КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2005 года по МПК C10M173/00 C10M173/00 C10M159/04 C10M133/08 C10M129/40 C10M129/08 C10M129/16 C10M137/04 C10N40/22 

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам, а именно к составам смазочно-охлаждающих жидкостей, 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, моноэтаноламин, борную кислоту, триэтаноламин, бис-(алкилполиоксиэтилен)-фосфат-Oксифос КД-6 и воду (пат. РФ №1383779, 6 С 10 М 173/00, 1995). Данный концентрат имеет недостаточную биостойкость и неудовлетворительные антикоррозионные характеристики.

Известен концентрат СОЖ для обработки металлов резанием, включающий минеральное масло, моноэтаноламин, жирную кислоту, борную кислоту, неионогенное поверхностно-активное вещество, комплексон и воду (пат. РФ №2120961, 6 С 10 М 173/00, 1998). Данный концентрат имеет хорошую устойчивость к солям жесткости, но недостаточные антикоррозионные свойства.

Наиболее близким к заявляемому изобретению составом того же назначения по совокупности существенных признаков является концентрат СОЖ, содержащий продукт обработки жирных кислот растительных масел фракций C₁₂-C₂₀ диэтаноламином при температуре 130-150°С, минеральное масло, гликоли, полиоксиэтилированный алкилфенол с 4-6 оксиэтильными группами, продукт взаимодействия борной кислоты с алканоламинами при температуре 95-105°С, жирную кислоту фракции C₁₂-C₂₀, низшие первичные спирты фракции С₃-С₇, пеногаситель и воду (пат РФ №2107715, 6 С 10 М 173/00, 1998). Данный концентрат имеет высокие антикоррозионные свойства и биостойкость, но не обладает достаточной устойчивостью к влиянию солей жесткости и имеет недостаточно хорошие санитарно-гигиенические характеристики.

Заявляемое изобретение решает задачу создания концентрата СОЖ с улучшенными санитарно-гигиеническими характеристиками, имеющего высокие антикоррозионные свойства и биостойкость, устойчивого к влиянию солей жесткости и расширяющий ассортимент СОЖ, используемых для механической обработки металлов.

Техническим результатом является улучшение санитарно-гигиенических характеристик концентрата СОЖ, получение высоких антикоррозионных свойств и биостойкости, устойчивости к влиянию солей жесткости.

Указанный технический результат достигается тем, что концентрат СОЖ, содержащий продукт обработки жирных кислот, минеральное масло, гликоли, полиоксиэтилированные алкилфенолы, жирную кислоту фракции C₁₂-C₂₀, пеногаситель и воду, дополнительно содержит двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты, продукт взаимодействия кислого эфира борной кислоты и алканоламинов, а в качестве продукта обработки жирных кислот содержит продукт конденсации ненасыщенной жирной кислоты и 2,2¹-иминодиэтанола при мольном соотношении, 1:(2,5-5,0), при следующем соотношении, мас.%:

- масло минеральное 15-25

- продукт конденсации ненасыщенной

жирной кислоты и 2,2¹-иминодиэтанола

при мольном соотношении 1: (2,5-5,0) 16-28

- жирные кислоты растительных масел фракции C₁₂-C₂₀ 1-5

- гликоли 2-6

- полиоксиэтилированные алкилфенолы 0,1-4,0

- двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты 1,0-7,0

-продукт взаимодействия кислого эфира борной

кислоты и алканоламинов 15-26

- пеногаситель 0,05-0,3

- вода - остальное.

Исследование свойств заявляемого концентрата СОЖ и его водных эмульсий показали, что использование более стабильных компонентов: продукта конденсации ненасыщенной жирной кислоты и 2,2'-иминодиэтанола при мольном соотношении 1:(2,5-5,0) и продукта взаимодействия кислого эфира борной кислоты и алканоламинов совместно с другими составляющими ингредиентами позволило снизить показатель рН водных эмульсий и улучшить санитарно-гигиенические характеристики концентрата СОЖ, так же, как и введение дополнительно поверхностно-активного вещества - двузамещенного эфира фосфорной кислоты совместно с другими ингредиентами улучшило эмульгируемость концентрата СОЖ и устойчивость его к влиянию солей жесткости. При этом концентрат имеет высокие антикоррозионные свойства и биостойкость, а также расширяет ассортимент средств данного назначения. Для приготовления заявляемого концентрата использовались:

- масла индустриальные с вязкостью при 40°С 13-25 мм²/с по ГОСТ 20799-88;

- полиоксиэтилированные алкилфенолы по ТУ 6-02-997-90;

- двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты по ТУ 2435-259-0573458-98;

- пеногаситель по ТУ 6-02-1-529-86;

- жирные кислоты растительных масел фракции C₁₂-C₂₀ (кислота олеиновая техническая по ГОСТ 7580-91, или кислота олеиновая импортная "Этемор TI-05" фирмы Хенкель, или кислота олеиновая марки Б-115 по ТУ 9145-172-4731297-94);

- гликоли (этиленгликоль по ГОСТ 19710-83, или диэтиленгликоль по ГОСТ 10136-77, или смесь гликолей по СТП 2422-004-00148843-2001);

- продукт конденсации олеиновой кислоты марки Б-115 по ТУ 9145-172-4731297-94 или кислоты олеиновой технической по ГОСТ 7580-91 и 2,2'-иминодиэтанола по ТУ 6-09-2652-86 при мольном соотношении 1:(2,5-5,0) при температуре 120-140°С;

- кислый эфир борной кислоты и алканоламинов с аминным числом в пределах 350-450 мг КОН/л, получаемый путем взаимодействия при температуре 80-95°С борной кислоты по ГОСТ 18704-78 с моноэтаноламином по ТУ 6-09-215-84 или триэтаноламином по ТУ 6-02-916-79 или со смесью моноэтаноламина и триэтаноламина в соотношении 1:1.

Концентрат СОЖ получают путем смешения компонентов при температуре 40-60°С до однородной массы в аппаратах с механическим перемешиванием.

Для операций металлообработки используются 2-15%-ные водные эмульсии концентрата СОЖ.

Для проведения испытаний были приготовлены образцы концентрата СОЖ, составы которых приведены в таблице 1. Устойчивость к влиянию солей жесткости определялась путем оценки внешнего вида эмульсий известного и заявляемого концентратов СОЖ, приготовленных с использованием воды разной жесткости, результаты которой приведены в таблице 2. Результаты оценки предлагаемого концентрата СОЖ по биостойкости, антикоррозионным характеристикам, показателю рН и пенообразующим свойствам приведены в таблице 3. Биостойкость концентрата СОЖ определяли по ГОСТ 9.085-76. Антикоррозионные характеристики заявляемого концентрата определяли методом “контактных пар” по ГОСТ 6243-75 и методом “отпечатков” по DIN 51 360/2. Склонность к пенообразованию и устойчивость пены определялись по “Методике выполнения измерений склонности к пенообразованию и устойчивости пены смазочно-охлаждающих жидкостей”, аттестованной 14.05.01 МВИ N42/005-01. Оценка санитарно-гигиенических характеристик производилась путем сравнения данных Санитарно-гигиенических заключений на известный и заявляемый состав (таблица 4).

Полученные результаты испытаний показывают, что при высоких антикоррозионных свойствах и биостойкости заявляемый концентрат имеет лучшие санитарно-гигиенические характеристики и лучшую устойчивость к солям жесткости.

Использование: при механической обработке металлов. Концентрат содержит в мас.%: минеральное масло 15-20, продукт конденсации ненасыщенной жирной кислоты и 2,2'-иминодиэтанола при мольном соотношении 1:(2,5-5,0) 16-28, жирные кислоты растительных масел фракции C₁₂-C₂₀ 1-5, гликоли 2-6, полиоксиэтилированные алкилфенолы 0,1-4,0, продукт взаимодействия кислого эфира борной кислоты и алканоламинов 15-26, двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты 1-7, пеногаситель 0,05-0,3 и воду - остальное. Технический результат - улучшение санитарно-гигиенических характеристик концентрата, повышение устойчивости к влиянию солей жесткости при сохранении высоких антикоррозионных свойств и биостойкости. 4 табл.

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий продукт обработки жирных кислот, минеральное масло, гликоли, полиоксиэтилированные алкилфенолы, жирную кислоту фракции C₁₂-C₂₀, продукт взаимодействия кислого эфира борной кислоты и алканоламинов, пеногаситель и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты и в качестве продукта обработки жирных кислот содержит продукт конденсации ненасыщенной жирной кислоты и 2,2'-иминодиэтанола при мольном соотношении 1:2,5-5,0 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Масло минеральное 15-25

Продукт конденсации ненасыщенной

жирной кислоты и 2,2'-иминодиэтанола

при мольном соотношении 1:2,5-5,0 16-28

Жирные кислоты растительных масел фракции C₁₂-C₂₀ 1-5

Гликоли 2-6

Полиоксиэтилированные алкилфенолы 0,1-4,0

Двузамещенный алифатический

эфир фосфорной кислоты 1,0-7,0

Продукт взаимодействия кислого эфира

борной кислоты и алканоламинов 15-26

Пеногаситель 0,05-0,3

Вода Остальное