СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2002 года по МПК C10M173/02 C10M173/02 C10M129/40 C10M133/08 C10N40/22 

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям, используемым в машиностроении при механической обработке металлов.

Известна смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, содержащая полиоксиэтилированный алкилфенол - 0,15-0,25 мас.%, термически обработанный при 110-120^oС продукт, полученный при омылении смесью растворов гидроокиси натрия и моноэтаноламина или триэтаноламина при молярном соотношении 1: 1 продукта конденсации канифольного масла с малеиновым ангидридом 2,5-3,5 мас.%, вода - остальное (авт. св. СССР 1641870).

Однако при применении ее недостаточны качество обработки и производительность процесса.

Наиболее близким по составу к предлагаемой является смазочно-охлаждающая жидкость, включающая, мас.%: нитрит натрия - 0,5-1,5, триэтаноламин - 3,0-12,0, триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты 1,0-5,0; моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов фракции С10-С16 - 20,0-40,0; воду - остальное (Авт. св. СССР 1525204, 30.11. 89, БИ N 44).

Однако, она содержит токсичный нитрит натрия и имеет недостаточные технологические свойства.

Цель изобретения - повышение технологических свойств процесса шлифования, а именно снижение шероховатости поверхности и скорости изнашивания круга.

Техническая задача решается тем, что смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, включающая триэтаноламин, воду, триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты, дополнительно содержит продукт термополимеризации триэтаноламина с борной кислотой в массовом соотношении соответственно 25÷40:7÷9 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Продукт термополимеризации триэтаноламина с борной кислотой в массовом соотношении 25÷40:7÷9 - 30-45
Триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты - 2-3,5
Триэтаноламин - 3-10
Вода - Остальное
В качестве продукта термополимеризации триэтаноламина с борной кислотой используют новый продукт, получаемый следующим образом.

В реактор загружают триэтаноламин и борную кислоту, поднимают температуру до 100-130^oС и при перемешивании смеси ведут синтез 1-8 ч. Окончание синтеза контролируют проверкой коррозионной агрессивности полученного продукта после разбавления его в 50 раз. Для этого из реактора в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают пробу 2 см³ и разбавляют ее водой до метки, тщательно перемешивают.

На круглый бумажный фильтр, помещенный в чашку Петри, стеклянным шпателем наносят равномерно ≈ 2 г чугунных стружек. Пипеткой из колбы отбирают 2 мл полученного раствора и равномерно смачивают стружку на фильтре. Чашку Петри закрывают крышкой и выдерживают 1 ч при комнатной температуре. Затем стружку удаляют, бумажный фильтр погружают на 5 с в петролейный эфир и просушивают при комнатной температуре. Продукт выдерживает испытание, если на фильтре полностью отсутствуют коррозионные пятна. При появлении пятен синтез продолжают еще 1 ч и повторяют анализ. Данная характеристика продукта термополимеризации необходима и достаточна
Пример получения продукта термополимеризации
В реактор загружают 20 г триэтаноламина, 7,5 г борной кислоты, при перемешивании смеси поднимают температуру до 110^oС и проводят синтез 1 ч. Анализ на коррозионную агрессивность показал отсутствие пятен.

Приготовление смазочно-охлаждающей жидкости осуществляют смешиванием указанных в составе компонентов. Либо триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты получают в процессе синтеза термополимера и тогда приготовление смазочно-охлаждающей жидкости осуществляют следующим образом.

В реактор загружают триэтаноламин, борную кислоту и олеиновую кислоту. При перемешивании поднимают температуру до 100-130^oС и выдерживают 1-8 ч до получения продукта, выдерживающего коррозионную пробу. Полученный продукт охлаждают не менее, чем до 40^oС и разбавляют водой.

Пример приготовления смазочно-охлаждающей жидкости данным способом
В реактор загружают 30 г триэтаноламина, 7,5 г борной кислоты, 2 г олеиновой кислоты. При перемешивании смесь нагревают до 110^oС и выдерживают при перемешивании при этой температуре 1 ч. Проводят испытания на коррозионную агрессивность. Продукт выдерживает пробу. Его охлаждают до 40^oС и разбавляют водой до 100 г.

Применение смазочно-охлаждающей жидкости осуществляют приготовлением из нее рабочих растворов разбавлением ее в 40-80 раз. Концентрацию выбирают опытным путем в зависимости от сложности процесса шлифования и обрабатываемого материала. Составы смазочно-охлаждающей жидкости по изобретению приведены в таблице 1.

Свойства проверяли на операции шлифования инструментальной стали 45 абразивным кругом ПП250Х76Х2524АСМ2К5 на плоскошлифовальном станке 3Г71 при следующем режиме: скорость 35 м/с, поперечная подача 15 мм/ход. Рабочие растворы получали разбавлением в 70 раз. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Как видно из таблицы, при использовании предлагаемой смазочно-охлаждающей жидкости на 10% уменьшается износ круга и на 16% уменьшается шерховатость поверхности.

Использование: в машиностроении. Сущность: жидкость содержит, мас.%: продукт термополимеризации триэтаноламина с борной кислотой 30-45; триэтаноламин -3-10; триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты - 2-3,5; вода - остальное. Массовое соотношение триэтаноламина и борной кислоты в продукте термополимеризации составляет 25-40:7-9 соответственно. Технический результат - снижение износа круга на операции шлифования и уменьшение шероховатости поверхности. 2 табл.

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, содержащая воду, триэтаноламин, триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит продукт термополимеризации триэтаноламина с борной кислотой в массовом соотношении соответственно 25÷40: 7÷9 при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Триэтаноламин - 3-10
Продукт термополимеризации триэтаноламина с борной кислотой в массовом соотношении соответственно 25÷40: 7÷9 - 30-45
Триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты - 2,0-3,5
Вода - Остальное