Спосіб одержання базових для галузі мастильних матеріалів біосинтетичних олив

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб одержання базових для галузі мастильних матеріалів біосинтетичних олив, що включає хімічну модифікацію технічних олій (тол), який відрізняється тим, що як тол використовують олії: ріпакову - ріпол, генетично модифіковану соєву - совол-гм, рицинову - рицол, та їх композиції, а хімічну модифікацію здійснюють як двоетапно-єдиний процес, який включає:

а) етап переестерифікації-приєднання, де проводять взаємодію гліколю з відповідним тол при масовому співвідношенні гліколь/тол в межах від 1:6 до 1:12 в присутності КОН в кількості 1,2-1,5 % мас. від маси гліколю, при 115-125 °С протягом 6-10 годин, при цьому проводять переміщення в основному ненасичених ацильних залишків від β-гідроксилу триацилгліцеридів олій до одного чи обох гідроксилів гліколів та приєднання гліколів до етиленових фрагментів ацильних залишків однією чи двома гідроксильними групами,

б) етап естерифікації гідроксигруп в структурі естер-етерних продуктів гідрофільного шару гетерогенної маси, одержаних на етапі (а), підібраними за будовою і властивостями насиченими вищими жирними кислотами (ВЖК) в присутності H2SO4 при 125-135 °С протягом 3-5 годин, далі масу промивають водою до рН=7, розділяють фази, збирають верхній оливний шар з наступним його висушуванням відповідним способом.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як тол використовують окремі олії: ріпол чи совол-гм, або оптимізовані за техніко-економічними показниками композиції олій (компол), зокрема: ріполу із соволом-гм - ріпсовол-n, ріполу із рицолом - ріприцол-n, соволу-гм із рицолом - соврицол-n, де n - вміст соволу-гм чи рицолу як домішки до відповідних комполів в межах 1-25 % мас., як гліколь використовують олігомерні оксіетиленгліколі загальної формули НО-(СН2-СН2-О)n-Н, де n = 2-8, наприклад діетилен-, тетраетиленгліколі, Лапроли-202 чи 602, а також деякі аліфатичні діоли, наприклад: тетраметилендіол, неопентилдіол.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що попередньо готують лужний розчин відповідного гліколю при 75-80 °С із вмістом 1,2-1,5 % мас. КОН.

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як ВЖК використовують кислоти стеаринову, 12-гідроксистеаринову або їх суміш 1:1.

5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що одержують біосинтетичні оливи як суміш різних за будовою естер-етерних оливних продуктів, похідних гліцерину, переважно α,α'-діацилгліцеридів, і відповідних гліколів та ВЖК, причому, естерні і етерні групи присутні в одних і тих же молекулах олив, які як ацил містять залишки кислот: олеїнової, лінолевої, рицинолевої, залежно від складу вихідних олій, а також введених в процесі естерифікації - стеаринової, 12-гідроксистеаринової.

Текст

1. Спосіб одержання базових для галузі мастильних матеріалів біосинтетичних олив, що включає хімічну модифікацію технічних олій (тол), який відрізняє ться тим, що як тол використовують олії: ріпакову - ріпол, генетично модифіковану соєву совол-гм, рицинову - рицол, та їх композиції, а хімічну модифікацію здійснюють як двоетапноєдиний процес, який включає: а) етап переестерифікації-приєднання, де проводять взаємодію гліколю з відповідним тол при масовому співвідношенні гліколь/тол в межах від 1:6 до 1:12 в присутності КОН в кількості 1,2-1,5% мас. від маси гліколю, при 115-125°С протягом 6-10 годин, при цьому проводять переміщення в основному ненасичених ацильних залишків від βгідроксилу триацилгліцеридів олій до одного чи обох гідроксилів гліколів та приєднання гліколів до 2 (19) 1 3 84484 Винахід відноситься до галузі мастильних матеріалів, зокрема до екологічно більш безпечних у порівнянні із мінеральними оливами базових олив, одержуваних на основі хімічної модифікації структури таких доступних технічних олій (тол'ів) як ріпакова (скорочено ріпол) і соєва (совол), а також композицій цих тол'ів (компол'ів) із трибохімічно більш досконалою, хоча і менш доступною та більш вартісною, технічною олією - рициновою (рицолом, або касторовою). Відома мастильна композиція під назвою «глірапсол-raS-MA-PN» [І] на основі гліцеролізованого ріполу - глірапсолу або (і) глірапсолу-wS (де nS вміст сульфідної сірки -S-, -S-S-), яка крім того містить присадки: антифрикційну - хімічно зв'язаний малеїновий ангідрид та протизношувальну присадку - SPN під назвою «трифенілфосфінбензотриазол» (ТФФ-БТА). Відома також мастильна композиція [2] на основі ріполу сульфідованого (скорочено РОС-я, де п - вміст сульфідних груп від 14-10% мас), а також хімічно конденсованого із ацильними залишками триацилгліцеридів олії малеїнового ангідриду та SPN-присадкою «ТФФ-БТА». Недоліком згаданих мастильних композицій є помірні триботехнічні характеристики власне базових олив, тобто: а) глірапсолу або (і) глірапсолуwS [I]; б) ріполу сульфідованого (РОС-и), зокрема: антифрикційні, протизношувальні та навантажувальні (навантаження критичне та зварювання). Крім того, несприятливою є одна з найважливіших характеристик олив - в'язкісно-температурна, яка виявляється в екстремальній різниці значень кінематичної в'язкості (v) за температур 40 і 100°C, тобто відповідні криві на графіках залежностей Ig v =ДТ) [2] мають досить низькі значення коефіцієнта т, що характеризує нахил кривих за кутом а відносно вісі температур (т - tg а), тоді як для якісних мінеральних олив цей коефіцієнт приймає значення від 2,5 до 3,5. Як вже згадані, так і інші відомі на сьогодні мастильні композиції на основі хімічно модифікованих те хнічних олій спираються на використання в якості поновлювальної і екологічно безпечної сировини лише однієї з них ріпакової (ріполу) як найбільш поширеної, доступної і дешевої олії. Проте в Україні виробляються і інші технічні олії зокрема соєва та рицинолева (касторова), які значно відрізняються від ріпакової: вони є менш доступними і дорожчими, хоча і виявляють при цьому більш якісні триботехнічні показники. В основу винаходу поставлене завдання: розширити асортимент сировинної бази одержання якісних паливно-мастильних матеріалів, зокрема, базових олив за рахунок покращення функціональних властивостей такої поновлювальної, доступної і дешевої сировини як ріпол та його композицій з іншими технічними оліями. Вирішення поставленого завдання досягають шляхом реалізації нового способу хімічної модифікації (перебудови) біомолекулярної структури тол'ів чи компол'ів в біосинтетичні молекулярні структури нових базових олив, які поєднували б в собі вихідні біоестерні структури із синтетичними естеретерними структурами нових олив і за рахунок 4 цього виявляли б кращі функціональні та трибохімічні властивості, добре суміщувались би із традиційними трибохімічно низькоякісними і екологічно небездоганними мінеральними базовими оливами. Власне хімічну модифікацію тол'ів і компол'ів пропонують реалізовувати в перебігу двох етапів. 1. Етап «переестерифікації - приєднання», тобто, з одного боку переміщення ацильних, здебільшого ненасичених, залишків загального виду U-C(O)-O-... J від вторинного гідроксилу гліцеринової компоненти олій до гідроксилів (переважно одного) гліколів загальної формули: HO - CH2 - R CH2 -OH, де R= -(CH2 V2-, -CH(CH 3)- -С(СН3)2- (CH2-O-CH2V7- шля хом переестерифікації за схемою: де S-C(O) -... -насичені ацильні залишки естерів, a U-C(O) -... -ненасичені, які містять етиленові фрагменти типів ...-CH = CH-..., ... - (CH 2 - CH = CH)2 - ...,... - CH(OH) - CH 2 - CH = CH - ... тощо; а з іншого-одночасне і за тих же умов приєднання гідроксильних груп (- OH) гліколів (однієї чи обох) до етиленових фрагментів ацильних залишків з утворенняметерних груп типу Як видно, етап «переестерифікації приєднання» можна умовно назвати етапом гліколізу. Причому, в якості гліколів пропонують використовувати структури промислово відомих діолів певної будови, наприклад: а) гідроксильні групи діолів знаходяться при первинних C - атомах; б) діолами можуть виступати олігомерні оксіетилен-гліколі загальної формули: HO - (CH2 - CH2 - O)n - H, де n=2-8; в) пропонують також використовувати аліфатичні діоли типів тетра-метилен-діола HO - CH2 (СН2)2 - CH2 - OH, нео-пентил-діол HO-CH2-С(СН3)2 - CH2 - OH тощо. Одержують гетерогенну реакційну масу, яка містить 5-10% об. гідрофільного нижнього шару надлишкових діолів та моногліцеридів. 2. Етап естерифікації вільних гідроксильних груп як в стр уктурі одержаних олив так і в структурі гідроксі-сполук гідрофільного шару реаційної маси після гліколізу. На цьому етапі пропонують вико 5 84484 6 ристовувати найбільш відомі в галузі мастильних рицолу чи (і) соволу, ріприцолу-n чи ріпсолу-n поматеріалів промислові вищі жирні кислоти (ВЖК): чинають з того, що при 75-80°C до взятих в реакстеаринову H-St, 12-гідроксі-стеаринову H-Stцію олій (ріполу чи однієї із сумішей) вносять оде120H, або їх суміш (1:1); причому, на цьому етапі ржаний попередньо лужний ТЕГ (KOH як слабко-лужне середовище проміжної реакційної каталізатор) в кількості, що регламентується співмаси змінюють на кислотне, додаючи необхідну відношенням мас реагентів: mТЕГ:m тол’ів(компол'ів) в кількість H2SO4(конц .) як для нейтралізації KOH, так межах від 1:6 до 1:12. Далі цю гетерогенну реакі в якості каталізатора естерифікації: ційну масу інтенсивно перемішують при температурі 110-125°C на протязі 6-10 годин. 2) Після гліколізу виконують естерифікацію суміші накопичених в перебігу стадії (1) в нижньому шарі гетерогенної реакційної маси поліолів (гліцерину, моноацилгліцеридів, моноацил-ТЕ-гліколідів ВЖК та надлишкового ТЕГ) такими кислотами як стеаНа даному етапі поглиблюють ступінь переринова (HSt) чи 12-оксістеаринова (HSt-12-OH), чи творення естерних біоструктур олій в естер-етерні їх сумішшю (1:1). Для цього в масі, одержаній на біосинтетичні структури нових олив, тобто зменстадії (1) розчиняють при 75-80°C відповідну, в шують кількість вільних ОН-груп в їх структурі. межах 0,01-0,03моля, кількість кислот HSt чи HStГоловна мета такої двоетапної хімічної моди12OH, чи їх суміші і при інтенсивному перемішуфікації - за рахунок «переестерифікації - приєдванні вносять 0,035моля H2SO4 (р=1,83г/см 3). Далі нання» та наступної естерифікації досягати значно підкислену масу нагрівають до 125-130°C з перебільшої, аніж в структура х ви хідних тол'ів чи коммішуванням протягом 5 годин. По закінченні реакпол'ів і особливо мінеральних олив, поверхневої ції естерифікації реакційну масу промивають воактивності молекул, тобто більши х значень гідродою до рН=7, розділяють фази, збираючи верхній фільно-ліпофільного балансу (ГЛБ), їх полярності оливний шар і далі його висушують будь-яким спо(зростання значень m.) та діелектричної проникнособом. Одержані таким чином нові базові оливи є сті (зростання значень e). Саме така модифікація сумішшю діацильних естерів гліцерину (переважно дозволяє досягнути оптимальних значень ГЛБ, m і a, a-діацилгліцериди) та TE-гліколю, які містять в e молекул нових олив, забезпечити виявлення якості головних ацилів (R, R¢, ...) залишки кислот: ними такої важливої для базових олив функціонаа)у випадку ТЕ-глікоріполу - HOl, HSt, HSt-OH; б) у льної властивості як необхідна і достатня трибохівипадку «ТЕ-глікорролу-n» -HOl, HSt, HSt-12-OH, мічна активність молекул олив на контактуючих HRic; в) у випадку «ТЕ-глікорісолу-n» - HOl, HSt, поверхнях вузлів тертя. Така трибоактивність є HSt-12-OH, HLin: необхідною умовою початкового змащування (етап так званого припрацьовування) поверхонь за рахунок активної хемісорбції з утворенням початкової межової змащувальної плівки. Далі важливо Тобто за молекулярною структурою нові оливи досягати трибоактивованих хімічних взаємодій вдало сполучають в собі кращі трибохімічні власмолекул олив як на поверхнях, так і в середовищі тивості біологічних і синтетичних олив. плівки за рахунок таких хімічних процесів як триТехнічні олії (тол'и), які виробляються в Україбополімеризація, трибоконденсація, трибокомплені, зокрема: найпоширеніша і найдешевша ріпакоксоутворення із формуванням більш стійких і товсва (ріпол), менш поширена і дорожча соєва (сотіши х плівок типу сервовітної чи сервовітновол), найменш поширена і найдорожча олія трибополімерної, які забезпечуватимуть необхідні рицинолева (рицол) є поновлювальною, але трипротизношувальні та протизадирні властивості ботехнічно недосконалою сировиною для виробнових олив. ництва на їх основі (шляхом їх хімічної модифікаВ якості сировини для такої хімічної модифікації) нових, триботехнічно якісніших базових для ції пропонують використовувати як сам ріпол, так і, галузі мастильних матеріалів біоолив. переважно, компол'и із соволом чи (і) з рицолом Особливості ТО: 1) всі вони мають загальний і ріприцол-n чи із соволом - ріпсол-n (де n-вміст рипровідний недолік, який криється в триацилгліцецолу чи соволу в суміша х олій в межах 1-25%мас.) ридній естерній структурі, а точніше, в наявності в як домішками, що характеризуються кращими трицих гліцеридахвторинної естерної групи бохімічними властивостями і триботехнічними показниками. Процеси хімічної модифікації тол'ів чи компол'ів пропонують розглядати на прикладі гліколізу їх яка є енергетично нестабільною за умов висотакими діолами як ді-етилен-гліколь (ДЕГ) або ких енергій працюючих вузлів тертя; 2) вони докраще тетра-етилен-гліколь (ТЕГ), який одержують сить різко відрізняються за певними функціональіз промислово більш доступного ДЕГа, ' шляхом ними властивостями, зокрема: а) за трибохімічною його олігомеризації при нагріванні до 160°C протяактивністю в процесах тертя ацильних залишків їх гом 6 годин в присутності розчиненого в ДЕГ в триацилгліцеридів: від найменш активних залишків кількості 1 ,2-і-1,5%мас. їдкого калі (KOH). , Техноолеїнової кислоти (HOl) CH3-(CH2)T-CH=CHлогічно процес здійснюють у дві стадії. 1) Реаліза(CH2)T-C(O)- в гліцеридах ріполу (60-65%); до цію власне ТЕ-гліколізу як самого ріполу, так і побільш активних залишків лінолевої кислоти (HLin) передньо приготовлених за певним кількісним CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-C(O)в співвідношенням: (100-n) г (кг) ріполу та n г (кг) гліцеридах соволу (52-55%, крім того залишків HOl 7 84484 8 - 32-35%) і аж до найбільш активних залишків риТЕГ та більш високомолекулярні оксі-гліколі), який цинолевої кислоти (HRic) СН3-(СН2)5-СН(ОН)-CH2-як недавно доведено, виявляє трибохімічну активCH=CH-(CH2)T-C(O)- в гліцеридах рицолу (80ність на рівні протизношувальних і протизадирних 85%); б) за в'язкісно-температурними характерисвластивостей [3, 4]. тиками: від досить сприятливої за значеннями коОсновний матеріал дослідження. ефіцієнта т як характеристики залежності Igv=f(Т) у Приклад тетраетиленгліколізу компол'ів. випадку ріполу і соволу до досить несприятливої 1) Власне ТЕ-гліколіз ріприцолу-20: в 100г ДЕГ цієї залежності у випадку рицолу. розчиняють при нагріванні до 80°C 1,3г їдкого калі Із аналізу даних про хімічну структур у тол'ів, (KOH) і далі одержаний розчин нагрівають при різницю фізико-хімічних та функціональних їх вла160°C з перемішуванням на протязі 6 годин. Одестивостей випливають узагальнені підходи до розржана маса є напівпродуктом для наступної стадії роблених нами методів хімічної модифікації олій: процесу одержання олив, яка містить 85-90% ТЕ- переробляти необхідно лише оптимізовані (з гліколю, а решта - непрореагований ДЕГ. точки зору поєднання низки якісних показників Схему гліколізу представляють таким рівнянзокрема таких як доступність, вартість, в'язкісноням: температурна характеристика, трибохімічні особливості будови і властивостей тощо) компол'ів, в яких основним компонентом (від 75% до 99,0%мас.) є ріпол чи совол, а домішками, що якігліцеридивихідних олій: ріполу + рицолу: сно покращують склад сировини, слугує рицол; - необхідно усун ути вторинні естерні групи триацилгліцеридів тол'ів як джерел їх енергетичної нестабільності шляхом переестерифікації олій олігомерними первинними гліколями, коли має місце перерозподіл естерних груп між молекулами гліцеридів і гліколей шляхом «перенесення» естерних груп, в основному, від вторинного гідроксилу діацильні естери тетраетилен-триоксид глікогліцеридів до первинних гідроксидів гліколів; лю або 3,6,9-триокса-ундекану-1,11- важливо підвищува ти трибохімічну активність діацилгліколіди в складі нових олив, молекул олій шляхом комбінування в оптимізоваде: R - від HOl: СН3-(СН2)7-СН= СН-(СН2)7них компол'ах: а) ріполу як олії з найменшою акти-С(О)-; вністю ацильних залишків естерних груп, найнижR¢ - від HRic: СН3(СН2)5-СН(ОН)-СН2-СН= СНчими експлуатаційно-змашувальними (СН2)7-С(О)-. властивостями, але найдоступнішої і найдешевДо 100г ріприцолу-20 вносять 12г лужного розшої, що може бути прийнятою як основний компочину ТЕГ (або 3,6,9-триокса-ундекан-1,11-діолу) і нент сумішей; б)рицолу як олії, що характеризудалі нагрівають гетерогенну реакційну масу при ється трибохімічно сприятливим складом 100-110°C з інтенсивним перемішуванням на проацильних залишків естерних груп та високими екстязі 10 годин. плуатаційними властивостями, хоча вона є, в той 2) Естерифікація проміжних гідроксилвмісних же час, менш доступною і більш дорогою і саме продуктів, накопичених в перебігу стадії ТЕтому може слугува ти додатковим покрашувальним гліколізу в гетерогенній реакційній суміші провокомпонентом (в межах 1¸25%мас); соволу як олії, дять відповідно підібраними ВЖК. Наприклад, в що за особливостями будови, властивостей, доцій масі розчиняють при 75-80°C 6г HSt чи 6г HStступності і вартості знаходиться приблизно посе12OH або суміш 3г HSt і 3г HSt-12OH і при інтенредині між ріполом і рицолом; сивному перемішуванні вносять 6мл - хоча б частково оновлювати ацильні компоH2SO4(r=1,83г/см 3). Далі підкислену масу нагріваненти естерних гр уп нових біоолив, коли крім трають при 130°C з перемішуванням протягом 5 годиційних для ріполу трібохімічно малоактивних дин. При цьому рівновага оборотнього процесу залишків олеїнової кислоти вводиться також певна зміщується в бік етерифікації за рахунок того, що кількість залишків як рицинолевої (HRic), так і ліутворені естери переходять в олійний (гідрофобнолевої (HLin) кислот як похідних від значно більш ний) шар. По закінченні реакції естерифікації реакякісних за своїми змащувальними властивостями ційну масу промивають підігрітою до 30-35°С ворицинолевої (касторової) та соєвої олій і які самі дою трьома порціями по 250-300мл і розділяють в по собі є трибохімічно активними в зоні тертя за ділильному апараті після відстоювання, збираючи рахунок наявності в їх стр уктрурі не лише подвійверхній оливний шар з наступним його висушуних зв'язків, а і хімічно активних гідроксильних ванням. Особливості нових олив типу «глікогруп: CH3-(CH2)7-CH=CH- (CH 2)7-C(O)- залишки тол'ів». олеїнової (HOl) кислоти; CH3-(CH2)5-CH=CH- Структури нових олив містять певну частку CH=CH- (СН2)7-C(O)- залишки лінолевої (HLin) естерів на основі оксі-гліколів як оксигенвмісних кислоти; СН 3-(СН2)5-СН(ОН)-СН2-СН СН-(СН2)7= поверхнево-активних речовин (ПАР), які здатні С(О)- залишки рицинолевої (НRiс)кислоти. чинити суттєвий вплив на перебіг фізико-хімічних - доцільно також з трибохімічної точки зору процесів модифікування поверхонь вузлів тертя. вводити в стр уктур у спиртових компонент молекул Зокрема, показано, що при температурах нижче нових біоолив крім традиційного оксигену естерних початку хімічного модифікування (150-180°C) такі груп -О-С(О)-, ще і «етерний» оксиген (-O-) відпоПАР з високим вмістом зв'язаного оксигену (О-2) відних олігомерних оксігліколів (наприклад, ДЕГ, 9 84484 10 здатні блокувати процеси хімічної взаємодії сулькомпонент у формі оксіетиленових ланцюгів та фідвмісних SPN-присадок з поверхнею металів оксі-груп: -CH2-CH2-O-CH2--CH2-O-CH2-CH2-..., вузлів тертя, що призводить до зниження корозійR(R')-C(OH>-CH 2-CH(OH)-CH 2-O-C(O)-R'(R). Ці но-механічного зношування та до покращення хімічно активні фрагменти забезпечують ефективпротизносних та антифрикційних властивостей. ну трибохімічну взаємодію олив із металами пове- Нові базові оливи з точки зору їх будови вдархонь тертя з утворенням хімічно модифікованого і ло поєднують в собі природні гліцериди олій (пеенергетично стійкого межового змащувального шару. Утворення такого шару реалізується за умов реважно a, a-діацилгліцериди) із синтетичними досягнення температури хімічної модифікації (t°хм ), естерами відповідних гліколів із ацилами, похідза якої припиняється стрибкова зміна коефіцієнта ними від кислот: HOl, HRic, HLin, HSt і HSt-12-OH. тертя з переходом вузла в режим плавного ковЯкщо ж враховувати, що ці оливи призначені для зання в середовищі такого шару [4, 6]. компаундування із мінеральними оливами типу 1Досліджені такі важливі показники якості базо20А, 1-30А тощо в широкому інтервалі вмісту нових олив як їх в'язкісно-температурні характерисвих природно-синтетичних олив (від 10-15% до 45тики, які представлені графічною залежністю 55% мас), то такі композиції олив слід розглядати Igv=f(Т) (див. Фіг. 1) та ще і у порівнянні із такими ж умовно як природно-синтетично-мінеральні. характеристиками відомих олій, нових біоолив та - Нові біооливи поєднують в собі сприятливі відомих мінеральних олив. Аналіз малюнка покав'язкісно-температурні характеристики із високою зує, що всі наведені криві даної залежності можна трибохімічною активністю їх за відношенням до умовно поділити на дві групи: металічних поверхонь вузлів тертя, що обумовле- криві 1, 2, 3 розміщуються на графіку в такій но наявністю в їх молекулярній структурі таких ділянці, яка підкреслює несприятливість в'язкіснохімічно активних фрагментів: а) в структурі естертемпературних характеристик; них ацильних залишків, похідних від таких ВЖК: - всі інші криві, в тому числі і криві для нових рицинол евою CH3--(СН2)5-СН(ОН)-СН2-СН= СНолив розміщуються в іншій ділянці графіка, яка (СН2)7-С(О)-; 12-оксістеариновою СН 3-(СН2)5-підкреслює сприятливість їх в'язкісноСН(ОН)-(СН2)10-С(О)-; стеаринової C17H35-C(O)-; температурних характеристик. лінолевої СН3-(СН2)5--CH=CH- CH=CH- (СН2)7С(О)-, тощо; б) в стр уктурі естерних спиртових 11 84484 Всебічно досліджені функціональні характеристики як вихідних технічних олій та їх сумішей, так і нової біооливи ТЕ-глікоррол-20, які порівняні з цими ж характеристиками мінеральної оливи І-20А та мастильних композицій на їх основі (табл. 1). Аналіз даних табл. 1 показує, що більшість таких характеристик нових олив і композицій на їх основі відповідають вимогам сучасних матеріалів мастильної галузі. Зокрема за такими важливими показниками як в'язкість при 100°C, індекс в'язкості, кислотне число нові оливи не лише не поступаються відомими оливам, а і виявляють кращі характеристики. Протизадирні і протизно-шувальні властивості олив оцінювали шляхом їх випробовування на чотирикульовій машині тертя ЧМТ-1 за вимогами ГОСТу 9490-75 (стандартні кульки із сталі ШХ-15 діаметром 12,7мм) [5, 6]. При цьому визначали навантажувальні характеристики: а) критичного навантаження (Рк ), яке характеризує межу переходу із режиму нормального зношування в режим пошкоджуваності поверхні тертя; б) навантажування зварювання (Рзв), з досягненням якого наступає катастрофічне руйнування межевого змащувального шару з р уйнуванням поверхні. Протизношувальні властивості оцінювали також з допомогою такого показника як діаметр плями зносу (d3H) кульок за умов вісьових навантажень 200 H і 400 H та різної тривалості випробувань (одна, чотири та двадцять чотири години). Одержані експериментальні дані протизношувальних і протизадирних властивостей нових олив та композицій на їх основі зведені до таблиці 2. Аналіз даних табл.2 показує, що нові оливи виявляють кращі властивості за такими найважливішими показниками як dзн, Рк , Рзв, товщини h змащувальної плівки, індекс в'язкості IB. При цьому товщину модифікованого шару h (змащувальної плівки) в зоні контакту вузла тертя як важливу характеристику якості базових олив і мастильних композицій визначали за даними вивчення спеціальної номограми оцінки товщини h плівки [5, 6]. Анти фрикційні властивості різних олив (в тому числі і нових) оцінювали температурним методом за ГОСТом 23.221-84 на чотирикульовій машині тертя КТ-2. Випробування заключалось в ступінчатому підніманні температури вузла тертя від 20°C до 300°C із вимірюванням коефіцієнтів тертя (J). Отже, критерієм температурної стійкості олив і композицій є критична температура (tкp) - мінімальна об'ємна температура, за якої спостерігається різке зростання коефіцієнта тертя, що характеризує початок процесу фізико-хімічного руйнування проміжних комплексів в структурі межевого змащувального шару (плівки в зоні тертя). Одержані в перебігу даного дослідження експериментальні дані дозволили встановити досить чіткі залежності 12 значень коефіцієнтів тертя від температури в зоні тертя (Фіг.2), які показують, що експлуатація нових біоолив характеризується значно вищою температурною стійкістю у порівнянні з вихідними компонентами: сумішами ТО типу ріприцолу-n, 1-20А тощо. Нові біооливи типу «гліко-тол'ів», одержані за запропонованим нами методом хімічної модифікації тол'ів чи компол'ів добре суміщуються із всіма відомими оливами і присадками, в першу чергу, із індустріальними оливами типу І-20А, І-30 А то що, а також синтетичними типу «лапролів»-1002, 1502 тощо та сучасними універсальними SPNприсадками як відомими, наприклад, ДФ-11, так і новими, наприклад, розробленою нами присадкою «ТФФ-сульфід-БТА» [1, 2]. Приготування нових мастильних композицій шляхом компаундування є надзвичайно простою технологічною процедурою, яка може бути пояснена таким прикладом: зважують 80г оливи 1-20А та 20г нової оливи ТЕглікоррол-20, змішують їх при нагріванні до 8085°C на протязі 0,5год.; після цього вносять в приготовлену суміш при інтенсивному перемішуванні 2г присадки ДФ-11 (діалкіл-дитіо-фосфат цинку) або 2г присадки «ТФФ-сульфід-БТА» (трифенілфосфін-сульфід+бензотриазол) і далі нагрівають при цій же температурі ще протягом 0,5год. Джерела інформації: 1. Деклараційний патент №65014А (Україна), МКИ С10М115/10. Мастильна композиція «Глірапсол-nS-МА-РN». - Опубл. 15.03.2004. - Оф. бюл. «Промислова власність», №3, 2004. 2. Патент №18077А (Україна), МКИ С10М1/28, С10М1/18. Мастильна композиція. - Опубл. 17.06.1997. - Оф. бюл. «Промислова власність», №5, 1997. 3. Немец В.Л., Ширяев С.Б., Бояновский И.А. Исследование смазочной активности серосодержащих добавок в присутствии кислородсодержащи х П АВ методом ОЖЕ-спектроскопии / Праці 4ого Міжнародного симпозіуму з трибофатики (ISTF-4). - Тернопільський державний технічний університет: Тернопіль, 2002. - С.763-768. 4. Шибряев СБ., Фукс И.Г., Капустин A.M., Немец В.Л. Повышение эффективности триботехнического действия присадок и их композиций в маслах с помощью кислородсодержащих ПАВ. - В кн. Химмотология - теория и практика рационального использования ГСМ в технике. - M., 1991. - С.8288. 5. Порохов B.C. Трибологические методы испытания масел и присадок. -M.: «Ма шиностроение», 1983. - 183с. 6. Заславский Ю.С. Трибология смазочных материалов. - M.: « Химия», 1981. - 240c. 13 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 84484 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Process for preparation of basic for the branch lubricants - biosynthetic oils

Автори англійською

Kyrychenko Vadym Viktorovych, Kyrychenko Viktor Ivanovych, Polumbryk Oleh Maksymovych

Назва патенту російською

Способ получения базовых для отрасли смазочных материалов биосинтетических масел

Автори російською

Кириченко Вадим Викторович, Кириченко Виктор Иванович, Полумбрик Олег Максимович

МПК / Мітки

МПК: C11C 3/00, C07C 67/00, C10M 177/00, C10M 105/00

Мітки: олив, спосіб, базових, біосинтетичних, галузі, матеріалів, мастильних, одержання

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-84484-sposib-oderzhannya-bazovikh-dlya-galuzi-mastilnikh-materialiv-biosintetichnikh-oliv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання базових для галузі мастильних матеріалів біосинтетичних олив</a>

Подібні патенти