СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ СТЕКОЛ Российский патент 2009 года по МПК C10M173/02 C10M149/02 

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям, которые могут быть применены в стекольной промышленности при шлифовании оптических стекол.

Известно применение смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для алмазной обработки оптических стекол, содержащей воду и полимерные добавки в количестве 0,01-1,0 мас.%. В качестве полимерной добавки используют продукт взаимодействия полиэтиленполиаминов (ПЭПА) с акриловой кислотой или 2,3-эпоксипропанолом (глицидол), взятых в мольном соотношении 1÷10:1 (А.с №1247417).

Недостатком применения СОЖ является применение дефицитного сырья и материалов, относительно низкая абразивная стойкость инструмента и неудовлетворительная шероховатость поверхности.

Известно применение для шлифовки оптических деталей раствора глицерина в воде (ГОСТ 6823-77 1 сорт).

Недостатком применения глицерина является большой расход 20%-водного раствора глицерина, а абразивная стойкость инструмента при шлифовке деталей не повышается.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному материалу является СОЖ для алмазной обработки оптического стекла, которая содержит ПЭПА молекулярной массы 8000-11000 в количестве 0,05-1,0 мас.% (А.с. 1074895, БИ №7, 1994).

Недостатком применения известной СОЖ является дефицит в ПЭПА с молекулярной массой 8000-11000, относительно низкая абразивная стойкость инструмента, токсичность ПЭПА.

Задачей изобретения является получение СОЖ на основе доступных относительно дешевых сырьевых ресурсов, а также повышение абразивной стойкости инструмента.

Технический результат при осуществлении заявляемого изобретения выражается в повышении абразивной стойкости инструмента, удешевлении выпускаемого продукта и расширении сырьевой базы, снижении токсичности продукта.

Вышеуказанный технический результат получения СОЖ достигается особенностью, заключающейся в том, что в качестве добавки используют продукты реакции ПЭПА, состава, мас.%: диэтилентриамина (ДЭТА) 12; триэтилентетрамин (ТЭТА) 52; тетраэтиленпентамина (ТЭПА) 24; пентаэтиленгексамина (ПЭГА) 12 с эпихлоргидрином (ЭПХГ) при температуре 40-50°С в мольном соотношении ПЭПА: ЭПХГ = 1:1,5÷2 или ПЭПА с окисями этилена или пропилена и ЭПХГ в мольном соотношении ПЭПА: окиси этилена или пропилена: ЭПХГ = 1:1:1÷1,5 при температуре сначала 25-35°С в течение 2 ч, затем при температуре 40-50°С в течение 3-4 ч.

Исходные ПЭПА в реакции с ЭПХГ и окисями алкенилов используют в виде 50-70% концентрации.

R=СН₂СН₂ОН,

Полученные соединения используют в качестве активной основы и получают СОЖ, состоящую из компонентов, мас.%:

продукт реакции ПЭПА с ЭПХГ 0,05-1,0 или продукт реакции ПЭПА   с окисями этилена или пропилена и ЭПХГ 0,05-1,0 вода остальное

Составы СОЖ испытывали на установке грубого алмазного шлифования стекол следующих марок ТК-21, ТК-23, ТФ-1, ТФ-10 и К-8.

Грубое алмазное шлифование деталей БШ-401 ведется при следующем режиме обработки: скорость вращения инструмента 8000 об/мин, скорость вращения изделия 500 об/мин, время обработки 35 сек на станках АШС-15, АШС-40, АШС-70.

Инструмент - круг кольцевой алмазный, алмазные крошки на круг кольцевой сажаются на клей.

Поверхность линз шлифуют, выдерживая толщину по центру линзы 8,2±0,2 мм. Результаты испытаний приведены в таблице.

Таблица Добавка Содержание, мас.% Удельная норма расхода СОЖ, г/м² Марка стекол Количество обработанных деталей, шт. Шероховатость поверхности, мкм Относительная абразивная стойкость инструмента Полиэтиленполиамины 0,05 0,08 TK-21 10250 1,5 0,08 0,1 0,08 ТК-23 10000 0,8 0,8 0,2 0,08 ТФ-4 14000 0,9 1,0 0,4 0,08 ТФ-1 15500 0,95 1,0 0,8 0,08 К-8 16000 1,0 1,1 1,0 0,08 К-8 23000 1,2 1,2 Продукт взаимодействия ПЭПА с ЭПХГ 0,05 0,005 К-8 20000 1,4 0,9 0,2 0,06 К-8 24000 0,7 1,0 0,4 0,006 ТФ-1 22000 0,8 1,1 0,6 0,006 ТК-23 18000 0,91 1,2 1,0 0,006 ТФ-10 37000 1,2 1,3 Продукт взаимодействия ПЭПА с окисью этилена и ЭПХГ 0,05 0,006 К-8 16000 1,4 0,8 0,5 0,006 ТФ-1 24000 0,9 1,0 1,0 0,006 ТК-23 16500 1,3 1,2 Продукт взаимодействия ПЭПА с окисью пропилена с ЭПХГ 0,05 0,006 ТФ-4 17000 1,5 0,7 0,5 0,006 К-8 24000 0,8 1,0 1,0 0,006 ТК-23 13000 1,2 1,3

Из таблицы видно, что применение предлагаемой СОЖ обеспечивает возможность обработки деталей до полного затупления инструмента в количестве от 16000 до 37000 шт. при ее расходе 0,005-0,006 кг/м, в то время как при использовании известной СОЖ обработано от 10000 до 23000 деталей при норме 0,08 кг/м.

Пример 1 а) В реактор загружают 16,2 г (0,1 моль) ПЭГТА (ср. мол. масса 162) в виде 50%-ного водного раствора и дозируют при температуре 45-48°С 13,8 г (0,15 моль) эпихлоргидрина, выдерживают при этой температуре при перемешивании в течение 4 ч. Получено 29,4 г (98%) водорастворимой смолы.

б) В условиях примера 1 п.а) из 16,2 г (0,1 моль) ПЭПА и 18,5 г (0,2 моль) ЭПХГ получено 33,6 (96,9%) продукта. Выдержка при перемешивании в течение 3 ч.

Пример 2. В реактор загружают 16,2 г (0,1 моль) ПЭПА в виде 70%-ного водного раствора, дозируют при 25°С 4,4 г (0,1 моль) окиси этилена, перемешивают в течение 2 ч, затем при 48-50°С дозируют 9,25 г (0,1 моль) ЭПХГ и перемешивают в течение 4 ч. Получено 29,35 г (98%) водорастворимой смолы.

Пример 3. В аналогичных условиях в реактор загружают 16,2 г (0,1 моль) ПЭПА в виде 60%-ного водного раствора, дозируют 5,8 г (0,1 моль) окиси пропилена при 35°С, перемешивают в течение 2 ч, после чего дозируют 13,8 г (0,15 моль) ЭПХГ перемешивают при 40-45°С в течение 3 ч. Получено 34,9 г (97,5%) водорастворимой смолы.

Использование: в стекольной промышленности при грубом шлифовании оптических стекол и применении доступных компонентов. Сущность: жидкость содержит воду и 0,05-1% добавки. Добавка представляет собой продукт реакции 50-70% водных растворов полиэтиленполиаминов (ПЭПА) состава мас.%: диэтилентриамина 12, триэтилентетрамина 52, тетраэтиленпентамина 24, пентаэтиленгексамина 12 с эпихлоргидрином (ЭПХГ), при температуре 40-50°С и мольном соотношении ПЭПА: ЭПХГ, равном 1:1,5-2, или ПЭПА с окисями этилена или пропилена и ЭПХГ в мольном соотношении ПЭПА: окись этилена или пропилена: ЭПХГ = 1:1:1-1,5 при температуре 25-35°С в течение 2 ч, затем при температуре 40-50°С в течение 3-4 ч. Технический результат - повышение абразивной стойкости инструмента, снижение токсичности и расширение сырьевой базы. 1 табл.

Смазочно-охлаждающая жидкость для обработки оптических стекол, содержащая 0,05-1,0 мас.% добавки и до 100 мас.% воды, отличающаяся тем, что жидкость в качестве добавки содержит продукт реакции 50-70%-ных водных растворов полиэтиленполиаминов (ПЭПА) состава, мас.%: диэтилентриамин 12, триэтилентетрамин 52, тетраэтиленпентамин 24, пентаэтиленгексамин 12, с эпихлоргидрином (ЭПХГ), при температуре 40-50°С и мольном соотношении ПЭПА:ЭПХГ, равном 1:1,5-2, или ПЭПА с окисями этилена или пропилена и ЭПХГ в мольном соотношении ПЭПА:окись этилена или пропилена:ЭПХГ = 1:1:1-1,5 при температуре 25-35°С в течение 2 ч, затем при температуре 40-50°С в течение 3-4 ч.