Пластичная смазка

церезин) с добавлением различных функциональных присадок 1. Эти смазки обладают неплохими смазочными и противоизноснь 1 ми свойствами, но приготовление этих смазок связано с большим расходом дорогостоящих загустителей.В то же время среди загустителей наибольшее распространение при производстве пластичных смазок получили загустители на основе гидратированных кальциевых мыл вь 1 сших кислот синтетических или естественных жиров 2. Например, известна пластичная смазка, содержащая по массе жирные кислоты животных жиров - 6,76 жирные кислоты хлопкового масла - 6,72 жирные кислоты соевого масла - 6,72 экстракт фенольной очистки колумбийского смазочного масла - 76,6 гашеная известь - 3,2 . Известна также кальциевая смазка, содержащая по массе 8,0 синтетических жирных кислот фракции С 16-С 2 о 1,04 гашеной извести и 90,96 углеводородной основы, в качестве которой используют дистиллят из нефтей побережья Мексиканского залива и Брайтсток. Эти смазки характеризуются достаточно высокой температурой каплепадения (порядка 100 С), хорошими смазочными свойствами, однако к их недостаткам можно отнести вь 1 сокую себестоимость и недоступность из-за применения в них зарубежного сырья.В странах СНГ такие пластичные смазки, содержащие гидратированные кальциевые мыла высших кислот синтетических или естественных жиров, известны под собирательным названием солидолы 3. Эти смазки готовят на основе минеральных масел с добавками, улучшающими свойства смазок. В качестве таких добавок чаще всего используют антиокислители, антиоксиданты, противоизносные и антифрикционные присадки.К таким смазкам относится водостойкая смазка общего назначения - солидол синтетический (солидол С, ГОСТ 4366-76. Смазка солидол синтетический), содержащий в качестве базового масла смеси индустриальных масел И-20 А и И-40 А, а в качестве загустителя загуститель на основе синтетических жирных кислот фракций Сщ и выше, С 5-С 9, С 7-С 9 4.Прототипом к заявляемому изобретению является водостойкая смазка общего назначения - солидол жировой (солидол Ж, ГОСТ 1033-79. Смазка, солидол жировой), содержащий в качестве базового масла смеси индустриальных масел И-20 А и И-40 А, а в качестве загустителя - загуститель на основе гидратированных кальциевых мыл естественных жиров - хлопкового масла и технического жира 5.Недостатками водостойких смазок общего назначения - солидолов и, в частности,смазки прототипа являются относительно низкая их смазочная способность и достаточно высокая себестоимость, обусловленная тем, что приготовление этих пластичных смазок связано с использованием в них дорогостоящей базовой основы, состоящей из смеси индустриальных масел.Задачами, которые решаются с помощью настоящего изобретения, являются повышение смазочной способности смазки, снижение ее себестоимости и расширение сырьевой базы.Поставленные задачи решаются тем, что пластичная смазка, содержащая базовое масло и загуститель на основе гидратированных кальциевых мыл синтетических высших жирных кислот или высших кислот естественных жиров, согласно изобретению, в качестве базового масла содержит дистиллят вакуумный нефтяной при следующем соотношении компонентов, мас.дистиллят вакуумный нефтяной 80,0 - 89,0загуститель на основе гидратированных кальцие вых мыл синтетических высших жирных кислотили высших кислот естественных жиров остальное до 100.Пластичная смазка дополнительно содержит 0,3-1,1 холестерина в качестве антифрикционной целевой добавки.Сущность изобретения состоит в том, что предлагаемая пластичная смазка содержит в качестве базовой основы не минеральное масло или смесь масел, а дистиллят вакуумный нефтяной. Дистиллят вакуумный нефтяной является промежуточной фракцией при получении масел и поэтому по себестоимости в 2-3 раза дешевле минеральных масел, тради ВУ 12252 С 1 202942820ционно используемых при производстве пластичных смазок. Он представляет собой вь 1 соковязкую жидкость от светлого до темнокоричневого цвета с характерным запахом нефтепродукта. Производится в Беларуси на Новополоцком нефтеперерабатывающем заводе по ТУ 3 ОО 22 О 696.О 25-2004. По химическому составу является широкой углеводородной фракцией, полученной при вакуумной дистилляции мазута. Применяется для производства базовых масел.В предлагаемом изобретении применение дистиллята вакуумного нефтяного в качестве базового масла, загущенного гидратированными кальциевь 1 ми мылами жирных кислот синтетического или естественного происхождения, позволяет повысить смазочные характеристики пластичной смазки при сохранении ее высокой стабильности. Реакция образования кальциевого мыла при взаимодействии жирных кислот и гидроокиси кальция экзотермична, поэтому после ее начала подвод тепла может быть прекращен. Реакция гидролиза и диспергирование образующегося мыла происходят одновременно и быстро,количество воды, образующейся во время реакции, достаточно для протекания реакции омыления. Кроме того, присутствие в составе заявляемой композиции дистиллята вакуумного нефтяного обеспечивает более высокие биостойкость и противокоррозионные свойства смазки.Как правило, при изготовлении пластичных смазок с использованием минеральных масел применяют маловязкие индустриальные масла, т.к. низкотемпературные свойства смазок на их основе почти целиком зависят от вязкостных характеристик их дисперсионных сред и степени депарафинизации 3. Очищенные минеральные масла обладают вь 1 сокой стабильностью свойств при длительной эксплуатации и хранении, менее склонны к окислению. Однако они характеризуются более низкими смазочными свойствами по отнощению к неочищенным маслам и более высокой себестоимостью.В то же время применение дистиллята вакуумного нефтяного как промежуточного продукта нефтеперегонки вместо индустриальных масел позволяет добиться значительной экономии материальных ресурсов и расширяет сырьевую базу получения пластичных смазок.В качестве антифрикционной целевой добавки в заявляемой композиции используют О,3-1,1 по массе холестерина (ОСТ 49115-85). Молекулы холестерина в силу своей пространственной конфигурации образуют на поверхностях контактирующих тел планано ориентированные слои, обладающие высокой нагрузочной способностью и низким сопротивлением сдвигу, чем обеспечивают высокие смазочные свойства составов. Данное ограничение необходимо для создания благоприятных условий, при которых в граничной смазочной пленке инициируется формирование упорядоченной жидкокристаллической структуры с низкой диссипацией энергии. Кроме того, холестерин, вступая в реакцию этерификации с жирными кислотами синтетического или естественного происхождения, в процессе получения пластичных смазок может образовывать эфиры холестерина, являющиеся типичными представителями холестерических жидких кристаллов, которые в объеме обеспечивают анизотропию физических свойств. Последнее, в частности, проявляется в способности таких жидких кристаллов выдерживать значительные нормальные нагрузки при одновременном низком сопротивлении сдвигу. Присутствие указанных веществ способствует также образованию жидкокристаллического порядка в граничной смазочной пленке и, как следствие, приводит к низкой диссипации энергии в зоне динамического контакта 6. Помимо этого положительным фактором при использовании заявляемых соединений холестерина является их экологическая чистота они нетоксичны и беззольны.Кроме того, вещества на основе холестерина и их смеси с высокомолекулярными соединениями при определенных рецептурно-технологических параметрах способны образовывать в маслах игольчатые структуры анизометрической формы, т.е. обеспечивать такую же коллоидную структуру, как и в мыльных пластичных смазках или солидолах. Это открывает новую сферу приложения холестерических жидких кристаллов и полиме ВУ 12252 С 1 202922820ров в качестве модификаторов структуры антифрикционных пластичных смазок общего назначения и проявляется в том, что при растяжении смазки образуется вытянутая структура, что свидетельствует о ее способности к большей деформации без разрыва. Повь 1 шение концентрации холестерина более 1,1 по массе нецелесообразно из-за достаточно высокой его себестоимости.Предлагаемая смазка готовится следующим образом. В реактор загружается масленая подушка, которая составляет 30 от общего расчетного количества вакуумного дистиллята. Затем в реактор добавляется расчетное количество известкового молочка (23-30 ный водный раствор гидроксида кальция и жирных синтетических или естественных жиров). После этого в реактор добавляют оставшееся количество вакуумного дистиллята. Процесс омыления и выпаривание свободной воды производят при температуре в реакторе 100-105 С. В ходе реакции через каждый час отбирают пробы на текущий анализ - определение кислотного числа и содержание которых не должно превышать значений,приведенных в технических условиях. В случае, если по истечении 8 часов анализы не подтверждают готовность смазки, то принимают дополнительные меры по улучшению качества смазки.При получении положительных анализов готовая смазка сливается в тару.Составы образцов пластичной смазки приведены в табл. 1. Для сравнения в этой же таблице приведены известные составы смазки-аналога солидола С (синтетического) и смазки-прототипа солидола Ж (жирового).Смазочную способность пластичной смазки оценивали на 4-шариковой машине трения ЧШМ - 32 согласно ГОСТ 9490-75. Все опыты проводили с использованием подшипниковых шариков диаметром 12,7 мм из стали ШХ - 15 с твердостью НКС 60-62. Число оборотов шпинделя - 1420 об/мин. Длительность проведения каждого опыта составляла 10 с. Нагрузку повышали ступенчато. Определяли критическую нагрузку (РК) и нагрузку сваривания (Ре). Определяли также диаметр пятна износа по истечении 1 часа испытаний.Результаты испытаний образцов пластичных смазок приведены в табл. 2.Как видно из табл. 2, при использовании заявляемых составов с оптимальным содержанием компонентов (составы Не 3-11) смазочная способность заявляемой смазки по показателю РК превышает смазку-прототип в 1,29 раза, а по показателю Рс - в 1,21 раза. Диаметр пятна износа уменьшается на 25 . Кроме того, следует отметить, что использование в предлагаемой смазке дистиллята вакуумного нефтяного в качестве базового масла, т.е. основного компонента смазки, снижает себестоимость продукции в 1,7-2,3 раза.2. Бонер К. Дж. Производство и применение консистентных смазок Пер. с анг. А.П. Чочиа / Под ред. В.В. Синицына. - М. Гостоптехиздат, 1958. - 704 с.Составы образцов пластичной смазкиДополнительное содержание целевой добавки по массе к исследуемому составу,Загуститель на ОСНОВС гидратированныхЗЗГУСТИТСЛЬ на ОСНОВВ гидратированных каль- ДИСТИЛЛЯТкальциевых мыл Циевых мыл высших вакуумный Масло И 2 ОА Холестерин высших кислот син- кислот естественных нефтяной тетических жиров жиров 1 4 5 7 1 16,0 84,0 02 3 15,0 85,0 4 14,5 85,5 5 14,0 86,0 0,3 0,7 7 14,0 86,0 8 14,0 86,0 1,1 9 80,0 0,7 12 Запред. 10,0 90,0 13 Запред. 10,0 90,0 1,2 Аналог 14 солидол 76,0 С Прото 15 тип - со- 14,0 86,0