203779. lajstromszámú szabadalom • Kenőolaj-kompozíciók, főleg vasúti és hajómotorokhoz és eljárás az alapolajok előállítására
1 HU 203 779 B 2 A találmány hosszú - legalább 10 000 km - élettartamú, elsősorban vasúti és hajózási motorokban használható kenőanyag-kompozíciókra és az alapolajok előállítására szolgáló eljárásra vonatkozik. Ismeretes, hogy a belső égésű motorok kenésére szolgáló olajoknak számos, egymástól eltérő követelményeknek kell eleget tenniök és ez indokolja azt, hogy minden célra megfelelő kenőolaj nem is igen létezik. A kenéstechnikai gyakorlat megköveteli, hogy minden egyes motortípushoz olyan megfelelő kompozíció álljon rendelkezésre, amely az üzemelési körülmények ismeretében készült. Az üzemmódot illetőén a nemzetközileg is elfogadott API szerinti osztályozás az Ottó- és a Diesel-kategóriát különbözteti meg. Ezen belül a továbbiakban a csoportosításnál a motorok tervezési és gyártási időpontját, a használt üzemanyagot, az alkalmazási körülményeket és azok következményeit kell szem előtt tartani. így a Diesel-motorolajoknál fellépő csapágykorrózió, rozsdásodás, a nagy hőmérsékleten kialakuló lerakódások és a kopás okoz gondot az üzemeltetés során, ezért ezeknek a káros jelenségeknek a megszüntetése, de legalább a csökkentése a célja, a megfelelő kenőanyagok kikísérletezésének. Ismeretes például, hogy a speciális körülmények között működő vasúti és hajózási Diesel-motoroknál olyan kenőolajok alkalmazását tartják szükségesnek, amelyek kevert vagy nafténbázisú alapolajat tartalmaznak és a kompozíció TBN-száma (Total Basic Number) 15-30 mgKOH/g és kinematikus viszkozitása 50 *C-on (9,1—15,0)*10'3 m2/s (Vámos E.: Tribológiai Kézikönyv, 337-358. oldal, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1983). Korszerű és igen szigorú rendszabályok mellett működő járművek számára előállított motorolajok ismerhetők meg a 154 972 sz. magyar szabadalmi leírásból. A leírt termékek megfelelő deteigens hatással rendelkeznek még szélsőségesen nagy hőmérsékletű üzemelés esetén is. Különböző fejlesztési generációkhoz tartozó motorolajokat írnak le részletesen elemezve Coant és Klimberg a J. Am. Soc. Lubr. Eng. 28. 1. 9-20. oldalán (1972). Az ismert megoldások és a forgalomban megtalálható termékek hátránya, hogy használatuk nem biztosítja a kenőanyagok csereperiódusának megnövelését és az ebből származó műszaki és gazdasági előnyöket. Célul tűztük ki olyan kenőolaj kidolgozását, mely alkalmas arra, hogy elsősorban a Diesel-üzemű vasúti és hajózási motorok üzemanyagainak csereperiódusát megnövelje. Munkánk során megállapítottuk, hogy ennek a követelménynek megfelel egy olyan kompozíció, mely alapként olyan olajat tartalmaz, amelynek molekulatömege 530-690 és ként szulfid és tiofén típusú vegyületek formájában tartalmaz, mégpedig a szulfidkomponenst 3,5-18,5 tömeg%, míg a szervesen kötött ként 2,4-17,6 tömeg% mennyiségben. (A kénmeghatározást Bélafiné Réthy Katalin az Acta Chim. Hung., 99. 13. 1979-ben megjelent cikkében ismertetett módszer szerint végeztük.) Ez a komponens azzal az előnyös tulajdonsággal is rendelkezik, hogy bármilyen megfelelően finomított nehézolajjal keverhető. Kísérleteink azt mutatták, hogy a kitűzött célra legalkalmasabb kompozícióhoz legmegfelelőbbek azok a finomított nehézolajok, melyeknek kinematikus viszkozitása 100 'C-on (7,5—13,6)«106 m2/s, viszkozitási indexe 80-nál nagyobb és dermedéspontja - 15 “C-nál kisebb. A fenti két összetevőn kívül az elegy tartalmaz még Ca-alkil-szalicilátot vagy (II), illetve (ül) általános képletű szuperbázikus Ca-alkil-fenátot; olyan mennyiségben, hogy a kompozíció kalciumtartalma 0,15 és 0,6, célszerűen 0,22 és 0,46 m% közé essék és TBN- száma 75 és 12,4 mgKOH/g értéket mutasson. A (II) és (III) általános képletű szuperbázikus Ca-fenátok az (I) általános képletű szulfurált alkil-fenolból állíthatók elő, például Ca(OH2)-dal, illetve CaCCb-tal. Az (I), (II) és (III) általános képletekben R jelentése 9-12 szénatomszámú alkilcsoport, x, y, m és n jelentése az előállítás körülményeitől függően változik; a maximális értékek az említés sorrendjében; 9, 75, 12, 12. Az OLOA 219 jelű készítmény - amely egyike a találmányunk szerint alkalmazható kompozícióknak - például 9,25 m% kalciumot és 3,35 m% ként tartalmaz. A TBN-250 mgKOH/g érték arra utal, hogy túlsemlegesített termékről van szó, amely laza karbonátkomplex diszperziójának tekinthető. A végtermék előállításához felhasználunk még diszpergáló hatású vegyületeket - célszerűen szukcinimidet - az ilyen termékekben általánosan alkalmazott cinkvegyületeket - célszerűen cink-dialkil-ditio-foszfátot -, olyan mennyiségben, hogy a kenőolaj cinktartalma legfeljebb 0,2 tömeg% legyen, habzásgátlót és adott esetben más, önmagában ismert adalékokat. A találmány olyan kompozíciókra vonatkozik, amelyek 40-65 m%, 530-690 átlagos molekulatömegű, 20°C-on 820-1000 kg/m3 sűrűségű, 100 "C-on (1,8-3,4)* lO-5 m2/s kinematikus viszkozitású, -10 “C-nál kisebb dermedéspontú, legalább 80-as viszkozitási indexű, 2,4-17,6 m% tiofén-típusú és 35-185 tn% szulfid típusú kénvegyületet tartalmazó alapolajból, 34-59 m%, 100 *C-on (75-13,6)»106 m2/s kinematikus viszkozitású, legalább 80-as viszkozitási indexűés -12 ’C-nál kisebb dermedéspontú nehézolajból, 05- 6 m% Ca-(Ci4-is-alkil)-szalicilátból és/vagy (II), illetve (ül) általános képletű szuperbázikus Ca-alkil-fenátból - a (II) és (ül) általános képletekben R jelentése Cí-u-alkil-csoport, x jelentése legfeljebb 9, m és n egyaránt legfeljebb 12 -, 0,1-6 m% ismert diszpeigátorból és adott esetben 05-2,0 m% szerves cinkvegyületből - célszerűen cink-dialkil-ditiofoszfátból - és 0,01-2,0 m% habzásgátlóból és/vagy más, önmagában ismert adalékból állnak. (A Ca-alkil-szalicilát 14-18 szénatomos oldallánca egyenes vagy elágazó lehet. A vegyületet diszpergenssel elegyítve és olajban oldva vásároljuk SAP 3151/A megjelöléssel a londoni Shell International Chemical Company-tól.) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
