Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

Авторы патента:

Чернов Дмитрий Георгиевич (RU)

Липатов Яков Михайлович (RU)

Шалунов Георгий Петрович (RU)

Шалунов Сергей Евгеньевич (RU)

Григорьев Владимир Станиславович (RU)

C10M173 - Смазочные составы, содержащие более 10% воды

C10M159/04 - нефтяные фракции, например деготь, растворители

C10M145/28 - оксиды алкиленов, содержащие только два атома углерода

C10M137/04 - эфиры фосфорной кислоты

C10M133/08 - содержащие оксигруппы

C10M129/50 - монокарбоновые

C10M129/08 - содержащие не менее двух оксигрупп

Владельцы патента RU 2303628:

ООО "Научно-техническая фирма "Техма" (RU)

Использование: на металлообрабатывающих предприятиях. Концентрат содержит в мас.%: продукт взаимодействия высших жирных кислот с алканоламином при температуре 130-150°С 16-30, гликоли 2-6, продукт взаимодействия борной кислоты с алканоламином при температуре 95-100°С 20-40, ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевая соль 0,2-1, минеральное масло 1-4, бензойная кислота 0,2-2,0, полиэтиленоксид 15-30, вода остальное. Технический результат - снижение пенообразования, улучшение смазывающих свойств. 2 табл.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ) и может быть использовано для приготовления рабочих растворов СОЖ, используемых для обработки металлов резанием на металлообрабатывающих предприятиях.

Известны концентраты для приготовления СОЖ, используемые при механической обработке металлов, представляющие собой водные растворы активных компонентов, например гликоли, высшие жирные кислоты, триэтаноламин, соль циклогексиламина и синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₃ [1].

Однако рабочие растворы, приготовленные из таких компонентов, при эксплуатации их на предприятиях, снабженных централизованными системами подачи СОЖ, где происходит их интенсивное перемешивание, вызывают обильное пенообразование выше нормы, что в свою очередь затрудняет технологический процесс механообработки. Добавление же пеногасителя в рабочие растворы требуемого эффекта не дает, к тому же может ухудшать остальные свойства СОЖ.

Наиболее близким к заявляемому изобретению составом того же назначения по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является концентрат СОЖ для механической обработки металлов, содержащий высшие жирные кислоты, триэтаноламин, гликоли, синтетические жирные кислоты фракции С₁₀-C₁₆, продукт взаимодействия борной кислоты с моноэтаноламином при температуре 95-105°С [2].

Недостатком такой СОЖ является то, что водные растворы, приготовленные из этого концентрата, не обладают удовлетворительными пенообразующими показателями, являющимися важными составляющими эксплуатационных свойств СОЖ в процессе использования при механообработке.

Задачей заявляемого изобретения является создание концентрата синтетической СОЖ с пониженной пенообразующей способностью при сохранении и улучшении остальных технологических свойств.

Указанный технический результат достигается тем, что концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий гликоли, продукт взаимодействия борной кислоты с алканоламином при температуре 95-105°С, дополнительно содержит продукт взаимодействия высших жирных кислот с алканоламином при температуре 130-150°С, ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевую соль, минеральное масло, бензойную кислоту, полиэтиленоксид и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт взаимодействия высших жирных
кислоты с алканоламином
при температуре 130-150°С	16-30
Гликоли	2-6
Продукт взаимодействия борной
кислоты с алканоламином
при температуре 95-105°С	20-40
Ди(алкилполиэтиленгликолевого)
эфира фосфорной кислоты калиевая соль	0,2-1
Минеральное масло	1-4
Бензойная кислота	0,2-2,0
Полиэтиленоксид	15-30
Вода	остальное

Исследование склонности к пенообразованию и технологических свойств СОЖ, приготовление на основе заявляемого концентрата показали, что введение в состав продукта взаимодействия высшей жирной кислоты с алканоламином при температуре 130-150°С, ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевой соли, масла, бензойной кислоты и полиэтиленоксида в сочетании с остальными компонентами приводит к стабилизации пены и улучшению технологических свойств СОЖ. При этом в данный концентрат не требуется введение пеногасителя.

Для приготовления концентратов были использованы:

- для приготовления продукта взаимодействия высших жирных кислот с алканоламином при температуре 130-150°С в качестве жирных кислот использованы олеиновая кислота - ТУ 9145-172-473197-94, или миристиновая кислота - ТУ 6-09-127-70, или стеариновая кислота - ГОСТ 9419-60, в качестве алканоламинов использованы моноэтаноламин - ТУ 6-02-915-84, или диэтаноламин - ТУ-09-2652-86, или триэтаноламин - ТУ 6-02-916-79;

- в качестве гликолей: этиленгликоль - ГОСТ 19710-83; или диэтиленгликоль - ГОСТ 1016-77;

- продукт взаимодействия борной кислоты ГОСТ 18704-78 с алканоламином (в качестве алканоламина также использованы моноэтаноламин, ТУ 6-09-215-84, или триэтаноламин ТУ 6-02-916-79) при температуре 95-105°С;

- ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевая соль - ТУ 6-02-1177-79(оксифос Б);

- минеральное масло И-12А - ГОСТ 20799-88;

- бензойная кислота - ГОСТ 10521-63;

- полиэтиленоксид-400 - ФС 42-1242-96.

Концентрат получают путем смешения компонентов при температуре 60-80°С при перемешивании до получения однородной массы.

Для работы используют 2%-ные растворы, приготовленные на воде общей жесткостью 4,6 мг-экв/л.

Составы заявляемого и известного концентратов приведены в таблице 1.

Метод определения склонности к пенообразованию и устойчивости пены заключается в следующем.

В мерный цилиндр вместимостью 1000 мл наливают 190 мл рабочего раствора СОЖ.

Включают микрокомпрессор, подсоединенный к прибору для определения склонности к пенообразованию.

Пропускают воздух через испытуемый раствор с постоянной скоростью 94±5 см³/мин в течение 5 минут, отсчет времени ведут с момента появления первых пузырьков воздуха. По истечении указанного времени прекращают подачу воздуха и измеряют объем пены в см³.

После 10 минут отстоя снова замеряют объем пены.

Испытание повторяют три раза.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 20% от среднего значения.

Результат испытаний на пенообразующую способность известного и предлагаемого составов СОЖ приведены в таблице 2.

Исследование технологических свойств предлагаемого состава по сравнению с известным проводилось при точении алюминиевого сплава АЛ2 на токарном станке 16К20 инструментом из быстрорежущей стали Р6АМ5 при скорости резания 40 м/мин, подаче 0,05 мм/об, глубине резания 1 мм. Оценивалась шероховатость обработанной поверхности, которая определялась на приборе "Talysurf".

Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Как видно из таблицы, пенообразующая способность предлагаемого состава гораздо ниже, чем у известного состава, и отвечает всем требованиям по склонности к пенообразованию и по устойчивости.

Технологические свойства заявляемого варианта не только сохраняются, но и улучшаются, что указывает на то, что заявляемый состав обладает более высокими смазывающими свойствами.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания и формулы изобретения:

1. Патент РФ №2109036

2. Патент РФ №2115699

Табл.1
Компоненты	Составы, мас.%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
Олеиновая кислота	15	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Триэтаноламин	20	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с моноэтаноламином при Т 130-140°	-	16	22	30	16	16
Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-140°	-	-	-	-	-	-	16	22	30	16	16
Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с триэтаноламином при Т 130-140°	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-		16	22	30	16	16
Продукт взаимодействия миристиновой кислоты с моноэтаноламином при Т 130-140°	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-			16	22	30	16	16
Продукт взаимодействия миристиновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-140°																						16	22
Продукт взаимодействия миристиновой кислоты с триэтаиоламином при Т 130-140°
Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с моноэтаноламином при Т 130-140°
Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-140°
Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с триэтаноламином при Т 130-140°
Этиленгликоль	20	2	3	6	6	2	2	3	6	6	2	2	3	6	6	2	2	3	6	6	2	2	3
Дизтиленгликоль	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	2	3
Продукт взаимодействия борной кислоты с моноэтаноламином при температуре 95-105°С	15	40	26	30	20	20	40	26	30	20	20	40	26	30	20	20	40	26	30	20	20	-	-
Продукт взаимодействия борной кислоты с триэтаноламином при температуре 95-105°С																						20	26
Синтетические жирные кислоты фракции C₁₀-C₁₆	1,0	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Ди(алкилполизтиленгликолевого)эфира фосфорной кислоты калиевая соль	-	0,2	0,5	1	1	0,2	0,2	0,5	1	1	0,2	0,2	0,5	1	1	0,2	0,2	0,5	1	1	0,2	0,2	0,5
Минеральное масло	-	1	2	3	4	1	1	2	3	4	1	1	2	3	4	1	1	2	3	4	1	1	2
Бензойная кислота	-	0,2	0,7	1	2	0,2	0,2	0,7	1	2	0,2	0,2	0,7	1	2	0,2	0,2	0,7	1	2	0,2	0,2	0,7
Полиэтиленоксид	-	15	20	15	15	30	15	20	15	15	30	15	20	15	15	30	15	20	15	15	30	15	20
Вода	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100

Продолжение табл.1
Компоненты	Составы, мас.%
	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46
Олеиновая кислота	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Триэтаноламин	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с моноэтаноламином при Т 130-140°	-
Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-140°
Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с триэтаноламином при Т 130-140°
Продукт взаимодействия миристиновой кислоты с монозтаноламнном при Т 130-140°
Продукт взаимодействия миристиновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-140°	30	16	16	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Продукт взаимодействия миристиновой кислоты с триэтаноламином при Т 130-140°	-	-		16	22	30	16	16	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с моноэтаноламином при Т 130-140°						-	-		16	22	30	16	16	-	-	-	-
Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-140°										-	-		16	22	30	16	16					-
Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с триэтаноламином при Т 130-140°																			16	22	30	16	16
Этиленгликоль	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Диэтиленгликол	6	6	2	2	3	6	6	2	2	3	6	6	2	2	3	6	6	2	2	3	6	6	2
Продукт взаимодействия борной кислоты смоноэтаноламином при температуре 95-105°С	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-			16
Продукт взаимодействия борной кислоты с триэтаноламином при температуре 95-105°С	30	20	20	40	26	30	20	20	40	26	30	20	20	40	26	30	20	20	40	26	30	20	20
Синтетические жирные кислоты фракции С₁₀-C₁₆	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Ди(алкилполиэтиленгликолевого)эфира фосфорной кислоты калиевая соль	1	1	0,2	0,2	0,5	1	1	0,2	0,2	0,5	1	1	0,2	0,2	0,5	1	1	0,2	0,2	0,5	1	1	0,2
Минеральное масло	3	4	1	1	2	3	4	1	1	2	3	4	1	1	2	3	4	1	1	2	3	4	1
Бензойная кислота	1	2	0,2	0,2	0,7	1	2	0,2	0,2	0,7	1	2	0,2	0,2	0,7	1	2	0,2	0,2	0,7	1	2	0,2
Полиэтиленоксид	15	15	30	15	20	15	15	30	15	20	15	15	30	15	20	15	15	30	15	20	15	15	30
Вода	до 100	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о	До 100_о

Таблица 2
№ состава концентрата в соответствии с табл.1	Шероховатости поверхности Ra, мкм	Склонность к пенообразованию, см³	Устойчивость пены, см³
№1	9	580	370
№2	4	40	0
№3	4,5	45	0
№4	5	50	0
№5	4,3	45	0
№6	4,6	50	0
№7	4,7	40	0
№8	4,3	50	0
№9	4,1	50	0
№10	4	50	0
№11	4,4	40	0
№12	4	45	0
№13	4,3	45	0
№14	4,0	40	0
№15	5	35	0
№16	5,1	40	0
№17	4,9	35	0
№18	4,6	45	0
№19	4,3	50	0
№20	5	35	0
№21	4,7	40	0
№22	4,3	40	0
№23	4,6	45	0
№24	4,4	50	0
№25	4,3	55	0
№26	4,8	50	0
№27	4,9	45	0
№28	5	45	0
№29	4,1	40	0
№30	4,5	40	0
№31	4,7	50	0
№32	4,9	45	0
№33	4,2	35	0
№34	5,1	40	0
№35	5	40	0
№36	4,4	45	0
№37	40	50	0
№38	4,6	45	0
№39	4,3	50	0
№40	4,2	45	0
№41	4,4	40	0
№42	4,5	40	0
№43	4,2	45	0
№44	4,7	50	0
№45	4,3	40	0
№46	4	45	0

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий гликоли, продукт взаимодействия борной кислоты с алканоламином при температуре 95-105°С, отличающийся тем, что дополнительно содержит продукт взаимодействия высших жирных кислот с алканоламином при температуре 130-150°С, ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевую соль, минеральное масло, бензойную кислоту, полиэтиленоксид и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

продукт взаимодействия высших
жирных кислот с алканоламином
при температуре 130-150°С	16-30
гликоли	2-6
продукт взаимодействия борной
кислоты с алканоламином при
температуре 95-105°С	20-40
ди(алкилполиэтиленгликолевого)
эфира фосфорной кислоты калиевая соль	0,2-1
минеральное масло	1-4
бензойная кислота	0,2-2,0
полиэтиленоксид	15-30
вода	остальное

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2299235

Изобретение относится к смазочным материалам, в частности смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), и может быть использовано при механической обработке металлов резанием и давлением.

Смазка для металлических форм // 2294357

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к смазкам для металлических форм при производстве бетонных и железобетонных изделий. .

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости // 2294356

Изобретение относится к концентратам для приготовления водных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) для механической обработки металлов и может быть использовано в различных отраслях металлообрабатывающей промышленности для повышения стойкости металлорежущих инструментов.

Синтетическая рабочая жидкость // 2293760

Изобретение относится к рабочим жидкостям, предназначенным для использования в различном промышленном оборудовании с передаточными механизмами и гидравлическими системами в различных условиях эксплуатации.

Концентрат водоэмульсионной смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2293759

Изобретение относится к концентратам водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей, применяемым при механической обработке металлов, в частности при лезвийной, абразивной, при резьбонарезании конструкционных и инструментальных материалов.

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов // 2291187

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано в машиностроении и для смазки и охлаждения режущего инструмента при обработке металлов резанием.

Смазочный материал для ножей хлеборезательных машин // 2284347

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано в пищевой промышленности для смазки ножей хлеборезательных машин. .

Водорастворимая смазка для холодной обработки металлов давлением (варианты) // 2281971

Изобретение относится к технологическим смазкам для холодной обработки металлов давлением и может быть использовано для производства изделий путем штамповки, калибровки, вытяжки, прокатки, волочения, выдавливания и т.д.

Эмульсол для приготовления водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости для прокатки цветной ленты // 2281318

Изобретение относится к области смазок для обработки металлов давлением, в частности для прокатки ленты из цветных металлов и сплавов. .

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2303627

Рабочая жидкость для гидравлической системы газопроводов // 2285717

Изобретение относится к рабочим жидкостям для гидравлических систем, в том числе для гидравлических систем запорной арматуры газовых магистралей. .

Пластичная смазка // 2283859

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к пластичным смазкам, предназначенным для использования в узлах трения машин и механизмов, работающих в условиях повышенной температуры, высоких нагрузок и скоростей и в контакте с агрессивными средами, например перегретым водяным паром, окислительными агентами и т.п.

Способ изготовления смазочного стержня // 2271385

Изобретение относится к области производства смазочных изделий, которые могут быть использованы для лубрикации пар трения «колесо - рельс» железнодорожного транспорта и грузоподъемных механизмов.

Рельсовая смазка // 2271382

Изобретение относится к области создания смазочных композиций, используемых на железнодорожном транспорте для снижения износа рельсовых путей, гребней колес локомотивов и подвижного состава.

Низкотемпературное приборное масло // 2260036

Изобретение относится к низкотемпературным приборным маслам на основе модифицированных олигоэтилсилоксанов, которые могут быть использованы в широком диапазоне температур от минус 75°С до 200°С в различных областях современной техники.

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2255965

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам, а именно к составам смазочно-охлаждающих жидкостей, используемых при механической обработке металлов.

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2255964

Модификатор трения // 2238304

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано для смазывания тяжело нагруженных узлов трения различных механизмов, в частности пар трения боковой и рабочей (тяговой) поверхности головки рельса - реборда, поверхность катания железнодорожного колеса.

Концентрат технологического средства для механической обработки металлов (тс "инкомет-1") // 2235121

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2303627