ЗАЩИТНЫЙ СМАЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2004 года по МПК C10M167/00 C10M167/00 C10M159/06 C10M135/10 C10M143/04 C10M133/16 C10N30/12 C10N50/02 

Изобретение относится к защитным смазочным материалам, представляющим собой пленкообразующие ингибированные нефтяные составы, предназначенные для защиты от коррозии труднодоступных поверхностей металлоизделий, для консервации скрытых полостей кузовов в технологическом процессе производства легковых автомобилей.

Известен защитный смазочный материал, содержащий сульфонат щелочноземельных металлов, стеарат лития, твердые нефтяные углеводороды, диалкилфосфорную кислоту, полиэтилен, амид цероксона и органический растворитель (патент RU 2129144, С 10 М 167/00. Бюл. 11, 1999).

Однако применяемый стеарат лития, полиэтилен и диалкилфосфорная кислота в известном смазочном материале - дорогостоящие продукты, усложняют и удорожают процесс изготовления материала.

Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении затрат на производство и повышении защитных свойств материала в агрессивных средах.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявленного изобретения, - повышение адгезионных и защитных свойств материала и снижение материальных затрат на его производство за счет использования дешевых компонентов: комплексной кальциевой соли окисленного церезина, окисленного атактического полипропилена, амида жирных кислот и снижения температурного режима процесса.

Поставленная задача с указанным техническим результатом достигается тем, что известный защитный смазочный материал содержит сульфонат щелочноземельных металлов, мыльный загуститель, твердые нефтяные углеводороды, пластификатор, ингибитор коррозии акцепторного действия и органический растворитель, согласно изобретению в качестве мыльного загустителя используют комплексную кальциевую соль продуктов окисления церезина, в качестве пластификатора - окисленный атактический полипропилен, в качестве ингибитора коррозии акцепторного действия - продукт реакции аминоспирта с жирными карбоновыми кислотами фракции С₁₄-С₂₂ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Сульфонат щелочноземельных металлов - 2,0-6,0
Комплексная кальциевая соль окисленного церезина - 8-14
Твердые нефтяные углеводороды - 18-25
Окисленный атактический полипропилен - 0,5-2,0
Продукт реакции аминоспирта с жирными карбоновыми кислотами фракции С₁₄-С₂₂ - 2-4
Органический растворитель - Остальное
В заявленной композиции комплексная кальциевая соль окисленного церезина выполняет одновременно функцию мыльного загустителя и защитной присадки, повышающей адгезионные свойства и температуру каплепадения (плавления) сухого остатка (активной части) композиции.

Повышение адгезионных свойств и температуры каплепадения сухого вещества композиции способствуют образованию защитной пленки на поверхности обрабатываемого металла, не стекающей с вертикальных поверхностей при 160-170^oС.

Комплексную кальциевую соль окисленного церезина синтезируют окислением нефтяного церезина кислородом воздуха в присутствии катализатора до кислотного числа 50-70 мг КОН/г и числа омыления 100-140 мг КОН/г. Затем полученный в среде сульфоната кальция и расплавленного нефтяного углеводорода продукт омыляют водной суспензией гидрооокиси кальция. Для повышения загущающей способности соли добавляют комплексообразователь. В качестве комплексобразователя применяют стеарин или уксусную кислоту. Соотношение между окисленным нефтяным церезином и комплексообразователем поддерживают на уровне от 6: 1 до 12: 1. Процесс омыления ведут до содержания свободной щелочи в мыле 0,1-0,4 мас. % NaOH, а затем обезвоживают при 140^oС. Полученное сухое вещество имеет температуру каплепадения (плавления) не ниже 160^oС.

Применяемый в известной композиции полиэтилен является слабой адгезионной присадкой и слабым пластификатором по сравнению с окисленным атактическим полипропиленом в заявленной композиции. Кроме того, окисленный атактический полипропилен дополнительно повышает защитные свойства и удешевляет состав.

Окисленный атактический полипропилен получают окислением атактического полипропилена с молекулярной массой 36000-40000 кислородом воздуха (0,5 дм³/мин/кг) при температуре 150-200^oС (Авторское свидетельство СССР 1070138, C 08 F 8/50, 1982).

Окисленный атактический полипропилен имеет характеристику:
Динамическая вязкость при 100^oС, Па•с - 50-70
Температура размягчения,^oС - 98-100
Молекулярная масса - 22000-30000
В качестве ингибитора коррозии акцепторного действия применяют продукт реакции аминоспирта с жирными карбоновыми кислотами фракции C₁₄-C₂₂. В качестве жирных кислот используют кислоты C₁₄-C₂₂ синтетического, растительного или животного происхождения. В качестве аминоспирта используют, например, диэтаноламин, метилдиэтаноламин и триэтаноламин. Реакцию аминоспирта с жирными карбоновыми кислотами проводят при 135-160^oС.

Продукт реакции имеет характеристику: кислотное число 2-15 мг КОН/г.

В качестве маслорастворимого ингибитора коррозии донорного действия в защитном смазочном материале используют сульфонаты щелочноземельных металлов, например нефтяные сульфонаты кальция: присадки С-150 или КНД. В качестве твердых нефтяных углеводородов используют: воск ВН-2 по ТУ 38-401-210-93, остаток нефтяной высокоплавкий или петролатум.

В качестве органического растворителя используют, например, уайт-спирит по ГОСТ 3134-78 или нефрас С4 с пределами кипения от 140 до 200^oС.

Способ получения предлагаемого защитного материала состоит из следующих стадий:
А. Омыление окисленного церезина водной суспензией гидроокиси кальция в среде расплавленных твердых нефтяных углеводородов и нефтяных сульфонатов кальция при постоянном перемешивании и с добавлением комплексообразователя - уксусной кислоты или стеарина.

Б. Введение окисленного атактического полипропилена и амида жирных кислот при температуре не ниже 110^oС и постоянном механическом перемешивании до полного растворения.

В. Введение в смесь органического растворителя при постоянном механическом перемешивании.

Г. Охлаждение продукта.

Д. Гомогенизация.

Указанным способом готовят представленные в таблице 1 образцы защитных смазочных материалов.

У приготовленных образцов оценивают физико-химические свойства. Результаты представлены в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, для композиций предлагаемого состава уровень защитных свойств в среде соляного тумана значительно выше, чем у известного состава.

Уменьшение концентрации компонентов ниже предельных приводит к снижению температуры каплепадения композиции, защитной эффективности и коллоидной стабильности.

Увеличение концентрации компонентов выше предельных приводит к резкому загущению материала и снижению его коллоидной стабильности.

Использование: для защиты от коррозии труднодоступных поверхностей металлоизделий. Сущность: материал содержит, мас.%: сульфонат щелочноземельных металлов - 2-6; комплексную кальциевую соль окисленного церезина - 8-14; твердые нефтяные углеводороды - 18-25; окисленный атактический полипропилен - 0,5-2,0; продукт реакции аминоспирта с жирными карбоновыми кислотами фракции С₁₄-С₂₂ - 2-4, органический растворитель - остальное до 100. Технический результат - повышение адгезионных и защитных свойств материала и снижение материальных затрат на его производство за счет использования дешевых компонентов. 2 табл.

Защитный смазочный материал, содержащий сульфонат щелочноземельных металлов, мыльный загуститель, твердые нефтяные углеводороды, пластификатор, ингибитор коррозии акцепторного действия и органический растворитель, отличающийся тем, что в качестве мыльного загустителя используют комплексную кальциевую соль окисленного церезина, в качестве пластификатора используют окисленный атактический полипропилен, а в качестве ингибитора коррозии акцепторного действия используют продукт реакции аминоспирта с жирными карбоновыми кислотами фракции С₁₄-C₂₂ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сульфонат щелочноземельных металлов 2,0-6,0

Комплексная кальциевая соль окисленного церезина 8-14

Твердые нефтяные углеводороды 18-25

Окисленный атактический полипропилен 0,5-2,0

Продукт реакции аминоспирта с жирными карбоновыми кислотами фракции С₁₄-C₂₂ 2-4

Органический растворитель Остальное до 100