PL226807B1

PL226807B1 - Smar plastyczny biodegradowalny

Info

Publication number: PL226807B1
Application number: PL400118A
Authority: PL
Inventors: Anna Zajezierska
Original assignee: Inst Nafty I Gazu
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2017-09-29
Also published as: PL400118A1

Abstract

Smar plastyczny biodegradowalny zawiera 75 do 95 części masowych syntetycznego oleju poliolestrowego, otrzymanego w reakcji syntezy kwasów monokarboksylowych C5 – C10 i wyższych kwasów tłuszczowych oraz alkoholi wielowodorotlenowych o strukturze neopentylu, takich jak trimetylolopropan, 3 do 20 części masowych nieorganicznego zagęszczacza typu montmorylonitu modyfikowanego solą amoniową, 0,1 do 5,0 części masowych aminowego inhibitora utlenienia typu alkilowanej fenylo-α-naftyloaminy i/lub oktylowanej difenyloaminy, 0,1 do 10 części masowych inhibitora korozji typu obojętnego alkilonaftalenosulfonianu wapnia oraz 0,1 do 10 części masowych polimerowego dodatku typu poliizobutylenu i/lub kopolimeru styrenu i butadienu.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest smar plastyczny biodegradowalny o korzystnych właściwościach reologicznych i adhezyjnych, przeznaczony do stosowania w układach jezdnych pojazdów szynowych.

Znane smary biodegradowalne wytwarzane są z udziałem estrów oleju rzepakowego i alkoholi tłuszczowych, syntetycznych olejów estrowych, kompozycji oleju rzepakowego i olejów syntetycznych, kompozycji zawierającej estry alkoholi i kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego, olej polialfaolefinowy i frakcję glicerynową oksyetylenowaną tlenkiem etylenu i estry pentaerytrytu, zagęszczaczy typu soli wysokocząsteczkowych kwasów tłuszczowych, stearynianu cynku lub glinu oraz inhibitorów utlenienia i korozji, dodatków o działaniu przeciwzużyciowym, grafitu koloidalnego lub proszków cynku i glinu.

Znany z opisu patentowego PL 193 337 biodegradowalny środek do smarowania zwrotnic i rozjazdów trakcji szynowej, zawiera od 80,0 do 90,0% wagowych estrów alkoholi kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego, od 4,0 do 10,4% wagowych kwasu 12-hydroksystearynowego, od 1,5 do 2,8% wagowych kwasu azelainowego, od 1,2 do 3,2% wagowych wodorotlenku litu, od 0,5 do 4,0% wagowych pochodnej difenyloaminy oraz od 0,5 do 1,5% wagowych dialkiloditiofosforanu wapnia i od 0,5 do 3,0% koloidalnego grafitu.

W opisie patentowym PL 193 178 ujawniono biodegradowalny smar wielofunkcyjny, na bazie estrów oleju rzepakowego oraz zagęszczaczy litowych, zawierający od 80,0 do 90,0% wagowych estrów alkoholi kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego, od 4,2 do 10,7% wagowych 12-hydroksystearynianu litu, od 1,6 do 3,0% wagowych azelainianu litu, od 0,5 do 3,0% wagowych dialkiloditiokarbaminianu cynku, od 0,5 do 4,0% wagowych pochodnej difenyloaminy oraz od 0,5 do 1,5% wagowych dialkiloditiofosforanu wapnia.

W opisie patentowym PL 196 724 przedstawiono środek smarno - technologiczny, zwłaszcza do rozjazdów i torowisk i obrzeży kół pojazdów szynowych, który zawiera 30-70 części wagowych adypinianu dwubutylu i/lub 40-70 części wagowych ftalanu dwubutylu i/lub dwuoktylu, 10-25 części wagowych stearynianu cynku i /lub glinu z dodatkiem mieszaniny fazowej zawierającej karbamid, talk i rozdrobnioną celulozę.

Ponadto smar może zawierać mieszaninę mikrowosku polietylenowego ze sproszkowanym cynkiem.

Smar biodegradowalny według opisu patentowego PL 204 776 zawiera 3,5-6,5% masowych 12-hydroksystearynianu wapnia, 0,5-2,0% masowych dialkiloditiofosforanu cynku o zawartości 14,3-21% siarki i 6,8-9,9% fosforu oraz 80-95% masowych kompozycji oleju rzepakowego i ftalanu 2-etyloheksylowego, przy zachowaniu stosunku masowego oleju rzepakowego do ftalanu 2-etyloheksylowego od 1:3 do 3:1.

Znany z opisu patentowego PL 204 041 biodegradowalny smar dla trakcji szynowej, zawiera 1,5 do 5,0% masowych 12-hydroksystearynianu wapnia, 1,0 do 3,0% masowych roztworu olejowego kauczuku naturalnego, 0,5 do 2,0% masowych dialkiloditiofosforanu cynku o zawartości 6,8-9,9% fosforu i 14,3-21% siarki, 5,0 do 10,0% masowych grafitu oraz 80,0 do 90,2% masowych kompozycji oleju rzepakowego i syntetycznego oleju estrowego - ftalanu 2-etyloheksylowego, przy zachowaniu stosunku masowego oleju rzepakowego do ftalanu 2-etyloheksylowego od 1:3 do 3:1.

W polskim zgłoszeniu patentowym P 386 853 opisano smar biodegradowalny zawierający olej bazowy: w tym 10-80 cg/g estrów alkoholi kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego, 10-30 cg/g oleju polialfaolefinowego, 2-10 cg/g frakcji glicerynowej oksyetylenowanej 15 molami tlenku etylenu i 0-20 cg/g estrów pentaerytrytu, zagęszczacz, w tym 8-13 cg/g 12-hydroksystearynianu litu, 0,7-3 cg/g stearynianu litu, dyspergator zagęszczacza, w tym 0-0,5 cg/g kwasu salicylowego i/lub jego pochodnej alkilowej, 0-0,2 cg/g kwasu borowego, inhibitor utlenienia, w tym 0-3 cg/g chinoliny i/lub jej pochodnej, dodatki smarnościowe 0,5-2 cg/g dialkiloditiokarbaminianu cynku, inhibitor korozji 0,0-2,0 cg/g dialkiloditiofosforanu wapnia.

Według polskiego zgłoszenia patentowego P 394 099 biodegradowalny smar plastyczny zawiera 3,0 do 10,0 części masowych soli wapniowej i/lub litowej wysokocząsteczkowych kwasów tłuszczowych, korzystnie kwasu 12-hydroksystearynowego, 0,5 do 4,0 części masowych dialkiloditiofosforanu cynku, zawierającego 14-21% siarki i 6,8-9,9% fosforu, 0,05 do 0,5 części masowych fenolowego inhibitora utlenienia, korzystnie 2-6-di-tert-butylo-p-krezolu, 0,01 do 0,5 części masowych polialkilometakrylanu, korzystnie w postaci roztworu w oleju estrowym oraz 75 do 95 części masowych kompozycji oleju estrowego pochodzenia naturalnego i syntetycznego zwłaszcza oleju rzepakowego

PL 226 807 B1 i adypinianu diizooktylowego, sebacynianu diizooktylowego oraz korzystnie syntetycznego oleju węglowodorowego, najlepiej polialfaolefinowego, przy zachowaniu stosunku masowego oleju estrowego pochodzenia naturalnego do olejów syntetycznych od 1:3 do 3:1.

W polskim zgłoszeniu patentowym P 396 108 opisano biodegradowalny środek smarny zawierający 3 do 10 części masowych soli wapniowej i/lub litowej wysokocząsteczkowych kwasów tłuszczowych, korzystnie kwasu 12-hydroksystearynowego, 0,5 do 4 części masowych dialkiloditiofosforanu cynku, zawierającego 14-21% siarki i 6,8-9,9% fosforu, 0,05 do 0,5 części masowych fenolowego inhibitora utlenienia, korzystnie 2-6-di-tert-butylo-p-krezolu, 0,5 do 3 części masowych roztworu olejowego kauczuku naturalnego, 0,01 do 0,5 części masowych poliakrylometakrylanu, korzystnie w postaci roztworu w oleju estrowym, 0,5 do 10 części masowych grafitu koloidalnego oraz 75 do 95 części masowych kompozycji oleju estrowego pochodzenia naturalnego i syntetycznego, zwłaszcza oleju rzepakowego i adypinianu diizooktylowego, sebacynianu diizooktylowego, korzystnie z syntetycznym olejem węglowodorowym, najczęściej polialfaolefinowym, przy zachowaniu stosunku masowego oleju estrowego pochodzenia naturalnego do olejów syntetycznych od 1:3 do 3:1.

W polskim zgłoszeniu patentowym P 381 475 opisano biodegradowalny smar półpłynny, zawierający 50 do 80% syntetycznych olejów estrowych, takich jak adypinian dioktylu, adypinian didecylu, stearyniany cynku i/lub glinu w ilości od 0 do 40%, polietery poliole w ilości od 0 do 50%, poliole polimeryczne korzystnie szczepione kauczukiem na przykład nitrylowym w ilości od 5 do 50%, proszki, pyły lub pasty cynku i /lub glinu w ilości od 1 do 10%, grafit w ilości 0 do 5%, trójetanoloamina w ilości od 1 do 5% oraz 0,1 do 5% inhibitorów korozji, takich jak amidy i sole amoniowe kwasów tłuszczowych, np. dietanoloamid kwasów oleju kokosowego, pochodne triazolowe z grupy benzotriazoli, takie jak toluenotriazol, dyspergator np. amid alkenobursztynowy oraz produkt utlenienia, zobojętnienia i amidacji za pomocą amoniaku mieszaniny kwasów tłuszczowych i żywicznych.

Według polskiego zgłoszenia patentowego P 385 577 biodegradowalny środek smarno - technologiczny dla skojarzeń i węzłów tribologicznych zawiera od 5 do 100 części wagowych polioli, korzystnie triolu polioksyalkilenowego oraz 5 do 40 części wagowych kopolimeru styren - arylonitryl w stosunku od 85:15 do 50:50 % wagowych w odniesieniu do triolu polioksyalkilenowego oraz 5 do 75 części wagowych stearynianu cynku, a także korektor, korzystnie w postaci pigmentu żelazowego w ilości 0,1 do 4,5 części wagowych.

Stwierdzono, że smar plastyczny biodegradowalny o dobrych właściwościach eksploatacyjnych, szczególnie korzystnych właściwościach reologicznych w niskich temperaturach i dobrej adhezji do powierzchni metalowych, charakteryzujący się ponadto wysoką zdolnością penetracji do węzłów tarcia, zwłaszcza układów jezdnych pojazdów szynowych, wytworzyć można stosując syntetyczne oleje estrowe, szczególnie poliolestry, otrzymywane w reakcji syntezy kwasów monokarboksylowych C5-C10 i wyższych kwasów tłuszczowych oraz alkoholi wielowodorotlenowych o strukturze neopentylu, takich jak trimetylolopropan, nieorganiczny zagęszczacz, typu modyfikowanego montmorylonitu, kompozycję dodatków zawierającą aminowy inhibitor utlenienia, typu alkilowanej fenylo-a-naftyloaminy i/lub oktylowanej difenyloaminy, inhibitor korozji, typu obojętnego alkilonaftalenosulfonianu wapnia oraz polimerowy dodatek adhezyjny, typu poliizobutylenu i/lub kopolimeru styrenu i butadienu.

Według wynalazku smar plastyczny biodegradowalny zawierający syntetyczne oleje estrowe, nieorganiczny zagęszczacz, dodatki o działaniu antyutleniającym, antykorozyjnym i adhezyjnym, o dobrych właściwościach eksploatacyjnych, szczególnie korzystnych właściwościach reologicznych w niskich temperaturach i dobrej adhezji do powierzchni metalowych, charakteryzuje się tym, że zawiera 75 do 95 części masowych syntetycznego oleju poliolestrowego, otrzymanego w reakcji syntezy kwasów monokarboksylowych C5-C10 i wyższych kwasów tłuszczowych oraz alkoholi wielowodorotlenowych o strukturze neopentylu, takich jak trimetylolopropan 3 do 20 części masowych nieorganicznego zagęszczacza typu montmorylonitu modyfikowanego solą amoniową 0,1 do 5 części masowych aminowego inhibitora utlenienia typu alkilowanej fenylo-a-naftyloaminy i/lub oktylowanej difenyloaminy, 0,1 do 10 części masowych inhibitora korozji, typu obojętnego alkilonaftalenosulfonianu wapnia oraz 0,1 do 10 części masowych polimerowego dodatku typu poliizobutylenu i/lub kopolimeru styrenu i butadienu, korzystnie w postaci roztworu w oleju estrowym.

Wynalazek objaśniono szczegółowo w przedstawionych poniżej przykładach:

P r z y k ł a d 1

Do reaktora zaopatrzonego w sprawne mieszadło wprowadzono 84,2 części masowych oleju ₂ poliolestrowego, o lepkości kinematycznej 90,1 mm²/s w temperaturze 40°C, otrzymanego w wyniku syntezy trimetylolopropanu i modyfikowanych kwasów tłuszczowych oraz 6,5 części masowych bento4

PL 226 807 B1 nitu modyfikowanego czwartorzędową solą amoniową. Zawartość reaktora mieszano w temperaturze 20±5°C, w ciągu 2 godzin, po czym wprowadzono 3 części masowe acetonu i kontynuowano mieszanie przez 1,5 godziny. Po wytworzeniu plastycznej struktury, do reaktora wprowadzono 0,3 części masowych p,p-dioktylodifenyloaminy, zawierającej 3,5% azotu, 1 część masową obojętnego dinonylonaftalenosulfonianu wapnia w postaci 50% owego roztworu olejowego, zawierającego 1,2% wapnia oraz 5 części masowych 10% roztworu kopolimeru styrenu i butadienu w oleju estrowym. Zawartość reaktora mieszano przez okres 1 godziny do ujednorodnienia, po czym poddano homogenizacji w tarczowym młynie koloidalnym, przy szczelinie 0,1 mm. Wytworzony smar charakteryzuje się penetracją 339 mm/10 w temperaturze 25°C, temperaturą kroplenia powyżej 150°C, wysoką adhezją do powierzchni metalowych oraz lepkością strukturalną 690 Pas w temperaturze -20°C. Biodegradowalność smaru określona według metodyki CEC L-33-A-94 wynosi 88,4%.

P r z y k ł a d 2

Do reaktora zawierającego 89,3 części masowych oleju poliolestrowego o lepkości kinematycz₂ nej 88,7 mm²/s w temperaturze 40°C, otrzymanego w wyniku syntezy kwasów tłuszczowych i trimetylolopropanu, wprowadzono 5,5 części masowych modyfikowanego bentonitu. Po uruchomieniu systemu mieszania reaktora, dyspergowano zagęszczacz w ciągu 2 godzin w temperaturze 20±5°C. Następnie wprowadzono 2,5 części masowych acetonu i kontynuowano mieszanie w ciągu 2 godzin, utrzymując temperaturę 20±5°C. Wytworzony smar poddano homogenizacji w tarczowym młynie koloidalnym, przy szczelinie 0,1 mm, przy włączonym systemie cyrkulacji instalacji, po czym wprowadzono 0,5 części masowych fenylo-a-naftyloaminy, zawierającej 5,8% azotu, 2,5 części masowych 50% owego roztworu olejowego obojętnego dinonylonaftalenosulfonianu wapnia, zawierającego 1,2% wapnia oraz 2,5 części masowych 10% owego roztworu kopolimeru butadienowo - styrenowego w oleju estrowym. Zawartość reaktora mieszano przez okres 1 godziny do całkowitego ujednorodnienia, po czym powtórnie poddano homogenizacji w tarczowym młynie koloidalnym, przy szczelinie 0,1 mm. Wytworzony smar w temperaturze 25°C charakteryzuje się penetracją 355 mm/10, temperaturą kroplenia powyżej 150°C, dobrą adhezją do powierzchni metalowych. Lepkość strukturalna smaru, oznaczona w temperaturze -30°C wynosi 890 Pas. Stopień degradacji biologicznej smaru, oznaczony według metodyki CEC L-33-A-94 wynosi 86,4%.

Claims

1. Smar plastyczny biodegradowalny zawierający syntetyczne oleje estrowe, nieorganiczny zagęszczacz typu modyfikowanego montmorilonitu oraz dodatki o działaniu antyutleniającym, antykorozyjnym i adhezyjnym, znamienny tym, że zawiera 75 do 95 części masowych syntetycznego oleju poliolestrowego, otrzymanego w reakcji syntezy kwasów monokarboksylowych C5-C10 i wyższych kwasów tłuszczowych oraz alkoholi wielowodorotlenowych o strukturze neopentylu, takich jak trimetylolopropan, 3 do 20 części masowych nieorganicznego zagęszczacza typu montmorylonitu modyfikowanego solą amoniową, 0,1 do 5 części masowych aminowego inhibitora utlenienia typu alkilowanej fenylo-a-naftyloaminy i/lub oktylowanej difenyloaminy, 0,1 do 10 części masowych inhibitora korozji typu obojętnego alkilonaftalenosulfonianu wapnia oraz 0,1 do 10 części masowych polimerowego dodatku typu poliizobutylenu i/lub kopolimeru styrenu i butadienu, korzystnie w postaci roztworu w oleju estrowym.