СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК C10M173/00 C10M173/00 C10M133/08 C10M137/04 C10M129/06 C10M129/60 C10N40/20 

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), применяемым в процессе холодной обработки волочением проволоки из красной меди, латуни, бронзы, и железной проволоки с медным покрытием.

Известны СОЖ, применяемые для холодной обработки металлов на основе воды с добавлением поверхностно-активного вещества (ПАВ) и окислителя [1]. Однако эти СОЖ неэффективны, так как выделяющийся из СОЖ кислород, обладая высокой химической активностью, приводит к образованию на поверхности пленки окислов, которые ускоряют износ волоков и изменяют электрические характеристики медной жилы.

Получают также СОЖ обычно последовательным смешением компонентов и добавлением в вещество, например, препарата "БВ", 0,5% перекиси водорода и других ПАВ для усиления моющих свойств, а также катализаторов, ускоряющих процесс разложения перекиси водорода с образованием атомарного кислорода [1].

Известна также СОЖ следующего состава [2] мас.%: растительное подсолнечное масло 10-12, ПАВ (Са-Na-мыло) 3-5, вода остальное.

СОЖ получают также последовательным раствоpением мыла в растительном подсолнечном масле при температуре до 40^оС и эффективным смешением образующейся массы с обессоленной водой до получения устойчивой водно-масляной эмульсии.

Однако известная и применяемая на практике СОЖ [2] не устраняет возникновения слоя окиси на поверхности волочильного материала и не создает стабильный тонкий защитный слой, который бы в максимальной степени препятствовал окислению. Для такой СОЖ характерен повышенный переход ионов меди в водно-масляную эмульсию. Это приводит к нарушению равновесия между внутренней и внешней фазами эмульсии, мелкие капли растительного подсолнечного масла превращаются в крупные и эмульсия преждевременно расслаивается. Недостатком этой композиции является и низкая термостойкость, что сокращает срок ее эксплуатации и ускоряет переход ионов меди в рабочую эмульсию. Повышенное содержание ионов меди в отработанной волочильной эмульсии затрудняет ее утилизацию и сбыт.

Цель изобретения - создание композиции и технологии получения СОЖ с повышенным ресурсом работы за счет повышения ее термостабильности и устойчивости к расслаиванию.

Указанная цель достигается тем, что СОЖ для волочения проволоки, содержащая воду и продукт на основе подсолнечного масла, в качестве последнего содержит продукт обработки 28-42 мас.% в расчете на готовую жидкость подсолнечного масла смесью, содержащей в расчете на готовую жидкость 3,5-5,5 мас.% моноэтаноламина (МЭА), 3,5-5,5 мас.% диэтаноламина (ДЭА) и 11-15 мас.% триэтаноламина (ТЭА) и дополнительно содержит трис-п-нонилфенилфосфит (ТПНФФ) и продукт обработки кислот таллового масла триэтаноламином (эмультал) и циклогексанол (ЦГ), при следующем содержании компонентов в мас.%:
Продукт обработки 28-42 мол.%
в расчете на готовую
жидкость подсолнечного
масла смесью, содержащей
в расчете на готовую
жидкость 3,5-5,5 мас.% МЭА;
3,5-5,5 мас.% ДЭА; 11,0-15,0 мас.% ТЭА 46-48
Трис-п-нонилфенил- фосфит 0,001-0,03
Продукт обработки
кислот таллового масла триэтаноламином 10-15 Циклогексанол 5-7 Вода до 100
Получение СОЖ осуществляют следующим образом.

СОЖ готовят в три стадии. На первой стадии 1/3 часть расчетного количества подсолнечного масла обрабатывают смесью, содержащей 3,5-5,5 мас.% МЭА и 3,5-5,5 мас. % ДЭА при температуре 70-90^оС, на второй стадии другую 1/3 часть подсолнечного масла обрабатывают 11-15 мас.%. ТЭА при температуре 70-90^оС с последующим добавлением циклогексанола и продукта обработки кислот таллового масла триэтаноламином (эмультала) и смешением охлажденных продуктов, полученных на первой и второй стадиях, с оставшимся количеством подсолнечного масла и с трис-п-нонилфенилфосфитом и водой при получении СОЖ следующего состава, мас.%:
Продукт обработки 28-42 мас.%
в расчете на готовую жидкость
подсолнечного масла
смесью, содержащей
в расчете на готовую
жидкость 3,5-5,5 мас.% МЭА,
3,5-5,5 мас.% ДЭА и 11-15 мас.% ТЭА 46-48
Трис-п-нонилфенил- фосфит 0,001-0,03
Продукт обработки кислот
таллового масла триэтаноламином 10-15 Циклогексанол 5-7 Вода до 100
Предлагаемую СОЖ получают по следующей схеме:
1. Получение смеси модифицированного растительного масла моно- и диэтаноламинами (смесь 1).

В трехгорлую колбу вместимостью 0,25 л, снабженную мешалкой, термометром, водяной баней, загружают 1/3 часть потребного количества растительного подсолнечного масла (ТУ 81-05-20-75), дистиллированную воду (ГОСТ 6709-72) и при температуре не выше 40^оС растворяют в течение 5 мин, затем медленно добавляют моноэтаноламин (МЭА) и диэтаноламин (ДЭА) (ТУ-6-02-915-84) и при температуре 80^оС перемешивают в течение 20 мин до прозрачности.

2. Получение смеси модифицированного растительного подсолнечного масла триэтаноламином (смесь 2).

В трехгорлую колбу емкостью 0,25 л, снабженную мешалкой, термометром, водяной баней, загружают триэтаноламин (ТЭА) (ТУ 6-02-916-79), циклогексанол (ТУ 113-03-358-83) и 1/3 часть потребного количества растительного подсолнечного масла для модификации. При температуре 80^оС перемешивают в течение 20 мин, затем в полученную смесь непрерывно добавляют "эмультал" (ТУ 6-14-1035-79 с изм. N 1) и при той же температуре перемешивают еще 30 мин до прозрачности.

3. Смешение смесей 1 и 2.

Смесь 1 при непрерывном перемешивании приливают в смесь 2 и при температуре 80^оС перемешивают 20 мин, затем добавляли оставшуюся 1/3 часть исходного растительного подсолнечного масла, в которое предварительно вводят трис-п-нонилфенилфосфит (ТУ 6-02-680-77) и перемешивают в течение 20 мин до получения прозрачной однородной жидкости.

В результате получают СОЖ со следующими показателями: Выпускная форма Однородная
прозрачная
масляная
жидкость
Вязкость
при 50^оС (ГОСТ-33-82) 75˙10^-6 мг/г Запах Специфический,
не раздражающий рН 8,2 (100% эмульсия)
по ГОСТ 6243-75
Стабильность
водной
эмульсии
с массовой
долей продукта 10% Устойчива
в течение 3 ч
по ГОСТ 6243-75
Составы СОЖ, полученные по предлагаемому способу, и их свойства приведены в таблице.

Качество СОЖ оценивали по показателям: термическая стабильность, температура, при которой происходит расслоение эмульсии на исходные компоненты при нагревании со скоростью 10^оС/мин и по устойчивости 10%-ной эмульсии к расслоению по изменению проводимости (в микросименсах) по ГОСТ 33-82, рН -7,2.

Предельное значение проводимости СОЖ до смены на новую СОЖ на практике определяли показателем 5000.

Из таблицы видно, что повышение доли модифицированного растительного подсолнечного масла неоднозначно сказывается на стабильности и работоспособности новой СОЖ. Повышение доли модифицированного растительного масла в СОЖ повышает ее термостабильность, но способность СОЖ переводить ионы меди в раствор при этом увеличивается.

Замена моно- и диэтаноламина больше сказывается на термостабильности СОЖ, введение ТПНФФ резко повышает работоспособность СОЖ. Температура синтеза СОЖ при получении смесей 1 и 2 оказывает влияние на работоспособность СОЖ, оптимальными являются температуры в интервале 70-90^оС.

Сущность изобретения: на первой стадии 1/3 часть от 28 - 42 мас.% в расчете на готовый продукт подсолнечного масла обрабатывают смесью, содержащей 3,5 - 5,5 мас.% моноэтаноламина и 3,5 - 5,5 мас.% диэтаноламина при температуре 70 - 90°С. На второй стадии другую 1/3 часть подсолнечного масла обрабатывают 11 - 15 мас.% триэтаноламина при температуре 70 - 90°С с последующим добавлением циклогексанола и продукта обработки кислот таллового масла триэтаноламином. Продукты, полученные на первой и второй стадии, охлаждают и смешивают с оставшимся количеством подсолнечного масла и с трис-n-нонилфенилфосфитом и водой. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ.