Консистентне мастило

Реферат: Консистентне мастило на основі курячого жиру включає базову основу, загущувач, присадки цільового призначення. Базову основу мастильного матеріалу отримують обробкою курячого жиру сумішшю гліцерину і подрібнених відходів поліетилентерефталату (ПЕТФ) пляшок, взятих у співвідношенні (мас. ч.): курячий жир:суміш гліцерину+відходи ПЕТФ=1:0,2÷1:0,4, за співвідношення (мас. ч.): гліцерин:відходи ПЕТФ=1:1÷0,35:1. UA 110857 U (12) UA 110857 U UA 110857 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до консистентних мастил, де як вихідну сировину для синтезу базової основи використовують природні тваринні жири. Консистентні мастила використовують для змащування підшипників ковзання, кульових і роликових, вузлів тертя механізмів і машин, транспортних засобів, сільськогосподарської техніки, шарнірів, гвинтової і ланцюгової передач тощо. Консистентне мастило зазвичай містить базову основу (дисперсійне середовище, рідка фаза) - нафтові та синтетичні олії; дисперсійну фазу (загущувачі) та добавки цільового призначення (наповнювачі, модифікатори, антиоксиданти). Негативною стороною промислових консистентних мастил є використання як рідкої фази нафтових і синтетичних олій, для отримання яких сировиною є нафта, невідновлювана сировина. Протягом всього ланцюга видобування нафти, переробки її у оливи, в процесі експлуатації та після закінчення терміну їх використання відбувається значне забруднення оточуючого середовища. Підвищена увага до мастильних матеріалів на основі природної сировини - тваринних жирів, обумовлена їх здатністю до відновлення і схильністю до біодеградації, після закінчення терміну експлуатації і потрапляння їх у природне середовище. Крім цього, вони легко вимиваються водою, при зберіганні схильні до відділення масла. Одним із суттєвих недоліків природних жирів є їх низька стійкість до окислення. Однак цей недолік усувається введенням до складу мастильних матеріалів антиоксидантів. Авторам на сьогоднішній час не відомі публікації, де б курячий жир розглядався як сировина для отримання (синтезу) базової основи виготовлення мастильних матеріалів. Тому найбільш близьким за складом до заявленого об'єкта слід вважати склад мастильного матеріалу - солідол жировий (солідол Ж) ГОСТ 1033-79 - антифрикційне мастило загального призначення, що використовується для вузлів тертя машин і механізмів. Склад солідолу: нафтові оливи, загущувачі, жирні кислоти природних жирів. Недоліком солідолу є низька стійкість до змивання водою, значний вміст води, низькі значення критичного навантаження та навантаження зварювання. В основу корисної моделі поставлена задача створення складу консистентного мастила на основі курячого жиру з меншою схильністю до окислення, водовимивання, високими триботехнічними властивостями. Поставлена задача вирішується тим, що склад консистентного мастила містить: - базову основу, синтезовану з курячого жиру шляхом обробки його сумішшю: гліцерину + подрібнені відходи поліетилентерефталату (ПЕТФ); з утворенням в'язко-пластичної речовини з високою адгезією до твердих поверхонь і в'язкістю від 50 до 8000 мПа·с. Реалізація корисної моделі дає можливість покращити експлуатаційні властивості пластичних змащувальних матеріалів, а саме: - підвищити в'язкість базової основи мастильного матеріалу; - підвищити стійкість до окислення; - досягти високих триботехнічних характеристик; - зменшити вимиваємість мастила водою; - усунути масловиділення при зберіганні. У відповідності до корисної моделі як природний жир використовують курячий жир, отриманий як відходи м'ясопереробки. Приклад. І. Підготовка курячого жиру. Відходи курячого жиру подрібнюють за допомогою подрібнювача для м'яса і отриману масу піддають термообробці для витоплювання жиру. Термообробку виконують у пічці СВЧ, потужністю 1400 Вт, протягом 8-10 хв. Отримують рідкий розтоплений жир, який піддають рафінуванню. Рафінування включає: - фільтрування з метою видалення механічних домішок; - промивання водою за температури 60 °C з метою вилучення білків, слизу, які випадають в осад; - лужне очищення, обробка жиру за температури 80 °C содою з утворенням лужних солей жирних кислот; - обробка суміші сіллю (NaCl) для осадження мила, яке утворилося на попередній стадії; - промивання жиру водою за температури 50 °C до повного вилучення мила. II. Синтез базової основи. Рафінований курячий жир нагрівають до 180 °C під атмосферою азоту, додають суміш (А) гліцерину і подрібнених відходів ПЕТФ, взятих у співвідношенні (мас. ч.) курячий жир: суміш А= 1UA 110857 U 5 10 15 1:0,32. Суміш А - має склад (мас. ч.) гліцерин: подрібнені відходи ПЕТФ = 1:1. Процес синтезу ведуть за температури 200 °C протягом 60 хв. Отримують в'язкопластичну рідину (базову основу мастил) з динамічною в'язкістю 3860 мПас. III. Виготовлення консистентного змащувального матеріалу. До синтезованої базової основи на основі яловичого жиру додають пакет присадок фірми BASF-Irganox ML84 у кількості 1 % мас. і загущувач Na, Са, Аl, Li солі стеаринової кислоти, у кількості від 25-40 % мас., в залежності від катіону металу. + Динамічну в'язкість визначали на ротаційному віскозиметрі Brookfield CAP 2000 . Температуру каплепадіння - за DIN ISO 2176. Дослідження на водостійкість - за DIN 51807.1, масловідділення - за DIN 51817. Триботехнічні характеристики досліджували на 4-кульковій машині тертя за стандартом DIN 5151 350/4. Масову долю води у змащувальному матеріалі визначали за ГОСТ 2477-65. Схильність мастил до окислення визначали за зміною динамічної в'язкості [4]. Результати досліджень властивостей виготовленого консистентного мастила за корисною моделлю у порівнянні з аналогами наведено в таблиці 1. Таблиця 1 Динамічна в'язкість, мПас, при 50 °C, n=100 об./хв.  гліцерин 1м.ч.   відходиПЕТФ  1м.ч.  353 3 3 3 1,64 36 30 519 0,2 1 1,68 657 0 0,3 1 0,57 784 0 0,3 1 0,49 1220 549 0 0,3 1 0,68 4000 43 372 0 0,5 1 1,42 3860 (РКЖ  1м.ч.  суміш 76 1560 1. Солідол жировий (солідол Ж) ГОСТ 1033-79 2. Рафінований курячий жир (РКЖ) 4. Базова основа мастильного матеріалу: 400 1480 Матеріал Температура каплепадіння, °C 40 333 0 0,6 1 1,5 КриМасова Схильтичне МаслоВододоля ність до наван- виділенстійкість, води, окислентажен- ня, % бали % ня, бали ня, Η    0,3 м.ч.   5. Базова онова мастильного матеріалу: (РКЖ  1м.ч.  суміш  гліцерин 0,5 м.ч.   відходиПЕТФ  1м.ч.     0,4 м.ч.   6. Базова основа мастильного матеріалу: (РКЖ  1м.ч.  суміш  гліцерин 1м.ч.   відходиПЕТФ  1м.ч.     0,2 м.ч.   7. Базова онова мастильного матеріалу: (РКЖ  1м.ч.  суміш  гліцерин 0,1м.ч.   відходиПЕТФ  1м.ч.     0,5 м.ч.   8. Базова онова мастильного матеріалу: (РКЖ  1м.ч.  суміш  гліцерин 0,25 м.ч.   відходиПЕТФ  1м.ч.     0,5 м.ч.   2 UA 110857 U 5 Результати наведені в таблиці 1, свідчать про те, що синтезована базова основа мастильних матеріалів, виготовлена з курячого жиру (без присадок), за показниками перевищує промислове консистентне мастило типу "солідол". Проведені порівняльні дослідження складу мастильного матеріалу, виготовленого за заявленою корисною моделлю, з консистентними мастилами загального призначення, що використовуються у промисловості у великих кількостях: "Літол 24" (ГОСТ21150-87), "ЦИАТИМ201" (6267-74), наведені у таблиці 2. Таблиця 2 Динамічна Коефіцієнт Критичне Навантаження тертя. Пара в'язкість, мПас, навантаження, зварювання, Η тертя - сталь при 50 °C, Η 20-ШХ15 n=100 об./хв. Мастильний матеріал 1. За корисною моделлю. Базова основа: (РКЖ  1м.ч.  суміш   гліцерин 1м.ч.   відходиПЕТФ  0,7 м.ч.   0,35 м.ч.     пакет присадокIrganox ML84  0,01м.ч.  загущувач (стеаратнатрію  0,4 м.ч.  ) 4180 1842 2190 0,08 1100 480 333 294 735 519 0,1 0,12 антифрикці добавка(MoS2 )  0,1м.ч. йна 2. "Літол 24" 3. "ЦИАТИМ-201" 10 15 20 25 Результати досліджень свідчать про те, що консистентний мастильний матеріал, виготовлений з використанням природного курячого жиру із залученням відходів ПЕТФ, за технічними характеристиками переважає показники промислових мастильних матеріалів. Джерела інформації: 1. ГОСТ 1033-79. Межгосударственный стандарт. Смазка солидол жировой. Технические условия. - На смену ГОСТ 1033-73; введ. 1981-01-01. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1979. - 4 с. 2. ГОСТ 33-2000. Межгосударственный стандарт. Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости. - На смену ГОСТ 33-82; введ. 2002-01-01. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001. - 23 с. 3. ГОСТ 9490-75. Межгосударственный стандарт. Материалы смазочные жидкие и пластичные. Метод определения трибологических характеристик на четырехшариковой машине. - На смену ГОСТ 9490-60; введ. 1978-01-01. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1977. - 8 с. 4. I. Mandzyuk, Ε. Prisyazhnaya. Base oils bases synthesized using technologies of recycling waste products of thermoplastics /Proceedings of the International Conference BALTTRIB'2015,26-27 november 2015, Kaunas, Lithuania, p. 38-43. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Консистентне мастило на основі курячого жиру, яке включає базову основу, загущувач, присадки цільового призначення, яке відрізняється тим, що базову основу мастильного матеріалу отримують обробкою курячого жиру сумішшю гліцерину і подрібнених відходів поліетилентерефталату (ПЕТФ) пляшок, взятих у співвідношенні (мас. ч.): курячий жир:суміш гліцерину+відходи ПЕТФ=1:0,2÷1:0,4, за співвідношення (мас. ч.): гліцерин:відходи ПЕТФ=1:1÷0,35:1. 35 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3