Патент на изобретение №2293097

(54) ПАСТА ПОЛИРОВАЛЬНАЯ ЖИДКАЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к композиционной химии, в частности к пастам, применяемым для обработки металлических изделий. Паста имеет следующий состав, мас.%: олеиновая кислота 1,5-3,0; триэтаноламин 1,5-4.0; стеариновая кислота 3,0-5.2; абразивный наполнитель (глинозем, электрокорунд, карбид кремния или их смеси) 30,0-56,4; аэросил 0,3-0,5; ланолин 1,0-4,0; вода остальное. Достигается повышение эффективности полирования металлических изделий и качества обрабатываемых поверхностей. 2 табл.

Изобретение относится к композиционной химии, в частности к пастам, применяемым для обработки металлических изделий, например для предварительного или окончательного полирования столовых приборов из нержавеющей стали с зеркальным блеском.

К основным требованиям, предъявляемым полировальным пастам вышеуказанного назначения, относятся нетоксичность, высокая полирующая способность, стойкость и экономическая эффективность как в процессе получения, так и при ее использовании. Кроме того, в течение трех месяцев она не должна расслаиваться.

Эффективность полирования зависит от химической активности жидких компонентов абразивной пасты и суспензии, поэтому в состав последних вводят такие вещества, как олеиновая кислота, стеарин и др. Для улучшения смазывающих свойств доводочных смесей в них обязательно вводят масла или жиры животного происхождения, добиваясь оптимальной вязкости доводочной смеси.

Абразивные доводочные пасты, используемые в машиностроении и приборостроении, содержат такие компоненты, как олеиновая кислота, парафин, стеарин, керосин, масло (касторовое, костное). Содержание абразива в грубых и средних пастах составляет 50-80%, в тонких пастах 15-20%. Для доводки деталей топливной аппаратуры используется следующий состав пасты, %: № М28 – электрокорунд 70, олеиновая кислота 20, парафин 9 и керосин 1; № М1 – окись алюминия 14, олеиновая кислота 14, говяжий жир 46, парафин 14 и керосин 12 /с.238 -239. Справочник. Абразивная и алмазная обработка материалов. Под ред. Резникова А.Н. М.: Машиностроение, 1977. 392 с./

Для доводки используют также абразивные суспензии, в которых абразив (не более 10% по массе) находится в жидкой среде во взвешенном состоянии. При доводке металлов в качестве жидкой среды используют керосино-масляную смесь с добавкой 3-5% олеиновой кислоты. При доводке деталей из мягких материалов (цветных сплавов, незакаленной стали и т.п.) применяют более мягкие абразивные материалы – окись алюминия, окись хрома, естественный корунд. Эти же материалы используют для окончательной доводки высокоточных стальных деталей, где требуется получение наиболее низкой шероховатости поверхности при съеме минимальных припусков.

Полировальные пасты /с.161-164. Марченков В.И. Ювелирное дело. Высш. шк. 1984/, используемые на ювелирных предприятиях, содержат тонкие абразивные порошки (оксид хрома, оксид железа, оксид кремния), жировые связки (стеарин, парафин, техническое сало, цезерин, воск, окисленный петролатум) и специальные добавки (двууглекислая сода и олеиновая кислота, которые вводятся для активизации процесса полирования, скипидар и керосин – для изменения вязкости). Пасты наносятся на полировальные круги во время вращения круга. При полировании изделий из драгоценных металлов для первичной и основной обработки поверхности служат пасты ГОИ, для окончательной доводки – крокусные пасты (оксид кремния, парафин, минеральное масло, цезерин, оксид железа). Состав паст выбирается в зависимости от твердости полируемых сплавов.

Наиболее близким по технической сущности является «Способ получения жидких водосмываемых абразивных паст» /А.с. СССР №975767, С 09 G 1/02, пример 21, включающий компоненты, вес.%: микропорошок ЭБМ-28 – 40, синтетические жирные кислоты – 4, олеиновая кислота – 4, этиленгликоль – 0,5, триэтаноламин – 2, вода – 49,5. Рекомендованный состав аналога изобретения обеспечивает снижение пенообразования в пасте и повышение производительности полирования. Паста считается готовой, если в ней полностью отсутствуют воздушные включения. Достигнутые количественные показатели пасты в описании не приведены.

Изобретением обеспечивается технический результат – улучшение качества обрабатываемых поверхностей и повышение эффективности полирования металлических изделий.

Необходимый технический результат достигается тем, что в пасте полировальной жидкой, содержащей абразивный наполнитель, олеиновую и стеариновую кислоты, триэтаноламин и воду, в соответствии с изобретением в качестве абразивного наполнителя паста содержит наполнитель, выбранный из группы: глинозем, электрокорунд, карбид кремния или их смеси, а также паста содержит аэросил и ланолин при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: олеиновая кислота – 1,5-3,0; триэтаноламин – 1,5-4,0; стеариновая кислота – 3,0-5,2; абразивный наполнитель – 30,0-56,4; аэросил – 0,3-0,5; ланолин – 1,0-4,0; вода – остальное.

В реализации предложенного технического решения могут быть использованы, например, следующие материалы:

Кислота стеариновая техническая (стеарин – ГОСТ 6485 – 85); t_пл 69,6°C; t_кип 376,1°С; плотность при 20°С, г/см³ – 0,847; d²⁰ ₄ 1,4299.

Кислота олеиновая (реактивы – ГОСТ 10475-75); t_пл – 14°C; t_кип 288/100°C; плотность при 18°С, г/см³ – 0,895; d²⁰ ₄ 1,463; t_крис – 9-16°С; содержание жирных кислот в расчете на олеиновую (С₁₈Н₃₄O₂), %, не менее – 98.

Триэтаноламин (МРТУ 6-02-403-67) – бесцветная вязкая гигроскопическая жидкость; плотность при 20°С, г/см³ 1,095-1,135; t_пл 21,2°C; t_кип 360°С; d²⁰ ₄ 1,124; хорошо растворяется в воде и спирте; вещество, улучшающее смываемость пасты.

Ланолин (ОСТ 17-449-81) – желтая мазеобразная масса; t_пл 35-37°С; плотность 0,94-0,97 г/см³.

Аэросил (А-175, А-300, А-380 – ГОСТ 14922-77).

В качестве абразивного наполнителя может быть использовано:

– глинозем (окись алюминия) марки Г00, Г0, Г1, Г2 и Г3 по ГОСТ 6912-74;

– электрокорунд нормальный марки М-5, карбид кремния черный марки М-14 или их смеси зернистостью от 1 до 5 мкм (ГОСТ 3647-71);

Вода питьевая ГОСТ 4386-81.

Заявляемое техническое решение проиллюстрировано на трех примерах.

Жидкую полировальную пасту получают следующим образом.

В смеситель загружают отмеренное количество воды, нагревают ее до температуры 80-90°С, включают мешалку и загружают предварительно расплавленные стеариновую кислоту и ланолин, а также олеиновую кислоту. Смесь перемешивают в течение 15 мин. Затем, не выключая мешалку, в смеситель загружают триэтаноламин и аэросил, перемешивают еще 15 мин. Не прекращая перемешивание частями в смеситель загружают абразивный наполнитель. Потом содержимое смесителя перемешивают в течение двух часов при температуре 65±10°С. После чего смесь охлаждают до температуры не выше 50°С и сливают в емкость.

В табл.1 приведены предложенные компоненты, использованные в примерах, а в табл.2 – свойства пасты.

С использованием указанных компонентов получают пасту жидкую с повышенной абразивной способностью, обеспечивающей повышенную эффективность полирования, и с улучшенной характеристикой смываемости пасты. Эта паста весьма экономична.

Полирование изделий проводят механическим путем на вращающихся хлопчатобумажных или сизалевых кругах, на которые рекомендованную пасту наносят методом распыления.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного технического решения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявленной жидкой пасте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений / Ардашников Б.Н. и др. Полирование жидкими пастами с осциллирующим движением полировального круга. В кн.: Труды ВНИИМАШ. Л.: Машиностроение, 1982; Справочник по триботехнике: В 3-х т. Под общей ред. Хебеды М. и др. М.: Машиностроение. 1990; Химическая энциклопедия: В 5 т. М.: Сов. энциклопедия. 1988-1999; Энциклопедия полимеров: В 3 т. М.: Сов. энциклопедия. 1972-1977; Житник Н.И. и др. Справочник по обработке пластмасс. Киев: Техника, 1988/, совпадающих с отличительными от прототипа признаками предложенной пасты.

Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками предлагаемого изобретения преобразований на достижение технического результата. Не известны полировальные жидкие пасты, обеспечивающие достижение поставленной цели, что свидетельствует об удовлетворении критерия «изобретательский уровень».

Заявленное техническое решение может быть использовано на предприятиях по производству художественных металлоизделий и художественной промышленности, оно раскрыто в материалах заявки с полнотой, достаточной для его осуществления. Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию изобретения «промышленная применимость».

Формула изобретения

Паста полировальная жидкая, содержащая абразивный наполнитель, олеиновую и стеариновую кислоты, триэтаноламин и воду, отличающаяся тем, что в качестве абразивного наполнителя паста содержит наполнитель, выбранный из группы глинозем, электрокорунд, карбид кремния или их смеси, а также паста содержит аэросил и ланолин при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: