Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . (°

J1j; (, с с ° " . "Вессс,ссссссс .с сс ссс сс»сФ

4 о о

О (Я

4р

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4383428/04 (22) 08,01,88 (46) 07,10,92, Бюл, М37 (71) Опорно-показательный рыболовецкий колхоз им. С,M,Êèðîâà 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

М 1100299, кл. С 10 М 173/02, 1983, Авторское свидетельство СССР

N. 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 триэтаноламина и натрия ациламидоэтилсульфоянтарИзобретение относится к смазочно-охлаждающим 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 полиоксиэтилированные высшие жирные спирты, например (s1)s С 10 02//(С 10 М 173/02, 125:20, 12:22, 125:24:129;32.

129:16, 133:08, 159:08) С 10 N

30:06, 40:24 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 дво;"!ной соли, 1-3,4О/; неионогенное поверхностно-активное вещество 0,01-0,4%; триполифосфат натрия 0,1-0,8%; биоцидную добавку, выбранную из группы, включающей нитрат меди, сульфат меди, формиат меди, продукт конденсации формальдегида с кубовым остатком ректификации моноэтаноламина, выделенного при получении моноэтаноламидов жирных кислот отходов жиров рыбоконсервного производства, 0,01-0,8,; воду остальное. 2.табл. 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 темпе1766954

40 ратур и примесей при кулинарной обработке.

Отходы жиров рыбоконсервного производства (ОРЖ) выделяют из сточных вод методом напорной флотации с последующей 5 сепарацией продукта, Характеристика ОРЖ;

Внешний вид Маслянистая жидкость темно-желтого или коричневого цвета 10 с характерным.рйбным зайахб м

Плотность, г/смЗ 0,911 — 0,917

Температура застывания, С 12-17

Кислотное число, мг КОН/г 3-110

Число омылени я, " : "-" мг КОН/r . - 181-192", 20

ОРЖ подвергаЮт последовательной этерификации и переэтерификации метанолом при 67-70 С.в прйсутствии серной кислоты с последующей рек тифйк ац ией (вакуумной) продукта йереэтерификации с 25 выделением кубового оетатка,"который иСпользуется.в качестве бдного из компонен- " тов СОЖ (в дальйейшем этот продукт назван как кубовый остаток ректификацйй продукта переэтерификации ОРЖ). 30 . Ниже, приведены характеристика указанного кубового остатка и приблизительный его состав..

Плотность, г/см 0,90 — 0,95

:.рН:: 5 — 9: " 35

Температура . кипения, С 230 (при 12 мм рт,ст,)

Температура вспышки, С 60 — 100

Температура самовоспламенения, С 390

Метиловые эфиры ОРЖ, мас.% 50-80

Олигомерные 45 соединения кис- лотного характера (мол. м. 10004000), мас,% 20-50

Для приготовления СОЖ используют 50 двойную соль триэтаноламина и натрия ациламидосульфоянтарной" кислоты, полученную на основе ОРЖ (в дальнейшем указанная двойная соль обозначена ДТН).

ДТН получают следующим образом. 55

Выделенную в процессе вакуумной ректификаций продукта переэтерификации фракцию 190-210 С обрабатывают моноэтаноламином при 70-80 С в присутствии 2аминоэтоксилата натрия, полученные

1

J моноэтайоламиды ОРЖ обрабатыва>бт при

60-70 С малеиновым ангидридом с последующей обработкой ациламидоэтилмалеината раствором сульфита триэтаноламйна и натрия при 60-70 С.

Ниже приведены структурная формула

ДТН и ее характеристика.

R-С-ЫНС Н ООС-СН-СК—

ll 2М 2 3NCl — СОО <Н {С2НцОН 3 где R-алкйл С з-С21 с числом двойных связей

0-4.

Характеристика 30%-ного раствора

ДТН

Внешний вид П розрачная густоватая жидкость желтого цвета

Плотность, г/см 1,09-1,10 рН :, .4,5-5,5

Температура помутнения 2-10

Пенообразующая, способйость по Росс- Но = 185-205

Майлсу при концентра- Н1 = 172-180 ции активного ве-, Нь = 163-176 щества 0,250II, 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 диэтаноламидов 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/см 1,01-1,04

Температура плавления, С 39-41

Температура кипения, С . 66-70

1766954

Состав кубового остатка, мас, :

Рыбий жир, растительные жиры 35-50

Глицерин 30-45

Соли (хлорид натрия, 5 сульфат натрия, солянокислый моноэтаноламин) 3-5

Вода 13-17

В качестве биоцидной добавки предла- 10 гаемой СОЖ помимо перечисленных продуктов может быть использован также продукт конденсации формальдегида ГОСТ

1625-54 с кубовым остатком ректификации моноэтаноламина, выделенного при пол- 15 учении моноэтаноламидов ОРЖ (в дальнейшем этот продукт назван как продукт конденсации формальдегида с кубовым остатком ректификации моноэтаноламина), На стадии синтеза моноэтаноламидов 20

ОРЖ избыток моноэтаноламина регенерируют ректификацией в вакууме, отбирают кубовый остаток. который и используют при конденсации с формальдегидом, Ниже приведены характеристика и при- 25 близительный состав кубового остатка ректификации моноэтаноламина.

Внешний вид Густая коричневая жидкость с запахом моноэтаноламина 30

Плотность, г/см 1,04-1,14 рН 23

Температура кипения, С 85 (при 12 мм рт, ст.)

Состав, мас,о : 35

Моноэтаноламин 64-69

Диэтаноламин 25-29

Олигомерные соединения мол. м. 40

500-2000 4-6

Перед приготовлением рабочего состава предлагаемой СОЖ вначале готовят концентрат, Способ приготовления зависит от вида применяемой биоцидной добавки, 45

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

СОЖ осуществляют следующим образом: 50

1) неиногенное RAB растворяют в кубовом остатке ректификации продукта переэтерификации ОРЖ при 60-80 С и непрерывном перемешивании, Раствор охлаждают до 50-60 С и прибавляют триэта- 55 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 формальдегида с кубовым остатком ректификации моноэтаноламина, Процесс приготовления СОЖ следующий:

1) неионогенное ПАВ растворяют в кубовом остатке ректификации продукта переэтерификации ОРЖ при 60-80 С и непрерывном перемешивании. Раствор охлаждают до 50-60 С и прибавляют триэтаноламин, охлаждают до 40 С и прибавляют продукт конденсации формальдегида с кубовым остатком ректификации моноэтаноламина;

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

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

Рабочую концентрацию предлагаемой

СОЖ получают растворением концентрата в требуемом количестве воды, Описанным способом приготовлены составы СОЖ, представленные в табл. 1.

Испытания 1-12 составов СОЖ проводили в сравнении с известной СОЖ (состав 13), имеющей следующий состав, мас. :

Триэтаноламин 1,0

Сул ьфат меди 0,2

Калиевое мыло олеиновой кислоты 1,0

Неионогенное

ПАВ (ОП-7) 0,01

Нитрит натрия 0,2

Вода До 100

Сравнительные испытания СОЖ проводили при сверлении легированной стали

40ХН3А (НВ 230) сверлами из быстрорежущей стали Р6М5 диаметром 9,2 мм. Режим обработки: скорость 340 об/мин, подача 0,2 мм/об.

Смазочные свойства (критическую нагрузку Р» и нагрузку сваривания Pc) определяли на четырехшариковой машине трения 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.

1766954

Из приведенных данных следует, что известная СОЖ (состав 13) не обеспечивает достаточную стойкость обрабатывающего инструмента, обладает низкой смазочной способностью (низкие величины Рк и Р ) и 5 недостаточными антикоррозионными свойствами (высокая скорость коррозии).

Предлагаемые композиции СОЖ (2-11) обеспечивают повышение стойкости инструмента в 2 раза и снижение скорости кор- 10 розии в 1,5-2 раза.

Формула изобретения

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, содержащая воду, триэтаноламин, нитрит натрия, 15 неионогенное поверхностно-активное вещество, биоцидную добавку, выбранную из группы, включающей нитрат меди и сульфат меди, отличающаяся тем, что, с целью повышения смазочных, антикоррозионных 20 свойств жидкости и стойкости инструмента, жидкость дополнительно содержит триполифосфат натрия, двойную соль триэтаноламина и натрия ациламидоэтилсульфоянтарной кислоты, полученную на основе 25 отходов жиров рыбоконсервного производства, кубовый остаток ректификации продукта, полученного после последовательной этерификации и переэтерификации метанолом жйрных кислот отходов жиров рыбокон- 30 сервного производства, кубовый остаток ректификации метанола, выделенного при получении указанной двойной соли, и группа,из которой выбрана биоцидная добавка, дополнительно включает формиат меди и 35 продукт конденсации формальдегида с кубовым остатком ректификации моноэтаноламина, выделенного при получении моноэтаноламидов жирных кислот отходов жиров рыбоконсервного производства, при 40 следующем соотношении компонентов, мас.%:

Триэтаноламин 0,02-0,4

Нитрит натрия - 0,1-0,3

0,02-1,0

0,1-0,8

1,0-3,4

0,01-0,4

0,1-0,8

0,01-0,8

Остальное, Двойная соль триэтаноламина и натрия ациламидоэтилсульфоянтарной кислоты, полученная на основе отходов жиров рыбоконсервного производства

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

Кубовый остаток ректификации метанола, выделенного при получении указанной двойной соли

Неионогенное поверхностно-активное вещество

Триполифосфат натрия

Биоцидная добавка, выбранная из группы, включающей нитрат меди, сульфат меди, формиат меди, продукт конденсации формальдегида с кубовым остатком ректификации моноэтаноламина, выделенного при получении моноэтаноламидов жирных кислот отходов жиров рыбоконсервного производства

Вода

1766954

Таблица!

Содержание, нас ° 2, в составе СОК а

Компонент

0,4 0,3

О,!

0,3 0,3

Триэтаноламин

0,2

О ° 2

0,03

0,2

0,4

0,1

0,3

0,2

0,1

0 ° 2

0,3

0 ° 4 0,15

О ° 3

0,2

0,4

0,1

О >4 0,2

0,2

Трмполифосфат натрия

D ° 2 О ° 2 0,4 1,0

Кубовый остаток ректмфикации продукта переэтерификации ОРК

0>05 0 1 О 2 О ° 2 О ° 8 О 2

0,5 О ° 2

2,4 О

Кубовый остаток ректификации метанола

1,8 2,0 2,0 3,8

2 ° О 2,2 2,8 2,0

0,5 3,4

0,02 0>01

0 05

0,005 О ° 01 0,02

0,02

0,01

0>2

0,6 0,8 0,8 в

Оо всех составах вода содержится до 100 нас.

Та

Составитель Е.Пономарева

Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий

Редактор Т,Хорина

Заказ 3522 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного-комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Нитрит натрия

ДТН (302-водный раствор)

Неионогенное ПАО (ОС-20) Нитрат недм

СульФат меди

Форниат нади

Продукт конденсации форнальдегнда с кубовым остатком ректификации моноэтаноламина

0,3

0,05

0> 01 . 0,005

О ° 08

0,3 0,2

0,2 0,2

0,6 1 ° О

О ° 01 0,01

0,4 0,8

0>3

0,15

0,8

0,05

0,6

0,02 0,2 0>01

0,3 0,2 0,5

0,5 0,02 1 ° 2

О 05 .О ° 3 О ° 5

О 1 О 4 О 9