DE2103418C3 - Kühlflüssigkeiten für spanabhebende Metajlverformungen - Google Patents
Kühlflüssigkeiten für spanabhebende MetajlverformungenInfo
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Description
2. ölfreie wäßrige Kühlflüssigkeiten für die spanabhebende Metallverformung, dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Komponente A Aminsalze von Säuren der allgemeinen Formel I
(R1)(R2J-Ar-
S-N-R4-COOH
Il I
[0 R3
enthalten, in der R1 und R2 Wasserstoff, Fluor,
Chlor oder Brom, eine Nitrogruppe oder einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 4 C-Afomen,
wobei die Summe der Kohlenstoffatome der beiden Reste R1 und R2 die Zahl 7 nicht überschreiten
soll, Ar den Benzol-, Naphthalin-, Anihracen-, Diphenyl-, Diphenylmethan-, Diphenyloxid-, Diphenylsulfid-,
Diphenylsulfoxid- oder Diphenylsulfonrest, R3 Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1
bis 4 Kohlenstoffatomen, den /f-Cyanoäthylrest
oder einen Hydroxyalkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, R4 einen Alkylenrest mit 4 bis
15 Kohlenstoffatomen in der Kette und η 1 oder 2 bedeutet.
3. ölfreie wäßrige Kühlflüssigkeiten für die spanabhebende Metallverformung nach den Ansprüchen
1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente B Polyaddukte aus Alkylenoxiden
mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen an aromatische oder aliphatische Verbindungen mit bis zu
30 Kohlenstoffatomen, die 1 bis 8 zur Reaktion mit Alkylenoxiden befähigte Wasserstoffatome
besitzen, wobei diese Polyaddukte in beliebiger Reihenfolge ein oder mehrmals Reste der Formel
-(C2H4O)- sowie Reste der Formel -(C3H6-O)-
und/oder der Formel —(C4H8O)— in einer Kette
enthalten und Molgewichte im Bereich von etwa 1000 bis 30000 aufweisen.
4. ölfreie wäßrige Kühlflüssigkeiten für die spanabhebende Metallverformung nach den Ansprüchen
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Komponente A in einer Konzentration
von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent und die Komponente B in einer Konzentration von 0,5 bis 12 Ge- :55
wichtsprozent enthalten.
5. Verwendung eines aus
A) wasserlöslichen Aminsalzen von Arylsulfonamido-alkylencarbonsäuren
und
B) wasserlöslichen Polyaddukten von Äthylenoxid und Propylenoxid und/oder Butylenoxid
an Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen bestehenden Gemisches als schmierwirksame
und korrosionsschutzvermittelnde Komponente in ölfreien wäßrigen Kühlflüssigkeiten
bei der spanabhebenden Metallverformung nach Anspruch 1.
6. Verwendung eines Gemisches, bestehend aus
A) Aminsalzen von Säuren der allgemeinen Formel I
(R1)(R2J-Ar-
Ο
S-N-R1-COOH
S-N-R1-COOH
Il I
o R3
I"
worin R1 und R2 Wasserstoff, Fluor, Chlor
oder Brom, eine Nitrogruppe oder einen Alkyl-
oder Alkoxyrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, wobei die Summe der Kohlenstoffatome
der beiden Reste R1 und R2 die
Zahl 7 nicht überschreiten soll, Ar den Benzol-, Naphthalin-, Anthracen-, Diphenyl-, Diphenylmethan-,
Diphenylenoxid-, Diphenylsulfid-, Diphenylsulfoxid- oder Diphenylsulfonrest,
R3 Wasserstoff, einen Alkylrest mit
1 bis 4 Kohlenstoffatomen, den /^-Cyanoäthylrest
oder einen Hydroxyalkylrest mit
2 bis 4 Kohlenstoffatomen, R4 einen Alkylenrest
mit 4 bis 15 Kohlenstoffatomen in der Kette und η 1 oder 2 bedeutet, und
B) wasserlöslichen Polyaddukten von Äthylenoxid und Propylenoxid und/oder Butylenoxid
an Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen als schmierwirksame und einen überlegenen
Korrosionsschutz vermittelnde Komponente in ölfreien wäßrigen Kühlflüssigkeiten bei der spanabhebenden Metallverformung
nach Anspruch 5.
7. Verwendung eines Gemisches, bestehend aus
A) wasserlöslichen Aminsalzen von Arylsulfonamido-alkylencarbonsäuren
und
B) Polyaddukten von Alkylenoxiden mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen an aromatische oder
aliphatische Verbindungen mit bis zu 30 Kohlenstoffatomen, die 1 bis 8 zur Reaktion mit
Alkylenoxiden befähigte Wasserstoffatome besitzen, wobei diese Polyaddukte in beliebiger
Reihenfolge ein oder mehrmals Reste der Formel —(C2H4O)— sowie Reste der
Formel —(C3H6O)— und/oder der Formel
—(C4H8O)— in einer Kette enthalten und
Molgewichte im Bereich von etwa 1000 bis 30 000 aufweisen, als schmierwirksame und
einen überlegenen Korrosionsschutz vermittelnde Komponente in ölfreien wäßrigen Kühlflüssigkeiten bei der spanabhebenden
Metallverformung nach Anspruch 5.
Bei spanabhebenden Metallbearbeitungen, wie Bohren, Schleifen, Drehen, Fräsen, Räumen u. dgl.,
finden als Kühlflüssigkeiten im allgemeinen wäßrige Mineralölemulsionen Anwendung. Diese Kühlflüssigkeiten
dienen jedoch nur der Kühlung, sie sollen außerdem schmierende Eigenschaften besitzen und
einen Korrosionsschutz bewirken. Wäßrige Mineralölemulsionen genügen oftmals nicht den an solche
Kühlflüssigkeiten gestellten Anforderungen. Ein Nach-
teil solcher Emulsionen in Abhängigkeit von Art und Menge der in ihnen enthaltenen Emulgatoren ist ihre
Neigung, unter Betriebsbedingungen aufzurahmen. Hierdurch tritt eine Änderung in der Zusammensetzung
und Wirksamkeit der Emulsionen ein, so daß die im Umlauf befindlichen Emulsionen schließlich
nicht mehr den geforderten Korrosionsschutz und Schmiereffekt bewirken. Ein weiterer Nachteil
der Mineralölemulsionen ist, daß sie in Form ihrer milchigtrüben Konsistenz eine Beobachtung des ,0
Arbeitsprozesses erschweren.
Es wurde nun gefunden, daß man für spangebende Arbeitsprozesse, insbesondere von Eisen oder eisenhaltigen
Metallen mit besonderem Vorteil und unter Vermeidung der vorstehend geschilderten Nachteile ^
der Mineralölemulsionen wäßrige, ölfreie Kühlflüssigkeiten verwenden kann, die
A) wasserlösliche Aminsalze von Arylsulfonamidoalkylencarbonsäuren
der nachstehend angegebenen Konstitution und
B) wasserlösliche Polyaddukte aus Äthylenoxid und Propylenoxid und/oder Butylenoxid an Verbindungen
mit aktiven Wasserstoffatomen
enthalten. 2S
Die neuen ölfreien, wäßrigen Kühlflüssigkeiten bleiben bei den Bearbeitungsprozessen in ihrer Zusammensetzung
erhalten, besitzen eine ausgezeichnete Schmierwirkung und vermitteln einen überlegenen
Korrosionsschutz. ,
Ein großer Vorteil der neuen wäßrigen, ölfreien Kühlflüssigkeiten ist auch, daß sie in einem sehr
breiten Konzentrationsbereich einzusetzen sind und hierbei während des gesamten Arbeitsprozesses eine
gute Wirksamkeit und Stabilität besitzen. Eine ausreichende Wirksamkeit ist in vielen Fällen noch bei
so niedrigen Konzentrationen der Lösungen an Salzen der Arylsulfonamido-alkylencarbonsäuren A von
0,1 Gewichtsprozent und bei Konzentrationen der Alkylenoxidpolyaddukte als Schmierkomponente B
von 0,5 Gewichtsprozent gegeben. Der bevorzugte Konzentrationsbereich der neuen Kühlflüssigkeiten
beträgt für die Komponente A 1 bis 3 Gewichtsprozent und für die Schmierkomponente B 2 bis 8 Gewichtsprozent.
Kühlfiüssigkeiten mit höheren Konzentrationen an den beiden Komponenten sind gleichermaßen
gut wirksam, sie werden jedoch aus wirtschaftlichen Gründen weniger bevorzugt. Im allgemeinen
kommen deshalb Konzentrationen oberhalb etwa 5 Gewichtsprozent für die Komponente A und <;o
oberhalb etwa 12 Gewichtsprozent für die Schmierkomponente B nicht mehr in Betracht.
Als Arylsulfonamido-alkylencarbonsäuren, wie sie in Form ihrer Aminsalze als Komponente A in den
erfindungsgemäßen Walzflüssigkeiten enthalten sind, kommen Verbindungen der allgemeinen Formel
(R1 XR2)-Ar-
S-N-R4-CO2H
O R3
O R3
(D
60
in Betracht. In dieser Formel stehen R1 und R2 für
Wasserstoff, die Halogene Fluor, Chlor oder Brom, eine Nitrogruppe oder einen Alkyl- oder Alkoxyrest
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wobei die Summe der Kohlenstoffatome der beiden Reste R1 und R2 die
Zahl 7, vorzugsweise die Zahl 3, nicht überschreiten soll, Ar bedeutet den Benzol-, Naphthalin-, Anthracen-,
Diphenyl-, Diphenylmethan-, Diphenyloxid-, Diphenylsulfid-, Diphenylsulfoxid- oder Diphenylsulfonrest,
R3 steht für Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, den /j-Cyanoäthylrest
oder einen Hydroxyalkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, R4 bedeutet einen Alkylenrest mit 4 bis
Kohlenstoffatomen in der Kette, die außerdem gegebenenfalls durch eine oder mehrere Methyl- oder
Äthylgruppen substituiert sein kann, und η steht für 1 oder 2.
Als solche Verbindungen der allgemeinen Formel I seien beispielsweise folgende genannt:
Benzolsulfonyl-o-amino-valeriansäure,
Benzolsulfonyl-N-methyl-o-aminovaleriansäure,
Benzolsulfonyl-t-aminocapronsäure,
BenzolsuJfonyl-N-methyl-f-aminocapronsäure,
p-Toluolsulfonyl-f-aminocapronsäure,
p-Toluolsulfonyl-N-methyl-f-aminocapronsäure,
Benzolsulfonyl-N-äthyl-f-aminocapronsäure,
Benzolsulfonyl-N-butyl-i-aminocapronsäure,
Xylol-sulfonyl-N-methyl-f-aminocapronsäure.
Benzol-( 1,3)-di-(N-methyl-sulfonamido-
f-capronsäure),
Naphthalin-! 1,6)-di-(N-methylsulfonamido-
Naphthalin-! 1,6)-di-(N-methylsulfonamido-
f-capronsäure),
Anthracen-(2)-sulfonyl-N-methyl->-aminocapronsäure,
Anthracen-(2)-sulfonyl-N-methyl->-aminocapronsäure,
Benzolsulfonyl-N-methyl-iz-aminocaprylsäure,
p-Toluolsulfonyl-N-methyl-ii-aminooctanri-carbonsäure,
Benzol-sulfonyl-T-aminononan-n-carbonsäure.
p-Toluolsulfonyl-r/j-aminoundecansäure,
4-Methoxybenzolsulfonyl-N-methyl-
f-aminocapronsäure,
4-Chlorbenzolsulfonyl-N-methyl-(5-amino-
4-Chlorbenzolsulfonyl-N-methyl-(5-amino-
valeriansäure,
2,4-Dichlorbenzolsulfonyl-N-methyl-
2,4-Dichlorbenzolsulfonyl-N-methyl-
F-aminocapronsäure,
Hexyl-benzol- und Isopropyl-benzolsulfonyl-
Hexyl-benzol- und Isopropyl-benzolsulfonyl-
N-methyl-f -aminocapronsäure, Diphenyl-sulfonamido-o-valeriansäure,
Diphenyl-N-methyl-sulfo.i-amidocapronsäure,
2,2'-Dimethyl-diphenyl-sulfonamido-
f5-valeriansäure,
2,4'-Dimethyl-diphenyl-N-methylsulfonamidof-capronsäure,
2,4'-Dimethyl-diphenyl-N-methylsulfonamidof-capronsäure,
2-Brom-diphenylsulfonamido-o-undecansäure,
3-Brom-diphenyl-N-methyl-sulfonamido-
(5-valeriansäure,
2-Chlordiphenyl-N-methyl-sulfonamidof-capronsäure,
2-Chlordiphenyl-N-methyl-sulfonamidof-capronsäure,
2-Fluor-diphenyl-sulfonamido-f-capronsäure,
Diphenylsulfonamido-fij-undecansäure,
Diphenyloxidsulfonamido-(5-valeriansäure, Diphenyloxid-N-butylsulfonamido-(5-valeriansäure,
Diphenyloxid-sulfonamido-t-capronsäure,
Diphenyloxid-N-melhyl-sulfonamido-
t-capronsäure,
4-Chlor-diphenyloxid-sulfonamidoo-valeriansäure,
4-Chlor-diphenyloxid-sulfonamidoo-valeriansäure,
Diphenyloxid-sulfonamido-i/i-undecansäure,
Diphenyloxid-N-methyl-sulfonyl-iy-aminocaprylsäure,
Diphenylmethan-sulfonamido-^-valeriansäure,
Diphenyl-methan-N-methyl-sulfonamido-
f-capronsäure,
Diphenyl-methan-sulfonamido-m-undecansäure,
Dipheny lsulfid-sulfonan lido-o-valeriansäure,
Diphenylsulfid-sulfonamido-f-capronsäure,
Diphenylsulfid-N-methyl-sulfonamido-
Diphenylsulfid-sulfonamido-f-capronsäure,
Diphenylsulfid-N-methyl-sulfonamido-
f-capronsäure,
Diphenylsulfon-sulfonamido-o-voleriansäure,
Diphenylsulfon-N-methylsulfonatnido-
Diphenylsulfon-N-methylsulfonatnido-
f-capronsäure,
^Chlor-diphenyW-sulfonamido-f-capronsäure,
Diphenylsulfon-sulfonamido-o-undecansäure,
Diphenylsulfoxid-sulfonamido-^-valeriansäure, Diphenylsulfoxid-N-methyl-sulfonamido-
Diphenylsulfoxid-sulfonamido-^-valeriansäure, Diphenylsulfoxid-N-methyl-sulfonamido-
f-capronsäure,
Diphenylsulfoxid-sulfonamido-o-undecansäure,
2,2'-Dichlordiphenyl-sulfonamido-
(5-valeriansäure,
o-Nitro-benzolsulfonyl-ti-aminovaleriansäure,
o-Nitrobenzolsulfonyl-N-methyl-A-amino-
o-Nitrobenzolsulfonyl-N-methyl-A-amino-
valeriansäure,
m-Nitro-benzolsulfonyl-f-aminocapronsäure.
o-Nitrobenzol-sulfonyl-N-äthyl-f-amino-
o-Nitrobenzol-sulfonyl-N-äthyl-f-amino-
capronsäure,
m-Nitrobenzol-sulfonyl-N-butyl-f-amino-
m-Nitrobenzol-sulfonyl-N-butyl-f-amino-
capronsäure,
4-Methoxy-2-nitrobenzol-sulfonyl-^-amino-
4-Methoxy-2-nitrobenzol-sulfonyl-^-amino-
valeriansäure,
^Methoxy-I-nitrobenzolsulfonyl-f-amino-
^Methoxy-I-nitrobenzolsulfonyl-f-amino-
capronsäure,
S^-Dinitro^-chlorbenzol-sulfonyl-iVamino-
S^-Dinitro^-chlorbenzol-sulfonyl-iVamino-
valeriansäure,
S^-Dinitro^-chlorbenzol-sulfonyl-N-methyl-
S^-Dinitro^-chlorbenzol-sulfonyl-N-methyl-
f-aminocapronsäure,
m-Nitrobenzolsulfonyl-N-methyl-i-amino-
m-Nitrobenzolsulfonyl-N-methyl-i-amino-
octan-a-carbonsäure,
1-Nitronaphthalinsulfonyl-/-aminocapronsäure,
1-Nitro-naphthalinsulfonyl-N-methyl-
m-aminocapronsäure,
m-Nitrobenzolsulfonyl-w-aminoundecansäure,
Nitrotoluolsulfonyl-N-rnethyl-f-amino-
Nitrotoluolsulfonyl-N-rnethyl-f-amino-
capronsäure,
m-Nitrobenzol-sulfonyl-y-aminobuttersäure u. a.
m-Nitrobenzol-sulfonyl-y-aminobuttersäure u. a.
Für die Bildung der Aminsalze der vorstehend genannten Arylsulfonamido-alkylencarbonsäuren kommen
beliebige Amine in Betracht. Es besteht lediglich die Bedingung, daß sie mit den Arylsulfonamidoalkylencarbonsäuren
zu wasserlöslichen Produkten fiihren. Geeignete Amine für die Salzbildung sind z. B.
Mono-, Di- und Trimethylamin, Mono-, Di- und Triäthylamin, Monoisopropylamin, Mono- und Dibutylamin,
3-Methoxypropylamin, Mono-2-äthylhexylamin,
Ditnethylaminopropylamin, Mono-, Di- und Triäthanolamin, 3-Aminopropanol, Monomethyläthanolamin,
Dimethyläthanolamin, Diisopropylamin, Triisopropylamin, Cyclohexylamin, N,N-Dimethylcyclohexylamin,
Morpholin, Pyridin, Chinolin, Äthylendiamin, Diäthylentriamin, Pentaäthylenhexamin.
Es können ferner auch Fettamine oder auch zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit mit Äthylenoxid
umgesetzte Fettamine verwendet werden. Zur Salzbildung kann Säure und Amin in stöchiome-Irischem
Verhältnis eingesetzt werden; es kann jedoch auch die Arylsu'fonamido-alkylencarbonsäure oder
vorzugsweise das Arnin im Überschuß angewandt werden.
Während die Aminsalze der Arylsulfonamido-alkylencarbonsäuren
(Komponente A) vor allem für den Korrosionsschutz der erfindungsgemaßen Kühlflüssiekeiten
verantwortlich sind, werden durch d'.e Polyaddukte aus Athylenoxid und Propylenoxid und/oder
ß'utylenoxid ar Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen
(Komponente B) in erster Linie die Schmiereigenschaften der Kuhlflussigkeiten bewirkt.
Bei dieser schmierend wirkenden Komponente B handelt es sich um Polyaddukte aus Alkylenoxiden
mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen an ahphatische oder aromatische Verbindungen mit bis zu 30 Kohlenstoffatomen,
die 1 bis 8 vorzugsweise 1 bis 5, zur Reaktion mit Alkylenoxiden befähigte Wasserstoffatome
besitzen, wobei diese Polyaddukte in beliebigei Reihenfolge ein- oder mehrmals Reste der Formel
-(C7H4O)- sowie Reste der Formel -(C3H6O)-
und/oder der Formel -(AH8O)- in einer Kette
enthalten und Molgewichte im Bereich von 1000 bis 30000, vorzugsweise 2500 bis 20000, aufweisen. Der
Anteifan Äthylenoxidresten in diesen Polyaddukten beträgt meist etwa 15 bis 85, vorzugsweise 40 bis
60 Gewichtsprozent bei einem Gehalt von mindestens 10 Propylen- oder Butylenoxidresten im Molekül
Die als schmierende Komponente B in den erfindungsgemaßen
Kühlflüssigkeiten verwendeten Polyaddukte sind trotz ihrer höhermolekularen Struktur
wasserlösliche Produkte, die nach an sich bekannten Verfahren erhalten werden können, wenn man Äthylenoxid
sowie Propylenoxid und/oder Butylenoxid an die vorstehend genannten organischen Grundkörper
mit beweglichen Wasserstoffatomen anlagert.
Die guten Schmiereigenschaften sowie ferner den synergistischen Effekt der beiden Komponenten der
neuen Kühlflüssigkeiten hinsichtlich der Schmierwirkung zeigen die folgenden Untersuchungen mit
Beispielen der erfindungsgemäßen Kühlflüssigkeiten. In diesen Untersuchungen wurden mit der Reibverschleiß
waage nach Reichert die spezifische Flächenpressung (PSpeZi) in kg/cm2 als Maß Tür die
Schmierwirkung für wäßrige Lösungen mit einem Gehalt von jeweils 2 Gewichtsprozent der nachfolgend
bezeichneten Produkte gemessen.
1. Triäthanolammoniumsalz der Benzolsulfonyl-N-methyl-F-aminocapronsäure.
2. Anlagerungsverbindung von Äthylenoxid an ein Polypropylenglykol vom Molgewicht 2000 bis
zu einem Endmolekulargewicht des Polyaddukts von 2500.
2 a. Mischung aus gleichen Teilen der Produkte 1
und 2.
3. Anlagerungsverbindung von Äthylenoxid an ein Polypropylenglykol vom Molgewicht 1900 bis
zu einem Endmolekulargewicht des Polyaddukts von 4200.
3 a. Mischung aus gleichen Teilen der Produkte 1
und 3.
4. Anlagerungsverbindung von Propylenoxid an 1 Mol Äthylendiamin bis zum Molgewicht 750,
weiter umgesetzt mit Äthylenoxid bis zu einem Gesamtmolekulargewicht des Polyaddukts von
1365.
4 a. Mischung aus gleichen Teilen der Produkte 1
und 4.
5. Anlagerungsverbindung von Propylenoxid an 1 Mol Äthylendiamin bis zum Molekulargewicht
2750, weiter umgesetzt mit Äthylenoxid bis zu einem Gesamtmolekulargewicht von 3235.
a. Mischung aus gleichen Teilen der Produkte 1 und 5.
6. Anlagerungsverbindung von Propylen oxid an 1 Mol Äthylendiamin bis zu einem Molekulargewicht
von 2750, weiter umgesetzt mit Äthylenoxid bis zu einem Gesamtmolekulargewicht von
3670.
a. Mischung aus gleichen Teilen der Produkte 1 und 6.
7. Anlagerungsverbindung von Propylenoxid an 1 Mol Äthylendiamin bis zu einem Molekulargewicht
von 2750, weiter umgesetzt mit Äthylenoxid bis zu einem Gesamtmolekulargewicht des
Polyaddukts von 5000.
a. Mischung aus gleichen Teilen der Produkte 1 und 7.
8. Anlagerungsverbindung von Propylenoxid an 1 Mol Äthylendiamin bis zu einem Molekulargewicht
von 2750, weiter umgesetzt mit Äthylenoxid bis zu einem Endmolekulargewicht des Polyaddukts von 11 000.
a. Mischung aus gleichen Teilen der Produkte 1 und 8.
9. Anlagerungsverbindung von Propylenoxid an 1 Mol Äthylendiamin bis zu einem Molekulargewicht
von 4000, weiter umgesetzt mit Äthylenoxid bis zu einem Endmolekulargewicht des
Polyaddukts von 7270.
a. Mischung aus gleichen Teilen der Produkte 1 und 9.
10. Anlagerungsverbindung von Propylenoxid an 1 Mol Äthylendiamin bis zu einem Molekulargewicht
von 4000, weiter umgesetzt mit Äthylenoxid bis zu einem Endmolekulargewicht des Polyaddukts von 26 650.
10a. Mischung aus gleichen Teilen der Produkte 1 und 10.
11. Anlagerungsverbindung von Propylenoxid an 1 Mol Äthylendiamin bis zu einem Molekulargewicht
von 3540, weiter umgesetzt mit Äthylenoxid bis zu einem Endmolekulargewicht des Polyaddukts von 4860.
11a. Mischung aus gleichen Teilen der Produkte 1
und 11.
| 1 | Schmierwirkung (kg/cm2) | U |
| Produkt Nr. als 2%ige | 1 | |
| wäßrige Lösung | 135 | |
| 1 | 240 | 205 |
| 2a | 240 | 210 |
| T, | ||
| 3 a | 190 | 195 |
| 4 | ||
| 4a | 260 | 240 |
| S | ||
| 5a | 255 | 230 |
| 6 | ||
| 6a | 230 | 215 |
| 7 | ||
| 7a | 220 | |
| 8 | ||
| Produkt Nr. als 2%igc | Schmierwirkung | (kg/cm2) |
| wäßrige Lösung | I | Il |
| 8a | 205 | |
| 9 | 265 | |
| 9a | 220 | |
| 10 | 260 | |
| 10a | 220 | |
| U | 225 | |
| Ua | 230 | |
Bei dem Produkt 1 handelt es sich um ein Beispiel der Komponente A der erfindungsgemäßen Kühlflüssigkeiten.
Die Produkte 2 bis 11 stellen Beispiele Tür die Schmiermittelkomponente B der Kühlflüssigkeiten
dar, und die mit a bezeichneten Produkte 2a bis lla stellen die wirksamen Komponenten, die der
erfindungsgemäßen Kühlflüssigkeiten in Form von Mischungen aus jeweils gleichen Mengen der Produkte
2 bis 11 und des Produkts 1 dar.
Die Ergebnisse dieser Prüfungen, die in Tabelle 1 zusammengefaßt sind, zeigen in Spalte 1 die Werte
für die Schmierwirkung des Produkts 1 (Komponente A) und für die Produkte 2 bis 11 (Schmiermittelkomponentc
B) und in Spalte II die Werte für die Schmierwirkung der Produkte 2a bis lla (Kühlflüssigkeiten
gemäß der Erfindung) jeweils in Form von 2%igen wäßrigen Lösungen. Fin Vergleich der
Werte für die Produkte 2 bis 11 mit den entsprechenden
Werten für die Produkte 2 a bis lla zeigt, daß trotz der auf die Hälfte herabgesetzten Konzentration
der Schmiermittelkomponente in den Mischprodukten 2 a bis 11 a der hohe Schmiereffekt erhalten
bleibt oder nur unwesentlich absinkt. Die Schmierwirkungen für die Produkte 2a bis lla liegen erheblich
höher, als es auf Grund der Werte für die Einzelkomponenten zu erwarten war. Die Ergebnisse dieser
Prüfungen zeigen somit den überraschenden synergistischen Effekt der beiden Komponenten der erfindungsgemäßen
Kühlflüssigkeiten hinsichtlich der Schmierwirkung.
In weiteren Untersuchungen wurden einige für die Wirksamkeit von Kühlflüssigkeiten wesentlichen
Eigenschaften am Beispiel einer Kühlflüssigkeit gemäß der Erfindung vergleichend gegenüber einer
bekannten Mineralölemulsion geprüft.
Für die Untersuchungen kamen zur Anwendung:
Produkt 12, bestehend aus
50 Gewichtsteilen einer 85%igen wäßrigen Lösung eines basischen Tnäthanolammoniumsalzes der
Benzolsulfonyl-N-methyl-f-aminocapronsäure
und
50 Gcwichtsteilen eines Anlagcrungsprodukls vor Äthylenoxid an ein Propylenglykol vom Molgewicht
1900 bis zu einem Endmolekulargcwicht des Polyaddukts von 3200.
h0 Produkt 13 (Vergleichsprodukt), bestehend aus
73 Gewichtsteilen Mineralöl (4,0°E/20°C),
15 Gewichtsteilcn Dialkylbenzolsulfonat vom
15 Gewichtsteilcn Dialkylbenzolsulfonat vom
Molgewicht 450.
5 Gewichtsteilen Naphthensäure-Natriumsalzen hs 3 Gewichtsteilcn des Umsetzungsprodukts voi
1 Mol Nonylphenol mit 7 Mol Äthylenoxid
2 Gewichtsteilen Triäthanolamin,
2 Gewichtsteilcn Wasser.
2 Gewichtsteilen Triäthanolamin,
2 Gewichtsteilcn Wasser.
409 630/15
a) Prüfung der Schleifleislung
Für diese Untersuchungen wurde gehärteter Stahl als Schleifgut mit einer Schleifscheibe der Körnung 80
und bei einer Schleifgeschwindigkeit von 30 m/Sek. bei Einsatz von wiißrigen Lösungen bzw. Emulsionen
mit einem Gehalt von jeweils 2 Gewichtsprozent der Produkte 12 bzw. 13 als Kühlflüssigkeit unter gleichen
Bedingungen bearbeitet. Es wurde bei jeweils gleicher Beurbeilungsdauer der am Werkstoff und an der
Schleifscheibe erfolgte Abrieb, jeweils gemessen in mm3, und die Oberilachenrauhigkeit des Schleifgutes,
angegeben in μ, bestimmt. Die Ergebnisse sind
10
in Tabelle 2 enthalten. Sie zeigen in allen Meßdaten eindeutig die überlegene Schleifleistung der erfindungsgemäßen
Kühlflüssigkeit.
Produkt 12..
Produkt 13 ..
Produkt 13 ..
Abrieb
am
Werkstoff
Werkstoff
mm
50000
20000
20000
Abrieb
iin der
Schleifscheibe
500 1250
Oberflächenrauhigkeit
1.0
2.5
b) Bestimmung der Standzeit eines Gewindebohrers
Auch die Standzeit eines Gewindebohrers in Abhängigkeit von der eingesetzten Kühlflüssigkeit kann
als Maß für die Schmierwirkung dieser Kühlflüssigkeiten dienen.
Für die Untersuchungen wurde 10 mm starkes gehärtetes Stahlblech bei einer Schnittgeschwindigkeit
von 355 U/Min, mit einem Gewindebohrer M 10 χ 1 mm unter Anwendung von wäßrigen Lösungen
bzw. Emulsionen mit einem Gehalt an jeweils 5 Gewichtsprozent der Produkte 12 bzw. 13 als Kühlflüssigkeit
bearbeitet.
Es wurde die Anzahl der geschnittenen Gewinde bis zum Stumpfwerden des Werkzeugs ermittelt.
Bei Anwendung des Produkts 12 ließen sich 50 Gewinde und bei Anwendung des Produkts 13 15 Gewinde
mit einem Bohrer schneiden.
Claims (1)
1. ölfreie wäßrige Kühlflüssigkeiten für die spanabhebende Meiallverformung, enthaltend
A) wasserlösliche Aminsalze von Arylsuifonamido-alkylencarbonsäuren
und
B) wasserlösliche Polyaddukte aus Äthylenoxid und Propylenoxid und/oder Butylenoxid an
Verbindungen mit aktiven WasserstofTatomen. '
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