Способ получения смазочно-охлаждающей жидкости для обработки металлов Советский патент 1984 года по МПК C10M5/14 C10M5/20 

Изобретение относится к техноло гическим смазкам и может быть использовано в процессах литья под давлением, горячей и холодной штам повки, холодной прокатки и резания металлов.Обработка металлов давлением требует применения эффективны смазочно-охлаждагощих жидкостей (СОЖ), предназначенных для разделе ния поверхностей обрабатываемого металла и деформирующего инструмен та, а также смазывания и охлаждени последнего. Повышение требований к качеству изделий предполагает разработку новых Способов получения СОЖ, характеризующихся высокой .стабильностью, низким коэффициенто трения, хорошими экранирующими свойствами. Известен способ получения СОЖ для широкого применения, заключающийся в растворении 5-50 мас,% алканоламина в воде и последовательном добавлении при перемешивании t-30 мас.% циклоалифатической кислоты и полиоксиалкиленгликоля, полученного сополимеризацией окиси /этилена ипропилена С Данная СОЖ широко применяется в рядовых процессах обработки мета лов. Смазка обладает хоршими антифрикционными характеристиками, однако имеет невысокую стабильност для ее производства используется дефицитное сырье; недостаточная термостабильность не позволяет обе печивать процессы горячей деформа1Щ11 металлов, например литье под давлением. Известен также способ получения стабильной эмульсии для обработки металлов резанием, волочением, прокаткой,путем перемешивания в гомогенизаторе при триглицери ного масла, моноглицерида жирны: кислот, алканоламина или жирного амина, щелочных солей жирных кисло и воды 2 J и Сз. Указанные СОЖ имеют низкий коэф фициент трения, не загрязняют пове ность детали, но обладают невысоко стабильностью, сильным ценообразованием. Кроме того, для получения перечисленных СОЖ используют дорог стоящие и дефицитные компоненты. Известен способ получения смазок (МГ-2) для холодной обработки металлов путем дистилляции жирных кислот, вьщеленных из технического жира с последующим омьтением гудронного остатка, в котором соотношение насыщенных и ненасьш1енных кислот 1,2:1,4 t43. Даннаяосмазка получена из отходов масложировой промьшшенности и обеспечивает небольшие усилия при волочении и прокатке, хорошо экранирует поверхность между металлом и инструментом, однако обладает нестабильностью во времени, склонна к студнеобразованию при охлаждении, кроме того, характеризуется высоким ценообразованием, что затрудняет ее применение в циркуляционных системах подачи. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения технологической ймазки (СОЖ) путем нейтрализации гудронов от дистилляции жирных кислот, ввделенных из соапстЬKOB растительных масел или технического жира водным раствором натриевой щелочи на 35-40% из расчета по кислотному числу CSJ. В Известном способе жирнокислотная часть омыляется не полностью, в результате чего полученная смазка обладает достаточно хорошими антифрикционными свойствами. Однако водный раствор смазки нестабилен, свободные жирные кислоты отслаиваются и забивают форсунки и трубопроводы, при этом загрязняется поверхность изделия, что влияет на качество обрабатываемых изделий. Цель изобретения - повышение антифрикционных свойств жидкости и стабильности водных эмульсий. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения смазочно-охлаждающей жидкости для обработки металлов путем нейтрализации гудронов от дистилляции жирных кислот, вьзделенных из соапстоков растительных масел или технического жира, щелочным агенуом.в качестве щелочного агента используют триэтаноламин, и процесс нейтрализащ1И ведут при 70-100 0 до полного омьшения свободных жирных кислот с последующим добавлением к продукту нейтрализации минерального масла в их массовом соотношении 1:1-1:2,5 соответственно при перемешивании в указанных выше условиях, обработкой полученной смеси водным раствором щелочи, взятой в количестве 0,51,0 мас.% в расчете на смесь, и раз бавлением водой до требуемой концен рации. С целью размягчения гудронов и проведения реакции взаимодействия с эмульгатором подбирают нижний интервал температуры . Во избежание этерификации свободных жирных кислот и эмульгатора верхний температурный предел не должен превьшать . По составу композиции соотношение гудрон:минеральное масло находи ся в пределах 1:1-1:2,5. Увеличение количества гудрона в первом случае и уменьшение его во втором приводит к появлению осадка и вьделению масла на поверхности эмульсии Количество щелочи находится в зависимости от используемого эмульгатора триэтаноламина (ТЭА). Количество щелочи, находящееся за пределами значений 0,5- 1,0 мае.%, также приводит к расслоению эмульсий. Пример. Гудрон от дистилляции свободных жирных кислот смепшвают с триэтаноламином 1-1,5 ч прн , Количество триэтаноламина составляет 0,8% от веса гудрона. По окончании перемешивания добавляют минеральное масло марки И-20А, продолжают перемешивание при вышеуказанньк условиях и получают соотношение смешиваемых компонентов гудрон - триэтаноламин: минеральное масло 1:2,5. Далее к смеси добавляют щелочь в качестве стабилизатора эмульсии, .для чего берут 20%-ный водный раствор щелочи и добавляют в количестве 0,8 мас.%, после введения щелочи смесь перемешивают 30-40 мин. Полученный концентрат разбавляют горячей водой (70-90 с) и доводят до. товарной концентрации 50%.Последующие разбавления производят холодной водой с перемешиванием пропеллерной мешалкой. Б табл. 1 приведешл параметры предлагаемого способа для получения следующих образцов СОЖ. Таблица 1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗОЧНООХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ путем нейтрализации гудронов от ДИСТНЛЛЯ1ЩИ жирных кислот, ,вьщеленных из соапстоков растительiных масел или технического жира, п1елочньм агентом, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств жидкости и стай«1ьности водных эмульсий, в качестве.щелочного агента используют триэтаноламин, и процесс ;нейтрализации ведут при 70-1ОО С до полного омыления свободных жирных кислот с последующим добавлением к продукту нейтрализации минерального масла в их массовом соот- . (Л ношении 1:1-1:2,5 соответственно при перемешивании в указанных выше условиях, обработкой полученной смеси водным раствором щелочи, взятой в количестве О,5-1,0.мае.% в расчете на смесь и разбавлением водой до требуемой концентрации. эо Г)

15 18 20 20 20 20

80 80 70 80 90 100

Образование солей своьрдных хирных кислот с триэтаноламином и сочетании с минеральным маслом и стабилизирующим действием незначительных добавок водной щелочи позволяет получить водорастворимую смазочно-охлаждающую жидкость, устойчивую в течение длительного времени .дo 6 мес.).

1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5

Смазочно-охлаждающая жидкость и имеет следующие показатели состава и качества:

Цвет - от серого до темно-коричневого Консистенция - мазеобразная

Продукты нейтрализации, мас.%10-25

Нейтральный жир,

мае. %,15-35

Число ом 1пения,

мг КОН/г10-30

Минеральное масло,

мас.%50-70

Содержание свободной

щелочи, %0,01-0,03

рН 1%-ного водного

раЬтвора9-10

Плотность1,087

-Вязкость, спз40

Испытание СОЖ, полученной по редлагаемому способу, проводят в равнении с СОЖ на основе, смазки

20

Мг-1 Прототип

(по примерам)

089110

МГ-1 в условиях литья под давлением при осадке колец из (марка Д16). Температура инструмента , температура образца (для Д16), 5 При осадке колец определяют коэффициент трения и толщину остаточного слоя смазки, дополнительно определяют стабильность водньсс змульсий СОЖ, полученных по предлагаемому способу в сравнении с прототипом, а также усилие съема изделий при литье под давлением алюминиевых сплавов,, берут 5%-ные растворы СОЖ.

Результаты испытаний приведены в табл, 2.

Таблица 2

1,4

12,3

50

0,36.