Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые могут быть использованы в области машиностроения, а именно при формовке, сварке металлических труб, при литье цветных металлов под давлением и редуцировании труб, а также на операциях шлифования и лезвийной обработки различных видов сталей. Сущность: концентрат СОЖ содержит в мас.%: кислота жирного ряда 0,2-1,9, неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) 5,0-10,0 или анионоактивное (ПАВ) 3,5-10,0, гидроксид щелочного или щелочно-земельного металла 0,3-1,0, соль сульфоновой кислоты 5,0- 11,5 или 16,0-25,0, мыло нафтеновой кислоты и/или эфир жирной кислоты 1,0-8,9, бактерицидная присадка 0,1-3,0, минеральное масло до 100. Технический результат - улучшение моющей способности при сохранении других эксплуатационных характеристик (низкой коррозионной агрессивности, высокой стабильности эмульсии, высокой стойкости к биопоражению). 1 табл.

 

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые могут быть использованы в области машиностроения, а именно при формовке, сварке металлических труб, при литье цветных металлов под давлением и редуцировании труб, а также на операциях шлифования и лезвийной обработки различных видов сталей.

Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости /патент RU № 2177855, В 22 С 3/00, публ. 10.01.2002/, содержащий компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Кислота жирного ряда (олеиновая кислота)	0,5-1,5
Поверхностно-активное вещество (неионогенное)	4,5-6,0
Присадка к маслам, содержащая сульфонат
кальция (в пересчете на основное вещество)	4,0-12,0
Гидроксид щелочного металла (гидроксид натрия)	0,3-0,8
Минеральное масло	до 100

Известный состав характеризуется повышенной коррозионной агрессивностью и нестабильностью эмульсии СОЖ.

Наиболее близким по составу к заявляемому является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости /патент RU № 2208046, С 10 М 173/00, публ. 10.07.2003/, содержащий компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Соль сульфоновой кислоты (нефтяной сульфонат)	12,0-16,0
Мыло нафтеновой кислоты (мылонафт)	9,0-14,0
Триэтаноламин	2,0-6,0
Вода	2,0-6,0
Олеиновая кислота (кислота жирного ряда)	2,0-6,0
Полиоксиэтилированные алкилфенолы
(неионогенное ПАВ)	1,0-5,0
Гидроксид щелочного металла (гидроксид калия)	0,05-1,5
Бактерицидная добавка	не более 5,0
Минеральное масло	до 100

Существенными недостатками данного состава являются нестабильность эмульсии СОЖ, невысокая моющая способность эмульсии, низкая устойчивость к биопоражению микроорганизмами.

Задачей изобретения является создание концентрата смазочно-охлаждающей жидкости с оптимальным соотношением компонентов, с улучшенной моющей способностью при сохранении других эксплуатационных характеристик (низкой коррозионной агрессивности, высокой стабильности эмульсии, высокой стойкости к биопоражению).

Задача изобретения достигается тем, что концентрат смазочно-охлаждающей жидкости содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Кислота жирного ряда	0,2-1,9
Неионогенное ПАВ или	5,0-10,0
анионоактивное Гидроксид щелочного или	3,5-10,0
щелочно-земельного металла (100%)	0,3-1,0
Соль сульфоновой кислоты	5,0-11,5 или 16,0-25,0
Мыло нафтеновой кислоты и/или эфир жирной кислоты	1,0-8,9
Бактерицидная присадка	0,1-3,0
Минеральное масло	до 100

В качестве бактерицидной присадки используется хотя бы одна из ряда: комплексен, бензотриазол, катапин, фенилкарбинол, карбамол.

В качестве соли сульфоновой кислоты используется хотя бы одна из ряда: триэтаноламиновая, моноэтаноламиновая, соль щелочного или щелочно-земельного металла.

В качестве мыла нафтеновой кислоты используется хотя бы одно из ряда: триэтаноламиновое, моноэтаноламиновое, щелочное.

В качестве эфира жирной кислоты используется хотя бы один из ряда: эфир синтетических жирных кислот (СЖК), эфир жирных кислот таллового масла, эфир олеиновой кислоты.

Полученный концентрат представляет собой жидкость коричневого цвета, легко эмульгирует в воде, образуя при этом устойчивую в эксплуатации молочно-белую эмульсию.

Были проведены исследования концентрата СОЖ по показателю устойчивость к биопоражению (биостойкость), затем состав испытали в виде 3%-ной водной эмульсии при различном содержании компонентов концентрата. Эксплуатационные характеристики СОЖ (моющая способность эмульсии, коррозионная агрессивность эмульсии, стабильность эмульсии, биостойкость концентрата СОЖ), полученные в результате испытания представлены в таблице.

Моющую способность определяют с помощью колбы с двумя метками, которую наполняют водой до отметки "0", а затем доливают до отметки "10" смесью равных частей эмульсии СОЖ и чистого минерального масла. Колбу закрывают и взбалтывают. Далее определяют объем отделенного продукта (масла) через 48 часов отстоя. Моющую способность (в %) рассчитывают по формуле в зависимости от объема отделенного масла.

Стабильность эмульсии СОЖ определяется следующим образом: эмульсия выдерживается в цилиндре в течение 3 часов без каких-либо внешних воздействий; внешний вид эмульсии - однородная жидкость без расслоения и вымасливания.

Коррозионная агрессивность эмульсии СОЖ определяется следующим образом: на чугунную пластину марки СЧ-20 наносятся капли эмульсии. По истечении 4 часов пластина должна иметь первоначальный вид, т.е. без следов коррозии.

Биостойкость концентрата СОЖ контролируют в течение 60 суток визуально по изменению степени мутности, наличию или отсутствию пленки на границе СОЖ - питательная среда и изменению консистенции СОЖ. Оценку роста микроорганизмов проводят по пятибалльной системе: 0 - нет изменений (рост микроорганизмов отсутствует); 1 - легкое помутнение питательной среды (очень слабый рост микроорганизмов в основном бактерий); 2 - помутнение питательной среды, бактериальный осадок на дне пробирки (слабое поражение микроорганизмами); 3 - появление мути в слое СОЖ, рост грибов виден невооруженным глазом (рост микроорганизмов); 4 - нарушение консистенции и изменение цвета СОЖ (обильный рост микроорганизмов, преимущественно грибов).

Из таблицы можно сделать вывод, что предложенное соотношение компонентов обеспечивает высокоэффективные эксплуатационные свойства концентрата смазочно-охлаждающей жидкости (примеры 2-4, 7-9, 12-14, 17, 18, 21, 22, 25-27, 30-32), а изменение данного соотношения приводит к изменениям свойств СОЖ (примеры 1, 5, 6, 9, 10, 11, 15, 16, 19, 20, 23, 24, 28, 29, 33) до уровня прототипа (пример 31, 32).

Проверку эксплуатационных свойств предлагаемого концентрата смазочно-охлаждающей жидкости проводили в производственных условиях машиностроительного завода на операциях обработки: точение, сверление, нарезание резьбы, шлифование. За время испытаний установлено, что эмульсия, приготовленная из концентрата СОЖ, соответствует требованиям производства по показателям стабильности, моющей способности, антикоррозионным свойствам, устойчивости к биопоражению.

Отмечены основные преимущества при использовании предложенного состава концентрата смазочно-охлаждающей жидкости:

1) высокие эксплуатационные характеристики СОЖ;

2) экологически безопасный состав концентрата СОЖ;

3) технология приготовления может быть осуществлена на действующем оборудовании по производству СОЖ и на доступном сырье.

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости, включающий кислоту жирного ряда, бактерицидную присадку, поверхностно-активное вещество, минеральное масло, гидроксид металла, соль сульфоновой кислоты, отличающийся тем, что он содержит мыло нафтеновой кислоты и/или эфир жирной кислоты, в качестве поверхностно-активного вещества содержит неионогенное или анионоактивное, в качестве гидроксида металла содержит гидроксид щелочного или щелочно-земельного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кислота жирного ряда	0,2-1,9
Неионогенное поверхностно-активное вещество	5,0-10,0
или анионоактивное	3,5-10,0
Гидроксид щелочного
или щелочноземельного металла	0,3-1,0
Соль сульфоновой кислоты	5,0-11,5 или
Мыло нафтеновой кислоты	16,0-25,0
и/или эфир жирной кислоты	1,0-8,9
Бактерицидная присадка	0,1-3,0
Минеральное масло	До 100