Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов Советский патент 1992 года по МПК C10M173/02 C10M173/02 C10M125/20 C10M125/22 C10M125/24 C10M129/32 C10M129/16 C10M133/08 C10M159/08 C10N30/06 C10N40/24 

1

(21)4383428/04 (22)08.01.88 (46)07.10.92. Бюл. №37

(71)Опорно-показательный рыболовецкий колхоз им. С.М.Кирова и Львовский политехнический институт им, Ленинского комсомола

(72)О.И.Покотило, А.И.Сошко, В.А.Слет и А.А.Ууккиви

(56)Авторское свидетельство СССР Me 1100299, кл. С 10 М 173/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР Ns 1151571, кл С 10 М 173/00, 1985. (54) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

(57)Сущность изобретения: жидкость содержит триэтаноламин 0,02-0,4%; нитрит натрия 0,1-0,3%; двойную соль триэтанола- мина и натрия ациламидоэтилсульфоянтар u,V ; „ M&siut№tf J &

ной кислоты, полученную на основе отходов жиров рыбоконсервного производства, 0,02-1,0%; кубовый остаток ректификации продукта, полученного после последовательной этерификации и переэтерификации метанолом жирных кислот отходов жиров рыбоконсервного производства, 0,1-0,8%; кубовый остаток ректификации метанола, выделенного при получении указанной двойной соли, 1-3,4%; неионогенное поверхностно-активное вещество 0,01-0,4%; три- полифосфат натрия 0,1-0,8%; биоцидную добавку, выбранную из группы, включающей нитрат меди, сульфат меди, формиат меди, продукт конденсации формальдегида с кубовым остатком ректификации моноэта- ноламина, выделенного при получении мо- ноэтаноламидов жирных кислот отходов жиров рыбоконсервного производства, 0,01-0,8%; воду остальное. 2 табл.

(Л

С

Изобретение относится к смазочно-ох- лаждающим жидкостям (СОЖ), в частности к водным полусинтетическим жидкостям для механической обработки металлов.

Цель изобретения - повышение смазочных и антикоррозионных свойств жидкости, а также стойкости обрабатывающего инструмента.

Для приготовления СОЖ используют триэтаноламин ТУ 6-02-916-79, нитрит натрия ГОСТ 19906-74, триполифосфат натрия ГОСТ 13493-77, в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества целесообразно использовать полиоксиэтилиро- ванные высшие жирные спирты, например

синтанол ДС-7, ДС-10 по ТУ 6-14-577-77, препараты ОС-20, ОС-2 по ГОСТ 10730-82, сульфат меди, нитрат меди, формиат меди ГОСТ 4165-78.

Для получения СОЖ были использованы также различные продукты переработки отходов жиров рыбоконсервного производства.

Исходным сырьем для получения этих продуктов являются жиры от жарки рыбы в растительных маслах, а также промывочные воды очистки оборудования и цехов, содержащие рыбные и растительные жиры, подвергшиеся воздействию высоких темпе А (

О

ю

12-17

ратур и примесей при кулинарной обработке.

Отходы жиров рыбоконсервного производства (ОРЖ) выделяют из сточных вод методом напорной флотации с последующей сепарацией продукта Характеристика ОРЖ: Внешний вИц Маслянистая жидкость темно-желтого или коричневого цвета с характерным рыбным запахом

Плотность, г/см30,911 - 0,917

Температура застывания, °С Кислотн ое число,

мг КОН/г3-110

Число омыления,

мг КОН/г - 181-192

ОРЖ подвергают последовательной этерификации и переэтерификации метанолом при 67-70°С в присутствии серной кислоты с последующей рек тифйкац ией (вакуумной) продукта переэтерификации с выделением кубового остатка/который используется в качестве бдного из комгтон ен- тов СОЖ (в дальнейшем этот продукт назван как кубовый остаток ректификации продукта переэтерификации ОРЖ)

Ниже приведены характеристика указанного кубового остатка и приблизительный его состав

Плотность, г/см3 0,90 - 0,95 рН5-9

Температура

кипения, °С230 (при 12 мм рт ст)

Температура

вспышки, °С 60-100 Температура

самовоспламенения, °С 390 Метиловые эфи- ры ОРЖ, мае % 50-80 Олигомерные соединения кислотного характера (мол м 1000- 4000), мае % 20-50 Для приготовления СОЖ используют двойную соль триэтаноламина и натрия ациламидосульфоянтарной кислоты, полученную на основе ОРЖ (в дальнейшем указанная двойная соль обозначена ДТН)

ДТН получают следующим образом Выделенную в процессе вакуумной ректификации продукта переэтерификации фракцию 190-210°С обрабатывают моноэта- ноламином при 70-80°С в присутствии 2- аминоэтоксилата натрия, полученные

5

0

0

5 0

5

0

0

5

5

моноэтаноламиды ОРЖ обрабатывают при 60-70°С малеиновым ангидридом с последующей обработкой ациламидоэтилмалеина- та раствором сульфита триэтаноламина и натрия при 60-70°С.

Ниже приведены структурная формула ДТН и ее характеристика.

R-C--NHC2H OOC-CH-CH2-

о , so3Na

-COO +NH(C2H4OH)3

где R-алкил С13-С21 с числом двойных связей 0-4.

Характеристика 30%-ного раствора ДТН

Внешний вид Прозрачная густоватая жидкость желтого цвета

Плотность, г/см31,09-1,10

рН4,5-5,5

Температура помутнения, °С2-10 Пенообразующая

способность по Росс- Н0 185-205 Майлсу при концентра- Hi 172-180 ции активного ве-Hs 163-176

щества 0,25% и температуре 40°С, мм Содержание активного вещества, %30 ± 1,5

Для приготовления СОЖ использовали также кубовый остаток ректификации метанола, выделенный при производстве ДТН (в дальнейшем этот продукт назван как кубовый остаток ректификации метанола).

Избыточное количество метанола на стадии этерификации и переэтерификации, а также выделенный метанол на стадии синтеза моноэтаноламидов ОРЖ и диэтанола- мидов ОРЖ подвергают регенерации ректификацией Полученный чистый метанол возвращают в процесс, а кубовый остаток его ректификации используют как компонент СОЖ

/

Ниже приведены характеристика и приблизительный состав кубового остатка ректификации метанола

Внешний вид Воскообразное

вещество, при повышенной температуре густоватая жидкость коричневого цвета.

Плотность, г/см31,01-1,04

Температура плавления, °С39-41 Температура кипения, °С66-70

Состав кубового остатка, мас.%: Рыбий жир, растительные жиры35-50 Глицерин 30-45 Соли (хлорид натрия, сульфат натрия, солянокислый моноэтаноламин)3-5

Вода13-17

В качестве биоцидной добавки предлагаемой СОЖ помимо перечисленных продуктов может быть использован также продукт конденсации формальдегида ГОСТ 1625-54 с кубовым остатком ректификации моноэтаноламина, выделенного при получении моноэтаноламидов ОРЖ (в дальнейшем этот продукт назван как продукт конденсации формальдегида с кубовым остатком ректификации моноэтаноламина).

На стадии синтеза моноэтаноламидов ОРЖ избыток моноэтаноламина регенерируют ректификацией в вакууме, отбирают кубовый остаток, который и используют при конденсации с формальдегидом.

Ниже приведены характеристика и приблизительный состав кубового остатка ректификации моноэтаноламина.

Внешний вид Густая коричневая жидкость с запахом моноэтаноламина Плотность, г/см3 1,04-1,14 рН2-3

Температура

кипения, °С85 (при 12 мм рт. ст.)

Состав, мас.%; Моноэтанол- амин64-69 Диэтаноламин 25-29 Олигомерные соединения мол. м. 500-2000 4-6 Перед приготовлением рабочего состава предлагаемой СОЖ вначале готовят концентрат. Способ приготовления зависит от вида применяемой биоцидной добавки,

Пример 1. В качестве биоцидной добавки используют соль меди, выбранную из группы, включающей нитрат, сульфат, формиат. Приготовление предлагаемой СОЖ осуществляют следующим образом:

1)неиногенное ПАВ растворяют в кубовом остатке ректификации продукта пере- этерификации ОРЖ при 60-80°С и непрерывном перемешивании, Раствор охлаждают до 50-60°С и прибавляют триэта- ноламин при перемешивании;

2)в кубовом остатке ректификации метанола растворяют триполифосфат натрия и нитрит натрия при 35-55°С и перемешивании;

3) соль меди на холоду и при перемешивании растворяют в водном растворе ДТН до образования вязкого однородного комплекса;

4) все промежуточные фракции смешивают при 40-60°С до образования однородного темно-зеленого концентрата.

Пример 2. В качестве биоцидной добавки используют продукт конденсации 0 формальдегида с кубовым остатком ректификации моноэтаноламина. Процесс приготовления СОЖ следующий:

1)неионогенное ПАВ растворяют в кубовом остатке ректификации продукта пе5 реэтерификации ОРЖ при 60-80°С и непрерывном перемешивании. Раствор охлаждают до 50-60°С и прибавляют триэтано- ламин, охлаждают до 40°С и прибавляют продукт конденсации формальдегида с ку0 бовым остатком ректификации моноэтаноламина;

2)к кубовому остатку ректификации метанола при 35-55°С прибавляют водный раствор ДТН, триполифосфат натрия и нитрит

5 натрия и перемешивают до полного растворения;

3)обе промежуточные фракции смешивают при 35-40°С до образования однородного светло-коричневого концентрата.

0 Рабочую концентрацию предлагаемой СОЖ получают растворением концентрата в требуемом количестве воды.

Описанным способом приготовлены составы СОЖ, представленные в табл. 1. 5 Испытания 1-12 составов СОЖ проводили в сравнении с известной СОЖ (состав 13), имеющей следующий состав, мас.%: Триэтаноламин1,0

Сульфат меди0,2

0 Калиевое мыло олеиновой кислоты1,0 Неионогенное

ПАВ (ОП-7)0,01

Нитрит натрия0,2

5ВодаДо 100

Сравнительные испытания СОЖ проводили при сверлении легированной стали 40ХНЗА (НВ 230) сверлами из быстрорежущей стали Р6М5 диаметром 9,2 мм. Режим 0 обработки: скорость 340 об/мин, подача 0,2 мм/об.

Смазочные свойства (критическую нагрузку Рк и нагрузку сваривания Рс) определяли на четырехшариковой машине трения 5 по ГОСТ 9490- 5.

Коррозионные испытания проводили методом поляризационного сопротивления и оценивали скорость коррозии чугуна марки Сч 18-36 (ГОСТ 1412-70) в объеме СОЖ. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Из приведенных данных следует, что известная СОЖ (состав 13) не обеспечивает достаточную стойкость обрабатывающего инструмента, обладает низкой смазочной способностью (низкие величины Рк и Рс) и недостаточными антикоррозионными свойствами (высокая скорость коррозии).

- Предлагаемые композиции СОЖ (2-11) обеспечивают повышение стойкости инструмента в 2 раза и снижение скорости кор- розии в 1,5-2 раза.

Формула изобретения Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, содержащая воду, триэтаноламин, нитрит натрия, неионогенное поверхностно-активное вещество, биоцидную добавку, выбранную из группы, включающей нитрат меди и сульфат меди, отличающаяся тем, что, с целью повышения смазочных, антикоррозионных свойств жидкости и стойкости инструмента, жидкость дополнительно содержит трипо- лифосфат натрия,двойную соль триэтанола- мина и натрия ациламидоэтилсульфо- янтарной. кислоты, полученную на основе отходов жиров рыбоконсервного производства, кубовый остаток ректификации продукта, полученного после последовательной этерификации и переэтерификации метанолом жирных кислот отходов жиров рыбокон- сервного производства, кубовый остаток ректификации метанола, выделенного при получении указанной двойной соли, и группа.из которой выбрана биоцидная добавка, дополнительно включает формиат меди и продукт конденсации формальдегида с кубовым остатком ректификации моноэтано- ламина, выделенного при получении моноэтаноламидов жирных кислот отходов жиров рыбоконсервного производства, при следующем соотношении компонентов, jnac.%:

Триэтаноламин0,02-0,4

Нитрит натрия 0,1-0,3

Двойная соль триэ- таноламина и натрия ациламидоэтилсуль- фоянтарной кислоты, полученная на основе отходов жиров рыбоконсервного производства

Кубовый остаток ректификации продукта, полученного после последовательной этерификации и переэтерификацииметанолом жирных кислот отходов жиров рыбоконсервного производства

Кубовый остаток ректификации метанола, выделенного при получении указанной двойной соли Неионогенное поверхностно-активноевещество Триполифосфат натрия Биоцидная добавка, выбранная из группы, включающей нитрат меди, сульфат меди, формиат меди, продукт конденсации формальдегида с кубовым остатком ректификации моноэтаноламин выделенного при получении моноэтаноламидов жирных кислот отходов жиров рыбоконсервного производстваВода

Таблица 2