Смазочно-охлаждающая жидкость для обработки оптических стекол

Авторы патента:

Рысаев Урал Шакирович (RU)

Мазитова Илия Шамилевна (RU)

Нафикова Раиля Фоотовна (RU)

Загидуллин Раис Нуриевич (RU)

Рысаев Дамир Уралович (RU)

Масагутова Эльвира Рашидовна (RU)

Гильмутдинов Амир Тимирьянович (RU)

Фатхутдинов Линар Ринатович (RU)

C10M173/02 - не содержащие минеральных или жирных масел

C10M149/10 - содержащим мономеры, имеющие ненасыщенный радикал, связанный с азотсодержащим гетероциклическим кольцом

Владельцы патента RU 2351638:

ООО "Промышленно-торговая компания ТАНТАНА" (RU)

Использование: в стекольной промышленности при алмазном шлифовании оптических стекол. Сущность: жидкость содержит воду и активную добавку, представляющую собой продукт взаимодействия имидазолина с эпихлоргидрином (ЭПХГ) в мольном соотношении имидазолин: ЭПХГ=1:1,5-2, или имидазолина с ЭПХГ и окисями этилена или пропилена или глицидолом в мольном соотношении имидазолин: ЭПХГ: окись этилена или пропилена или глицидол, равном 1:1:1-2, при 20-70°С, или имидазолина с окисями этилена или пропилена или глицидолом в мольном соотношении имидазолин: окись этилена или пропилена или глицидол, равном 1:1-3, полученный при температуре 20-80°С в течение 3-4 ч. Активная добавка содержится в количестве 0,05-1%. Технический результат - повышение абразивной стойкости инструмента, расширение сырьевой базы, и снижение токсичности продукта. 1 табл.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), которые могут быть использованы в стекольной промышленности при грубом шлифовании оптических стекол.

Известно применение для грубой шлифовки оптических деталей раствора глицерина (ГОСТ 6823-77, 1-й сорт) в воде. Недостатком применения глицерина является большой расход 20%-ного его водного раствора, и абразивная стойкость инструмента при шлифовке деталей не повышается.

Известно применение СОЖ для алмазной обработки оптического стекла, который содержит продукт (полимерные производные циклического пиридина) полимеризации диметилдиаллиламмоний хлорида формулы:

Наиболее близким по технической сущности к заявленному материалу является СОЖ для алмазной обработки оптических стекол [А.с. 1247417 СССР], содержащий воду, полимерные добавки - продукт взаимодействия полиэтиленполиаминов (ПЭПА) с акриловой кислотой или 2,3-эпоксипропаном (глицидол), взятых в мольном соотношении 1÷10:1 при следующем содержании компонентов, мас.%: продукт взаимодействия ПЭПА с акриловой кислотой или глицидолом 1÷10:1, остальное - вода.

Недостатком применения СОЖ является использование дефицитного сырья и материалов, относительно низкая абразивная стойкость инструмента и плохая шероховатость поверхности.

Недостатком применения известной СОЖ является, что продукт содержит до 4% N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлорид - вредное вещество, которое отрицательно влияет на работающих предприятия, а также вредное соединение - хлористый аллил.

Задачей изобретения является получение СОЖ на основе доступных сырьевых ресурсов, а также повышение абразивной стойкости инструмента.

Технический результат при осуществлении заявляемого изобретения выражается в повышении абразивной стойкости инструмента и применении доступных компонентов, расширении сырьевой базы, снижении токсичности продуктов.

Вышеуказанный технический результат получения СОЖ достигается особенностью, заключающейся в том, что в качестве добавки используют продукты реакции имидазолинов с эпихлоргидрином (ЭПХГ) в мольном соотношении имидазолин: ЭПХГ=1:1,5÷2,0, или имидазолинов с ЭПХГ и окисями этилена или пропилена или глицидолом в мольном соотношении имидазолин: ЭПХГ: окись этилена или пропилена или глицидола=1:1:1÷2 при 20-80°С или имидазолинов с окисями этилена или пропилена или глицидолом в мольном соотношении имидазолин: окись этилена или пропилена: или глицидол =1:1÷3 при температуре сначала 20±5°С в течение 1-1,5 ч, затем при температуре 30-50°С в течение 3-4 ч.

Таблица
Добавка	Содержание, масс.%	Удельная норма расхода СОЖ, кг/м²	Марка стекол	Количество обработанных деталей, шт.	Шероховатость поверхности, мкм	Относительная абразивная стойкость инструмента
Поли-N,N - диаллил-N,N-диметиламмоний хлорид	0,05	0,0065	К-8	30210	1,5	0,9
	0,3	0,0065	ТФ-10	42000	0,9	1Д
	0,5	0,0065	ТФ-1	27639	0,8	1,1
	0,7	0,0065	ТК-23	46292	1,1	1,2
	1,0	0,0065	TK-23	30000	1,4	1,2
Продукт реакции имидазолина с ЭПХГ	0,05	0,005	К-8	31500	1,4	0,9
	0,3	0,006	ТФ-10	42500	0,8	1,1
	0,5	0,006	ТФ-1	31000	0,8	1,2
	0,7	0,006	ТК-23	46000	1,0	1,2
	1,0	0,006	ТК-230	32000	1,3	1,2
Продукт реакции имидазолина с ЭПХГ и окисью этилена	0,05	0,006	К-8	31000	1,4	0,9
	0,3	0,006	ТФ-10	42000	0,8	1,0
	0,5	0,006	ТФ-1	32000	0,9	1,1
	0,7	0,006	ТК-23	46500	1,0	1,2
	1,0	0,006	ТК-23	31000	1,3	1,3
Продукт реакции имидазолина с ЭПХГ и окисью пропилена	0,05	0,006	К-8	30000	1,3	0,9
	0,3	0,006	ТФ-10	31000	0,8	0,9
	0,5	0,006	ТФ-1	31600	0,9	1,0
	0,7	0,006	ТК-23	46500	1,0	1Д
	1,0	0,006	ТК-23	32500	1,3	1,2
Продукт реакции имидазолина с ЭПХГ и глицидолом	0,05	0,005	К-8	33000	1,3	1,0
	0,3	0,006	ТФ-10	43000	0,7	1,1
	0,5	0,006	ТФ-1	31500	0,8	1,2
	0,7	0,006	ТК-23	48000	1,0	1,3
	1,0	0,006	ТК-23	34000	1,3	1,3
Продукт реакции имидазолина с окисью этилена	0,05	0,006	К-8	30000	1,5	0,9
	0,3	0,006	ТФ-10	42500	0,9	1,0
	0,5	0,006	ТФ-1	31500	1,0	1Д
	0,7	0,006	ТК-23	46400	1Д	1,2
	1,0	0,006	ТК-23	32600	1,1	1,2
Продукт реакции имидазолина с окисью пропилена	0,05	0,006	К-8	31000	1,4	0,9
	0,3	0,006	ТФ-10	43000	0,8	1,0
	0,5	0,006	ТФ-1	32600	0,9	1,1
	0,7	0,006	ТК-23	46800	1,0	1,2
	1,0	0,006	ТК-23	32000	1Д	1,3

R=C₁₇H₃₃, C₁₇H₃₅, C₁₅H₃₁, H(CH₂CH₂)_m, C(CH₃)₂, m=1-12

R₁=H, CH₃; n=0, 1-4

R₂=H, СН₂СНОНСН₂Cl, (СН₂)₂ОН, СН₂(СНОН)СН₃, СН₂СНОНСН₂ОН

R₃=СН₂СНОНСН₂Cl, СН₂СН₂ОН,

Полученные продукты используют в качестве активной основы и получают СОЖ, состоящую из следующих компонентов, мас.%:

Продукт взаимодействия имидазолина с ЭПХГ	0,05-1
Вода	остальное
Продукт реакции имидазолина с ЭПХГ и
окисью этилена или пропилена или глицидолом	0,05-1
Вода	остальное
Продукт реакции имидазолина с окисями
этилена или пропилена или глицидолом	0,05-1
Вода	остальное

В качестве имидазолинов используют продукт взаимодействия ПЭПА с олеиновой, стеариновой, стеарином (смесь стеариновой и пальмитиновой кислот 1:1), высшими изомерными α-разветвленными монокарбоновыми кислотами (ВИК).

с атомами углерода C₆-C₂₈ формулы

изомасляной кислотами (CH₃)₂CHCOOH

R=H(CH₂CH₂)_mC(CH₃)₂, (CH₃)₂CH, C₁₂-C₂₀; C₂₂-C₂₈; m=4-12

R₁=R₂=R₃=CH₂CH(OH)CH₂OH; R₁=R₂=CH₂CH₂OH; R₃=CH₂CH(OH)CH₂Cl;

R₁=CH₂CH(OH)CH₃, R₂=H, R₃=CH₂CH(OH)CH₂Cl

В качестве окиси алкенилов используют окиси этилена и пропилена. Исходные ПЭПА в реакцию берут в виде 60-75%-ных водных растворов.

Составы СОЖ испытывали на установке грубого алмазного шлифования стекол следующих марок: ТК-21, ТК-23, ТФ-1, ТФ-10 и К-8. Грубое алмазное шлифование деталей БШ-401 ведется при следующем режиме обработки: скорость вращения инструмента 8000 об/мин, скорость вращения изделий 500 об/мин, время обработки 35 с на станках АШС-15, АШС-40, АШС-70. Инструмент - круг кольцевой алмазный, алмазные крошки на круг кольцевой сажаются на клей. Поверхность линз шлифуют, выдерживая толщину по центру линзы 8,2±0,2 мм.

Результаты испытаний приведены в таблице. Из таблицы видно, что применение предлагаемой СОЖ обеспечивает возможность обработки деталей до полного затупления инструмента в количестве от 31000 до 48000 шт. при ее расходе 0,005-0,006 кг/м², в то время как при использовании известной СОЖ обработано от 30000 до 46292 шт. при норме расхода 0,0065 кг/м².

Пример 1

В реактор загружают 14,4 г (0,1 моль) ПЭПА (средний молекулярный вес 144) и 28,2 г (0,1 моль) олеиновой кислоты, смесь нагревают при перемешивании и температуре 130 - 160°С в течение 4 ч, выдерживают при 230-240°С в течение 2 ч. Одновременно производят отгон воды и легкокипящих примесей. Реакционную смесь охлаждают до 80°С и при этой температуре добавляют 18,5 г (0,2 моль) ЭПХГ, перемешивают в течение 4 ч. Мольное соотношение имидазолин: ЭПХГ=1:2. Получено 58,1 г (98%) продукта.

Пример 2

В реактор загружают 10,3 г (0,1 моль) диэтилентриамина (ДЭТА), 28,2 г (0,1 моля) олеиновой кислоты, нагревают при перемешивании и температуре 140-160°С в течение 4 ч, затем при 240-250°С в течение 1,5 ч.

Одновременно производят отгон воды и легкокипящих примесей (n=0, формула 1). Реакционную смесь охлаждают до 20-25°С и к полученному имидазолину добавляют 8,8 г (0,2 моля) окиси этилена, мольное соотношение имидазолин: окись этилена = 1:2, нагревают в течение 2 ч при температуре 20-30°С, затем при 30-50°С в течение 2 ч. Получено 44,5 г (97,9%) продукта.

Пример 3

В реактор загружают 14,6 г (0,1 моль) триэтилентетрамина (ТЭТА) и 28,4 г (0,1 моль) стеариновой кислоты, нагревают при 150-170°С в течение 4 ч, затем реакционную смесь выдерживают в течение 2 ч при 260-270°С, одновременно производят отгон воды и легкокипящих компонентов. Реакционную смесь охлаждают до 80°С и при этой температуре добавляют 9,25 г (0,1 моль) ЭПХГ, перемешивают в течение 3 ч. Затем смесь охлаждают до 30-35°С и добавляют 5,8 г (0,1 моль) окиси пропилена, выдерживают при 40-60°С еще 1,5 ч. Мольное соотношение имидазолин: ЭПХГ: окись пропилена = 1:1:1. Получено 45,3 г (98,01%) продукта.

Пример 4

В реактор загружают 18,9 г (0,1 моль) тетраэтиленпентамина (ТЭПА), 25,6 г (0,1 моль) пальмитиновой кислоты. Выдерживают при 150-160°С в течение 4 ч, затем в течение 1,5 ч при 250-255°С (имидазолин формулы 1 n=2), одновременно производят отгон воды и легкокипящих фракций, затем добавляют 9,25 г (0,1 моль) ЭПХГ, перемешивают при 80°С в течение 4 ч, добавляют 14,8 г (0,2 моль) глицидола и перемешивают при 60-80°С в течение 3 ч. Мольное соотношение имидазолин: ЭПХГ: глицидол = 1:1:2. Получено 64,0 г (96,3%) продукта.

Пример 5

В реактор загружают 23,2 г (0,1 моль) пентаэтиленгексамина (ПЭГА) и 15,16 г (0,1 моль) ВИК фракции С₆-С₁₀ (средний молекулярный вес 151,6, формула 3, m=1-3). Реакционную смесь выдерживают при 160-180°С в течение 6 ч, затем при 250-260°С в течение 1,5 ч (формула 1, n=3), производят отгон воды и легкокипящих примесей. Затем реакционную смесь охлаждают до 30°С и при этой температуре добавляют 17,4 г (0,3 моль) окиси пропилена, выдерживают при 40-60°С в течение 3 ч. Мольное соотношение имидазолин:окись пропилена = 1:3. Получено 51,1 г (94,8%) продукта.

Пример 6

В реактор загружают 16,4 г (0,1 моль) ПЭПА (средний молекулярный вес 164), состоящий из ДЭТА, ТЭТА, ТЭПА, ПЭГА, ГЭГА) 27,0 г (0,1 моль) стеарина перемешивают при 150-170°С в течение 5 ч, затем при 240-250°С в течение 2 ч с отгоном воды и легкокипящих примесей. Реакционную смесь охлаждают до 70°С и добавляют 13,8 г (0,15 моль) ЭПХГ, перемешивают при 70-90°С в течение 4 ч. Мольное соотношение имидазолин: ЭПХГ = 1: 1,5. Получено 52,9 (95,6%) продукта.

Пример 7

В условиях примера 1 в раствор загружают 120 г (0,2 моля) этилендиамина (ЭДА) и при 80-90°С дозируют 11,3 г (0,1 моль) 1,2-дихлорпропана, нагревают при 90-100°С в течение 6 ч, затем нейтрализуют с 40-46%-ным водным раствором едкого натра до расслаивания. Верхний слой обезвоживают твердым едким натром и перегоняют в вакууме. Выделяют 5-метил-ТЭТА, который является производным ТЭТА.

После чего в реактор загружают 16 г (0,1 моль) метил-ТЭТА, 26,8 г (0,1 моль) ВИК фракции С₁₂-С₂₀, m=4-8, перемешивают при 160-165°С в течение 6 ч, выдерживают при 250-260°С в течение 1,5 ч с одновременным отгоном воды и легкокипящих примесей (имидазолин формулы 4). Реакционную смесь охлаждают до 70°С и добавляют 22,2 г (0,3 моль) глицидола и нагревают при 60-80°С в течение 3 ч. Мольное соотношение имидазолин:глицидол=1:3. Получено 60,6 г (96,4%) продукта.

Пример 8.

В реактор загружают 16,0 г (0,1 моль) метил - ТЭТА, 39,3 г (0,1 моль) ВИК фракции С₂₂-С₂₈, m=9-12, нагревают при 170-180°С в течение 6 ч, выдерживают при 260-270°С в течение 2 ч. Одновременно производят отгон воды и легкокипящих примесей (имидазолин, формула 4). Реакционную смесь охлаждают до 70°С и добавляют 9,25 г (0,1 моль) ЭПХГ, выдерживают при 70-80°С 4 ч, затем реакционную смесь охлаждают до 20-25°С и добавляют 8,8 г (0,2 моль) окиси этилена, выдерживают при 40-50°С в течение 3 ч. Мольное соотношение имидазолин: ЭПХГ: окись этилена = 1:1:2. Получено 58,5 г (94%) продукта.

Пример 9.

В реактор загружают 16,0 г (0,1 моль) метил-ТЭТА 8,8 г (0,1 моль) изомасляной кислоты, нагревают при 140-150°С в течение 4 ч, выдерживают при 240-250°С в течение 1,5 ч одновременно производят отгон воды и легкокипящих примесей. Содержимое реактора охлаждают до 80°С, добавляют 9,25 г (0,1 моль) ЭПХГ, перемешивают при 80°С в течение 4 ч. Затем смесь охлаждают до 30°С, добавляют 5,8 г (0,1 моль) окиси пропилена, перемешивают при 40-50°С в течение 3 ч. Мольное соотношение имидазолин: ЭПХГ: окись пропилена 1:1:1. Получено 36,4 г (95,9%) продукта.

Смазочно-охлаждающая жидкость для обработки оптических стекол, содержащая активную добавку и воду, отличающаяся тем, что жидкость в качестве активной добавки содержит продукт взаимодействия имидазолина с эпихлоргидрином в мольном соотношении имидазолин:эпихлоргидрин, равном 1:1,5-2, или имидазолина с эпихлоргидрином и окисями этилена или пропилена или глицидолом в мольном соотношении имидазолин:эпихлоргидрин:окись этилена или пропилена или глицидол, равном 1:1:1-2, при 20-70°С, или имидазолина с окисями этилена или пропилена или глицидолом в мольном соотношении имидазолин:окись этилена или пропилена или глицидол, равном 1:1-3, полученный при температуре 20-80°С в течение 3-4 ч, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Активная добавка	0,05-1
Вода	Остальное

Изобретение относится к моющей технологической жидкости для чистовой обработки серебра и сплавов на его основе и может быть использовано в ювелирной и часовой промышленности.

Концентрат огнестойкой гидравлической жидкости для мобильных транспортных средств // 2338778

Изобретение относится к составам концентратов жидкостей для гидравлических систем мобильных транспортных средств, работающих всесезонно в климатическом диапазоне минус 50-50°С и в пожароопасных условиях в металлургических цехах и угольных шахтах.

Технологическая смазка для пластической обработки металлов и сплавов // 2329296

Изобретение относится к технологическим смазкам для пластической обработки черных и цветных металлов и может использоваться в прокатном, волочильном производстве, обработке металлов резанием и других отраслях, применяющих смазочно-охлаждающие материалы.

Способ получения концентрата смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2320710

Изобретение относится к способам получения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) на водной основе для механической обработки металлов в машиностроении. .

Смазочная композиция для горячего формования // 2319734

Смазочная композиция, содержащая растительный компонент, и способ получения растительного компонента // 2319733

Изобретение относится к смазочным композициям, а также к технологии изготовления отдельных компонентов этих композиций, и может быть использовано в технологических процессах холодной обработки металлов давлением и резанием.

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.

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.

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.

Смазочный материал для горячей обработки стали давлением // 1632373

Изобретение относится к смазочным составам. .

Смазочный концентрат // 1630615

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов // 1384604

Изобретение относится к смазочным составам, в частности к смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для механической обработки металлов. .

Смазочно-охлаждающая жидкость для обработки оптических стекол // 2351639

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям, которые могут быть применены в стекольной промышленности при шлифовании оптических стекол

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2355744

Изобретение относится к концентратам экологически чистых водорастворимых смазочно-охлаждающих жидкостей, предназначенных для механической обработки металлов

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки стекла // 2359012

Гидравлическая жидкость // 2362800

Изобретение относится к составам огнестойких гидравлических жидкостей на водно-гликолевой основе, используемых в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах машин литья металлов под давлением и в гидравлических приводах прессов и металлообрабатывающих машин, работающих в пожароопасных условиях

Жидкая матрица для получения суспензии для снятия стружки, а также используемая как смазочная жидкость или обрабатывающий раствор // 2379334

Изобретение относится к жидкой матрице для получения суспензий для снятия стружки, к суспензии для снятия стружки, полученной с жидкой матрицей, и к способу фракционирования отработанной суспензии для снятия стружки, полученной после использования

Смазочно-охлаждающая жидкость // 2399652

Изобретение относится к средствам, обеспечивающим осуществление технологического процесса машиностроительного производства, в частности процессов металлообработки с использованием смазочно-охлаждающих жидкостей, и может найти применение при создании смазочно-охлаждающих жидкостей

Водорастворимое смазочное средство для обработки конвейерных лент // 2405030

Изобретение относится к области смазочных средств, в частности к водорастворимому смазочному средству для обработки цепных ленточных транспортеров, и может быть использовано в пищевой промышленности при розливе соков, вина, пива, воды и др

Смазочно-охлаждающая жидкость // 2415177

Изобретение относится к средствам, обеспечивающим технологические процессы обработки металлов резанием в машиностроительном производстве, в частности процессов металлообработки с использованием смазочно-охлаждающих жидкостей, и может быть использовано на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов