Пластичная смазка и способ ее получения
PLASTIC LUBRICANT AND ITS PRODUCTION METHOD

Изобретение относится к веществам, конкретно к смазочному загущенному маслу - пластичной смазке, которая занимает промежуточное положение между жидкими и твердыми смазочными материалами. Слой пластичной смазки устраняет непосредственный контакт рабочих поверхностей деталей технических систем, что положительно отражается на их работоспособности. Наиболее эффективны такие смазки в узлах трения, работающих при высоких контактных нагрузках, при частом изменении направления движения, а также в открытых и негерметизированных -механических соединениях.
В состав пластичных смазок входят три компонента: минеральное масло, загуститель и добавки [Колесник П.А., Кланица B.C. Материаловедение на автомобильном транспорте: учебник для студентов высших учебных заведений - 2-е изд., стер. - М: Издат. центр «Академия», 2007. - 320 с, с. 179]. Добавки в свою очередь подразделяются на присадки, наполнители и модификаторы структуры.
Присадки повышают химическую стабильность, защитные и смазочные свойства. Побор присадок при изготовлении смазок выполняют с учетом их назначения. Наполнители являются твердыми частицами (графит или дисульфит молибдена), улучшающими антифрикционные уплотнительные свойства и применяются в пластичных смазках для нефтяной арматуры или тяжелонагруженных механизмов.
Для получения пластичных смазок можно применять ранее использованные или регенерируемые компоненты. Так, например, предлагается пластичная смазка (Пат.№2534992 РФ МПК С10 177/00, C02F 11/00. Способ получения пластичной смазки / Филлипова О.П., Макаров В.М., Яманина Н.С., Калаева С.З.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Ярославский государственный политехнический университет»; №2013136436/04; заявл. 02.08.2013; опубл. 10.12.2014. Бюл. №34) изготовленная путем смешивания загущенного агента и отработанного моторного масла, причем загущающий агент, имеющий размер частиц не более 1 мкм получен методом ферритизации из отходов гальванических производств, а соотношение загустителя 40% масс, и масла составляет 60% масс. Недостатком полученной пластичной смазки является ограниченность ее применения, т.к. отработанное масло содержит загрязненные примеси, что снижает качество смазочного материала.
Другим аналогом будет пластичная смазка (Пат. №2556215 РФ, МПК С 10 М 117/02, 125/02, 169/02, 30/06. Пластичная смазка и способ ее получения / Остриков В.В., Корнев А.Ю., Шихалев И.Н., Туготилов Н.Н., Алимбаев Б.Т.; заявитель и патентообладатель: ГНУВНИИТ и Н Россельхозакадемии; -№2014122672/04 заявл. 03.06.2014; опубл. 10.07.2015. Бюл. №19) включающая такие компоненты в % масс: глубокочищенное отработанное индустриальное масло от 50 до 60; синтетическую жирную кислоту от 28 до 30; известь от 2 до 3; противоизносную присадку ДФ-11 от 4 до 5; антифрикционную добавку в виде мелкодисперсного графита марки ГС от 10 до 12.
В этом патенте глубокая очистка масел осуществляется с помощью щелочи и опилок, которые адсорбируют загрязнения и способствуют их осаждению. Однако, не поясняется, как отделяются загрязненные опилки из полученной смеси. Возможна ситуация, когда опилки с загрязнениями будут находиться во взвешенном состоянии и очистка будет неполной. Такие смазки обладают уплотняющими свойствами. К тому же надо учесть, что пластичные смазки с 10% содержанием графита наиболее эффективны в узлах тихоходных механизмов [Трансмиссионные масла. Пластичные смазки. Р. Балтенас, А.С. Сафонов, А.И. Ушаков, В. Шергалис.СПб.: ООО «Издательство ДНК», 2001. - 208 с, с. 103], поэтому их использование также ограниченно.
Выборочный ассортимент пластичных смазок для автотранспорта, приведенный в таблице 6.6 в литературном источнике [Зорин В.А. Основы работоспособности технических систем: Учебник для вузов / В.А. Зорин. - М: ОО «Магистр-Пресс», 2005. - 536 с., с. 186] отразил, что наиболее универсальной является пластичная смазка УНИОЛ-1. Близкая по своему технологическому изготовлению УНИОЛ-2 изготавливается на базе нефтяного остаточного компонента - дизельного масла, комплексного кальциевого мыла, синтетической жирной кислоты (СЖК) и уксусной кислоты с использованием антиокислительной присадки ГОСТ 23258 -78.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, т.е. прототипом является пластичная смазка (Пат. №2177982 РФ, МПК С 10 М 169/04, 177/00. Пластичная смазка и способ ее производства / Рашников В.Ф., Тахаутдинов Р.С, Васильева Т.Н., Кулаковский В.Т.; заявитель и патентообладатель ООО «Технология РПА»; заявка 2000108250/04 заявл. 03.04.2000, опубл. 10.01.2002), которая содержит в процентном соотношении % масс: СЖК и/или отработанное пальмовое масло от 3,4 до 18,5; отработанное растительное масло от 2,1 до 7,5; отработанное минеральное масло от 30 до 35; известь от 6,6 до 13,9; уксусную кислоту от 3,4 до 4,8; присадку от 0,02 до 5,0; остальное - свежее минеральное масло.
Технология приготовления смазки основана на последовательной подаче в варочный аппарат перемешанные: известь, отработанное минеральное масло и отработанное растительное масло. Потом добавляют СЖК и свежее минеральное масло, затем вливают уксусную кислоту, производят омыление, термообработку, вводят присадку и далее охлаждают, после чего затаривают с помощью роторно-пульсационного аппарата. Недостатком прототипа является невысокое качество пластичной смазки, поскольку в отработанном минеральном масле могут содержаться механические, органические примеси и вода, а для получения работоспособного состояния смазки добавляется в достаточно большом объеме свежее минеральное масло.
Целью изобретения является получение многоцелевой пластичной смазки на основе кальциевого мыла и регенерированного минерального масла с использованием следующих компонентов: присадки, глицерина и „ фосфорной кислоты. Технический результат отразится повышением качества полученного вещества, т.к. будет применяться регенерированное масло, взамен отработанного, и кроме того, расширяется область применения смазки, поскольку в составе содержится антифрикционная присадка с восстанавливающим эффектом, глицерин и фосфорная кислота, которые взаимодействуя с поверхностью трения создают на ней глицерофосфаты, глицераты, антипирены. Эти вещества положительно влияют на трущиеся поверхности смазываемых деталей, что значительно увеличивает их надежность - эффект безызносности [Политехнический словарь / Редкол.: - А.Ю. Ишинский (гл. ред.) и др. - 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Советская энциклопедия, 1989. - 656 с. с ил. ISBN 5-85270-003-7. с. 628]. А также в улучшении экологии за счет утилизации отходов, загрязняющих окружающую среду, и удешевлении себестоимости смазки за счет низкой стоимости базового сырья в виде регенерированного отработанного минерального масла.
Для решения поставленной задачи повышения качества смазки УНИОЛ предлагается следующий способ ее приготовления:
1) в варочной аппарат заливается в заданных объемах регенерированное минеральное масло, стеарат кальция и фосфорная кислота;
2) осуществляется интенсивное перемешивание этих компонентов;
3) при последующем нагревании происходит процесс омыления, по окончании которого полученный состав охлаждают;
4) в процессе охлаждения добавляется глицерин и присадка «Ресурс-Next» с последующим перемешиванием, после чего выполняется опорожнение варочного аппарата с последующим затариванием готовой продукции.
Пример получения:
В варочный аппарат загружают регенерированное минеральное масло от 70 до 75%, стеарат кальция от 10 до 12%, и фосфорную кислоту 10%, после чего включают перемешивающее и нагревательное устройства.
Процесс омыления ведут при температуре близкой к 100°С в течение от 1,5 до 2 часов. Полноту омыления контролируют по содержанию свободной щелочи в отбираемых пробах. После получения положительного анализа в пластичный материал добавляют глицерин 5%, присадку «Ресурс-Next» от 3 до 5%, и возобновляют процесс перемешивания на 20 минут при отключенном нагревательном устройстве.
Далее полученный состав охлаждается в течении 24 часов и выполняются контрольные анализы по ГОСТ 6707-76, ГОСТ 2477-2014.
Полученные при этом показатели смазки приведены в таблице.