PL162672B1

PL162672B1 - Manufacturing method for making lubricants of rolling and slide bearings

Info

Publication number: PL162672B1
Application number: PL28280889A
Authority: PL
Inventors: Franciszek Steinmec; Anna Zajezierska; Edmund Kolacz; Eugeniusz Galuszka; Roman Paszynski
Original assignee: Inst Technologii Nafty
Priority date: 1989-12-14
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1993-12-31

Abstract

Manufacturing method for high-structural-stability greases for rolling bearings and slide bearings, by means of thickening deeply-refined oils from paraffin petroleum with a soap thickener and with a simple or synthetic thickener, characterized in that during the thickener manufacture in the oil, preferably while dispersing the thickener in the oil, low-molecular weight PE compositions of average molecular weight below 60,000, and preferably 2000 - 4000, are added in the quantity of 0.01-3% per mass, preferably 0.05-1% per mass, and high-molecular weight PE compositions of average molecular weight above 10,000, and preferably 20,000 - 100,000, whereas the mass ratio of the low-molecular weight PE against the high-molecular weight PE is 1:0-1.3, and preferably 1:0-2.1.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania smarów do łożysk tocznych i ślizgowych o wysokiej stabilności strukturalnej, przy zastosowaniu głęboko rafinowanych olejów z ropy parafinowej.The subject of the invention is a method of producing greases for rolling and sliding bearings with high structural stability, using deeply refined paraffinic oils.

Smary wytworzone z zastosowaniem olejów z ropy naftowej charakteryzują się wysoką stabilnością strukturalną. Użycie Do wytworzenia smarów olejów z ropy parafinowej, szczególnie olejów głęboko rafinowanych przy użyciu selektywnych rozpuszczalników, odparafinowanych rozpuszczalnikowo i poddanych Hydrorafinacji wykańczającej, powoduje pogorszenie stabilności strukturalnej smarów. Jednak smary wytworzone z zastosowaniem głęboko rafinowanych olejów z ropy parafinowej charakteryzują się wysoką trwałością w warunkach eksploatacji, wynikającą z wysokiej odporności teirnooksyDacyjnej oleju. Powoduje to coraz szersze stosowanie tego typu oleju Do wytwarzania smarów. W celu poprawy stabilności strukturalnej smarów oraz Obniżenia tendencji do wydzielania oleju wprowadzone są w trakcie procesu wytwarzania smaru Dodatki.Lubricants made with the use of petroleum oils are characterized by high structural stability. Use For the production of lubricants, oils from paraffinic petroleum, especially deeply refined oils with the use of selective solvents, solvent dewaxed and subjected to hydrotreating finishing, deteriorates the structural stability of the lubricants. However, lubricants made with the use of deeply refined paraffinic oil are characterized by high durability under operating conditions, due to the high teiroxidation resistance of the oil. This results in an increasing use of this type of oil for the production of lubricants. In order to improve the structural stability of lubricants and to reduce the tendency to oil separation, Additives are introduced during the lubricant manufacturing process.

W opisie patentowym PRL nr 131 309 przedstawiono sposób, w Którym w charakterze dodatku, obniżającego wyDzielanie oleju ze smarów, zastosowano nieoczyszczony ataktyczny polipropylen i kopolimer propylenowo-etylenoiwy, otrzyMywane jako produkt uboczny w trakcie produkcji polimerów stereoregularnych. Według opisu patentowego PRL nr 135 083 do obniżenia wyDzielenia oleju ze smarów zastosowano techniczny trój stearynian glinu. W zgłoszeniu patentowym PRL P 262 317 przedstawiono zastosowanie w charakterze dodatku 0,01-2% masowych polietylenu o gęstości 0,910-0,925 g/cm3 i wskaźniku płynięcia 0,3-20 g/10 min. Stwierdzono, io możliwe jest wytworzenie smarów do łożysk tocznych i ślizgowych o wysokiej stabilności strukturalnej, wytworzonych z zastosowaniem głeBoko-rafinowanych olejów z ropy parafinowej, poprzez wprowadzenie do smaru w toku procesu wytwarzania kompozycji polietylenu niskocząsteczkowego i wysokocząsteczkowego.PRL Patent No. 131,309 describes a method in which, as an additive reducing oil separation from lubricants, crude atactic polypropylene and propylene-ethylene copolymer, obtained as a by-product during the production of stereoregular polymers, were used. According to the PRL patent description No. 135,083, technical aluminum trstearate was used to reduce the separation of oil from lubricants. The patent application PRL P 262 317 shows the use of 0.01-2% by weight of polyethylene with a density of 0.910-0.925 g / cm3 and a melt index of 0.3-20 g / 10 min as an additive. It has been found possible to produce highly structurally stable rolling and plain bearing greases made with deeply refined paraffinic oils by incorporation into the lubricant in the course of the production process of low molecular weight polyethylene and high molecular weight polyethylene compositions.

Sposób, według wynalazku, polega na wprowadzeniu do smaru w toku procesu wytwarzania zagęszczacza mydlanego prostego i kompleksowego Lub syntetycznego w oleju, korzystnie w toku Dyspergowania zagęszczacza w oleju 0,01-3% masowych, korzystnie 0,05-1% masowych, kompozycji polietylenu niskocząsteczkowego o średniej masie cząsteczkowej poniżej 6000, korzystnie 2000-4000 oraz polietylenu wysokocząsteczkowego o średniej masie cząsteczkowej powyżej 10000, korzystnie 20000-100000, przy zachowaniu stosunku masowego polietylenu nisko i wysokocząsteczkowego 1:0,1-3, korzystnie 1:0,2-1.The method according to the invention consists in introducing into the lubricant in the course of the production process a simple and complex or synthetic soap thickener in oil, preferably in the course of dispersing the thickener in oil, 0.01-3% by weight, preferably 0.05-1% by weight, of the polyethylene composition low molecular weight polyethylene with an average molecular weight below 6,000, preferably 2,000-4,000, and high-molecular polyethylene with an average molecular weight above 10,000, preferably 20,000-100,000, while maintaining the weight ratio of low and high molecular weight polyethylene 1: 0.1-3, preferably 1: 0.2- 1.

Jako polietylen niskocząsteczkowy stosowany jest polietylen uzyskany na Drodze polimeryzacji etylenu lub Depolimeryzacji polietylenu wysokocząsteczkowego. Jako polietylenAs low-molecular-weight polyethylene, polyethylene obtained by the Ethylene Polymerization or Depolymerization Route of high-molecular polyethylene is used. As polyethylene

162 672 wysokocząsteczkowy stosowany jest polietylen o dużej gęstości wytwarzany na drodze polimeryzacji etylenu wobec katalizatora Zieglera oraz polietylen o małej gęstości wytwarzany na drodze wysokociśnieniowej polimeryzacji etylenu. Polietylen nisko i wysokocząsteczkowy mogą być wprowadzane w procesie wytwarzania smaru osobno lub jednocześnie. Korzystne jest stosowanie stopu polietylenu nisko i wysokocząsteczkowego.162,672 high molecular weight polyethylene produced by ethylene polymerization with Ziegler catalyst and low density polyethylene produced by high pressure ethylene polymerization are used. Low molecular weight and high molecular weight polyethylene can be introduced separately or simultaneously in the lubricant production process. It is preferable to use an alloy of low and high molecular weight polyethylene.

Stosowanie sposobu według wynalazku pozwala na wytworzenie smarów do łożysk tocznych i ślizgowych z zastosowaniem głęboko rafinowanych olejów z ropy parafinowej, o wysokiej stabilności strukturalnej, nie wykazujących tendencji do wydzielania oleju w toku długotrwałego magazynowania.The application of the method according to the invention allows for the production of greases for rolling and sliding bearings using deeply refined paraffinic petroleum oils, with high structural stability, showing no tendency to release oil during long-term storage.

Przykład I. Do kontaktora wprowadzono 2.200 kg oleju naftowego wytworzonego z ropy naftowej typu parafinowego na drodze destylacji próżniowej, rafinacji selektywnej, odparafinowania rozpuszczalnikowego i hydrorafinacji wykańczającej, o lepkości 10,6 imr/s w temperaturze 100°C, wskaźniku lepkości 92 i temperaturze krzepnięcia - 18°C oraz 595kg kwasu 12-hydroksystearynowego i 91 kg monohydratu wodorotlenku litu. Po zamknięciu zaworów, rozpoczęto ogrzewanie. Reakcję zmydlania prowadzono w temperaturze 165°C i ciśnieniu 0,6 MPa w ciągu 1 godziny. Po zakończonym procesie zmydlania, odparowano wodę poprzez redukcję ciśnienia. Następnie zawartość kontaktora ogrzano do temperatury 210°C i prowadzono proces rozpuszczania mydeł w ciągu 40 minut. Uzyskany koncentrat mydeł przetłoczono do mieszalnika I zawierającego 3.900 kg oleju o własnościach jak wyżej, ogrzanego do temperatury 160°C. Po zdyspergowaniu mydeł w oleju, chłodzono zawartość mieszalnika do temperatury 150°C i skierowano do mieszalnika II, po czym ochłodzono dynamicznie do temperatury 90°C. W trakcie chłodzenia, w temperaturze 140°C, dodano 35 kg fenylobetanaftyloauniny, w temperaturze 120°C dodano 140 kg 50%-owego roztworu olejowego alkilobenzenosulfonianu litu oraz 14 kg kompozycji, zawierającej niskocząsteczkowy polietylen o średniej masie cząsteczkowej 2.500, uzyskany na drodze polimeryzacji wysokociśnieniowej polietylenu, oraz wysokocząsteczkowy polimer o średniej masie cząsteczkowej 43.000, uzyskany na drodze wysokociśnieniowe i polimeryzacji etylenu. Po ochłodzeniu do temperatury 90°C, smar poddano homogenizacji przy zastosowaniu homogenizatora typu zaworu ścinającego, przy ciśnieniu 15 MPa. Wytworzony smar posiada penetrację w temperaturze 25°C po ugniataniu 269 mm/10, temperaturę kropienia 194°C oraz wydzielanie oleju w temperaturze 100°C w ciągu 24 godzin 2,6% masowych.Example 1 A contactor was charged with 2,200 kg of a petroleum oil made from a paraffinic type crude oil by vacuum distillation, selective refining, solvent dewaxing and finishing hydrotreating, having a viscosity of 10.6 µm / s at 100 ° C, a viscosity index of 92 and a pour point - 18 ° C and 595 kg of 12-hydroxystearic acid and 91 kg of lithium hydroxide monohydrate. After closing the valves, heating commenced. The saponification reaction was carried out at the temperature of 165 ° C and pressure of 0.6 MPa for 1 hour. After the saponification process was completed, the water was evaporated by reducing the pressure. Then the content of the contactor was heated to 210 ° C and the soaps dissolving process was carried out for 40 minutes. The obtained soap concentrate was forced into the mixer I containing 3.900 kg of the oil with the properties as above, heated to the temperature of 160 ° C. After the soaps were dispersed in the oil, the contents of the mixer were cooled to 150 ° C and directed to mixer II, followed by dynamic cooling to 90 ° C. While cooling, at a temperature of 140 ° C, 35 kg of phenylbetanaphthylaunine were added, at a temperature of 120 ° C, 140 kg of a 50% oily solution of lithium alkylbenzene sulfonate and 14 kg of a composition containing low molecular weight polyethylene with an average molecular weight of 2,500 obtained by high pressure polymerization were added. polyethylene, and a high molecular weight polymer with an average molecular weight of 43,000, obtained by high pressure and ethylene polymerization. After cooling to 90 ° C, the grease was homogenized using a shear valve-type homogenizer at a pressure of 15 MPa. The produced lubricant has penetration at 25 ° C after kneading 269 mm / 10, drop point 194 ° C and oil separation at 100 ° C within 24 hours 2.6% by mass.

Przykład II. Do reaktora wprowadzono 6.400 kg oleju naftowego o lepkości 140 mm2/s w temperaturze 50°C, wskaźniki lepkości 89 i temperaturze krzepnięcia - 16°C oraz 145 kg kwasu benzoesowego. Rozpuszczanie kwasu w oleju prowadzono w temperaturze 60°C a następnie wprowadzono porcjami 1050 kg 50%-owego roztworu olejowego cyklicznego stearynianu glinu (^wytworzonego w reakcji izopropanolanu glinu w środowisku olejowym z kwasem stearynowym i wodą oraz następną kondensacje). Reakcję kwasu benzoesowego z cyklicznym stearynianem glinu prowadzono ogrzewając zawartość reaktora do temperatury 200°C. Temperaturę 200°C utrzymywano przez 0,5 godziny, a następnie chłodzono dynamicznie. Po ochłodzeniu do temperatury 150°C smar przetłoczono do mieszalnika. W trakcie chłodzenia smaru w mieszalniku, w temperaturze 130°C, wprowadzono 0,15 kg polietylenu niskocząsteczkowego o średniej masie cząsteczkowej 3.700, uzyskanego na drodze depolimeryzacji polietylenu wysokocząsteczkowego, oraz 0,3 kg ty sokocząsteczkowego polietylenu o średniej masie cząsteczkowej 58.000 uzyskanego na drodze wysokocząsteczkowej polimeryzacji etylenu oraz 100 kg 50%-owego roztworu olejowego dwualkilodwutiofosforanu cynku i 150 kg 50%-owego roztworu olejowego alkilobenzosulfonianu amoniowego. Smar po ochłodzeniu do temperatury 70°C, homogenizowano w homogenizatorze typu zaworu, ścinającego przy ciśnieniu 10 MPa. Wytworzony smar posiada penetrację w temperaturze 25°C po ugniataniu 288, temperaturę kropienia 246°C oraz wydzielanie oleju w temperaturze 100°C, w ciągu 24 godzin 1,9% masowych.Example II. 6.400 kg of petroleum oil with the viscosity of 140 mm 2 / s at the temperature of 50 ° C, the viscosity index of 89 and the pour point - 16 ° C, and 145 kg of benzoic acid were introduced into the reactor. Dissolving the acid in the oil was carried out at a temperature of 60 ° C and then 1050 kg of a 50% oily solution of cyclic aluminum stearate (prepared by reaction of aluminum isopropoxide in an oily medium with stearic acid and water and subsequent condensation) were introduced in portions. The reaction of benzoic acid with cyclic aluminum stearate was carried out by heating the contents of the reactor to a temperature of 200 ° C. The temperature of 200 ° C was held for 0.5 hours and then dynamically cooled. After cooling to 150 ° C, the grease was forced into a mixer. While cooling the lubricant in the mixer at 130 ° C, 0.15 kg of low-molecular polyethylene with an average molecular weight of 3,700, obtained by depolymerization of high-molecular-weight polyethylene, and 0.3 kg of high-molecular polyethylene with an average molecular weight of 58,000 obtained by means of high-molecular weight, were introduced. ethylene polymerization and 100 kg of a 50% oil solution of zinc dialkyl dithiophosphate and 150 kg of a 50% oil solution of ammonium alkyl benzosulfonate. After cooling to 70 ° C, the lubricant was homogenized in a valve-type homogenizer, shear at a pressure of 10 MPa. The produced grease has a penetration at 25 ° C after kneading 288, a dripping point of 246 ° C and oil evolution at 100 ° C, within 24 hours 1.9% by mass.

Przykład III. Do reaktora wprowadzono 5.500 kg oleju naftowego, o lepkości kinematycznej 15,5 mm2/s w temperaturze 100°C, wskaźniku lepkości 95 i temperaturze krzepnięcia -18°C oraz 510 kg alkoholu tłuszczowego, uzyskanego na drodze uwodornieniaExample III. 5.500 kg of petroleum oil with a kinematic viscosity of 15.5 mm2 / s at a temperature of 100 ° C, a viscosity index of 95 and a pour point of -18 ° C and 510 kg of fatty alcohol obtained by hydrogenation were introduced into the reactor.

162 672 kwasów tłuszczowych łoju. Zawartość reaktora ogrzewano do temperatury 85°C, do całkowitego rozpuszczenia alkoholu tłuszczowego, po czym, przy intensywnym mieszaniu wprowadzono 290 kg 2,4-dwuizocyjanianu toluilenu. Reakcję z dwuizocyjanianem prowadzono w temperaturze 120°C w ciągu 2 godzin. Następnie zawartość reaktora ochłodzono do temperatury 100°C i dodano 630 kg 10%-owej emulsji etylenodwuaminy w oleju o własnościach jak wyżej. Reakcje z etylenodwuaminą prowadzono w ciągu 1 godziny, utrzymując temperaturę 100°C. Następnie zawartość reaktora ogrzano do 180°C. Dyspergowanie zagęszczacza w oleju prowadzono chłodząc jednocześnie wytworzony smar do temperatury 70°C. W temperaturze 160°C dodano 3,5 kg niskocząsteczkowego polietylenu o średniej masie cząsteczkowej 2.200, wytworzonego na drodze depolimeryzacji polietylenu wysokocząsteczkowego i 0,05 kg polietylenu wysokocząsteczkowego o średniej masie cząsteczkowej 63.000, wytworzonego na drodze polimeryzacji niskociśnieniowej wobec katalizatora Zieglera oraz 35 kg N,N'-czterometylo pp'-dwuaminodwufenylometanu. Po ochłodzeniu do temperatury 70°C, smar poddano homogenizacji przy zastosowaniu homogenizatora typu zaworu ścinającego, przy ciśnieniu 15 MPa. Wytworzony smar posiada penetrację w temperaturze 25°C po ugniataniu 265°C, temperaturę kropienia 247°C, oraz wydzielaniu oleju w temperaturze 100°C w ciągu 30 godzin 0,8% masowych.162,672 tallow fatty acids. The contents of the reactor were heated to 85 ° C until the fatty alcohol was completely dissolved, then 290 kg of toluene-diisocyanate were introduced with vigorous stirring. The reaction with the diisocyanate was carried out at 120 ° C for 2 hours. Then the contents of the reactor were cooled to 100 ° C and 630 kg of a 10% ethylene diamine in oil emulsion having the above properties were added. Reactions with ethylenediamine were carried out for 1 hour, maintaining the temperature at 100 ° C. The reactor contents were then heated to 180 ° C. The dispersion of the thickener in the oil was carried out while simultaneously cooling the produced lubricant to the temperature of 70 ° C. At a temperature of 160 ° C, 3.5 kg of low molecular weight polyethylene with an average molecular weight of 2,200, made by depolymerization of high molecular weight polyethylene and 0.05 kg of high molecular weight polyethylene with an average molecular weight of 63,000, made by low-pressure polymerization with a Ziegler catalyst, and 35 kg of N were added, N'-tetramethyl pp'-diaminodiphenylmethane. After cooling to 70 ° C, the grease was homogenized using a shear valve type homogenizer at a pressure of 15 MPa. The produced lubricant has penetration at 25 ° C after kneading 265 ° C, drop point 247 ° C, and oil separation at 100 ° C within 30 hours 0.8% by weight.

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz Cena 10 000 złPublishing Department of the Polish Patent Office of the Republic of Poland Circulation 90 copies Price PLN 10,000

Claims

Patent claim

Method for the production of lubricants For rolling and slide bearings with high structural stability by thickening deeply refined paraffinic oils with a simple and complex or synthetic soap thickener, characterized in that during the production of the thickener in the oil, preferably during the dispersion of the thickener in the oil, 0, 01-3% by weight, preferably 0.05-1% by weight of a low molecular weight polyethylene composition with an average molecular weight below 6000, preferably 2000-4000 or high molecular weight polyethylene with an average molecular weight above 10,000, preferably 20,000-100,000, while keeping the weight ratio of low and high molecular weight polyethylene 1: 0.1-3, preferably 1: 0.2-1.