Захисне мастило “азмол зэс” (варіанти)

Винахід належить до мастильних консервувальних матеріалів і стосується компонентного складу алюмінієвого мастила, призначеного для захисту від корозії грозозахисних тросів та арматури високовольтних ліній електропередач, а також машин, механізмів та інших металевих виробів з чорних та кольорових металів в умовах їх експлуатації, транспортування та зберігання на відкритих майданчиках. Можливе застосування мастила для захисту від корозії виробів, що працюють в умовах морського туману та контакту з морською і прісною водою, а також при прямій дії сонячних променів та нагріванні поверхні до 100°С. Найважливішими вимогами, що висуваються до таких мастил є: - надійний захист від корозії, включаючи високі консервувальні характеристики, адгезію до металу, високий рівень опірністі вимиванню водою та окисленню; - відмінні захисні властивості, низьке випаровування; - високі антифрикційні властивості в широкому інтервалі температур. Асортимент мильних консервувальних мастил загального призначення досить обмежений. Особливе місце серед них займає захисне електромережне мастило ЗЭС (1,2,6) російського виробництва -(прототип), яке виробляється загущенням високов'язкої нафтової оливи з кінематичною в'язкістю при 100°С (далі V100°C) не нижче 30мм 2/с алюмінієвим милом (АІ - милом) синтетичних жирних кислот (СЖК) фракції С 10-С16 і петролатумом, містить присадку - сульфат магнію при такому співвідношенні компонентів, мас. %: АІ - мило СЖК фракції С 10 – С13 9,0 Петролатум 11,0 MgSO4 0,1 Олива циліндрова 52(вапор) - решта Застосування мастила ЗЭС, як майже усіх консервувальних мильних мастил, обмежено вузьким температурним інтервалом, що не дозволяє його широко застосовувати в умовах низьких температур. Так, при мінусових температурах мастило сильно гусне, в'язкість зростає настільки, що ускладнює його експлуатацію в зимовий час. Нанесене на поверхню металевих виробів мастило ЗЭС вже при температурі мінус 10°С стає крихким, розтріскується, внаслідок чого значно знижуються його антикорозійні та захисні властивості. Відсутність пластичності відомого мастила свідчить про нестабільність його якості. Ці суттєві недоліки мастила ЗЭС негативно позначаються на забезпеченні нормальної роботи при монтажі та експлуатації високовольтних ліній електропередач, при роботі устаткування, яке вимагає застосування захисного мастила. Крім того, слід взяти до уваги те, що на даний час виробництво синтетичних жирних кислот, які використовуються для отримання високомолекулярного інгредієнта - AL - мила у складі мастила ЗЭС, обмежено з причин закриття екологічно небезпечних підприємств. Завданням даного винаходу є створення на доступній сировині аналогічного за призначенням захисного АІ - мастила, шляхом підбору компонентного складу, який здатний забезпечити високі антифрикційні та захисні властивості в більш широкому інтервалі температур: від мінус 50°С до плюс 100°С, а також надійний захист від корозії металевих виробів з чорних та кольорових металів, що працюють в умовах підвищеної вологості. Враховуючи те, що до складу мастила ЗЭС як дисперсійне середовище входить дефіцитна високов'язка олива (V100°C>30mm 2/c), заявка передбачає дві композиції мастила, як на аналогічно високов'язких, так і на менш в'язких (V100°C 16-29 мм 2/с) нафтових оливах. Композиція 1. Поставлене завдання досягається тим, що до складу мастила на основі нафтової оливи з в'язкістю при 100°С не нижче 30 мм 2/с, загущеної АІ - милом і петролатумом, згідно з винаходом як загусник вводять АІ мило високомолекулярних жирних кислот природних жирів з числом атомів вуглецю від 12 до 20 або суміші цих кислот і додатково продукт полімеризації ефірів метакрилової кислоти та синтетичних жирних первинних спиртів фракції С12 - Сів при такому співвідношенні компонентів, мас. %: АІ - мило високомолекулярних жирних кислот природних жирів з числом атомів вуглецю від 12 до 20, або суміші цих кислот 6,0-13,0 Петролатум 8,0-14,0 Продукт полімеризації ефірів метакрилової кислоти та синтетичних жирних первинних спиртів фракцій С12 – С16 або фракцій С12-С18 0,3-2,5 - Нафтова олива (V100°С>30мм 2/с) до 100 Композиція 2 На відміну від композиції 1, до складу вводять менш в'язку нафтову оливу (V100°C 16-29 мм 2/с) з додаванням полімерно-в'язкісної присадки з молекулярною масою (М.м.) 15000 - 25000 при такому співвідношенні компонентів, мас.%: АІ - мило високомолекулярних жирних кислот природних жирів з числом атомів вуглецю від 12 до 20, 6,0-13,0 або суміші цих кислот Петролатум 8,0-14,0 Продукт полімеризації ефірів метакрилової кислоти та синтетичних жирних первинних спиртів фракцій 0,3-2,5 С12 – С16 або фракцій С12 – С18 В'язкісно-полімерна присадка поліізобутилен з М.м. 15000 – 25000 або поліетилен низького тиску 0,5 2,5 Нафтова олива (V100°C 16-29 мм 2/с) до 100 Компонентний склад заявленого мастила (композиція 1 і 2) із зазначеним вмістом інгредієнтів і розширеною базою сировини, згідно з об'ємом патентних вимог, дозволяє не лише зберегти рівень фізикохімічних характеристик прототипу, але й отримати раніше недосяжні технічні результати, а саме: розширити температурний інтервал ефективного використання мастила від мінус 50°С до плюс 100°С, забезпечуючи при цьому захист від корозії чорних і кольорових металів в умовах підвищеної вологості (тропіках). Крім того, висока адгезія, підвищена стійкість до розмивання водою підтверджують перевагу заявленого мастила. Використання у складі мастила АІ - мила жирних кислот природного походження забезпечує високий загущувальний ефект, надає пластичності композиції, сприяє поліпшенню мастильних, захисних властивостей. Відомо, що доступним, добрим загусником захисних мастил є петролатум -побічний продукт при виробництві олив (3). У заявленій композиції петролатум виконує роль стабілізатора структури і водостійкого інгредієнта. Для поліпшення низькотемпературних властивостей, зниження в'язкості при мінусових температурах до складу заявленого мастила додається продукт полімеризації ефірів метакрилової кислоти та синтетичних жирних первинних спиртів фракції С12 – С16 або фракції С 12 – С16 . В'язкісно-полімерна присадка у складі композиції 2 забезпечує високу адгезію та водостійкість, а добрі низькотемпературні властивості олив з V100°C 16-29 мм 2/с в поєднанні з присадками дозволяють одержати мастило працездатне при мінус 50°С. Процес виготовлення запропонованого мастила здійснюється на стандартному устаткуванні та за загальноприйнятою для АІ - мастил те хнологією (4,5). Вона полягає в нагріванні базової оливи до 40 - 50°С, введенні та розчиненні в ньому необхідної кількості АІ - мила і петролатуму при 50 -80°С, набуханні загусника та зневодненні суміші при 80 - 100°С протягом 5-10 годин, термообробці при 200 - 210 °С протягом 2-6 годин, охолодженні до 180 - 170°С, завантаженні передбаченої кількості продукту полімеризації ефірів метакрилової кислоти та синтетичних жирних первинних спиртів фракції С 12 – С16 або фракції С 12 – С16, аналізуванні і зливанні. В'язкісно-полімерну присадку поліізобутилен або поліетилен низького тиску, що входить до складу композиції 2, вводять на етапі термообробки, після чого продовжують виготовлення мастила за передбаченою технологією. За наведеною технологією виготовлені зразки двох варіантів (композиція 1 і композиція 2) заявленого мастила, склад яких наведений у таблиці 1, а в таблиці 2 - їх основні характеристики, а також характеристики прототипу. первинних спиртів фракцій С 12 – С16 або фракцій С12 – С18 0,3-2,5 В'язкісно-полімерна присадка поліізобутилен з М.м. 15000 - 25000 або поліетилен низького тиску 0,5-2,5 Нафтова олива (V100°С 16-29 мм 2/с) до 100 З таблиці 2 видно, що характеристики двох варіантів запропонованого мастила практично однакові, за рядом показників якості знаходяться на одному рівні з прототипом, а за деякими суттєво переважають його. Так, якщо ефективна в'язкість при 0°С у мастила ЗЭС знаходиться в межах 1200 - 2000 Па*с (6), то у заявленого мастила вона коливається в межах 250 - 600Па*с, що свідчить про поліпшення низькотемпературних властивостей і забезпечує надійне використання при значно низьких температурах. Запропоноване мастило характеризується високими захисними властивостями, що підтверджується випробуваннями за ГОСТ 9.054, метод 3 і стосується досить жорстких умов, а саме - в камері погоди в умовах соляного туману. Слід відзначити, що при дослідженні захисних властивостей зразків прототипу за цим методом випробувань, отримані негативні результати. Прекрасні консервувальні властивості по відношенню до чорних і кольорових металів, водостійкість підтверджують перевагу заявленого мастила. Всі компоненти захисного мастила -відомі продукти, що виробляються промисловим способом. Таким чином, як дисперсійне середовище можуть використовуватись такі нафтові оливи, як: Олива базова СЛАВОЛ ОБ - 500 - ТУ У13932 946.027 - 2001 Олива базова - основа олив М-20-В2(Ф)- ТУ 38.1011195 - 89; Олива авіаційна МС-20 - ГОСТ 21743-76; Циліндрова52-ГОСТ6411-76; ТУ38.10151-76; Брайсток - сертифікат постачальника по імпорту Олива кабельна середньов'язка - ТУ 38.301-29-26-89; ТУ 38.301-29-42-26; Компонент залишковий - ТУ 38.301 -29-27-89; ТУ 38. 601 -07-33-95; ТУ 38.301 -29-48-95; ТУ 38.101 1270-00 та інші Оливи базові селективного очищення - ТУ 38.101 317-87; ТУ 38.30113-023-98; - ТУ 38.301-13- 007-98; ТУ 38.101523-00; ТУ 320.00149943.012-99 та інші. Як загусник АІ-мила високомолекулярних жирних кислот можуть використовуватись АІ-мила: суміші стеаринової та олеїнової кислоти; стеаринової кислоти; (ТУ38-101322-77 і сертифікати постачальника по імпорту) та інші. Як продукт полімеризації ефірів метакрилової кислоти та синтетичних жирних первинних спиртів фракції С12 – С16 або фракції С 12 – С16 використовується: присадка поліметакрилатна марки "Д" - ТУ 6-01 -270-95 присадка ЛУБРИЗОЛ 7749 В або присадки аналогічного призначення. Як полімерна в'язкісна присадка використовується: поліізобутилен низькомолекулярний марки П-20-ТУ38.103257-80; ТУ 38.303-02-99-99 та інші. поліетилен низького тиску - ГОСТ 16388-85; ЛУБРИЗОЛ 7067 - сертифікат фірми "ЛУБРИЗОЛ" (США); ХАЙТЕК 5771 - сертифікат фірми "ЕТИЛ" (США)та інші Петролатум використовується за ТУ 38.401166-90; ТУ У 00152307.027-96; ТУ 38.301-29-110-99 та інші. Заявлене мастило було розроблено за заявкою кабельних підприємств України. Дослідні партії запропонованого мастила пройшли випробування на ВАТ "Запорізький кабельний завод" і отримали високу оцінку їх якості. На заявлене мастило розроблена технічна документація. Компонентний склад зразків заявленого мастила. Таблиця 1 Співвідношення компонентів, мас. % № Найменування компонентів 1 2 3 4 5 АІ-мило стеаринової кислоти Петролатум Присадка поліметакрилатна марки "Д" Поліізобутилен, П-20 Олива нафтова базова з в'язкістю кінематичною при 100°С>30мм 2/с 6 Олива нафтова з в'язкістю кінематичною при 100°С 16-29 мм 2/с Співвідношення компонентів, мас. % Композиція 1 (зразки) Композиція 2 (зразки) 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6.5 12.0 11.4 10.7 13.0 6.0 10,5 11.0 8.0 12.5 14.0 8.5 10.5 9.0 8.0 13.5 9.5 12.0 10.5 8.5 0.5 2.0 1.5 1.0 2.5 0.3 0.75 1.5 2.0 0.5 2.5 0.75 0.5 1.0 0.3 До До До До До 100 100 100 100 100 До До До До До 100 100 100 100 100 Табл Фізико-хімічні характеристики прототипу і зразків заявленого мастила № Показники якості Прототип 1 1 Зовнішній вигляд при температурі (20±5)°С 2 3 4 5 6 Температура краплепадіння, °С Пенетрація при 25°С з перемішуванням, мм-10'1 Схильність до сповзання під кутом 45°при 92°С Випробування захисних властивостей в умовах підвищеної вологи повітря 100% при t-50°C протягом 24 годин Випробування захисних властивостей в атмосфері соляного туману, 5%-ий розчин NaCl, t-50°C, 12 діб чорні та кольорові метали 7 Корозійний Мазь без грудок Зразки Композиція 1 (зразки) 2 3 4 5 Однорідна гладка мазь Композиція 2 (зр 1 2 3 4 Однорідна глад мазь коричневого кол коричневого кольору 105 коричневого кольору 110 124 126 123 130 112 12613211 315 338 285 298 310 265 335 30528032 Витримує Витримує Витримує Витримує Витримує Витримує Не витримує Витримує Витримує вплив на метали при 100°С протягом 3-х годин на: пластинках: з сталі Витримує Витримує Витримує з міді Не витримує Витримує Витримує з латуні Витримує Витримує Витримує з алюмінію Витримує Витримує Витримує 8 В'язкість ефективна при 0°С і серед. градієнті 1200254 530 480 305 612 245 324 496 270 548 швидкості 2000 -1 деформації 10с , Па-с 7 Список джерел інформації 1 ТУ 38.101474-74 2 Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Москва. Издательский центр "Техин форм" Международной академии Информатизации, 1999г.Справочник под редакцией В.М. Школьникова. 3 Веденин С.Г., Кузнецов В.Г., Лебедева Л.С. Защита металлоизделий от коррозии при длительной консервации "Транспорт", М. 1965. 4 Бонер К.Д. Производство и применение консистентных смазок. М. Гостоптехиздат, 1958. 5 Ищук Ю.Л. Те хнология пластичных смазок. Киев, Наукова думка, 1986. 6 Синицын В.В. Пластичные смазки в СССР. 2-е изд., перераб. и доп. - М: "Химия", 1984.