-40А за ГОСТ докладов международной научно-технической 20799-88 застосовують для змащування двигунів, конференции, Бердянск, 1997г, стр 22) У передпромислового обладнання, в якості робочих рідин бачуваному винаході вказані передумови знайшли в гідросистемах, в нафтохімічному виробництві підтвердження та подальший розвиток Кальцій гідрат окису - ТУ У 14291840 005-99 широко застосовують у будівництві, ХІМІЧНІЙ проНайбільш близьким технічним рішенням до мисловості, металургії тощо передбачуваного винаходу є пдратоване кальційове мастило (солідол жировий), що випускають Жировий субстрат є новим у ВІТЧИЗНЯНІЙ пракза ГОСТ 1033-79 (прототип) та вміщуюче наступні тиці жировим компонентом (спосіб отримання жиінгредієнти, % мас рового субстрату захищений деклараційним патентом України), який випускають за технологічною продукт омилення гідратом окису картою на напівпродукт Жировий субстрат одеркальцію жирів соапстоків світлих олій жують ферментативним розщепленням індивідуаі/або жирів тваринних технічних, або льних або суміші натуральних жирів під впливом продукт нейтралізації жирних кислот, ферменту ліполактину (ТУ оп 42-5800665-3-92) виділених із соапстоків світлих олій 18-23 і/або ліпази в КІЛЬКОСТІ 4 - 6%, в присутності 37 суміш у співвідношенні 2 1 індустріа38%мас води, яка є джерелом водню і пдроксидільних олив І 20А та І-40А 75 - 80 онів, при температурі 34 - 37°С (реакція супрововода 1,5-2,5 джується екзотермічним ефектом), а для активуНедоліком цього мастила є невисока його вання процесу розщеплення жирів і повного працездатність розподілу продуктів реакції використовують адсоВ основу винаходу поставлено завдання порбційно-активний додаток "Амірол-М" (патент кращення якості мастила і підвищення його працеУкраїни № 20862, ТУ 38 301 -48-49-97), який беруть здатности у вузлах тертя в КІЛЬКОСТІ 5 - 9% Підбір розщеплюваних жирів, та Вирішення поставленого завдання досягаєтьглибина їхнього розщеплення (впритул до 100%) ся тим, що для загущення мастила на основі нафваріюється в залежності від призначення жирового тової оливи використовують продукт нейтралізації субстрату, який використовують у виробництві гідратом окису кальцію жирних кислот жирового МХР, термопластичних композицій оксолійового субстрату, допоміжно уводять моно- і дігліцериди, типу, жируючих препаратів, мастил (марки жироякі також є у жировому субстраті, що отримують вого субстрату І, II, III) ферментативним розщепленням олій або жирів у присутності ферменту ліполактину і/або ліпази та Для отримання мастила згідно передбачуваактиватору розщеплення - адсорбційно-активною ного винаходу, у якості омилюваного компоненту, добавкою "Амірол-М", а в якості антиокиснюючого використовують жировий субстрат 1-ої марки, який та стабілізуючого структуру мила додатку викорисє продуктом ферментативного розщеплення на 75 товують відпрацьовану суміш у співвідношенні 1,2 - 80% суміші із 35% бавовняної (ГОСТ М 28-75) 1 5 ліполактину і/або ліпази з адсорбцшноі/або ріпакової (ТОСТ 8988-77) та 65% соняшникоактивним додатком "Амірод-М" з наступним співвої (ТОСТ 1129-73) олій, що характеризуються відношенням компонентів, % мас фізико-хімічними показниками, наведеними утабл №1 Таблиця 1 Показники якості Кислотне число, мг КОН/г Ефірне число, мг КОН/г Йодне число, г Ь/ЮОг Гідроксильне чісло, мг КОН/г В'язкість кінематична при 50°С, мм^/с Величина Суміш 35% бавовняної і/або ріпакової олії та 65% соняшникової олії 5-8 190-195 110-120 20-30 Жировий субстрат 150-170 37-44 100-105 39-46 25-35 56762 Дані, наведені в табл № 1, свідчать про те, що ферментативна деструкція жиру супроводжується утворенням біля 80% вільних жирних кислот, 20% їхніх моно- і діефірів, гідроксильне число яких складає 39 - 46мг КОН/г OCOR С Н 2 ~ GCGR СН OCOR СН і супроводжується, поряд з утворенням мила, виділенням гліцерину, який, знаходячись у пдратованих кальційових мастилах, ослаблює зв'язки у структурному каркасі цих мастил і зменшує їхні МІЦНІСНІ характеристики (Ю Л Ищук "Состав, структура и свойства пластичных смазок", Киев, "Наукова думка", стр 207), то при взаємодії гідрату окису кальцію з жирними кислотами утворюється мило цих кислот І реакційна вода 2RCOOH + Са(ОН)2 -» (RCOO)2Ca + Н2О На наступній стадії технологічного процессу, коли основна частика гідрату окису кальцію ввійшла до складу мила, в реактор подають 40 кг (в перерахунку на безводний продукт) суміші дезактивованого ферменту ліполактину і/або ліпази та адсорбційно-активного додатку "Амірол-М", відділених від жирового субстрату відстоюванням з наступним частковим зневодненням Дезактивований фермент містить, в основному, амінопохідні продукти кисеньутримуючих органічних спонук складної будови Адсорбційно-активний додаток "Амірол-М" уявляє собою ефіро-, аміно-, алкілоламідний комплекс складної хімічної природи, який має бюцидні властивості (не підлягає впливу грибків та бактерій) При застосуванні за своїм основним призначенням він виконує функції антиоксиданта та стабілізатора структура господарського і туалетного мила, що й послугувало підставою для використання його у складі запропонованого мастила Обидва продукти є слабколужними з'єднаннями Додатки алкілоламшо-амідного типу, поряд з раніш уведеними моно- і дігліцеридами, будучи високоактивними ХІМІЧНИМИ речовинами, у поєднанні з дисперсійним середовищем можуть слугувати допоміжними модифікаторами структури мастила ОН СНа— ОН , СНг— ОН Йодне число знижується на 10 - 15 одиниць, вочевидь, внаслідок внутрішньомолекулярних перетворень, які проходять в присутності ІОНІВ водню, і стимульованих ферментом та активатором Кінематична в'язкість продукту дещо підвищується Після закінчення процесу розщеплення жирів фермент дезактивують при 85-90°С, реакційну масу після відстою розділяють на гліцеринову воду, суміш відпрацьованого лілолактину і/або ліпази та адсорбційно-активного додатку "Амірол-М" і жировий субстрат Всі продукти використовують за цільовим призначенням Мастило виготовляють за технологією, прийнятою для мильних мастил, яка полягає у наступному В реактор, обладнаний перемішуючим пристроєм та сорочкою для підігрівання і охолодження реакційної маси, подають (із розрахунку на одну тонну готового продукту) 300кг суміші у співвідношенні 2 1 індустріальних олив И-20А И-40А, вмикають обігрівання і при перемішуванні завантажують 260кг жирового субстрату Суміш продуктів перемішують протягом 1 5 - 2 0 хвилин, після чого приступають до здійснення процесу нейтралізації кислотної частини жирового субстрату Для цього при температурі 60 - 70°С завантажують водяну дисперсію (40 - 45%) гідрату окису кальцію, КІЛЬКІСТЬ якого визначають за кислотним числом жирового компоненту +2% надлишку Моно- і дігліцериди, які також входять до складу жирового субстрату, упереджено не піддають ХІМІЧНИМ перетворенням, оскільки, маючи високу адсорбційну і хемосорбційну здатність, вони, як складові мастила, екранують поверхні тертя, понижуючи тертя та знос При наступному підвищені температури у реакторі до 80 - 85°С здійснюють протягом 2 - 2,5 годин нейтралізацію кислот жирового субстрату Якщо при омиленні жирів реакція перебігає за схемою CH2-OCOR 2CH-OCOR + Са(ОН)2 -» СНз-OCOR Після введення додатків реакційну суміш повільно нагрівають до 100°С, короткочасно витримують при цій температурі, а потім, для видалення надлишку води підвищують м до 110 - 115°С, після спливання 10 - 15 хвилин вимикають обігрівання і, подаючи тонким струменем, обробляють мильну основу залишеною часткою зневодженої оливи На наступній стадії технологічного процессу мастило охолоджують до 60 - 65°С, вимикають перемішування Процес виготовлення мастила "АЗМОЛ ФЕРМС" вважають завершеним За пропонованою технологією із використанням вказаних раніше інгредієнтів виготовлені п'ять зразків пропонованого мастила, які наведені у табл № 2 СН2-ОН 2СН-ОН + 3(RCOO)2Ca СН2-ОН Таблиця 2 Продукт нейтралізації гідратом окису кальцію жирних кислот жирового субстрату Моно-1 дігліцериди жирового субстрату Відпрацьована суміш у співвідношенні 1,2 1,5 діполакгину і/або ліпази та адсорбційноактивного додатку "Амірол-М" Суміш у співвідношенні 2 1 індустріальних олив И-20А, И-40А Вода КІЛЬКІСТЬ на мастило, % мас Зраз 1 Зраз 2 ЗразЗ Зраз 4 Зраз 5 15 18 21 24 ЗО 2 4 5 6 10 5,5 3,2 4 4,8 2,5 75 73 68 63 56 2,5 1,8 2 2,2 "ел Компоненти мастила 56762 Характеристика зразків пропонованого мастила наведена утабл З Таблиця З Показники МІЦНОСТІ на зсув при 50°С, Па Масова доля вільного лугу в переліку на NaOH, % Вміст механічних домішок, нерозчинних В СОЛЯНІЙ КИСЛОТІ Масова доля води, % Колоїдна стабільність, % Випробування на ЧКМ Рк, Н Рзв, Н Із, Н Прототип 85 220 235 182 240 235 220 290 230 250 240 220 200 0,07 0,076 0,08 0,09 0,05 0,15 віте віте віте віте віте віте 1,4 2,57 1,5 2,03 1,8 2,18 1,8 2,7 2S3 5?34 590 1560 260 Пенетрація при 25°С із перемішуванням (60 подвійних так4 тів), м*10 Зраз 5 93 1 3,0 Температура крапання, °С В'язкість ефективна при 0°С середньому градієнті швидкост деформації 10с , Па*с Межа Величина ЗразЗ Зраз 4 95 95 Зраз 1 89 Зраз 2 92 198 208 214 265 255 210 630 1600 272 650 1630 284 620 1610 280 600 1580 270 500 1410 266 Аналіз даних, наведених у табл № 3, свідчить про можливість отримання за пропонованою рецептурою і технологією аналогу-замінника пдратованого кальційового мастила солідол жировий поліпшеної якості, що є передумовою для розширення сфери його застосування і підвищення працездатності у вузлах тертя В якості оптимального принятий зразок номер З з достатньо високою колоїдною стабільністю, межею МІЦНОСТІ на зсув і температурою крапання На прикладі зразку № 3 були виявлені переваги пропонованого мастила у порівнянні з прототипом і за змащувальними властивостями Відхилення КІЛЬКІСНОГО співвідношення компонентів у зразках 1 і 5 від заявлених меж (зраз 2, З, 4) призводять до зниження низки характеристик мастила або пов'язані з економічною недоцільністю В теперішній час у стадії оформлення знаходиться технічна документація для постановки бюрозщеплюваного мастила" АЗМОЛ-ФЕРМС" на виробництво Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24