КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ Советский патент 1995 года по МПК C10M173/00 C10M173/00 C10M129/40 C10M129/60 C10M125/26 C10M129/20 C10M133/32 C10N40/24 

Изобретение относится к смазочным материалам, а именно к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ) для металлообработки, в том числе для лезвийной и абразивной обработки металлов.

Целью изобретения является разработка новой эмульсионной смазочно-охлаждающей жидкости с повышенным сроком службы, устойчивой к различным факторам внешней среды, что будет способствовать сохранению ее основных свойств (физико-химических, технологических, микробиологических и санитарно-гигиенических) на протяжении длительного времени.

Поставленная цель достигается тем, что состав концентрата смазочно-охлаждающей жидкости на основе минерального масла и мыла щелочных металлов дополнительно содержит натрий тетраборнокислый продукт конденсации 1,2 гликоля или 1,3 гликоля с формальдегидом и 1,3,5-три-(β-гидроксиэтил)гексагидро-S-три- азин, а в качестве мыла щелочных металлов содержит калиевые или натриевые мыла смеси кислот таллового масла и нефтяных кислот в их массовом соотношении 1:1, причем соотношение компонентов должно быть следующим, мас.

Калиевые или натриевые
мыла смеси кислот тал-
лового масла и нефтя-
ных кислот в их мас-
совом соотношении 1:1 14,0-17,0 Натрий тетраборно- кислый 0,1-0,5
Продукт конденсации
1,2-гликоля или 1,3-гли- коля с формальдегидом 2,0-3,0
1,3,5-Три-(β-гидроксиэтил)- гексагидро-S-триазин 2,0-3,0 Минеральное масло Остальное
Калиевые или натриевые мыла жирных смоляных и нефтяных кислот готовят смешением при комнатной температуре таллового масла (смесь смоляных и жирных кислот, ОСТ 13-184-83, с числом омыления 156) и асидола (кислоты нефтяные с кислотным числом не более 210 мг КОН, ГОСТ 13302-77), в соотношении 1:1 и едкого калия или едкого натрия (ГОСТ 2226-79).

Продукт конденсации 1,2- или 1,3-гликолей с формальдегидом (ТУ 38 1011081-86) выпускается Дрогобычским опытным заводом. Натрий тетраборнокислый (ГОСТ 4199-66) и 1,3,5-три-(β-гидроксиэтил)гекса- гидро-S-триазин (ТУ 6-09-4735-80) выпускаются отечественной промышленностью в больших количествах. В качестве масла минерального рекомендуется использовать индустриальное масло И-20А (ГОСТ 20799-75), которое широко используется при изготовлении эмульсионных СОЖ и не является дефицитным.

В соответствии с изобретением концентрат предлагаемой СОЖ готовят смешением компонентов при комнатной температуре или с подогревом до 25-30^оС. В табл. 1 приведены образцы заявляемой СОЖ (1-6), подтверждающие предельные и оптимальные значения концентраций компонентов.

В табл.2 представлены физико-химические показатели указанных образцов в сравнении с прототипом. Конкретный состав образца прототипа приведен ниже, мас. Кислота олеиновая 2,3 Канифоль экстракционная 2,3 Триэтаноламин 3,0 Гидрат окиси калия 0,6
Сульфонаты натрия (Синакто-406) 18,0 Спирт изопропиловый 2,0
Синтамид-5 (неионо- генные ПАВ) 1,1
Масло индустриальное И-12А 18,0
Экстракт нефтяной (экст-
ракт от фенольной очист-
ки трансформаторного масла) 51,0 Формалин 0,7 Вода 1,0
Антимикробные свойства образцов предлагаемой СОЖ определяли по ГОСТ 9.085-78, а также по общепринятым методам в отношении основных физиологических групп микроорганизмов, поражающих СОЖ. Сущность методик заключается в помещении испытуемых СОЖ в питательные среды, предварительно инфицированные тест-микробами, с последующей выдержкой их в течение определенного времени, благоприятствующего их росту и развитию. При этом использовали культуры, относящиеся к родам Pseudomonas, Escherichia, Mycobacterium, Desulgovibrio, Staphylo- coccus, Cladosporium, Trichoderma и др. Последние выделены из пораженных СОЖ. Физико-химические свойства образцов предлагаемой СОЖ определены по ГОСТ 6243-75.

Из данных приведенных в табл.3 и 4 видно, что использование указанных выше компонентов в композиции предлагаемой СОЖ благодаря синергизму компонентов позволяет в сравнении с прототипом значительно повысить срок службы СОЖ, улучшить стабильность рабочих эмульсий, повысить антикоррозионные и другие свойства СОЖ.

Так, по сравнению с прототипом производство заявляемой СОЖ более технологично. Полученный концентрат стабилен, что очень важно при транспортировке СОЖ, а также при приготовлении и эксплуатации эмульсии.

Следует отметить, что стабилизация важнейших свойств СОЖ (рН, антикоррозионных свойств, стабильности эмульсии, биостойкости) происходит за счет введения в композицию продуктов конденсации 1,2- или 1,3-гликолей с формальдегидом, 1,3,5-три-(β-гидроксиэтил)гексагидро-S-триазина и тетрабората натрия. При этом каждая из добавок [натрий тетраборнокислый, продукт конденсации 1,2- или 1,3-гликолей с формальдегидом, 1,3,5-три-(β-гидроксиэтил)гексагидро-S-триазин] в отдельности не обеспечивают предлагаемой СОЖ необходимых свойств по физико-химическим и микробиологическим показателям. Только в установленном сочетании, проявляя синергизм действия, указанные свойства проявляются в полной мере.

Предлагаемая СОЖ в течение длительного времени (2 мес.) была испытана на рециркуляционной установке, которая позволяет максимально воспроизвести условия циркуляции в системах эксплуатации СОЖ на металлообрабатывающих предприятиях. Необходимым условием данного метода является введение в используемую СОЖ металлической стружки, загрязнителей, специфической микрофлоры (смеси микроорганизмов), выделенной из пораженной эмульсии. При испытании было выявлено, что физико-химические показатели образцов предлагаемой СОЖ в течение всего времени испытания изменяются в очень незначительной степени, тогда как образцы других СОЖ, испытанные для сравнения, значительно меняли свои физико-химические и микробиологические свойства.

Кроме того, предлагаемая СОЖ обладает полной биостойкостью. На протяжении всего периода испытания рост микроорганизмов в эмульсии этой СОЖ отсутствовал (количество равно 0), что выгодно отличает эту СОЖ от прототипа и других известных СОЖ, взятых для сравнения. Следовательно, введение новых компонентов способствует стабилизации физико-химических, технологических, микробиологических свойств СОЖ. Такие показатели как рН, антикоррозионные свойства, стабильность эмульсии, ее смазывающие свойства после 2-месячных испытаний оставались стабильными.

В табл.2 показано, что все взятые для сравнения СОЖ интенсивно поражаются микроорганизмами, количество которых в их эмульсии через короткий промежуток времени достигало 1˙ 10⁶ 1˙ 10⁹ кл/мл, что значительно превышает предельно-допустимые нормы (1˙ 10⁵ кл/мл). Физико-химические свойства таких СОЖ также заметно ухудшаются падает значение рН, эмульсия становится коррозионно-активна, нарушается ее стабильность, изменяется цвет, появляется неприятный запах разложения. Без регулярного введения биоцидных присадок и корректирующих добавок такие СОЖ не могут использоваться.

Следовательно, разработанная эмульсионная СОЖ обладает новыми свойствами устойчивостью в отношении различных факторов окружающей среды, в том числе микробопоражения, что является важнейшей предпосылкой ее продолжительности срока службы.

Приведенные свойства предлагаемой СОЖ позволяют расширить, по сравнению с прототипом, области ее применение. Эта СОЭ может стать продуктом общего назначения и использоваться на операциях лезвийной и абразивной обработки, протяжки и прокатке металлов.

Сущность изобретения: калиевые или натриевые мыла смеси кислот таллового масла и нефтяных кислот в их массовом соотношении 1 : 1 14,0 - 17,0%, натрий тетраборнокислый 0,1 - 0,5%, продукт конденсации 1, 2 - гликоля или 1, 3 - гликоля с формальдегидом 2,0 - 3,0%, 1, 3, 5 - три -( β - гидроксиэтил) гексагидро - S - триазин 2,0 - 3,0% и минеральное масло остальное. 4 табл.

КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ, содержащий минеральное масло и мыло щелочных металлов, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы жидкости, концентрат в качестве мыла щелочных металлов содержит калиевые или натриевые мыла смеси кислот таллового масла и нефтяных кислот в их массовом соотношении 1 1 и дополнительно содержит натрий тетраборнокислый, продукт конденсации 1,2-гликоля или 1,3-гликоля с формальдегидом и 1,3,5-три- β - гидроксиэтил)гексагидро-S-триазин при следующем соотношении компонентов, мас.

Калиевые или натриевые мыла смеси кислот таллового масла и нефтяных кислот в их массовом соотношении 1 1 14,0 17,0
Натрий тетраборнокислый 0,1 0,5
Продукт конденсации 1,2-гликоля или 1,3-гликоля с формальдегидом 2,0 3,0
1,3,5-Три ( b гидроксиэтил)гексагидро-S-триазин 2,0 3,0
Минеральное масло Остальное