Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

Реферат

Изобретение относится к составам для приготовления эмульсии смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых при обработке металлов.

Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий продукт взаимодействия олеиновой и борной кислоты с алканоламином в среде минерального масла, полиоксиэтилированный спирт, гликоль, бутиловый спирт, нитрит натрия, касторовое масло и воду (патент РФ №2236439, МПК С10М 173/00, 2004 г.). Известный концентрат содержит нитрит натрия, который относится к 1 классу опасности (вещество чрезвычайно опасное) с предельно допустимой концентрацией в воздухе рабочей зоны - 0,1 мг/м³. Кроме того, известный концентрат имеет недостаточные защитные свойства и недостаточную биостойкость.

Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий минеральное масло, продукт конденсации ненасыщенной жирной кислоты и 2,2-иминодиэтанола при мольном соотношении 1:(2,5-5,0), жирные кислоты растительных масел, гликоли, полиоксиэтилированные алкилфенолы, продукт взаимодействия кислого эфира борной кислоты и алканоламинов, пеногаситель, двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты и воду (патенты РФ №2255965, МПК С10М 173/00, 2005 г.). Концентрат имеет недостаточную биостойкость, высокую себестоимость.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий минеральное масло, моноэтаноламин, жирную кислоту, борную кислоту, продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с моноэтаноламином или диэтаноламином, смесь на основе диоксановых спиртов и воду (патент РФ №2172767, МКИ С10М 173/00, 2001 г.). Недостатками продукта являются недостаточные высокие защитные свойства от коррозии и недостаточная биостабильность.

В основу настоящего изобретения положена задача создания концентрата смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, обладающего высокой биостабильностью и обеспечивающего высокие защитные свойства от коррозии эмульсии СОЖ на его основе, применяемой для обработки металлов.

Поставленная задача решается так, что концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий минеральное масло, моноэтаноламин, борную кислоту, жирную кислоту, продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с алканоламином, смесь на основе диоксановых спиртов и воду, в качестве продукта взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с алканоламином содержит продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с моноэтаноламином и/или продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с диэтаноламином и дополнительно содержит бактерицидную добавку, хлорпарафин и изопропиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Минеральное масло	15-25
Моноэтаноламин	10-15
Жирная кислота	15-25
Борная кислота	5-13
Хлорпарафин	3-7
Продукт взаимодействия жирной кислоты или
растительного масла с моноэтаноламином
и/или продукт взаимодействия жирной кислоты
или растительного масла с диэтаноламином в
массовом соотношении 2-6:1	3-7
Смесь на основе диоксановых спиртов	1-5
Бактерицидная добавка	3-10
Изопропиловый спирт	4-10
Вода	остальное

В качестве минерального масла используют масло индустриальное марки И-12А или И-20А по ГОСТ 20799-88 или другое минеральное масло вязкостью не более 40 мм²/с при 40°С.

Моноэтаноламин используют по ТУ 6-02-915-84. Диэтаноламин используют по ТУ 6-09-2652-91.

В качестве жирной кислоты используют техническую олеиновую кислоту по ГОСТ 7580-91, или ТУ 10-04-02-82-91, или ТУ 9145-172-4731297-94, или стеариновую кислоту по ГОСТ 6484-96, или жирные кислоты таллового масла по ГОСТ 14845-79.

В качестве хлорпарафина используют парафины хлорированные жидкие по ТУ 6-01-16-90 марки ХП-470.

В качестве растительного масла используют рапсовое масло по ГОСТ 8988-77, или подсолнечное масло по ГОСТ 1129-93, или по ТУ 9141-001-256555331-98. Борную кислоту используют по ГОСТ 18704-78.

В качестве бактерицидной добавки используют Вазин - водный раствор 1,3,5-трис(β-гидроксиэтил)-гексагидро-симм.-триазина по ТУ 6-09-4735-80.

Смесь на основе диоксановых спиртов и эфиров представляет собой продукт, доведенный до необходимой кондиции путем дополнительной переработки высококипящих побочных продуктов (ВПП) производства диметилдиоксана, имеет техническое название флотореагент-оксаль по ТУ 2452-029-05766801-94.

Изопропиловый спирт используют по ГОСТ 9805-84.

Продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с моноэтаноламином или диэтаноламином, взятых в массовом соотношении (2-6):1 соответственно, получают нагреванием смеси исходных продуктов в течение 3-6 часов при температуре 130-150°С.

Приводим примеры приготовления продукта взаимодействия.

Пример №1.

К 82 г олеиновой кислоты прибавляют 18 г моноэтаноламина. Смесь нагревают при перемешивании в течение 3 часов при температуре 140-150°С.

Примеры №2-9 выполняют аналогично примеру №1. Полученные образцы продуктов взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с моноэтаноламином или диэтаноламином приведены в таблице 1.

Приводим примеры получения предлагаемого состава.

Пример №10 (предлагаемый).

К 10 г моноэтаноламина прибавляют 16 г воды и 10 г борной кислоты, смесь нагревают до 70-90°С в течение одного часа до полного растворения борной кислоты. Затем при этой же температуре прибавляют последовательно все остальные компоненты: 5 г вазина, 2 г флотореагента-оксаль, 20 г минерального масла, 5,5 г продукта взаимодействия жирной кислоты с моноэтаноламином, 19,5 г олеиновой кислоты, 5 хлорпарафина и 7 г изопропилового спирта. Смесь перемешивают до получения однородного продукта.

Примеры №11-22 выполняют аналогично примеру №10.

Пример 23 - прототип.

В таблице 2 представлены предлагаемые составы концентратов смазочно-охлаждающей жидкости (примеры №10-23).

Полученные составы представляют собой однородные жидкости от светло-коричневого до коричневого цвета.

Из полученных составов готовят 2,5%-ные водные эмульсии в воде с содержанием солей жесткости 4,6 мг-экв/л, которые испытывают на коррозионную агрессивность по ГОСТ 6243-75 п.2.2 (метод «контактных пар», 168 часов).

Концентраты испытывают на биостойкость по ГОСТ 9.085-78. Для испытаний применяют смесь чистых культур следующих видов аэробных бактерий: Escherichia coli, Mucobacterium phlei, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas oleovorans, Staphilococcus aureus, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis, Pseudomonas putida. Результаты испытаний оценивают по размерам зон отсутствия роста микроорганизмов (диаметр в миллиметрах).

Результаты испытаний представлены в таблице 3.

Анализ данных таблицы 3 показывает, что предлагаемый концентрат для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости обладает высокой биостойкостью, а 2,5% эмульсии, приготовленные из предлагаемых концентратов, обладают высокими антикоррозийными свойствами.

Таблица 1
№ образца	Жирная кислота или растительное масло, г	Этаноламин, г	Массовое соотношение
	Олеиновая кислота	Моноэтаноламин
1	82	18	4,55:1
2	60	10	6:1
3	60	40	2:1
		Диэтаноламин
4	60	10	6:1
5	73	27	2,7:1
6	60	40	2:1
	Жирные кислоты таллового масла	Моноэтаноламин
7	82	18	4,55:1
	Рапсовое масло
8	82	18	4,55:1
	Подсолнечное масло
9	82	18	4,55:1

Таблица 3
Образец № п/п	Коррозионная агрессивность по ГОСТ 6243-76, п.2.2, 168 часов, 2,5% эмульсия	Биостойкость концентрата, диаметр зоны ингибирования, мм
10	Выдерживает	31
11	Выдерживает	24
12	Выдерживает	30
13	Выдерживает	31
14	Выдерживает	30
15	Выдерживает	29
16	Выдерживает	29
17	Выдерживает	29
18	Выдерживает	30
19	Выдерживает	31
20	Выдерживает	29
21	Выдерживает	29
22	Выдерживает	30
23	Выдерживает	30
прототип	Не выдерживает	22

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий минеральное масло, моноэтаноламин, борную кислоту, жирную кислоту, продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с алканоламином, смесь на основе диоксановых спиртов и воду, в качестве продукта взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с алканоламином он содержит продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с моноэтаноламином и/или продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с диэтаноламином и дополнительно содержит бактерицидную добавку, хлорпарафин и изопропиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Минеральное масло	15-25
Моноэтаноламин	10-15
Жирная кислота	15-25
Борная кислота	5-13
Хлорпарафин	3-7
Продукт взаимодействия жирной кислоты или
растительного масла с моноэтаноламином, и/или
продукт взаимодействия жирной кислоты, или
растительного масла с диэтаноламином в массовом
соотношении 2-6:1 соответственно	3-7
Смесь на основе диоксановых спиртов	1-5
Бактерицидная добавка	3-10
Изопропиловый спирт	4-10
Вода	Остальное