НОВЫЕ ПРИСАДКИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ СМАЗЫВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
NOVEL ADDITIVES FOR IMPROVEMENT OF LUBRICATING ABILITY, METHOD OF THEREOF OBTAINING AND THEREOF APPLICATION

Изобретение относится к новым присадкам для улучшения смазывающей способности, способу их получения и их применению.
Присадки, для улучшения смазывающей способности, на основе природных масел известны в форме самих природных масел, такие как продутые (= окисленные) природные масла и как алкоксилированные природные масла. Природные масла и продутые природные масла имеют недостаток, состоящий в том, что они не способны смешиваться с водой и поэтому при использовании в смешиваемых с водой смазках должны быть добавлены эмульгаторы. Кроме того, природные и алкоксилированные природные масла только в ограниченном объеме способствуют улучшению смазывающей способности смазочных материалов.
Поэтому была поставлена задача предоставить в распоряжение очень эффективные, улучающие смазывающую способность присадки, на основе природных масел, которые без использования эмульгаторов способны смешиваться с водой.
Неожиданно было найдено, что улучающие смазывающую способность добавки согласно изобретению способны решить эту задачу.
Поэтому объектом данного изобретения являются добавки, для улучшения смазывающей способности, содержащие продукт реакции, по меньшей мере, одного алкиленоксида по меньшей мере с одним полимеризованным маслом и/или одним продутым природным маслом.
Алкиленоксидами в смысле представленного изобретения являются этиленоксид, пропиленоксид, 1,2-бутиленоксид, 2,3-бутиленоксид, 1,2-пентиленоксид, 2,3-пентиленоксид, 1,2-гексиленоксид, 3-метил-1,2-пентиленоксид, 2,3-октиленоксид, 4-метил-2,3-октиленоксид, 4-метил-1,2-гексиленоксид и/или 3-метил-1,2-бутиленоксид, при этом особенно предпочтительно этиленоксид. В случае вышеназванных алкиленоксидов речь идет о промышленных продуктах, например, фирмы BASF AG.
Природными маслами в смысле изобретения являются масла природного происхождения, например, такие как масло бабассу, хлопчатниковое масло, масло огуречника, масло осота (= сафроловое масло), арахисовое масло, масло семян смородины, масло лесного ореха, селедочное масло, тунговое масло, масло жожоба, кокосовое масло, копытное масло, костное масло, лярдовое масло (= свиной топленый жир), печеночный жир, льняное масло, кукурузное масло, миндальное масло, оливковое масло, пальмовое масло, масло пальмовых косточек, рапсовое масло (= сурепное масло), говяжий жир (= говяжье сало), касторовое масло, сардиновое масло, горчичное масло, соевое масло, подсолнечное масло, масло семян масляного дерева, таловое масло, масло виноградных косточек, спермацетовое масло и/или ореховое масло. Предпочтительно используются их очищенные варианты. Использование частично гидрированных вариантов также возможно. Все названные масла являются доступными в продаже, и их, например, можно получить в фирме Gustav Hees.
2
Продутыми природными маслами в рамках данного изобретения являются полимеризованные при подаче воздуха природные масла, которые получают посредством продувания горячего воздуха при температурах предпочтительно от 100 до 150°С. За счет обработки происходит увеличение молекулярного веса посредством кислородных мостиков, как, например, описано в BASF Handbuch Lackiertechnik 2002, S. 36 (ISBN 3878703244). Продутые природные масла типичным образом имеют кинематическую вязкость (согласно DIN 51562) при 40°С между 100 и 10000 мм/с. В случае вышеназванных продутых природных масел речь идет о доступных в продаже продуктах, которые, например, можно получить в фирме Gustav Hees.
Предпочтительным является при этом продутое сурепное масло (= рапсовое масло).
2
Полимеризованными маслами в рамках данного изобретения являются природные масла, которые полимеризуются при температурах от 260 до 300°С. За счет обработки происходит увеличение молекулярного веса посредством реакции полимеризации двойных связей, как, например, описано в BASF Handbuch Lackiertechnik 2002, S. 36 (ISBN 3878703244). Полимеризованные природные масла обычно имеют кинематическую вязкость (согласно DIN 51562) при 40°С между 100 и 10000 мм/с. В случае вышеназванных полимеризованных природных масел речь идет о доступных в продаже продуктах, которые, например, можно получить в фирме Al-berdingk Boley GmbH.
В одной форме исполнения изобретения присадки для улучшения смазывающей способности могут содержать также другие добавки, которые варьируются в зависимости от цели применения, как, например, доступные в продаже антивспениватели, поверхностно-активные вещества, диспергаторы, агенты растворения, биоциды, добавки для высокого давления, добавки для снижения износа, ингибиторы коррозии, антиоксиданты, ощелачиватели, комплексообразователи, секвестирующие добавки, деэмульгаторы, вещества, улучшающие индекс вязкости, антипирены, вещества, улучающие маслянистость, отдушки и/или красители. Присадки для улучшения смазывающей способности согласно изобретению могут содержать также эмульгаторы, однако смешиваемость с водой достигаться и без эмульгаторов.
Продукт реакции представляет собой продукт, образовавшийся при алкок-силировании (взаимодействии с алкиленоксидом), по меньшей мере, одного полимеризованного масла и/или продутого природного масла в присутствии катализатора. Для алкоксилирования действуют условия, приведенные ниже для способа согласно изобретению.
Предпочтительно реакция с алкиленоксидом происходит в соотношении 1-99% масс. полимеризованного масла и/или продутого природного масла к 99-1% масс. алкиленоксида. Соотношение зависит от предполагаемой смешиваемости с водой.
Особенно предпочтительным является соотношение 30-50% масс. полимеризованного масла и/или продутого природного масла к 70-50% масс. алкиленоксида.
Особенно предпочтительным при этом является продукт реакции продутого сурепного масла с этиленоксидом. В высшей степени предпочтительным является соотношение 30-50% масс. продутого сурепного масла к 70-50% масс. алкиленоксида.
Объектом изобретения, к тому же, является способ получения присадок для улучшения смазывающей способности согласно изобретению, согласно которому, по меньшей мере, один алкиленоксид подвергается реакции, по меньшей мере, с одним полимеризованным маслом и/или продутым природным маслом в присутствии катализатора.
Продукт реакции образуется предпочтительно при температуре от 100 до 190°С и давлении от 1 до 6 бар с использованием нуклеофильного катализатора. Нуклеофильным катализаторами являются, например, алкоголяты, предпочтительно алкоголяты щелочных металлов, особенно предпочтительно метилат натрия, гидроксиды, например такие, как гидроксид натрия или амины, например такие, как триэтаноламин. Температура реакции лежит предпочтительно в интервале от 140 до 180°С, особенно предпочтительно от 160 до 180°С. В качестве катализатора используются предпочтительно алкоголяты щелочных металлов, особенно предпочтительно метилат натрия.
В случае выше приведенной реакции может быть использовано полимеризованное масло, продутое природное масло или также смесь из обоих масел. Предпочтительно реакция происходит с алкиленоксидом в соотношении 1-99% масс. полимеризованного масла и/или продутого природного масла к 99-1% масс. алкиленоксида. Особенно предпочтительным является соотношение 30-50% масс. полимеризованного масла и/или продутого природного масла к 70-5% масс. алкиленоксида.
Объектом изобретения являются также смазочные материалы, которые содержат, по меньшей мере, одну присадку для улучшения смазывающей способности согласно изобретению. Понятие смазочные материалы охватывает при этом все смазочные материалы, в частности, материалы по ISO 6743.
Представленное изобретение включает к тому же способ смазки машин или обработки металла, согласно которому используется по меньшей мере одна присадка для улучшения смазывающей способности.
Объектом изобретения к тому же является применение заявляемых присадок для улучшения смазывающей способности во всех смазочных материалах согласно ISO 6743, например, таких как смазочные материалы для обработки металла или смазочные материалы для машин.
Заявляемые присадки для улучшения смазывающей способности предпочтительно используются в смешиваемых с водой или смешанных с водой смазочно-охлаждающих жидкостях. Они описаны в DIN 51385.
Рамки данного изобретения охватывают все выше названные и приведенные в дальнейшем определения, параметры и интерпретации, указанные для общих случаев или для предпочтительных вариантов, в любых комбинациях одно с другим, а также между соответствующими вариантами и предпочтительными вариантами.
Нижеприведенные примеры служат раскрытию изобретения, однако при этом не ограничивают объем его притязаний.
Пример исполнения.
В ниже приведенном примере процентные данные относятся к % масс.
Пример 1: Продукт реакции из 40% продутого сурепного масла и 60% этиленоксида.
2
В качестве исходного продукта использовали продажное продутое сурепное масло (Lubrirob S 100, Fa. Novance) с кинематической вязкостью (согласно DIN 51562) при 40°С 2500 мм/с. Реакция с этиленоксидом происходила в присутствии 0,2% метилата натрия при температуре 180°С и давлении 5 бар.
2
Реакционный продукт имел кинематическую вязкость (согласно DIN 51562) при 40°С 750 мм/с. Реакционный продукт растворяли полностью в совершенно обессоленной воде (VE-вода) при 25°С до 0,2%, 1% и 5%. В результате получали прозрачные растворы со слабой опалесценцией.
Кроме того, с растворами проводили трибологические измерения. Для сравнения проверяли водные растворы доступного в продаже этоксилированного природного масла, а именно этоксилата касторового масла, с 36 молями этиленоксида (ЭО) на моль касторового масла (Emulsogen EL 360, Fa. Clarient)
Продукт реакции из 40% продутого сурепного масла и 60% этиленоксида(согласно изобретению)
Этоксилат касторового масла с 36 моль этиленоксида на моль касторового масла(пример сравнения)
Тест Райхерта на износ со стальным инденторомВес: 1,5 кгПуть пробега: 100 м
Тест Райхерта на износ со стальным инденторомВес: 1,5 кгПуть пробега: 100 м
площадь пятна износа (мм<sup>2</sup>)
восприятие давления (Н/см<sup>2</sup>)
площадь пятна износа (мм<sup>2</sup>)
восприятие давления (Н/см<sup>2</sup>)
0,2%-ный раствор в VE-воде
24,5
1200
28,2
1030
1,0%-ный раствор в VE-воде
13,5
2180
20,2
1490
5,0%-ный раствор в VE-воде
11,2
2630
13,1
2160
Для тестовых результатов справедливо: чем меньше площадь пятна износа и чем больше восприятие давления, тем лучше смазывающая способность подлежащего исследованию вещества.
На основании измеренных значений очевидно, что заявляемая присадка для улучшения смазывающей способности в водном растворе показывает отчетливо более высокое восприятие давления, чем имеющееся в продаже этоксилированное природной масло, использованное в примере сравнения. Тем самым было показано, что присадка для улучшения смазывающей способности согласно изобретению является весьма эффективной в отношении смазывающей способности.