Технологии и оборудование для производства биоразлагаемых пластичных смазок

Abstract

Показано, что биоразлагаемые пластичные смазочные материалы (БПСМ) целесообразно создавать на базе смеси растительных и минеральных масел (смешанная дисперсионная среда) с выбором определенного соотношения между их содержанием, а также с использованием одинарных или гетерогенных дисперсных фаз, исходя из заданного уровня работоспособности смазки (реологических и трибологических свойств) и требуемой скоротечности процесса биодеструкции продукта. При этом технологический цикл получения смазки должен обеспечивать минимальное воздействие высоких температур и воды на растительный компонент дисперсионной среды. С целью реализации этого подхода применен способ получения биоразлагаемых мыльных пластичных смазок, в котором щелочной компонент вводится в реакционную массу не в виде традиционно используемого водного раствора, а в составе масляной суспензии. Данный технологический прием проиллюстрирован на примере технологий получения БПСМ на кальциевом (смазка СОЛИДОЛ БИО), литий-кальциевом (смазка OIMOL LC BIO) и комплексном сульфонат кальциевом (смазка OIMOL KSC BIO) загустителях. Реологические и трибологические свойства разработанных БПСМ находятся на уровне их аналогов, изготовленных на базе минерального масла, при биоразлагаемости БПСМ примерно в 5,5 раза выше. Разработано и изготовлено технологическое оборудование лабораторного (мощность 10 кг/цикл) и промышленного (мощность 200 и 2500 кг/цикл) типа. Отличительной особенностью данного оборудования является наличие в нем подсоединенного к циркуляционному контуру по системе байпас диспергирующего контура с гидродинамическим диспергатором, реализующим эффект кавитации с возможностью диспергирования компонентов реакционной массы до наноразмерного уровня. Организован промышленный выпуск БПСМ на загустителях различного вида (кальциевый, литий-кальциевый, комплексный сульфонат кальциевый, комплексный литиевый) в соответствии с разработанными технологиями.= It is shown that it is advisable to create the biodegradable greases (the BG) on the basis of the mixture of the vegetable and mineral oils (the mixed dispersion medium) with the choice of the certain ratio between their content, as well as using the single or heterogeneous dispersed phases, based on a given level of the performance of the BG (the rheological and tribological properties) and the required transience of the biodegradation process of the product. At the same time the technological cycle of the obtaining of the greases should ensure the minimal influence of the high temperature and water on the vegetable component of the dispersion medium. For the purpose of the implement of this approach the producing method of the biodegradable soap greases has been applied, in which the alkaline component is introduced into the reaction mass not in the form of the traditionally used aqueous solution, but as the part of the oil suspension. This technological technique is illustrated by the example of the producing technologies of the BG on the calcium (the grease СОЛИДОЛ БИО), lithium-calcium (the grease OIMOL LC BIO) and complex calcium sulfonate (the grease OIMOL KSC BIO) thickeners. The rheological and tribological properties of the developed BG are at the level of their analogues made on the basis of mineral oil with the biodegradability of BG approximately 5.5 times higher. The technological equipment of laboratory (capacity 10 kg/cycle) and industrial (capacity 200 and 2500 kg/cycle) types has been developed and manufactured. The distinctive feature of this equipment is the presence in it of the dispersing circuit connected to the circulation circuit via the bypass system and containing the hydrodynamic disperser that implements the cavitation effect with the possibility of the dispersing of the reaction mass components to the nanosized level. The industrial production of the BG on the thickeners of various types (calcium, lithium-calcium, complex calcium sulfonate, complex lithium) has been organized in accordance with the developed technologies.