СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО СТЕКЛА ИЗ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ РУД.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности, к пластичным смазкам, работающих при повышенных температурах, содержащей нефтяное масло (И-20А) (61%) и загуститель дистиллированные жирные кислоты хлопкового масла (ДЖК) (13,4%), полученный в результате гидролиза с водой (3,6%) изопропилат алюминия Al(OC3H7)3 (9,4%) и нейтрализованную низкомолекулярной бензойной кислотой (НВZ) (12,6%) в качестве комплексообразователя. Техническим результатом настоящего изобретения является получение пластичной смазки на основе воспроизводимого сырья – дистиллированных жирных кислот хлопкового масла, не уступающей по своим прочностным свойствам и коллоидной стабильности известным алюминиевым комплексным смазкам и превосходящей их по экологическим показателям.

Изобретение относится к области много-целевых смазочных материалов, в частности к пластичным смазкам для узлов трений машин и механизмов, работающих при повышенных температурах.
Комплексные алюминиевые смазки являются одним из видов пластичных смазок на мыльной основе, кроме водостойкости, химической стабильности и хороших защитных свойств, присущие обычным алюминиевым смазкам, имеют высокую термическую, механическую и коллоидную стабильность.
Известны пластичные смазки на основе алюминиевых мыл, представляющие собой комплексные соединения. Предложены способы получения комплексных алюминиевых мыл, используя смеси жирных кислот с длиной цепи от С12 до С24 (1 моль) и двухокисных оксикислот с длиной цепи от С2 до С6 (3-15 молей). Комплексные алюминиевые мыла могут быть приготовлены осаждением щелочных растворов смесью кислот. Такое мыло перед его применением для загущения масел может быть промыто и обезвожено. Для удаления влаги из комплексных мыл лучше использовать метод замещения воды другим растворителем. Воду замещают ацетоном, после чего мыло разбавляют маслом, отгоняют растворитель и мыльно-масляную суспензию пропускают через коллоидную мельницу. Наиболее удобно использовать для приготовления комплексных алюминиевых мыл стеариновую и янтарную кислоты. При загущении минерального масла 5-20% такого комплексного мыла могут быть получены консистентные смазки, имеющие температуру каплепадения в пределах от 55 до 1500С [1].
Температура плавления рассматриваемых пластичных смазок и диспергируемость комплексных мыл в маслах зависят от молярных отношений одно- и двухосновных кислот.
Известны пластичные смазки, для получения комплексного алюминиевого мыла, в которых водные растворы смеси мыл щелочных металлов низкомолекулярных ароматических карбоновых кислот и высокомолекулярных кислот осаждают совместно алюминиевой солью. В качестве примера можно указать бензоатстеарат алюминия, толуатстеарат алюминия и дидодецилбензолсульфонат алюминия [2].
Недостатком указанных смазок является применение в качестве компонента органической кислоты дорогостоящих синтетических жирных кислот, представляющих также экологическую опасность.
Прототипом к заявленному изобретению является комплексная алюминиевая пластичная смазка на основе нефтяного масла и комплексного алюминиевого мыла (кAl - мыло), синтетических жирных кислот фракций С10 - С20 и низкомолекулярной бензойной кислоты (НВZ) в качестве коплексобразователя [3].
Недостатком прототипа является его низкая биоразлагаемость, ограниченность сырьевой базы и относительно высокая себестоимость основного компонента - синтетических жирных кислот.
Цель изобретения - создание пластичной смазки для обеспечения надёжной работы узлов трений машин и механизмов на основе доступной и воспроизводимой сырьевой базы.
Поставленная цель достигается тем, что пластичная смазка на основе нефтяного масла и алюминиевого мыла, бензойной кислоты – коплексообразователь, синтезирована на основе дистиллированных жирных кислот (ДЖК) хлопкового масла, являющихся вторичным продуктом производства хлопкового масла.
Технология синтеза кАl – смазки включает смешение нефтяного масла (61%), высокомолекулярных ДЖК (13,4%), частичный гидролиз изопропилата алюминия Al(OC3H7)3 (9,4%) с дистиллированной водой (3,6%) с последующей их нейтрализацией низкомолекулярными карбоновыми кислотами (12,6%) (НВZ), при этом, бензойная кислота применяется в качестве комплексообразователя.
Основные физико-химические характеристики ДЖК приведены в табл.1.
Характеристики дистиллированных жирных кислот хлопкового масла
Таблица 1
№
п/п Показатели Дистиллированные кислоты
1. Цвет Светло-желтый
2. Кислотное число, мг КОН/г 191,5
3. Число омыления, мг КОН/г 196,3
4. Йодное число, гI2/100мг 106,4
5. Содержание госсипола, %масс. отс.
6. Содержание влаги, %масс. 0,25
7. Содержание жирных кислот, %масс:
● Лауриновая С17 1,5
● Миристиновая С13 1,6
● Пальмитиновая С16 30,3
● Пальмитолеиновая С1.6:1 1,0
● Стеариновая С17 3,0
● Олеиновая С17:2 22,0
● Линолевая С18:2 40,6

Сравнительные характеристики заявленной кАl – смазки на основе ДЖК хлопкового масла и эталонных образцов типа Алюмол приведены в таблице 2.
Заявленная кАl – смазка на основе кАl – мыла и бензойной кислоты не уступает эталонным образцам. По ряду характеристик превосходят эталонные образцы (таблица 2).
Сравнительные характеристики товарной смазки Алюмол и заявленной комплексной алюминиевой пластичной смазки
Таблица 2
Характеристики Эталонный образец Заявленные образцы
кАl – смазка Алюмол ТУ 3859011 82-89 1 2
Предел прочности на сдвиг, Па, при:
200С
800С

860
-

840
450

870
430
Коллоидная стабильность, % < 12 3,6 3,5
Температура каплепадения, 0С 240 250 245
Механическая стабильность: индекс разрушения, Кр, %
31
36
29
Индекс восстановления, Кв, % 24 23 16
*1 и 2 – параллельно приготовленные образцы.
Из таблицы 2 видно, что по прочностным свойствам заявленные образцы смазок не уступают эталонному образцу, а по показателю коллоидной стабильности превосходят соответствующий показатель прототипа.
Получение кAl-мыла осуществлялось в следующей последовательности по схеме:
Частичный гидролиз изопропилата алюминия (1- стадия):
Получение монозамещенного мыла дистиллированных жирных кислот (R1COOH):
Получение основного дизамещенного (комплексного) мыла дистиллированных жирных кислот (R1COOH) и бензойной (R2COOH) кислот (3- стадия):

(комплексное алюминиевое мыло)

1. Синицын В.В. Пластичные смазки в СССР. – М.: Химия, 1984. -192с.
2. Ищук П.Л. Технология пластичных смазок. – Киев: Наукова думка, 1996. – 248с.
3. Авторская свидетельства СССР. Способ получения комплексной алюминиевой пластичной смазки.