Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые предназначены для приготовления водных эмульсий, используемых в машиностроении на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов и их сплавов. Разработан состав концентрата водосмешиваемой СОЖ, который в качестве эмульгатора содержит смесь кислоты жирного ряда с триэтаноламином, в качестве кислоты жирного ряда - кислоты, выделяемые из подсолнечного масла методом отпарки, в качестве стабилизатора - этилцеллозольв и едкий натр, а в качестве противокоррозионной присадки содержит нейтральный сульфонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %: жирные кислоты из соапстоков растительных масел (ЖКПМ) - 56-63, триэтаноламин - 18-22, этилцеллозольв - 18-22, натр едкий - 1-3, нейтральный сульфонат кальция - 0,3-0,7. Была решена задача создать состав, имеющий высокую стабильность и антикоррозионную эффективность по отношению к сплавам из черных металлов, а также сравнительно невысокую себестоимость при использовании жирных кислот, образующихся природным гидролизом подсолнечного масла и выделяемых из него методом отпарки без их дополнительной очистки. 8 табл.

 

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые предназначены для приготовления водных эмульсий, используемых в машиностроении на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов и их сплавов.

Ассортимент составов концентратов СОЖ очень велик и насчитывает тысячи марок. Но их принципиальный состав одинаков. Они содержат базовую основу (минеральные и/или реже - растительные масла), эмульгатор (как правило, продукт реакции длинноцепочечных жирных кислот с триэтаноламином, иногда в качестве эмульгаторов используют и другие поверхностно-активные вещества), полярные кислородсодержащие соединения (спирты, гликоли, целлозольвы), обеспечивающие стабильность концентрата и получаемой из него эмульсии. Кроме того, используются добавки разного назначения: противокоррозионные, бактерицидные, противопенные м др.

Известны составы, использующие в качестве основного компонента соапстоки растительных масел, продукты их переработки, а также масличный фуз и другие отходы масложировой промышленности. Однако получаемые при этом концентраты неудобны в применении.

Например, известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для механической обработки металлов, который содержит жировые гудроны из отходов масложировой промышленности, щелочной агент в виде гидроксида натрия, смазку в виде жидкого стекла и воду, антипенную жидкость в виде полиметилсилоксановой жидкости, основным веществом которого являются неомыленные отходы масложировой промышленности, а общее количество улучшающих добавок составляет не более 3% от количества основного вещества, при этом соотношение компонентов выполнено следующим, %: жировые гудроны - 30, гидроксид натрия (NaOH) - 2,5-3,5, жидкое стекло - 0,5-2,0 (по сухому остатку), полиметилсилоксановая жидкость - 0,05-0,1, вода - 64,4-66,95 (RU №2368651, МПК С10М 173/00 (2006.01), С10М 177/00 (2006.01), C10N 40/20 (2006.01), опубл. 27.09.2009).

Этот концентрат дешев, но крайне неудобен в применении, так как при температуре 19-25°С имеет твердую консистенцию. Это требует предварительного разогревания, что в условиях машиностроительного предприятия неосуществимо.

Известен концентрат защитного смазочного материала, содержащий воду, триэтаноламин и диоксановые спирты, борные эфиры диоксановых спиртов, соапстоки растительных масел и животных жиров, продукт взаимодействия триэтаноламина с моноалкил (С1020) фосфорной и/или диалкил (С810) фосфорной кислотами и с моноэфиром малеиновой кислоты или продукт взаимодействия триэтаноламина с диалкилдитиофосфорной кислотой или ее цинковой солью и с моноэфиром малеиновой кислоты или с дибензил-, или алкенилянтарным ангидридом, или продукт взаимодействия триэтаноламина с оксиэтилидендифосфоновой кислотой и сульфатом цинка при следующем соотношении компонентов, мас: триэтаноламин - 0,5-5,0, диоксановые спирты - 1-5, борные эфиры диоксановых спиртов - 20-30, соапстоки растительных масел и животных жиров 10-20, указанный продукт взаимодействия - 2-20, вода - до 100 (RU №2050408, МПК6 С10М 173/02 // (С10М 173/02, 133:08, 129:04, 159:08, 137:04) C10N 30:12, опубл. 20.12.1995).

Этот концентрат при достаточно высоких эксплуатационных характеристиках имеет ограничения при использовании, так как состав, содержащий продукты взаимодействия ТЭА с диалкилдитиофосфорной кислотой или ее цинковой солью или продукт взаимодействия ТЭА с оксиэтилидендифосфоновой кислотой или сульфатом цинка, не стабилен в присутствии воды и разлагается, что сказывается на ухудшении ингибирующих свойств. Наличие свободного триэтаноламина приводит к раздражению кожи рук и коррозии цветных металлов.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости, предназначенный для литья под давлением при производстве отливок из цветных сплавов, включающий олеиновую кислоту, полиоксиэтилированные алкилфенолы и минеральное масло, гидроксид натрия и присадку к маслам, содержащую сульфонат кальция, при следующем соотношении компонентов, мас. %: олеиновая кислота 0,5-1,5, полиоксиэтилированные алкилфенолы 4,5-6,0, присадка к маслам, содержащая сульфонат кальция (в пересчете на основное вещество), 4,0-12,0, гидроксид натрия 0,3-0,8, минеральное масло до 100 (RU №2177855, МПК В22С 3/00 (2000.01), опубл. 10.01.2002).

Этот состав отличается простотой изготовления и относительно невысокой стоимостью компонентов. Он проявляет хорошие рабочие свойства при обработке сплавов из черных металлов.

Его недостатком является повышенная коррозионная агрессивность по отношению к сплавам из черных металлов, и недостаточная стабильность получаемой из него СОЖ.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава концентрата водосмешиваемой СОЖ, который обладает высокой стабильностью и антикоррозионной эффективностью по отношению к сплавам из черных металлов, а также сравнительно невысокой себестоимостью при использовании жирных кислот, образующихся природным гидролизом подсолнечного масла и выделяемых из него методом отпарки без их дополнительной очистки.

Поставленная задача решается тем, что концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости, включающий кислоты жирного ряда, эмульгатор, стабилизатор состава концентрата и гидроксид щелочного металла, в качестве эмульгатора содержит смесь кислоты жирного ряда с триэтаноламином, причем в качестве кислоты жирного ряда он содержит кислоты, выделяемые из подсолнечного масла, методом отпарки, в качестве стабилизатора - этилцеллозольв и едкий натр, а в качестве противокоррозионной присадки содержит нейтральный сульфонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Жирные кислоты из соапстоков растительных масел (ЖКПМ) 56-63
Триэтаноламин 18-22
Этилцеллозольв 18-22
Натр едкий 1-3
Нейтральный сульфонат кальция 0,3-0,7.

Отличием заявляемого состава является использование жирных кислот, выделяемых из соапстоков растительных масел. В отличие от кислот растительных масел, применение которых в составах концентратов СОЖ известно, Отличительной особенностью жирных кислот, выделяемых из подсолнечного масла методом отпарки, является их состав, определяющий физико-химические и эксплуатационные свойства. В отличие от кислот растительных масел, применение которых в составах концентратов СОЖ известно, упомянутые выше жирные кислоты ни в составе СОЖ, ни в составе других смазочных материалов ранее не использовались. Оригинальным является и сам состав композиции.

В предполагаемом изобретении созданы такие составы, которые позволяют получить стабильный работоспособный концентрат без очистки кислот, получаемых из соапстоков. Стабильность концентрата подтверждена результатами испытаний стандартными методами, работоспособность -производственными испытаниями по специальным программам.

Для иллюстрации предполагаемого изобретения были изготовлены образцы концентратов, для чего использовались следующие сырьевые компоненты (все производятся в России и являются многотоннажными и недорогими продуктами):

Жирные кислоты, выделяемые из подсолнечного масла (ЖКПМ), вырабатываются предприятием ООО «Золотая семечка» (Ростовская обл.) и соответствуют следующим требованиям (табл. 1). Их жирнокисотный состав представлен в табл. 2.

Триэтаноламин технический выпускается ООО «Синтез-Ока» (Дзержинск) по ТУ 2423-005-78722668-2010 в виде марок «А», «Б» и «В». Для приготовления концентрата рекомендуется марка «А». Основные физико-химические характеристики представлены в табл. 3.

Этилцеллозольв технический, сорт первый, вырабатывается по ГОСТ 8313-88 со следующими показателями (табл. 4):

Натр едкий технический (каустическая сода) производится по ГОСТ 2263-79 рядом химических заводов. Для производства концентрата рекомендуется продукт марки «РТ» (натр твердый ртутный чешуированный). Основные показатели представлены в табл. 5.

Нейтральный сульфонат кальция вырабатывается НПО «Квалитет» по ТУ 38.401-58-313-2002 под торговым наименованием Присадка К-31. Представляет собой продукт взаимодействия алкилбензолсульфокислоты с гидратом окиси кальция. Основные показатели представлены в табл. 6.

Роль каждого из компонентов заключается в следующем.

Жирные кислоты в сочетании с триэтаноламином образуют комплекс с сильным эмульгирующим действием. Он обеспечивает стабильность водной эмульсии при добавлении воды в концентрат.

Этилцеллозольв обеспечивает стабильность самого концентрата. Кроме того, он позволяет ввести едкий натр в концентрат в виде растворимого в концентрате алкоголята. Он также выполняет роль биоцида, предотвращал загрязнение СОЖ в процессе работы микроорганизмами.

Едкий натр поддерживает концентрацию ионов водорода в эмульсии до рекомендуемых значений рН, равных 8,2-9,5.

Нейтральный сульфонат кальция (Присадка К-31) обеспечивает необходимый уровень противокоррозионных свойств СОЖ.

Примеры составов концентрата, иллюстрирующие заявляемое изобретение, приведены в табл. 7.

Для обоснования концентраций ЖКПМ-с и триэтаноламина изучали их эмульгирующую способность при смешении концентрата с водой, то есть, непосредственно при получении самой водосмешиваемой СОЖ. Для этого по ГОСТ 6243 готовили 4%-ный водный раствор СОЖ путем смешения расчетных количеств концентрата и воды, наблюдая немедленное образование эмульсии молочного вида. Выдерживали эмульсию при комнатной температуре в течение трех часов (в соответствии с требованиями к СОЖ) и визуально оценивали ее внешний вид. Стабильная эмульсия получалась при концентрациях ЖКПМ в пределах 56-64 мас. % (примеры 6-8). При выходе за эти пределы эмульсия получалась неоднородной (примеры 5 и 8). При таких концентрациях ЖКПМ-с оптимальная концентрация триэтаноламина составляла 18-22 мас. % (примеры 5 и 8).

При оптимальных концентрациях ЖКПМ и триэтаноламина подбирали концентрацию этилцеллозольва. В этом случае изучали стабильность не СОЖ, получаемой из концентрата, а самого концентрата. Оценку стабильности проводили по ГОСТ 6243, выдерживая концентрат при 60°С в течение двух часов и затем подвергая его центрифугированию 20 мин. Образец считается выдержавшим испытание, если после этого в нем не образуется отдельной фазы. Образцы по примерам 2 и 5 выдержали испытания. При этом концентрация этилцеллозольва составила соответственно 22 и 18 мас. %.

Количество едкого натра подбирали таким образом, чтобы рН эмульсии был в пределах 8,2-9,5 (рекомендованное значение). Этому удовлетворяла концентрация едкого натра 1-3 мас. % (примеры 2 и 5).

Присадку К-31 добавляли в таком количестве, чтобы она обеспечивала коррозионную стойкость эмульсии СОЖ в течение двух часов по методу «отпечаток» по ГОСТ 6243. Метод основан на свойстве чугуна реагировать с рабочими смазочно-охлаждающими жидкостями, образуя окрашенные продукты коррозии. Достаточная коррозионная стойкость достигается при концентрации присадки К-31 от 0,3 до 0,7 мас. %. Дальнейшее увеличение концентрации присадки К-31 не обеспечивало дополнительного антикоррозионного эффекта и увеличение ее расхода было излишним.

Для производственных испытаний был изготовлен концентрат следующего состава, мас. %:

- жирные кислоты из подсолнечных масел (ЖКПМ) - 58,0

- триэтаноламин - 20,0

- этилцеллозольв - 20,0

- натр едкий - 2,0

- нейтральный сульфонат кальция (присадка К-31) - 0,5.

Физико-химические характеристики концентрата водосмешиваемой СОЖ и приготовленного из него водного раствора эмульсии представлены в табл. 8.

Заявляемый состав концентрата водосмешиваемой СОЖ обладает высокой стабильностью и антикоррозионной эффективностью по отношению к сплавам из черных металлов, а также сравнительно невысокой себестоимостью при использовании жирных кислот, образующихся природным гидролизом подсолнечного масла и выделяемых из него методом отпарки без их дополнительной очистки.

Концентрат может быть приготовлен с применением современных материалов и оборудования.

Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости, включающий кислоты жирного ряда, эмульгатор, стабилизатор состава концентрата и гидроксид щелочного металла, отличающийся тем, что в качестве эмульгатора содержит смесь кислоты жирного ряда с триэтаноламином, причем в качестве кислоты жирного ряда он содержит кислоты, выделяемые из подсолнечного масла методом отпарки, в качестве стабилизатора - этилцеллозольв и едкий натр, а в качестве противокоррозионной присадки содержит нейтральный сульфонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Жирные кислоты из соапстоков растительных масел (ЖКПМ) 56-63
Триэтаноламин 18-22
Этилцеллозольв 18-22
Натр едкий 1-3
Нейтральный сульфонат кальция 0,3-0,7



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области создания пластичных смазок, которые рекомендуются для смазывания тяжело нагруженных механизмов, а именно: основных узлов трения автомобилей, тракторов, вездеходов, работающих в широком диапазоне скоростей и соответствующих механических нагрузок, а также в большом диапазоне температур, включая низкие температуры окружающей среды (от минус 60 до плюс 200°С).

Заявляемое изобретение относится к области электротехники, в частности к многофункциональным электропроводящим смазкам, применяемым при монтаже и эксплуатации разборных подвижных электрических соединений, работающих на открытом воздухе, преимущественно соединений, одно из которых изготовлено методом порошковой металлургии, и имеет пористость, и может быть использовано для уменьшения и сохранения переходного сопротивления в электрических соединениях испытывающих нагрев контактной зоны.

Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики, нефтегазодобывающей промышленности, к способам очистки жидких смазочных материалов. Способ очистки жидкого смазочного материала, включающий этап очистки жидкого смазочного материала от примесей ионов, включающий как минимум две стадии адсорбционной очистки, на каждой из которых осуществляется обработка жидкого смазочного материала при температуре 40-80°С гранулами ионообменных смол со средним диаметром 0,5-0,7 мм и максимальным отклонением от среднего значения диаметра не более 0,05 мм, этап разделения жидкого смазочного материала и гранул ионообменных смол.

Изобретение относится к способу получения консистентных смазок на основе производных лигнина, загущенных полимочевинным загустителем, к полученным таким способом консистентным смазкам и к применению таких консистентных смазок для смазывания, по меньшей мере, шарнира равных угловых скоростей, в частности гомокинетических шарнирных валов, коробки передач или подшипников качения и скольжения, в частности уплотненных подшипников качения.
Изобретение относится к составам приработочных масел, содержащих приработочные добавки, используемых для обкатки и приработки сопряжений трения новых и отремонтированных агрегатов силовых передач различных машин и оборудования, например промышленных редукторов.

Изобретение относится к композиции многоцелевой пластичной смазки для тяжелонагруженных узлов трения, которая может быть использована в механизмах различного назначения мобильной техники и стационарного оборудования.

Изобретение относится к созданию композиции многоцелевой пластичной смазки, применяемой в виде аэрозоля в труднодоступных узлах трения механизмов различного назначения мобильной техники и стационарного оборудования.
В настоящем изобретении описана композиция консистентной смазки, содержащая от 40 до 90 мас.% компонента в виде базового масла, которое представляет собой полиальфаолефин и имеет кинематическую вязкость при 100°C от 1 до 5 мм2/с, где массовый процент основан на массе композиции консистентной смазки, а также содержащая загуститель, который представляет собой кальциевую соль C13-C21 жирной кислоты, при этом количество загустителя составляет от 2 до 18 мас.% в расчете на массу композиции консистентной смазки.

Настоящее изобретение относится к применению ароматического амина в смазочной композиции для обеспечения установки опережения зажигания двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, которое составляет 0,5 или более CAD (угла поворота коленчатого вала), где смазочная композиция содержит (i) базовое масло и (ii) от 3 до 20 мас.% ароматического амина, в качестве антидетонационной присадки, причём ароматический амин выбирают из анилина и алкилзамещенных соединений анилина, 1,2,3,4-тетрагидрохинолина, дифениламина и алкилзамещенных соединений дифениламина, 2-этилгексил-4-(диметиламино)бензоата, индолина, N,N-диметил-1,4-фенилендиамина, o-толуидина, p-толуидина, p-анизидина, p-фенетидина и их смесей.

Настоящее изобретение относится к применению беззольного модификатора трения, содержащего С12-С24 жирную кислоту и С12-С24 жирный амин, в моторном масле, содержащем базовое масло, для использования в картере двигателя для получения пониженного износа, а также для получения пониженного износа в присутствии нагара.

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств, в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые могут быть использованы в виде водных эмульсий в машиностроении на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов и их сплавов.

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств, в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые могут быть использованы в виде водных эмульсий в машиностроении на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов и их сплавов.

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые могут быть использованы в машиностроении при холодной обработке материалов резанием и деформированием.
Изобретение относится к области смазок для обработки металлов, смазок для узлов трения и закалочных масел. .

Изобретение относится к области механической обработки металлов, а более конкретно к обработке металлов резанием. .

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средам, применяемым при обработке металлов резанием на операциях точения, сверления, фрезерования и шлифования.

Изобретение относится к смазочным материалам и технологии их изготовления и может быть использовано при производстве пластичных смазок из маслоотходов, например металлургических предприятий, применяемых для смазки узлов трения и скольжения машин и механизмов, работающих в особо тяжелых условиях.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к смазывающе-охлаждающим технологическим средствам (СОТС), применяемым при холодной обработке металлов резанием, в т.ч.

Изобретение описывает применение продукта реакции, содержащего кватернированное соединение азота, причем продукт реакции получен путем взаимодействия кватернируемого соединения азота, содержащего по меньшей мере одну кватернируемую, в частности третичную, аминогруппу, со средством кватернирования, преобразующим по меньшей мере одну кватернируемую, в частности третичную, аминогруппу, в группу четвертичного аммония, причем средством кватернирования является гидрокарбилэпоксид в комбинации с замещенной гидрокарбилом свободной поликарбоновой кислотой, в качестве присадки к топливам, смазочным материалам или керосину, причем кватернируемое соединение азота выбрано из группы, включающей: по меньшей мере один алкиламин следующей общей формулы (3): в которой по меньшей мере один из остатков Ra, Rb и Rc является неразветвленным или разветвленным, насыщенным или ненасыщенным гидрокарбильным остатком с 8-40 атомами углерода (в частности, неразветвленным или разветвленным алкилом с 8-40 атомами углерода), а прочие остатки являются одинаковыми или разными, неразветвленными или разветвленными, насыщенными или ненасыщенными гидрокарбильными остатками с 1-6 атомами углерода (в частности, алкилами с 1-6 атомами углерода), или в которой все остатки Ra, Rb и Rc являются одинаковыми или разными неразветвленными или разветвленными, насыщенными или ненасыщенными гидрокарбильными остатками с 8-40 атомами углерода, в частности неразветвленными или разветвленными алкилами с 8-40 атомами углерода.

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств, в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей, которые предназначены для приготовления водных эмульсий, используемых в машиностроении на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов и их сплавов. Разработан состав концентрата водосмешиваемой СОЖ, который в качестве эмульгатора содержит смесь кислоты жирного ряда с триэтаноламином, в качестве кислоты жирного ряда - кислоты, выделяемые из подсолнечного масла методом отпарки, в качестве стабилизатора - этилцеллозольв и едкий натр, а в качестве противокоррозионной присадки содержит нейтральный сульфонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас. : жирные кислоты из соапстоков растительных масел - 56-63, триэтаноламин - 18-22, этилцеллозольв - 18-22, натр едкий - 1-3, нейтральный сульфонат кальция - 0,3-0,7. Была решена задача создать состав, имеющий высокую стабильность и антикоррозионную эффективность по отношению к сплавам из черных металлов, а также сравнительно невысокую себестоимость при использовании жирных кислот, образующихся природным гидролизом подсолнечного масла и выделяемых из него методом отпарки без их дополнительной очистки. 8 табл.

Наверх