CS245118B1

CS245118B1 - Multifunction lubricant for wire drawing

Info

Publication number: CS245118B1
Application number: CS845713A
Authority: CS
Inventors: Petr Kozak; Michal Stejskal; Vladislav Kubelka; Jiri Mostecky
Original assignee: Petr Kozak; Michal Stejskal; Vladislav Kubelka; Jiri Mostecky
Priority date: 1984-07-24
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS571384A1

Abstract

Vícefunkční mazivo pro· tažení drátu obsahuje 40 až 70 % hmot. reakčních produktů mono, di- nebo trietanolaminu s mastnými kyselinami s počtem atomů uhlíku v molekule Cio až Ci8, 10 až 30 % hmot. přírodních triglyceridů mastných kyselin o minimální viskozite 60 mm2s"1 při 50 °C, s výhodou ricinového oleje a 10 až 30 % hmot. emuigátorů na bázi etoxylovaných alkoholů, fenolů nebo alifatických aminů C6 až Cis, s obsahem 5 až 25 etylénoxidových jednotek v molekule etoxylovaného· derivátu, vztaženo na hmotnost celé směsi. Vícefunkční mazivo může dále obsahovat 0,5 až 5 % hmot. vysokotlaké přísady tvořené reakčními produkty etanolaminů nebo primárních, sekundárních, terciárních, alifatických nebo cyklických aminů nebo polyaminů obsahujících 2 až 18 uhlíkových atomů v molekule s kyselinou fosforečnou nebo s jejími estery, vztaženo na celkovou hmotnost směsi. Vícefunkční mazivo může obsahovat také 0,2 až 2 % hmot. bakteriostatické složky, tvořené nejméně jednou ze skupiny látek tvořené fenolem, p-chlor-m-kresolem, popřípadě jeho sodnou solí, formaldehydem, he- xahydrotriazinem, N-metylolchloracetami- nem, reakčními produkty kyseliny borité s etanolaminy, vztaženo^ na celkovou hmotnost směsi.Multifunctional wire drawing lubricant contains 40 to 70% by weight. reaction products of mono, di- or triethanolamine with fatty acids having carbon numbers in the C 10 -C 18 molecule, 10 to 30 wt. of natural triglycerides of fatty acids with a minimum viscosity of 60 mm 2 s -1 at 50 ° C, preferably castor oil and 10 to 30% by weight of ethoxylated alcohols, phenols or aliphatic amines C6 to C18 containing 5 to 25 ethylene oxide units per molecule The multifunctional lubricant may further comprise 0.5 to 5% by weight of a high pressure additive formed by reaction products of ethanolamines or primary, secondary, tertiary, aliphatic or cyclic amines or polyamines containing 2 to 18 carbon atoms per molecule. with phosphoric acid or its esters, based on the total weight of the composition. The multi-functional lubricant may also contain 0.2 to 2% by weight of a bacteriostatic component consisting of at least one of phenol, p-chloro-m-cresol and its sodium salt. with salt, formaldehyde, hexahydrotriazine, N-methylolchloroacetamide by reacting boric acid with ethanolamines based on the total weight of the mixture.

Description

22

Vícefunkční mazivo pro· tažení drátu obsahuje 40 až 70 % hmot. reakčních produktů mono, di- nebo trietanolaminu s mastnými kyselinami s počtem atomů uhlíku v molekule Cio až Ci8, 10 až 30 % hmot. přírodních triglyceridů mastných kyselin o minimální viskozite 60 mm²s¹ při 50 °C, s výhodou ricinového oleje a 10 až 30 % hmot. emuigátorů na bázi etoxylovaných alkoholů, fenolů nebo alifatických aminů C6 až Cis, s obsahem 5 až 25 etylénoxidových jednotek v molekule etoxylovaného· derivátu, vztaženo na hmotnost celé směsi. Vícefunkční mazivo může dále obsahovat 0,5 až 5 % hmot. vysokotlaké přísady tvořené reakčními produkty etanolaminů nebo primárních, sekundárních, terciárních, alifatických nebo cyklických aminů nebo polyaminů obsahujících 2 až 18 uhlíkových atomů v molekule s kyselinou fosforečnou nebo s jejími estery, vztaženo na celkovou hmotnost směsi.The multifunctional wire drawing lubricant comprises 40 to 70 wt. % of the reaction products of mono, di- or triethanolamine with fatty acids having a carbon number of C10 to C18, 10 to 30 wt. % natural triglycerides of fatty acids having a minimum viscosity of 60 mm ² s ¹ at 50 ° C, preferably castor oil and 10 to 30 wt. C 6 to C 18 ethoxylated alcohols, phenols or aliphatic amines containing 5 to 25 ethylene oxide units per molecule of ethoxylated derivative, based on the total weight of the mixture. The multifunctional lubricant may further comprise 0.5 to 5 wt. high pressure additives consisting of the reaction products of ethanolamines or primary, secondary, tertiary, aliphatic or cyclic amines or polyamines containing 2 to 18 carbon atoms per molecule with phosphoric acid or its esters, based on the total weight of the mixture.

Vícefunkční mazivo může obsahovat také 0,2 až 2 % hmot. bakteriostatické složky, tvořené nejméně jednou ze skupiny látek tvořené fenolem, p-chlor-m-kresolem, popřípadě jeho sodnou solí, formaldehydem, hexahydrotriazinem, N-metylolchloracetaminem, reakčními produkty kyseliny borité s etanolaminy, vztaženo^ na celkovou hmotnost směsi.The multifunctional lubricant may also contain 0.2 to 2 wt. bacteriostatic constituents comprising at least one of phenol, p-chloro-m-cresol or its sodium salt, formaldehyde, hexahydrotriazine, N-methylol chloroacetamine, reaction products of boric acid with ethanolamines, based on the total weight of the mixture.

Vynález se týká vícefunkčního maziva pro tažení drátu.The present invention relates to a multifunctional wire drawing lubricant.

Při výrobě drátů tažením se používají zásadně dva typy maziv. Velmi jemně mletá maziva na bázi mýdel s anorganickými přísadami jsou určena převážně k tahu drátů větších průměrů, které mohou být namáhány větší objemovou redukcí v průvlaku. Kapalná maziva se používají při výrobě drátů slabých až vlasových průměrů a drátů speciálních, například kordové dráty, jehlové a strunové dráty a tak dále, kde se finálního průměru a povrchové kvality dosahuje vícenásobným tahem soustavou průvlaků zmenšujícího se průměru.In principle, two types of lubricants are used for drawing wires. Very finely ground soap-based lubricants with inorganic additives are mainly intended for drawing wires of larger diameters, which can be subjected to greater volume reduction in the die. Liquid lubricants are used in the manufacture of thin to pile wires and special wires, such as cord wires, needle wires and string wires, and so on, where the final diameter and surface quality are achieved by multiple pulling through a die of shrinking diameter.

Ocelový drát se před tažením povrchově upravuje fosfátováním, elektrolytickým mosazením nebo zinkováním, čímž se vytvoří předpoklady k povrchové chemické reakci s mazivem v podmínkách, které panují ve tvářecí zóně nebo· je úprava funkční u finálního výrobku. Slabší dráty jsou tvářeny pod hladinou maziva, to znamená, že odpadá jeho přivádění do tvářecí zóny, soustrojí je dokonale chlazeno a mazivo může být průběžně filtrováno; respektive chemicky kontrolováno. Důležitými provozními parametry, kterým musí mazivo vyhovovat, jsou například homogenita roztoku, stálost emulze, pěnivost, stabilita pH, antibakteriální resistence a podobně. Provozně se nejčastěji používají vodné roztoky klasických mýdel, emulze minerálních olejů, respektive kombinace obou způsobů.The steel wire is surface treated prior to drawing by phosphating, electrolytic brass or zinc plating, thereby creating the prerequisites for a surface chemical reaction with the lubricant under the conditions prevailing in the forming zone or the treatment is functional for the final product. The weaker wires are formed below the lubricant level, that is to say, it does not need to be fed into the forming zone, the unit is perfectly cooled and the lubricant can be continuously filtered; or chemically controlled. Important operating parameters to which the lubricant must comply are, for example, solution homogeneity, emulsion stability, foaming, pH stability, antibacterial resistance, and the like. Aqueous soap solutions of classic soaps, mineral oil emulsions, or combinations of both methods are most commonly used.

Uvedené nedostatky odstraňuje vícefunkční mazivo pro tažení drátů podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že obsahuje 40 až 70 % hmot. reakčních produktů mono, di- nebo trietanolaminu s mastnými kyselinami s počtem atomů uhlíku v molekule Cio až Cie, 10 až 30 °/o hmot. přírodních triglyceridů mastných kyselin o minimální viskozitě 60 mm²s'¹ při 50 °C, s výhodou ricinového' oleje s 10 až 30 % hmot. emulgátorů na bázi etoxylovaných alkoholů, fenolů nebo alifatických aminů Ce až Cie s obsahem 5 až 25 etylénoxidových jednotek v molekule etoxylovaného derivátu. Vícefunkční mazivo může obsahovat 0,5 až 5 % hmot. vztaženo na hmotnost celé směsi, vysokotlaké přísady tvořené reaikčními produkty etanolaminů nebo primárních, sekundárních, terciárních, alifatických nebo cyklických aminů nebo polyaminů, obsahujících 2 až 18 uhlíkových atomů v molekule, s kyselinou fosforečnou nebo · s jejími estery. Vícefunkční mazivo může s výhodou obsahovat 0,2 až 2 % hmot. bakteriostatické složky, tvořené nejméně jednou ze skupiny látek tvořené fenolem, p-chlor-m-kresolem, popřípadě jeho sodnou solí, formaldehydem, hexahydrotriazinem, N-metylolchloracetaminem, reakčními produkty kyseliny borité s etanolaminy, vztaženo na celkovou hmotnost směsi.The multifunctional wire drawing grease according to the invention eliminates these drawbacks. It consists of 40 to 70 wt. % of the reaction products of mono, di- or triethanolamine with fatty acids having a number of carbon atoms in the molecule of C 10 to C 10, 10 to 30% by weight; % natural triglycerides of fatty acids having a minimum viscosity of 60 mm ² s ^-1 at 50 ° C, preferably castor oil with 10 to 30 wt. emulsifiers based on ethoxylated alcohols, phenols or aliphatic amines C 6 to C 18 containing 5 to 25 ethylene oxide units per molecule of ethoxylated derivative. The multifunctional lubricant may contain 0.5 to 5 wt. based on the weight of the whole mixture, a high-pressure additive formed from the reaction products of ethanolamines or primary, secondary, tertiary, aliphatic or cyclic amines or polyamines containing 2 to 18 carbon atoms per molecule, with phosphoric acid or its esters. The multifunctional lubricant may preferably contain 0.2 to 2 wt. bacteriostatic constituents comprising at least one of phenol, p-chloro-m-cresol or its sodium salt, formaldehyde, hexahydrotriazine, N-methylol chloroacetamine, reaction products of boric acid with ethanolamines, based on the total weight of the mixture.

Výhodou vícefunkčního maziva podle vynálezu je vícefunkčnost v použití, to znamená, že může být použito jako koncentrát vysokotlakých přísad ředitelný podle potřeby minerálním olejem pro náročné tahy na linkách, kde po tváření následuje odmašťování v organických rozpouštědlech nebo jako stabilní vodná emulze pro linky s alkalickými odmašťovacími lázněmi. Lze jej použít i jako emulgátora a vysokotlaké přísady ke zvýšení stability a mazací funkce klasických olejových emulzí nebo také jako stimulátoru funkce vyčerpaných mýdlových lázní, které mají důsledkem provozu zvýšený obsah nerozpustných mýdel otěrových kovů.The advantage of the multifunctional lubricant according to the invention is the multifunctionality in use, i.e. it can be used as a high-pressure additive concentrate dilutable with mineral oil as required for demanding strokes on lines where forming is followed by degreasing in organic solvents or as a stable aqueous emulsion for alkaline degreasing lines spa. It can also be used as an emulsifier and high-pressure additive to increase the stability and lubricating function of conventional oil emulsions or as a stimulator of the function of depleted soap baths, which have an increased content of insoluble abrasive metals as a result of operation.

Vysoké kvaiity maziva ve smyslu nízkých tažných sil potřebných k realizaci tažení drátu bylo dosaženo optimalizací koncentrace a složení mazivostních a emulgačních složek a aditivací výsledných základů přísadami na bázi reakčních produktů dusíkatých sloučenin s alkalickou reakcí s anorganickými nebo organickými kyselinami obsahujícími fosfor.High lubricant qualities in terms of the low tensile forces required to effect wire drawing have been achieved by optimizing the concentration and composition of the lubricating and emulsifying components and by adding the resulting bases with additives based on the reaction products of nitrogen compounds with alkaline reaction with inorganic or organic acids containing phosphorus.

Složení vícefunkčního· maziva podle vynálezu a jejich vlastnosti je možno ukázat na následujících příkladech provedení.The composition of the multifunctional lubricant according to the invention and its properties can be shown in the following examples.

Příklad 1 kg reakčního produktu kyseliny olejové a trietanolaminu, který vznikl lhodinovou chemickou reakcí při 80 °C a molárním poměru složek 1 : 1 se při teplotě 40 až 60 ⁰Celsia smísí s 20 kg ricinového· oleje a 20 kg etoxylované směsi alkoholů Cio až Ci6 obsahující 3 etylénoxidové jednotky v molekule. Produkt tvoří s vodou stabilní emulzi. Optimální koncentrace pro tažení drátů upravených pomosazením je 10 °/o hmot. ve vodném roztoku. Tažná síla zjištěná při tažení vložkových dr,átů do skla je 1 000 N . .mm ² zatímco tažná síla při použití stejně koncentrované emulze zahraničního maziva přesahuje 1 300 N . mm^-2.Example 1 kg of a reaction product of oleic acid and triethanolamine formed by a 1 hour chemical reaction at 80 ° C and a 1: 1 molar ratio of ingredients at 40 to 60 ^° C is mixed with 20 kg of castor oil and 20 kg of ethoxylated C 10 -C 16 alcohol. containing 3 ethylene oxide units per molecule. The product forms a stable emulsion with water. The optimum concentration for drawing brass-treated wires is 10% w / w. in aqueous solution. The tensile force found when drawing liner wires into the glass is 1000 N. mm ² while the tensile force when using an equally concentrated foreign lubricant emulsion exceeds 1,300 N. mm ^-2 .

P ř í k 1 a d 2Example 1 a d 2

Do směsi podle příkladu 1 se za teploty 60 až 80 °C zamíchá produkt exotermní reakce mezi fosforylovanýin cetylalkoholem a trietanolaminem v množství 2,5 % hmot. a p-chlor-m-kresol v množství 1 °/o hmot. Produkt je neomezeně mísitelný s minerálními oleji a pro náročné tahy se může použít neředěný. S vodou tvoří stabilní emulzi, která je vhodná ik tahu kordových drátů v koncentračním intervalu 5 až 15 % hmot. maziva ve vodě.An exothermic reaction product between 2.5% by weight of phosphorylated cetyl alcohol and triethanolamine is stirred into the mixture of Example 1 at 60-80 ° C. and p-chloro-m-cresol in an amount of 1% by weight. The product is unlimited miscible with mineral oils and can be used undiluted for demanding strokes. It forms a stable emulsion with water, which is also suitable for tensile cord wires in a concentration range of 5 to 15% by weight. lubricants in water.

Příklad 3 kg produktu získaného reakcí monoetanolaminu s kyselinou laurovou při teplotě 80 °C po dobu 1 hodiny se smísí s 30 kg řepkového oleje a 25 kg etoxylované směsi fenolů obsahující 10 etylénoxidových jednotek v molekule. Do vzniklé směsi se při teplotěExample 3 kg of the product obtained by reacting monoethanolamine with lauric acid at 80 ° C for 1 hour is mixed with 30 kg of rapeseed oil and 25 kg of an ethoxylated phenol mixture containing 10 ethylene oxide units per molecule. The resulting mixture was stirred at room temperature

245 až 80 ^CC přidá 4 kg produktu reakce mezi fosforylovanou směsí etoxylovaných mastných alkoholů, směs Cio až Ci6 alkoholů, 4 etylénoxidové jednotky na 1 mol alkoholů, a oktadecylaminem v molárním poměru 1 : 1 při teplotě 80 °C a reakční době 1 hodina. Vzniklý produkt lze použít přímo nebo po zředění organickým rozpouštědlem v provozech, kde následuje odmašťování výrobků chlorovanými rozpouštědly. Tažné síly zjištěné při tažení kordových drátů tímto mazivem dosahují hodnot kolem 1150 N . mm², což jsou až o 20 % nižší hodnoty oproti současně používaným prostředkům. Přesto, že prostředek pracuje v nevodném prostředí, nebrání jeho použití ani náhodný průnik vody, eventuálně provozních olejů z ovládacích mechanismů.245 to 80 ^° C add 4 kg of reaction product between a phosphorylated mixture of ethoxylated fatty alcohols, a mixture of C 10 to C 16 alcohols, 4 ethylene oxide units per mole of alcohols, and octadecylamine in a 1: 1 molar ratio at 80 ° C and reaction time for 1 hour. The resulting product can be used directly or after dilution with an organic solvent in operations where degreasing of products with chlorinated solvents follows. The tensile forces detected when the cord wires are drawn with this lubricant are about 1150 N. mm ² , which is up to 20% lower than currently used devices. Although the device operates in a non-aqueous environment, it is not prevented from being used, nor by accidental ingress of water or operating oils from the control mechanisms.

Příklad 4 kg reakčního produktu kyseliny stearové a trietanolaminu, který byl získán za molárního poměru 1 : 1 při 100 °C, 10 kg ricinového oleje a 15 kg etoxylovaného oleylalkoholu obsahujícího 25 etylénoxidových jednotek v molekule, se smísí při teplotě 50 °C. Jako bakteriostatické složky bylo po1 8 užito směsi hexahydrotriazinu a fenolu v molárním poměru 3 : 2, v celkovém množství 1 kg. Přípravek lze používat až do koncentrací 1 až 2 °/o ve vodě, kdy tvoří stabilní a málo pěnivou emulzi, která přesto umožňuje dosáhnout při tažení poměrně nízkých tažných sil a je vhodná například pro tažení drátů pro patní lana.Example 4 kg of the reaction product of stearic acid and triethanolamine, obtained at a 1: 1 molar ratio at 100 ° C, 10 kg of castor oil and 15 kg of ethoxylated oleyl alcohol containing 25 ethylene oxide units per molecule, are mixed at 50 ° C. A mixture of hexahydrotriazine and phenol in a molar ratio of 3: 2, totaling 1 kg, was used as bacteriostatic component. The composition can be used up to concentrations of 1 to 2% in water, forming a stable and low-foaming emulsion, which nevertheless makes it possible to achieve relatively low tensile forces during drawing and is suitable, for example, for drawing wire for heel ropes.

Příklad 5 kg reaikčního produktu kyseliny palmitové a trietanolaminu, 1 : 1 mol, 100 °C, 10 kilogramů ricinového oleje a 15 kg etoxylovaného oktadecylaminu obsahujícího 7 etylénoxidových jednotek v molekule se smísí při teplotě 60 °C a přidají se 4 kg produktu připraveného reakcí 1 molu tris(2-etylhexyljaminu, 1 molu hexametyléntetr aminu s 2 moly kyseliny fosforečné a dále 1 kg reakčního produktu kyseliny borité s trietanolaminem. Získaný materiál lze s výhodou využít jako koncentrát aditiv pro klasické mýdlové lázně, jehož přídavkem se dosáhne až 100% zvýšení životnosti tvrdokovových průvlaků .Example 5 kg of a palmitic acid-triethanolamine reaction product, 1: 1 mol, 100 ° C, 10 kg of castor oil and 15 kg of ethoxylated octadecylamine containing 7 ethylene oxide units per molecule are mixed at 60 ° C and 4 kg of the product prepared by reaction 1 are added. mole of tris (2-ethylhexyl) amine, 1 mole of hexamethyleneter of amine with 2 moles of phosphoric acid, and 1 kg of boric acid-triethanolamine reaction product The material obtained can be advantageously used as an additive concentrate for conventional soap baths. hard metal die.

Mazivo pro tažení drátu podle vynálezu je využitelné v hutnictví a strojírenství.The wire drawing lubricant of the invention is useful in metallurgy and mechanical engineering.

Claims

SUBJECT

Multifunctional wire drawing lubricant, characterized in that it contains 40 to 70 wt. % of the reaction products of mono-, di- or triethanolamine with fatty acids having a number of carbon atoms in the molecule of C 10 to C 18, 10 to 30 wt. natural triglycerides of fatty acids of ¹ minimum viscosity 60 mm ² .

. ¹ at 50 "C, preferably castor oil and 10 to 30% by weight. emulsifiers based on ethoxylated alcohols, phenols or aliphatic amines C 6 to C 18 containing 5 to 25 ethylene oxide units per molecule of ethoxylated derivative, based on the weight of the total mixture.

Multifunctional lubricant according to claim 1, characterized in that it contains 0.5 to 5 wt.

YNALEZU high pressure additives consisting of the reaction products of ethanolamines or primary, secondary, tertiary, aliphatic or cyclic amines or polyamines containing 2 to 18 carbon atoms per molecule with phosphoric acid or its esters, based on the total weight of the mixture.

Multifunctional lubricant according to Claims 1 and 2, characterized in that it contains 0.2 to 2 wt. bacteriostatic constituents consisting of at least one of phenol, p-chloro-m-cresol or its sodium salt, formaldehyde, hexahydrotriazine, N-methylolchloroacetamine, reaction products of boric acid with ethanolamines;