RU2256697C1 - Lubricating composition - Google Patents

Abstract

FIELD: lubricating materials.

SUBSTANCE: invention proposes the lubrication composition comprising the following components, wt.-%: high-acid grease concentrate obtaining in reactive free flotation of sewage waters from meat-packing plant, 30-50; mineral oil, 50-70. Invention provides improving anti-friction properties of lubricants and expanding raw base of greasing addition agents. Invention is used for treatment of metals, lubricating friction units and hardening oils.

EFFECT: valuable properties of composition.

2 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к области смазок для обработки металлов, смазок для узлов трения и закалочных масел.The invention relates to the field of lubricants for metal processing, lubricants for friction units and quenching oils.

Смазки на основе минеральных масел в ряде случаев имеют недостаточно высокую вязкость и термостабильность, что снижает их антифрикционные и охлаждающие свойства. Эффективность этих смазок повышается за счет введения в их состав добавок на основе жирных кислот и растительных масел.Mineral oil-based lubricants in some cases have insufficient viscosity and thermal stability, which reduces their antifriction and cooling properties. The effectiveness of these lubricants is enhanced by the introduction of additives based on fatty acids and vegetable oils.

Известна смазка, в которой в минеральное масло вводят в качестве присадки 3-30 мас.% кубового остатка синтетических жирных кислот (А.с. №367130, С 10 М 1/24, 1973 г.).A lubricant is known in which 3-30 wt.% Cubic residue of synthetic fatty acids are introduced into the mineral oil as an additive (A.S. No. 36730, С 10 М 1/24, 1973).

Эта смазка обладает неплохими охлаждающими свойствами, но состав присадки, в которую входят только насыщенные жирные кислоты, не обеспечивает достаточно высоких смазочных свойств.This lubricant has good cooling properties, but the composition of the additive, which includes only saturated fatty acids, does not provide sufficiently high lubricating properties.

Для повышения вязкости и экранирующих свойств смазки в качестве присадки к минеральному маслу используют олеиновую кислоту, техническую фракцию синтетических жирных кислот C₁₀-C₁₆ или C₁₇-C₂₀ с добавкой полиизобутилена молекулярного веса 70000-120000 в количестве 6-9 мас.% (А.с. №699006, С 10 М 1/18, С 10 М 1/24, 1979 г.).To increase the viscosity and shielding properties of the lubricant, oleic acid, a technical fraction of synthetic fatty acids C ₁₀ -C ₁₆ or C ₁₇ -C ₂₀ with the addition of polyisobutylene of molecular weight 70,000-120000 in the amount of 6-9 wt.% Are used as an additive to mineral oil A.S. No. 699006, C 10 M 1/18, C 10 M 1/24, 1979).

Недостатком этой смазки является отсутствие в составе жировой части присадки триглицеридов (растительных масел), что при высокой вязкости снижает антифрикционные свойства композиций на основе минеральных масел.The disadvantage of this lubricant is the absence of triglycerides (vegetable oils) in the fat part, which, at high viscosity, reduces the antifriction properties of compositions based on mineral oils.

Для повышения смазочных свойств в композицию на основе минеральных масел вводят другие улучшающие добавки.To improve lubricating properties in the composition based on mineral oils introduce other improving additives.

Так, в смазки на основе нефтяного масла вводят олеиновую кислоту и олеат холестерина (А.с. №601304, С 10 М 1/24, 1978 г.).So, oleic acid and cholesterol oleate are introduced into lubricants based on petroleum oil (A.S. No. 601304, C 10 M 1/24, 1978).

Недостатком этой смазки является отсутствие в составе насыщенных жирных кислот, что снижает экранирующие свойства композиции, а также использование дефицитной присадки.The disadvantage of this lubricant is the absence of saturated fatty acids in the composition, which reduces the shielding properties of the composition, as well as the use of a deficient additive.

Смазочные свойства жировых компонентов масляных смазок улучшают путем гидрогенизации и термического уплотнения жировой основы.The lubricating properties of the fat components of oil lubricants are improved by hydrogenation and thermal compaction of the fat base.

Наиболее близкой к предлагаемой смазочной композиции является смазка для обработки металлов давлением на основе минерального масла, которое дополнительно содержит гидрогеизированное или термоуплотненное растительное масло и отход производства глюкозы из крахмала (гидрол) при следующем содержании компонентов, мас.%:Closest to the proposed lubricating composition is a lubricant for metal forming on the basis of mineral oil, which additionally contains a hydrogenated or heat-compacted vegetable oil and a waste product for the production of glucose from starch (hydrol) with the following components, wt.%:

Гидрогенизированное или термоуплотненное масло 5-50Hydrogenated or Heat Sealed Oil 5-50

Отход производства целлюлозы из крахмала (гидрол) 0,2-1,0Waste from the production of cellulose from starch (hydrol) 0.2-1.0

Минеральное масло до 100Mineral oil up to 100

(А.с. №608828, С 10 М 5/12, С 10 М 5/20, 1978 г.).(A.S. No. 608828, C 10 M 5/12, C 10 M 5/20, 1978).

Эта смазка принята за прототип.This grease is taken as a prototype.

Недостатком смазки (прототипа) является отсутствие в ее составе свободных жирных кислот, что снижает экранирующие свойства композиции и в недостаточной степени компенсируется введением 1% не очень термостабильной присадки.The disadvantage of the lubricant (prototype) is the absence of free fatty acids in its composition, which reduces the shielding properties of the composition and is insufficiently compensated by the introduction of 1% of a not very thermostable additive.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение сырьевой базы жировых присадок, упрощение композиции, повышение антифрикционных свойств смазки и стабилизация вязкости смазки при повышенных температурах.The objective of the invention is to expand the raw material base of fat additives, simplifying the composition, increasing the antifriction properties of the lubricant and stabilizing the viscosity of the lubricant at elevated temperatures.

Техническое решение задачи достигается тем, что в состав смазочной композиции на основе минерального масла и присадки вводят высококислотный жировой концентрат, получаемый при безреактивной флотации сточных вод мясокомбинатов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical solution to the problem is achieved by the fact that a highly acidic fat concentrate obtained by non-reactive flotation of wastewater from meat processing plants is introduced into the lubricant composition based on mineral oil and additives, in the following ratio, wt.%:

Высококислотный жировой концентрат 30-50High Acid Fat Concentrate 30-50

Минеральное масло 70-50Mineral oil 70-50

Высококислотный жировой концентрат получают при очистке сточных вод мясокомбинатов с выделением жиромассы и превращением ее в товарный продукт (жировой концентрат) путем термической обработки.High-acid fat concentrate is obtained during the wastewater treatment of meat processing plants with the release of fat mass and turning it into a marketable product (fat concentrate) by heat treatment.

Отделение жиромассы проводят путем напорной флотации без применения реагентов, а термообработку полученной жиромассы проводят в две стадии под вакуумом.The separation of the fat mass is carried out by pressure flotation without the use of reagents, and the heat treatment of the resulting fat mass is carried out in two stages under vacuum.

На первой стадии термообработку осуществляют при температуре 70-90°С до полного обезвоживания продукта; на второй стадии осуществляют нагрев обезвоженной жиромассы при температуре 130-150°С, совмещая процесс термообработки с дезодорацией получаемого концентрата (Патент РФ №2184085, С 02 F 1/24, 2002 г.).In the first stage, heat treatment is carried out at a temperature of 70-90 ° C until the product is completely dehydrated; in the second stage, the dehydrated fat mass is heated at a temperature of 130-150 ° C, combining the heat treatment process with deodorization of the resulting concentrate (RF Patent No. 2184085, C 02 F 1/24, 2002).

Получаемый жировой концентрат не содержит посторонних примесей, обусловленных применением коагулянтов, флокулянтов и отработанных гальванических электролитов.The resulting fat concentrate does not contain impurities due to the use of coagulants, flocculants and spent galvanic electrolytes.

Приводим ниже показатели состава и качества жирового концентрата:Below are the indicators of the composition and quality of the fat concentrate:

консистенция при 20°С - от твердой до мазеобразной;consistency at 20 ° C - from solid to oily;

цвет - темно-коричневыйcolor - dark brown

массовая доля влаги, % - не более 2mass fraction of moisture,% - no more than 2

кислотное число, мг КОН/г - 140-170acid number, mg KOH / g - 140-170

число омыления, мг КОН/г - 180-190saponification number, mg KOH / g - 180-190

массовая доля неомыляемых веществ, % - 1,5-3,0mass fraction of unsaponifiable substances,% - 1.5-3.0

массовая доля веществ, не растворимых в эфире, % - 8-18mass fraction of substances insoluble in ether,% - 8-18

титр, °С - 35-40titer, ° C - 35-40

Таким образом, высококислотный жировой концентрат содержит 65-75 мас.% свободных жирных кислот, 5-20 мас.% нейтрального жира (триглицеридов) и до 20% продуктов полимеризации.Thus, a high-acid fat concentrate contains 65-75 wt.% Free fatty acids, 5-20 wt.% Neutral fat (triglycerides) and up to 20% of polymerization products.

Такой состав концентрата обеспечивает высокие смазочные свойства композиции на основе минерального масла, в которую он вводится.This composition of the concentrate provides high lubricating properties of the composition based on the mineral oil into which it is introduced.

Приводим жирнокислотный состав жирового концентрата, мас.%:The fatty acid composition of the fat concentrate, wt.%:

С₁₆ ⁰(пальмитиновая кислота) - 20-35C ₁₆ ⁰ (palmitic acid) - 20-35

С₁₈ ⁰(стеариновая кислота) - 10-20C ₁₈ ⁰ (stearic acid) - 10-20

С₁₈ ¹⁼(олеиновая кислота) - 40-50C ₁₈ ^{1 =} (oleic acid) - 40-50

С₁₈ ²⁼(линолевая кислота) - 5,5-7,0C ₁₈ ^{2 =} (linoleic acid) - 5.5-7.0

С₁₈ ³⁼(линоленоовая кислота) - 1,0-3,0C ₁₈ ^{3 =} (linolenic acid) - 1.0-3.0

Другие кислоты - 0,5-1,2Other acids - 0.5-1.2

Таким образом, жировой концентрат может содержать до 55 мас.% насыщенных жирных кислот и до 60% ненасыщенных кислот.Thus, the fat concentrate may contain up to 55 wt.% Saturated fatty acids and up to 60% unsaturated acids.

Такое соотношение способствует проявлению высоких смазочных свойств при введении в композицию на основе минерального масла.This ratio contributes to the manifestation of high lubricating properties when introduced into a composition based on mineral oil.

Составы предлагаемой смазочной композиции в примерах 2-6, а также смазки, принятой за прототип (пример 1), приведены в таблице 1.The compositions of the proposed lubricating composition in examples 2-6, as well as the lubricant adopted as a prototype (example 1) are shown in table 1.

При этом примеры 2, 3, 4 подтверждают возможность реализации предлагаемого изобретения, что отражено в формуле изобретения.Moreover, examples 2, 3, 4 confirm the feasibility of the invention, which is reflected in the claims.

В примерах 5, 6 приведены запредельные значения содержания компонентов в смазочной композиции, при которых снижается эффективность смазки.In examples 5, 6, the transcendental values of the content of components in the lubricant composition are shown, at which the lubrication efficiency is reduced.

Эти примеры ограничивают область действия формулы изобретения и претензии авторов.These examples limit the scope of the claims and claims of the authors.

Как видно из таблицы 1, увеличение в композиции жирового концентрата выше 50 мас.% (пример 5) приводит к потере смазкой текучести. Смазка приобретает мазеобразную консистенцию, что затрудняет ее применение в жидких масляных смазках.As can be seen from table 1, an increase in the composition of the fat concentrate above 50 wt.% (Example 5) leads to a loss of lubricity fluidity. The grease acquires a greasy consistency, which makes it difficult to use in liquid oil lubricants.

Снижение содержания в композиции жирового концентрата ниже 30 мас.% приводит к нарушению стабильности смазки, выпадению осадка (пример 6).A decrease in the content of fat concentrate in the composition below 30 wt.% Leads to a violation of the stability of the lubricant, precipitation (example 6).

Таблица 1Table 1 КомпонентComponent Содержание в смазке, мас.%The content in the lubricant, wt.% 1 (прототип)1 (prototype) 22 33 44 55 66 Термоуплотненное хлопковое маслоHeat Sealed Cottonseed Oil 30thirty -- -- -- -- -- ГидролHydrol 11 -- -- -- -- -- Жировой концентратFat concentrate -- 30thirty 4040 50fifty 5555 2525 Минеральное маслоMineral oil 6969 7070 6060 50fifty 4545 7575 Стабильность при 20°СStability at 20 ° C СтабильнаStable СтабильнаStable СтабильнаStable СтабильнаStable СтабильнаStable Наличие осадкаThe presence of sediment Консистенция при 20°СConsistency at 20 ° C ЖидкотекучаяFluid flowing ЖидкотекучаяFluid flowing ЖидкотекучаяFluid flowing ЖидкотекучаяFluid flowing МазеобразнаяMaze-like ЖидкотекучаяFluid flowing

При проведении анализа уровня техники заявителем не обнаружен аналог, идентичный всем существенным признаком заявляемого изобретения, а сравнительный анализ смазки, принятой за прототип, и заявляемой смазочной композиции позволили выявить совокупность существенных отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения.When conducting the analysis of the prior art, the applicant did not find an analogue identical to all the essential features of the claimed invention, and a comparative analysis of the lubricant adopted as a prototype and the claimed lubricating composition revealed a combination of essential distinguishing features in the claimed object set forth in the claims.

Исследования антифрикционных свойств смазочной композиции проводили на 4-х шариковой машине трения MALT-1 при нагрузке Р=11 кг по ГОСТ 9490-75 “Материалы смазочные. Жидкие и пластичные”, при температуре 20°C.Studies of the antifriction properties of the lubricant composition were carried out on a 4-ball MALT-1 friction machine with a load of P = 11 kg according to GOST 9490-75 “Lubricants. Liquid and plastic ”, at a temperature of 20 ° C.

При этом за основную характеристику принималось максимальное значение коэффициента трения для каждого варианта смазки (fmax).In this case, the maximum value of the coefficient of friction for each variant of lubrication (fmax) was taken as the main characteristic.

Кинематическую вязкость смазок определяли вискозиметром типа ВЗ-246, по скорости истечения через калиброванное отверстие диаметром 6 мм.The kinematic viscosity of the lubricants was determined with a VZ-246 type viscometer using the flow rate through a calibrated hole with a diameter of 6 mm.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.The test results are shown in table 2.

Как видно из таблицы 2, добавка высококислотного жирового концентрата повышает вязкость композиции по сравнению с прототипом при 20°С и уменьшает зависимость вязкости от температуры при 50 и 100°С (примеры 2-4).As can be seen from table 2, the addition of high-acid fat concentrate increases the viscosity of the composition compared to the prototype at 20 ° C and reduces the dependence of viscosity on temperature at 50 and 100 ° C (examples 2-4).

Таблица 2table 2 Смазка, №№ п/пGreasing, No. Кинематическая вязкость (сСт) при температуре, °СKinematic viscosity (cSt) at temperature, ° С Коэффициент трения (fmax) при 20°СCoefficient of friction (fmax) at 20 ° С 20twenty 50fifty 100100 11 14001400 450450 8080 0,190.19 22 14501450 600600 120120 0,160.16 33 15001500 650650 130130 0,150.15 44 16001600 700700 180180 0,130.13 5*5* -- 800800 200200 -- 66 13001300 400400 7575 0,190.19 * fmax не определялся, так как мазеобразная консистенция ограничивает область применения смазочной композиции.* fmax was not determined, since the ointment-like consistency limits the scope of the lubricant composition.

Увеличение содержания в композиции высококислотного жирового концентрата выше 50 мас.% приводит к потере текучести композиции при 20°С, в связи с чем вязкость и fmax при этой температуре не определялись (пример 5).An increase in the content of high acid fat concentrate in the composition above 50 wt.% Leads to a loss of fluidity of the composition at 20 ° C, and therefore the viscosity and fmax at this temperature were not determined (example 5).

Снижение содержания в композиции жирового концентрата ниже 30 мас.% приводит к снижению вязкости по сравнению с прототипом при всех температурах.The decrease in the composition of the fat concentrate below 30 wt.% Leads to a decrease in viscosity compared with the prototype at all temperatures.

Добавка высококислотного жирового концентрата в композицию в количестве 30-50 мас.% позволяет снизить коэффициент трения (fmax) по сравнению с прототипом от 0,19 до 0,16-0,13 (примеры 2-4).The addition of high-acid fat concentrate in the composition in an amount of 30-50 wt.% Allows to reduce the coefficient of friction (fmax) compared with the prototype from 0.19 to 0.16-0.13 (examples 2-4).

Снижение содержания концентрата в композиции ниже 30 мас.% повышает коэффициент трения до уровня прототипа (0,19) (пример 6).The decrease in the concentrate content in the composition below 30 wt.% Increases the coefficient of friction to the level of the prototype (0.19) (example 6).

Таким образом, заявляемая смазочная композиция позволяет:Thus, the inventive lubricating composition allows you to:

- расширить сырьевую базу жировых присадок;- expand the raw material base of fat additives;

- упростить состав смазочной композиции;- simplify the composition of the lubricating composition;

- улучшить антифрикционные свойства смазки.- improve the anti-friction properties of the lubricant.

Claims (1)

Смазочная композиция на основе минерального масла и присадки, отличающаяся тем, что в качестве присадки используют высококислотный жировой концентрат, получаемый при безреактивной флотации сточных вод мясокомбинатов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:A lubricating composition based on mineral oil and an additive, characterized in that the additive uses a high-acid fat concentrate obtained by non-reactive flotation of wastewater from meat processing plants in the following ratio, wt.%: Высококислотный жировой концентрат 30-50High Acid Fat Concentrate 30-50 Минеральное масло 70-50Mineral oil 70-50