Патент на изобретение №2196808

(54) КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам, а именно к составам концентратов смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых при механической обработке металлов. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов содержит, мас.%: масло минеральное 15-30, продукт обработки жирных кислот растительных масел фракции С₁₂-С₁₈ диэтаноламином при температуре 130-150^oС 20-30, гликоли 5-15, полиоксиэтилированные алкилфенолы 0,1-4,0, моноэтаноламин 9-14, жирные кислоты растительных масел 2-6, борная кислота 5-9, двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты 2-10, пеногаситель 0,1-0,2, вода остальное. Предложен стабильный концентрат СОЖ с улучшенными антикоррозионными характеристиками и стойкостью к биопоражению, обладающий высокой устойчивостью к истощению в процессве эксплуатации. 4 табл.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам, а именно к составам концентратов смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых при механической обработке металлов.

Известен концентрат СОЖ для механической обработки металлов, включающий минеральное масло, продукт реакции триэтаноламина с ненасыщенной жирной кислотой или кислотами таллового масла, моноэтаноламином, борную кислоту, триэтаноламин, бис-(алкилполиоксиэтилен)-фосфат – Окисфос КД-6 и воду (пат. РФ N 13833779 кл.10 M173/00, 1995 г.). Данный концентрат имеет недостаточную биостойкость и неудовлетворительные антикоррозионные характеристики.

Известен концентрат СОЖ для механической обработки металлов, содержащий минеральное масло, воду, жирную кислоту, моноэтаноламин, борную кислоту или смесь борной кислоты с неионогенным поверхностно-активным веществом (НПАВ) при их массовом соотношении (2,5-14):1 (пат. РФ 2041252 М.кл⁵ С 10 М 173/00, 1995 г.). Данный концентрат имеет неудовлетворительные антикоррозионные характеристики.

Известен концентрат СОЖ для механической обработки металлов, содержащий продукт обработки жирных кислот растительных масел фракции C₁₂-C₁₈ диэтаноламином при температуре 130-150^oС, минеральное масло, гликоли, полиоксиэтилированный алкилфенол с 4-боксиэтильными группами, продукт взаимодействия борной кислоты с алканоламинами при температуре 95-105^oС, жирную кислоту фракции C₁₂-C₂₀, спирт (пат. РФ 2107715 М.кл⁶ С 10 М 173/00, 1998 г. ). Данный концентрат не обладает достаточной устойчивостью к истощению в процессе эксплуатации.

Наиболее близким к заявляемому изобретению составом того же назначения по совокупности существенных признаков является концентрат СОЖ для механической обработки металлов (пат. РФ N 1807724, М.кл⁵ C 10 М 173/00, 1995 г.), содержащий продукт обработки олеиновой кислоты или жирных кислот растительных масел фракции C₁₂-C₁₈ диэтаноламином при температуре 130-150^oС, нефтяное масло, борную кислоту, полиоксиэтилированный алкилфенол с 4-6 оксиэтильными группами, полиэтиленгликоль, фенилкарбинол и воду. Недостатком этого концентрата также являются недостаточные биостабильность и антикоррозионные характеристики.

Заявленное изобретение решает задачу создания стабильного концентрата СОЖ с улучшенными антикоррозионными характеристиками и стойкостью к биопоражению, обладающего высокой устойчивостью к истощению в процессе эксплуатации. Техническим результатом, достигаемым изобретением, является расширение ассортимента СОЖ, используемых для механической обработки металлов, с улучшенными антикоррозионными характеристиками и стойкостью к биопоражению, устойчивостью к истощению.

Указанный технический результат достигается тем, что концентрат СОЖ для механической обработки металлов, содержащий продукт обработки жирных кислот растительных масел фракции C₁₂-C₁₈ диэтаноламином при температуре 130-150^oС, масло, полиоксиэтилированные алкилфенолы, борную кислоту и воду, содержит также в качестве масла масло минеральное, гликоли, моноэтаноламин, жирную кислоту фракции C₁₂-C₁₈, двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты и пеногаситель при следующем соотношении, мас.%:
Масло минеральное – 15-30
Продукт обработки жирных кислот растительных масел фракции ₁₂-C₁₈ диэтаноламином при температуре 130-150^oС – 20-30
Гликоли – 5-15
Полиоксиэтилированные алкилфенолы – 0,1-4,0
Моноэтаноламин – 9-14
Жирные кислоты растительных масел фракции C₁₂-C₁₈ – 2-6
Борная кислота – 5-9
Двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты – 2-10
Пеногаситель – 0,1-0,2
Вода – Остальное
Исследования свойств заявляемого концентрата СОЖ и его водных эмульсий показали, что введение в известный состав гликолей, моноэтаноламина, жирных кислот растительных масел фракции C₁₂-C₁₈ и двузамещенного алифатического эфира фосфорной кислоты приводит к значительному улучшению антикоррозионных свойств при одновременном повышении биостойкости, введения жирных кислот и пеногасителя улучшает также стабильность рабочих эмульсий в процессе эксплуатации.

При изготовлении заявляемого концентрата СОЖ использовались:
масла индустриальные с вязкостью при 40^oС 13-25 сСт по ГОСТ 20799-88;
моноэтаноламин по ТУ 6-02-915-84;
диэтаноламин по ТУ 6-09-2652-86;
борная кислота по ГОСТ 18704-78;
пеногаситель по ТУ 6-02-1-529-86;
двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты по ТУ 2435-259-0573458-98.

В качестве жирных кислот растительных масел фракции C₁₂-C₁₈ использовались:
кислота олеиновая техническая по ГОСТ 7580-91,
кислоты жирные талловые по ГОСТ 14845-79,
кислота олеиновая марки Б-115 по ТУ 9145-172-4731297-94.

В качестве гликолей использовались:
полигликоли очищенные по ТУ 2422079-05766801-98,
этиленгликоль по ГОСТ 19710-83,
диэтиленгликоль по ГОСТ 10136-77.

В качестве полиоксиэтилированных алкилфенолов использовались:
неонол АФ 9-6 по ТУ 2483-077-057668-01-98,
эмульгатор ОП-4 по ТУ 6-02-997-90.

Концентрат СОЖ получают путем смешения компонентов в аппаратах с механическим перемешиванием и паровым обогревом: моноэтаноламин и борная кислота смешиваются при температуре 85-95^oС, остальные компоненты последовательно вводят в состав при температуре 40-60^oС при перемешивании после введения каждого компонента до однородной массы.

Для проведения испытаний были приготовлены концентраты СОЖ, составы которых приведены в табл.1.

Результаты испытаний предлагаемых составов в сравнении с известным изложены в табл.2, 3 и 4. Для испытаний были приготовлены 3%-ные водные эмульсии концентратов СОЖ.

Для приготовления эмульсий использовали воду жесткостью 4,6 мг-экв/л.

Испытания на биостойкость производились по ГОСТ 9.085-76. При определении биостойкости составов использовались в качестве культуры аэробных бактерий – культура Psevdomonas aeroginasa, в качестве плесневых грибов – культура Penecilium chrysogenum и Cladosporium resinae. Оценка производилась по диаметру зоны ингибирования роста микроорганизмов.

Склонность к пенообразованию и устойчивость пены определялись по методике, изложенной в ТУ 38.101878-83, в 3%-ных водных эмульсиях.

Другие характеристики, приведенные в табл. 2, определялись по ГОСТ 6243-75.

Оценка стабильности водных эмульсий производилась на основании результатов показателей качества эмульсий, подвергнутых старению по методике, изложенной в п.3.3 ТУ 38 101197-76, а также на основании результатов производственных испытаний.

Полученные результаты испытаний показывают, что предлагаемые составы концентратов СОЖ в сравнении с известным составом более устойчивы к истощению в процессе эксплуатации, имеют более высокие антикоррозионные характеристики и биостойкость.

Формула изобретения

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий продукт обработки жирных кислот растительных масел фракции C₁₂-С₁₈ диэтаноламином при температуре 130-150^oС, масло, полиоксиэтилированные алкилфенолы, борную кислоту и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве масла масло минеральное, гликоли, моноэтаноламин, жирные кислоты растительных масел фракции С₁₂-С₁₈, двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты и пеногаситель при следующем соотношении мас. %:
Масло минеральное – 15-30
Продукт обработки жирных кислот растительных масел фракции ₁₂-С₁₈ диэтаноламином при температуре 130-150^oС – 20-30
Гликоли – 5-15
Полиоксиэтилированные алкилфенолы – 0,1-4,0
Моноэтаноламин – 9-14
Жирные кислоты растительных масел фракции C₁₂-C₁₈ – 2-6
Борная кислота – 5-9
Двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты – 2-10
Пеногаситель – 0,1-0,2
Вода – Остальное

РИСУНКИ