Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

 

Изобретение относится к составам для приготовления эмульсий смазочно-охлаждающих жидкостей, используемых при обработке металлов резанием. Концентрат имеет следующий состав, мас.%: минеральное масло 10-20, моноэтаноламин 8-15, жирная кислота 7-15, борная кислота 8-15, неионогенное поверхностно-активное вещество 3-10, смесь на основе диоксановых спиртов и эфиров 2-19, вода - остальное. Концентрат может дополнительно содержать 1-3 мас.% алкилбензолсульфокислоты. Технический результат - высокая стабильность при хранении и низких температурах при сохранении высоких антикоррозионных свойств и биостойкости. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

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

Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий минеральное масло, моноэтаноламин, жирную кислоту, борную кислоту или смесь борной кислоты и неионогенного поверхностно-активного вещества при их массовом соотношении (2,5-14):1 и воду (пат. РФ N 2041252, МКИ C 10 M 173/00, 1995 г.). Недостатком концентрата является нестабильность эмульсии при повышенной жесткости воды, повышенное пенообразование, высокая вязкость при температуре свыше 40^oC, недостаточно высокие антикоррозионные свойства.

Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий продукт обработки олеиновой кислоты или жирных кислот растительных масел фракции C₁₂-C₁₈ диэтаноламином при 130-150^oC, нефтяное масло, борную кислоту, полиэтиленгликоль, фенилкарбинол, полиоксиэтилированный алкилфенол с 4-6 оксиэтильными группами и воду (патент РФ N 1807724, МКИ C 10 M 173/00, 1995 г.). Он также имеет недостаточную биостойкость и недостаточно стоек к солям жесткости.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий минеральное масло, моноэтаноламин, борную кислоту, жирную кислоту, неионогенное поверхностно-активное вещество, спирт или его смесь с водой (патент N 2135550, МКИ C 10 M 173/00, 1999 г.). Однако концентрат смазочно-охлаждающей жидкости на основе минерального масла, содержащего парафиновые углеводороды, является нестабильным при хранении и при низких температурах (часть минерального масла выделяется в виде второй жидкой фазы) и имеет недостаточную биостойкость.

В основу настоящего изобретения положена задача создания концентрата смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, обладающего высокой стабильностью при хранении и низких температурах, позволяющего получить эффективную рабочую эмульсию при сохранении высоких антикоррозионных свойств и биостойкости.

Поставленная задача решается тем, что концентрат для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий минеральное масло, моноэтаноламин, жирную кислоту, борную кислоту, неионогенное поверхностно-активное вещество, смесь на основе диоксановых спиртов и эфиров и воду, содержит указанные компоненты при следующем соотношении компонентов, мас.%: Минеральное масло - 10-20 Моноэтаноламин - 8-15 Жирная кислота - 7-15 Борная кислота - 8-15 Неионогенное поверхностно-активное вещество - 3-10 Смесь на основе диоксановых спиртов и эфиров - 2-10 Вода - Остальное Преимущественным вариантом является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости, указанный выше, дополнительно содержащий алкилбензолсульфокислоту в количестве 1-3 мас.%.

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^oC. Моноэтаноламин используют по ТУ 6-02-915-84. В качестве жирной кислоты используют техническую олеиновую кислоту по ГОСТ 7580-91, ТУ 10-04-02- 82-91 или ТУ 9145-172-4731297-94 или жирные кислоты таллового масла по ГОСТ 14845-79. Борную кислоту - по ГОСТ 18704-78.

В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества могут быть использованы: оксиэтилированный алкилфенол (неонол АФ 9-4, неонол АФ 9-6, неонол АФ 9-9 или неонол АФ 9-10 по ТУ 2483-077-63171-98) или оксиэтилированная жирная кислота (олеокс-5 по ТУ 6-14-314-85 или олеокс-7 по ТУ 6-14-286-78).

Алкилбензолсульфокислоту используют по ТУ 2481-036-04689375-95 или по ТУ 6-11-63-09-95.

Смесь на основе диоксановых спиртов и эфиров представляет собой продукт, доведенный до необходимой кондиции путем дополнительной переработки высококипящих побочных продуктов (ВПП) производства диметилдиоксана, содержащий более 50% диоксановых спиртов и эфиров, имеет техническое название флотореагент-оксаль по ТУ 2452-029-05766801-94.

Анализ отобранных в процессе поиска известных решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности признаков и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию "промышленная применимость" приводим примеры приготовления состава.

Пример N 1 (предлагаемый).

К 10 г минерального масла прибавляют 3 г олеокса-5, 15 г моноэтаноламина, 58 г воды, 2 г флотореагента-оксаль, 15 г борной кислоты, 7 г олеиновой кислоты и смесь перемешивают при 70-100^oC до получения однородного продукта.

Примеры N 2 и 3 выполняются аналогично примеру N 1 (без алкилбензолсульфокислоты).

Пример N 4 (предлагаемый).

К 12 г минерального масла прибавляют 1 г алкилбензолсульфокислоты, 11 г моноэтаноламина, 6 г флотореагента-оксаль, 5 г олеокса-5, 44 г воды, 11 г борной кислоты, 10 г олеиновой кислоты и перемешивают при 70-100^oC до получения однородного продукта.

Пример N 5 выполняется аналогично примеру N 4 (с алкилбензолсульфокислотой).

Пример N 6 (предлагаемый).

К 12 г минерального масла прибавляют 11 г моноэтаноламина, 11 г борной кислоты, 5 г олеокса-7, 42 г воды, 6 г флотореагента-оксаль, 10 г олеиновой кислоты и перемешивают при 70-100^oC до получения однородного продукта.

Примеры N 7-11 выполняют аналогично примеру N 6.

Пример 12 (прототип).

Полученные составы представляют собой однородные жидкости от светло-коричневого цвета до коричневого цвета. Составы полученных концентратов представлены в таблице 1.

Из полученных составов готовят 3%-ные водные эмульсии в воде с содержанием солей жесткости 7 мг-экв/л, представляющие собой эмульсии молочного цвета, которые испытывают на коррозионную агрессивность по ГОСТ 6243-75 п. 2.1; на стабильность концентрата при низких температурах по ГОСТ 6243-75 п. 5; стабильность концентрата при хранении по ГОСТ 6243-75 п. 6; на биостойкость по ГОСТ 9.085-78 [испытания проводят на стойкость к воздействию аэробных бактерий, анаэробных (сульфатредуцирующих) бактерий и плесневых грибов] .

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. В качестве сульфатредуцирующих бактерий применяли смесь чистых культур рода Desulfouibrio, Pseudomonas, Achromobacter. В качестве плесневых грибов использовали следующие виды: Aspergillus niger, Chactomlum globosum, Cladosporium gossipicola, Cladosporium resinae, Penicillium chrysogenum, Trichoderma koningii, Trichoderma viride, Torula convoluta, Cehalosporium acremonium. Результаты испытаний оценивают в баллах по ГОСТ 9.085-78 (0 баллов - отсутствие роста микроорганизмов, полная бактериостойкость или полная грибостойкость; I балл - рост микроорганизмов едва виден, заметны зоны отсутствия роста микроорганизмов, удовлетворительная бактериостойкость или грибостойкость; II балла - не наблюдается зон отсутствия роста микроорганизмов, небактериостойкость и негрибостойкость).

Результаты испытаний предлагаемых продуктов представлены в таблице 2.

Анализ данных таблиц 1 и 2 показывает, что предлагаемый концентрат для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости обладает высокой стабильностью при низких температурах и при хранении, позволяя получать эффективную рабочую эмульсию при сохранении высоких антикоррозионных свойств и биостойкости.

Формула изобретения

1. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий минеральное масло, моноэтаноламин, жирную кислоту, борную кислоту, неионогенное поверхностно-активное вещество, смесь на основе диоксановых спиртов и эфиров и воду, отличающийся тем, что он содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Минеральное масло - 10 - 20
Моноэтаноламин - 8 - 15
Жирная кислота - 7 - 15
Борная кислота - 8 - 15
Неионогенное поверхностно-активное вещество - 3 - 10
Смесь на основе диоксановых спиртов и эфиров - 2 - 10
Вода - Остальное
2. Концентрат по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алкилбензолсульфокислоту в количестве 1-3 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2