DE2205692A1

DE2205692A1 - Kühlschmiermittel zur Metallbearbeitung

Info

Publication number: DE2205692A1
Application number: DE19722205692
Authority: DE
Inventors: Stasa Dipl.-Ing. Laibach Kosler (Jugoslawien). P
Original assignee: Fa. TEOL, Laibach (Jugoslawien)
Priority date: 1968-01-17
Filing date: 1972-02-07
Publication date: 1972-12-14
Also published as: DE2026035A1; DE2205692C3; FR2092842B1; CH587341A5; NL7008356A; FR2147924A1; US3531411A; DE2205692B2; BE752353A; FR2092842A1; FR2147924B1

Description

2205682

TEOL -

TJUBLJANA/Jugoslawien

KUHLSCHMIEEIdITTSL ZUS METALLBEARBEITUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Kühlschmiermittel zur Eetallbearbeitung, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung bei der Metallbearbeitung.

Beim Schneiden und Fräsen von stark schmierenden Werkstoffen, wie z.B. von Aluminium und dessen Legierungen bzw. von Buntmetallen, treten Schwierigkeiten infolge des ungenügenden Gchmierens auf. Es werden zwar zahlreiche Kühlschmiermittel verwendet, wobei z.B. das Huböl-fetroleum Gemisch zu erwähnen wäre, welches aber schon von vornhinein für hohe Belastungen ungeeignet ist wegen des leicht zersetzlichen Fettöls, dessen Abbauprodukte die blanken Schnittflächen des Aluminium, dessen Legierungen oder die der Buntmetalle angreifen und auch den Grauguss, aus welchem die Werkzeugmaschinen ausgefertigt sind, korrodieren; ausserdem müssen die Werkstücke nachträglich, z.B. vor dem Walzen, entfettet werden. Ferner wären die synthetischen Kühlschmiermittel zu erwähnen, welche jedoch beim Zerspannen keine befriedigende Schmierwirkung ausüben. Diese Mittel werden in Verhältnissen von 1:20 bis 1:40 in wässriger Lösung eingesetzt, bei höheren Belastungen, z.B. beim Zersägen von Werkstoffen mit einer Kreissäge, welche hartmetallbestückte Zähne aufweist, und beim Blockquerschnitt bis zu 2000 mm χ 600 mm büssen sie aber ihre Schmierfähigkeit fast gänzlich ein, so dass damit keine befriedigend blanke Oberfläche und glatte Schnittfläche ohne Aufschweissungen erhalten werden können.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass alle angeführten Nachteile durch die Anwendung eines Kühlschmiermittels vermieden werden, welches aus einem Gemisch der Verbindungen der allgemeinen Formeln

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V⁰ V°

Ia Ib Ic

in welchen

χ eine Zahl von 1 "bis 5,

R den Rest eines gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Alkohols mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen, den xiest eines solchen Alkohols mit 0,5 bis 12 Äthoxy-Gruppen, die

Gruppe 0-(GH₂CH₂O)_n-

Alk

in welcher Alk für ein Alkyl mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen und η für eine Zahl von 2 bis 12 steht,

eine Gruppe mit einem Molekulargewicht von 120 bis 10.OCO und der allgemeinen Formel HO(G_PH.O) (C₃JL-O), (G₀H.,0) wobei a, b und c in beliebigen Verhältnissen zueinander stehen können,
R_x. eine Hydroxygruppe oder eine der folgenden Gruppen:

- OH . BH,

- CH . Morpholin

- CH . H₂N (G₂H₄CH) (MEA)

- CH . HN (G₂H₄OH)₂ (DEA)

- OH . N (G₂H₄OH)₅ (TEA)

- OMe, wobei Fe ein Alkalimetallion, vorzugsweise Na

oder K⁺ ist,

und alle obigen Reste, welche an den gegebenenfalls freien Hydroxygruppen noch 1 bis 2 Jithylenoxid-Gruppen tragen gemä'ss folgendem Schema

RR R

ρ oder p'

0 CGH₂GH₂OH Q^

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bedeuten, und der Triäthanolaminsalze synthetischer ■gesättigter, vorwiegend tertiärer Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen (Handelsbezeichnung Versatic 911* Shell) oder Naphthensäuren rait G bis 12 Kohlen-. Btoffatömen, in einem Verhältnis von 1:1C bis 1:1,5» in Form einer 2 bis 80, vorzugsweise 6 bis 10 $-igen wässrigen Lösung, besteht, welcher nach Bedarf noch 0,5 bis 3 % eines 3chaumverhütungsmittels zugesetzt werden.

Die !Phosphorsäureester bzw. -polyester der Formeln , Ib und Ic, welche eine wirksame Komponente des erfindungsgemessen Kühlschmiermittels, im folgenden auch unter der Handelsbezeichnung TEGLIW Al-K angeführt, darstellen, werden hergestellt, indem man

a) einen aliphatischen gesättigten oder ungesättigten Alkohol mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen in bekannter Weise mit PpOc umsetzt und das erhaltene Produkt gegebenenfalls durch einen Alkanolamin, vorzugsweise Triäthanolamin, öder durch Alkalien, vorzugsweise Alkalimetallhydroxide, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, oder ML·OH neutralisiert oder

b) die unter a) angeführten Alkohole, welche zusätzlich noch 0,5 bis 12 Äthylenoxid-Gruppen aufweisen, in bekannter «"eise mit PpOc umsetzt oder

c) Alkylphenoläthoxylate mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und mit 2 bis 12 athoxygruppen in bekannter Weise mit PpOf- umsetzt oder

d) Ithylenoxid-Fropylenoxid-Adduicbe :iit einem Molekulargewicht von 120 bis 10.CCC, vorzugsweise 25CG (Handelsbezeichnung Pluronic, Wyandotte Chemicals Corp., USA), in bekannter Weise mit P₂ ^cc umsetzt,

und anschliessend die gemäss a) bis d) erhaltenen Produkte gegebenenfalls auf bekannte 7,^:eise äthoxyliert, wodurch deren Schmierfähigkeit und Wasserlöslichkeit noch gesteigert wird. Das Mengenverhältnis der Ausgangsstoffe und PpO,- kann in sehr weiten Grenzen variiert werden, vorzugsweise von

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1:0,5 "bis zu 6;1. Es wird immer ein Mono-, Di- und Polyestergemisch erhalten, wobei deren gegenseitiges Verhältnis von der Menge des Po⁰S ^un<^ ^^θη jeweiligen Reaktionsbedingungen abhängt. Die Veresterungstemperatur liegt zwischen 30 und 130 C, die Reaktion dauert etwa 1 Stunde. Das erhaltene Phosphorsäureestergemisch weist noch immer 3 bis 50, vorzugsweise 10 %, an unumgesetztem Alkohol bzw. dessen Alkoxylat auf,

Das Kühlschmiermittel wird erfindungsgemäss derart hergestellt,' dass entweder die gemäss den Verfahren a) bis d) erhaltenen Verbindungen oder deren äthoxylierten Produkte mit synthetischen, gesättigten,vorwiegend tert. Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen (Handelsbezeichnung Versatic 911, Shell) oder mit Naphthensäuren mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, in einem Verhältnis von 1:2 bis 1:4, vorzugsweise 1:3, vernischt, das erhaltene Gemisch mittels Triäthanolamin bis zu einem pH-Wert von 7»9 bis 9 neutralisiert und anschliessend das Gemisch mit Wasser versetzt wird und nach Bedarf noch 0,5 bis 3 % eines Schaumverhütunpsmittels zugegeben werden, oder dass in das Wasser zuerst das Triäthanolamin, nachfolgend das Phosphorsäureestergemisch mit den oben angeführten synthetischen, gesättigten, vorwiegend tertiären Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen, oder mit Naphthensäuren mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, gegossen wird, der pH-Wert auf 7»5 bis eingestellt und schliesslich nach Bedarf noch 0,5 his 3 % eines Schaumverhütungsmittels zugegeben werden.

Das erfindungsgemässe Kühlschmiermittel ermöglicht das Zersägen von Reinaluminium, Aluminiumlegierungen und von Buntmetallen, bei Höchstumlaufgeschwindigkeiten, grossen Vorschüben und bei hoher Beanspruchung. Die Schnittflächen sind glänzend und blank ohne Aufschweissungen, die Gewinde sind sauber, es erübrigt sich das Entfernen der Rückstände durch "Entfettung, da das Kittel wasserlöslich ist, ausserdem lässt es beim Walzen keine Rückstände zurück. Das erfinüungsgemässe Kühlschmiermittel korrodiert den Grauguss nicht, darum greift es auch die './erkzeugmaschinen nicht an. Es schäumt schwach, so dass nur ein geringer Zusatz eines Schaumverhütungsmittels nötig ist, mitunter Tcann man sogar darauf verzichten.

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Es soll ausdrücklich hervorgehoben werden, dass das erfindungsgemäase Kühlschmiermittel die Menschenhaut nicht irritiert und keine pathologischen Veränderungen verursacht. Dies wurde auf der Dermatologischen Klinik in Ljubljana festgestellt, wo ein epikutaner Test ausgeführt wurde. Dabei verblieb das Mittel ununterbrochen 24 Stunden in Berührung mit der Haut. Das Ergebnis des Testes wurde nach Verlauf von 24 und 48 Stunden festgestellt. Es wurde auf der gesunden und unveränderten Haut des Rückens von 20 Personen beiderlei Geschlechtes in einem Alter von 20 bis 60 Jahre getestet. Davon waren 8 vollkommen gesunde Personen, 10 Patienten mit ekzematoiden Veränderungen an anderen Körperteilen sowie 2 Patienten mit einem echten Koritaktekzem auf der Haut der Hände, welche durch Kaliumbichromat sensibilisiert wurde. Der Versuqh wurde gesondert für die drei zugesandten Muster ausgeführt:

1. TEOLIN AlK in 6 ^?i-iger wässriger Lösung,

2. T5CLIN AlK in 10"o-iger wässriger Lösung,

3. TECLIN AlK 100^-ig.

Ergebnis . .

Das Versuchsergebnis für alle drei Muster war nach 24 und 48 Stunden bei allen beteiligten Personen negativ.

Die Prüfung (bei Chemische A'erke Hüls Aktiengesellschaft) der biologischen Abbaubarkeit ergab, dass die Lösungen von TECLIN AlK in den Abwässern biologisch abbaubar waren.

Die Herstellung des erfindungsgeraässen Kühlschmiermittels (bzw. der 7/irkstoffe der Formeln Ia, Ib und Ic) und dessen Verwendung bei der Fetallbearbeitung soll durch folgende Beispiele näher erläutert werden.

Beispiel 1 Herstellung der Phosphorsäureester

a) 142 Gew. Tl. pulverförmiges ^₂ ⁰R ^werden unter kräftigem Rühren zu 405 Gew. Tl. eines aliphatischen Alkohols mit 12 bis 14 Kohlenstoffatomen bei einer Temperatur (die vom Schmelzpunkt des jeweiligen Alkohols abhängig ist) von 50 bis 60°G ge-

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geben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

"b) 142 Gew. Tl. pulverförmiges PpO,- werden unter kräftigem Rühren zu 776 Gew. Tl. von Oleilcetylalkohol mit einer Jodzahl von 50/55 und mit 3 Mol gebundenes Äthylenoxid bei einer Temperatur von 40 bis 6C G gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

c) 142 Gew. Tl. pulverförmiges PpO(- werden unter kräftigem Rühren zu 372 Gew. Tl. Ithylenglykol bei einer Temperatur von 2C bis 30°C gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

d) 142 Gew. Tl. pulverförmiges PpO^ werden unter kräftigem Rühren zu 792 Gew. Tl. von Nonylphenol mit 4 Mol gebundenes ethylenoxid bei einer Temperatur von 30 bis 5C⁰C gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

e) 142 Gew. Tl. pulverförmiges PpO_n. werden unter kräftigem Rühren zu 970 Gew. Tl. Dodecylphenol mit 5 Mol gebundenes Äthylenoxid bei einer Temperatur von 30 bis 50 C gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

f) 142 Gew. Tl. pulverförmiges P₂ ⁰C werden unter kräftigem Rühren zu 5832 Gew. Tl. eines Ithylenoxid/Propylenoxid-Adduktes Pluronic L61 (Pluronics - 7/yandotte Chemicals Corporation, USA, bzw. EmkoIy-Pluronics in Frankreich und Belgien: Societe !carles Kuhman - V/yandotte) bei einer Temperatur von 30 bis 70°C gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

g) 142 Gew. Tl. pulverförmiges P₂ ⁰C werden unter kräftigem Rühren zu 1146 Gew. Tl. Cleilcetylalkohol mit einer Jodzahl von 8C/85 und mit 7 Mol gebundenes ethylenoxid bei einer Temperatur von 30 bis 50 G gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

h) 142 Gew. Tl. pulverförmiges PpO;- werden unter kräftigem Rühren zu 1048 Gew. Tl. eines gernäss dem Ziegler-Verfahren erhaltenen Fettalkohols mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen bei einer Temperatur von 50 bis 60 C gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

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i) 142 Gew. Tl. pulverförmiges PpO_n- werden unter kräftigem Rühren zu 772 Gew. Tl. eines Fettalkohols mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen und mit 3 Mol gebundenes
ethylenoxid gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

j) 142 Gew. Tl. pulverförmiges PpO₁. werden unter kräftigem Rühren zu 282 Gew. Tl. eines Fettalkohols mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen bei einer Temperatur von 50
bis 60 0 gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

k) 14-2 Gew. Tl. pulverförmiges Po°c werden unter kräftigem Rühren zu 1320 Gew. Tl. Nonylphenol mit 2,5 Mol gebundenes ethylenoxid bei einer Temperatur von 30 bis
50°Q gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

1) 142 Gew. Tl, pulverförmiges P₅O₅ werden unter kräftigem Rühren zu 2376 Gew. Tl. Nonylphenol mit 4 Mol gebundenes ethylenoxid bei einer Temperatur von 30 bis
50 0 gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

m) 142 Gew. Tl. pulverförmiges PpO,- werden unter kräftigem Rühren zu 1060 Gew. Tl. Cleilcetylalkohol mit einer Jodzahl von 80/85 ^ei einer Temperatur von 40 bis 60°0 gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

n) 142 Gew. Tl. pulverförmiges P₂ ⁰C werden unter kräftigem Rühren zu 512 Gew. Tl. Oleilcetylalkohol mit
einer Jodzahl von 50/55 *>ei einer Temperatur von 40 bis 60 0 gegeben. Die Veresterung dauert etwa 1 Stunde.

Beispiel 2

Im folgenden werden einige Beispiele für die Kthoxylierung von aliphatischen Alkoholen oder von Alkylphenolen angeführt;

a) 512 Gew. Tl. Oleilcetylalkohol mit einer Jodzahl von 50/55 werden mit 4 Gew. Tl. NaOH versetzt, anschliessend auf 14C bis 160°C erwärmt, 3-mal mit Stickstoff durchgeblasen und unter Rühren und Kühlen, wodurch die Temperatur auf 140 bis 160⁰G gehalten wird, 264 Gew. Tl. ethylenoxid eingetragen. Es werden 776 Gew. Tl. eines Oleilcetylalkohols mit 3 ethylenoxid-Gruppen erhalten.

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b) Auf obige V/eise werden aus 4-40 Gew. 2.1. Nonylphenol und 352 Gew. Tl. Äthylenoxid 79? Gew. Tl. eines Nonylphenol/smit 4 \thylenoxid-Gruppen erhalten.

c) Analog dem unter 2a) "beschriebenen Verfahren werden aus 530 Gew. Tl. Cleilcetylalkohol und 616 Gew. Tl. Äthylenoxid 1146 Gew. Tl. eines Cleilcetylalkohols mit 7 Äthylenoxid ■ •ruppen erhalten.

Beispiel 3

-Neutralisierung der sauren Phosphorsäureester

Die sauren Phosphorsäureester werden durch langsames Versetzen mit einem Neutralisationsmittel, z.B. Natronlauge, Triäthanolamin, Diäthanolamin oder Ammoniak, unter Rühren bei einer Temperatur von 4C bis 50 G neutralisiert. Es folgen einige spezifische Beispiele für die Keutralisation.

a) 5^;+7 Gew. Tl. eines geffiäss 1a) erhaltenen Phosphorsäureesters werden wit 192 Gew. Tl. WaOH (39 3e) umgesetzt.

b) 9I8 Gew. Tl. eines genass 1b) erhaltenen Phosphorsäureesters werden mit 275 Gew. Tl. Triäthanolamin umgesetzt.

c) 934 Gew. Tl. eines geraäss 1d) erhaltenen Phosphorsäureesters werden mit 102 Gew. Tl. Diäthanolamin umgesetzt.

d) 1288 Gew. Tl. eines gemäss 1g) erhaltenen Phosphorsäureesters werden mit 116 Gew. Tl. Ammoniak umgesetzt.

Beispiel 4 Nachträgliche Ä'thoxylierung der Phosphorsäureester

Die gemäss den Verfahren 1a) - 1n), 2 und 3 erhaltenen Verbindungen können gegebenenfalls zur Verbesserung der ";/ässerlöslichkeit äthoxyliert werden, :.:ie Ithoxylierung wird auf an sich bekannte 7/eise ausgeführt, z.B. mittels ethylenoxid, in Ab- oder inwesenheit eines Katalysators, z.B. SaOH oder K^30,. Im folgenden werden einige spezifische Beispiele angeführt.

a) "Das Gemisch der Fhosphorsäuremono- oder -diester und ' des verbliebenen unausreagierten Alkohols, erhalten bei 1h), wird auf eine Temperatur von 8C 3 erhitzt und 3-mal mit Stickstoff durchgeblasen. Dann wird unter Hühren und Fühlen,'wodurch die Temperatur auf 60 bis 100 0 gehalten wird, stufenweise 2?C Gew. Tl. ethylenoxid eingetragen. Es werden 140C Gew. Tl. eines

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BAD ORK3INAL

Gemisches, bestehend aus Phosphorsäuretriester und Alkoholpolyäthyleng Iy ko lather, gewonnen.

b) Das gemäss 1m) erhaltene Gemisch der Phosphorsäuremono- und -diester und des unausreagierten Alkohols wird auf eine Temperatur von 80⁰O erwärmt und 3-mal mit Stickstoff durchgeblasen. Dann werden unter Rühren und Kühlen, wodurch die Temperatur auf 80 bis 1CC⁰C gehalten wird, stufenweise 132 Gew. Tl. .ethylenoxid eingetragen. Es werden 1200 Gew. Tl. eines Gemisches, bestehend aus Phosphorsäuretriester und Xlkoholpolyäthylen^lykolather, erhalten.

c) Sin gemäss 1n) erhaltenes Gemisch der Phosphorsäuremono- und -diester und des unausreagierten Alkohols wird auf eine Temperatur von 80 C erwärmt und 3-mal mit Stickstoff durchgeblasen. Dann werO⁶³¹UrIter Hühren und Kühlen, wodurch die Temperatur auf 80 bis 1C0°C gehalten wird, stufenweise 88 Gew. Tl. ethylenoxid eingetragen. Es werden 742 Gew. Tl. eines Gemisches, bestehend aus Phosphorsäureester und Alkoholpolyäthylenglykoläther, erhalten.

Beispiel 5 Herstellung eines Kühlschmiermittels

a) 15 Gew. Tl. eines gemäss 1a) erhaltenen Phosphorsäureesters,

35 Gew. Tl. Triäthanolamin,

10 Gew. Tl. synthetische, gesättigte, vorwiegend ronocarbonsäuren mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen (Versatic 911-Ghell) werden bis zu 100 mit Wasser aufgefüllt und nach Bedarf mit 0,3 bis 3 % eines Schaumverhütungsmittels versetzt. Es entsteht eine klare wässrige Lösung. Dasselbe Produkt wird erhalten, wenn in das Wasser zuerst das Triäthanolamin, dann der Phosphorsäureester und die synthetische Säure eingetragen werden.

b) Es werden 20 Ge?;. Tl. eines geniäss 1g) erhaltenen Phosphorsäureester-Gemisches und

60 Gew. Tl. einer Mischung, erhalten

gemäss der jugoslawischen Patentanmeldung P 1312/69 (Zusatzanmeldung zur jugoslawischen Patentanmeldung P 1002/66), welche aus folgenden Komponenten besteht:

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BADt)RlGiNAL

1,9 Gew. Tl. p-tert.-buty!benzoesäure,

1,9 Gew. TI. Benzoesäure,

12,C Geν/. Tl. Triäthanolamin (TEA),

5,2 Gew. Tl. 'Jiäthianolamin (DEA.),

3,C Gew. Tl. Versatic 911 (Shell),

36,0 Gew. Tl. Wasser

60,0 Gew. Tl.,

vermischt.

Dieses Gemisch wird hergestellt, indem man in das Wasser D3\ und TSA ein?;iesst. Diese Lösung wird mit der Säure vermischt. Fan ergänzt mit ./asser auf 100. Beim argen Schäumen der wässrigen lösung wird noch mit 0,5 bis 3 % eines !Schaumverhütungsmittels, wie z.B. einer Siliconemulsion, versetzt.

c) 30 Gew. Tl. der Phosphorsäureester, erhalten gemäss 1b), werden mit

40 Gew. Tl. Triäthanolamin neutralisiert, mit 10 Gew. Tl. Versatic 911 versetzt und mit etwa 20 Gew. Tl. Wasser vermischt. Es wird bei Raumtemperatur gerührt. Nach Bedarf wird auf einen pH-'tfert von 8,0 bis 8,5 mit Versatic 911 (Shell) oder Triäthanolamin eingestellt und mit 0,5 bis 3 % eines Schaumverhütungsmittels versetzt.

d) 25 Gew. Tl. eines gemäss 1d) hergestellten Phosphorsäureestergemisches werden mit

25 Gew. Tl. Triäthanolamin und 10 Gew. Tl. Versatic 911 (Shell)

vermischt. Es wird mittels TEA oder Versatic 911 auf einen pH-Y/ert von 8,0 bis 8,5 eingestellt. Nach Bedarf wird mit 0,5 bis 3 % eines Schaumverhütungsmittels versetzt (Siliconemulsion) und mit Wasser auf 1OC ergänzt.

e) 30 Gew. Tl. eines gemäss 1f) erhaltenen Riosphorsäureester-Geraisches werden mit

30 Gew. Tl. Diethanolamin versetzt und mittels Diäthanolamin auf einen pH-V»^rert von 8,5 bis 8,8 eingestellt und mit Wasser auf 100 erpänzt.

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f) 30 Gew. Tl. ge-mäss 1h) erhaltenen äthoxylierten Ihosphorsäureesters werden mit

20 Gew. Tl. Triethanolamin und 1C Gew. Tl. Versatic 911 (Shell)

vermischt und mittels Triäthanolamin oder Yersatic 911 auf einen pH-7/ert von 7*8 "bis 8,5 eingestellt und mit wasser auf 100 ergänzt.

Die unter 5a) "bis 5f) erhaltenen Produkte sind 4-0 bis 60 ;"i-ige, nicht viskose, gelbbraune Lösungen, welche nach Bedarf mit Wasser verdünnt werden.

g) 3 Gew. Tl. Phosphorsäureester gemäss 1h) werden mit 12 Gew. Tl. Phosphorsäureester gemäss I3), 10 Gew. Tl. Versatic 911,
35 Gew. Tl. Triäthanolamin

vermischt, mittels TEA. oder Versatic 911 der pH-Wert auf 8,0 bis 8,5 eingestellt und mit »asser auf 100 ergänzt. Es resultiert eine pastös bis viskos fliessende Lösung. Die 8 ;j-ige wässrige Lösung ist durchsichtig und weist eine ausgeprägte antikorrosive 7,'irkung auf Grauguss auf.

h) 20 Gew. Tl. Phosphorsäureester gemäss 1i) werden mit 10 Gew. Tl. Versatic 911 und 30 Gew. Tl. DEA (Diäthanolamin)

vermischt, der pH-lert auf 7»8 bis 8,5 mittels TSA oder Naphthensäure eingestellt und mit ,Vasser auf 100 ergänzt.

Es resultiert eine weiche, fast flüssige Paste; die 6 ^!j-ige wässrige Lösung ist trübe, ohne Bodensatz und weist eine gute antikorrosive .irkung auf Grauguss auf.

i) 25 Gew. Tl. Phosuhorsäureester gemäss 1j) werden mit 10 Gew. Tl. Versatic 911 und 50 Gew. Tl. TEA

vermischt. Der pH-7/ert wird auf 8 bis 8,5 mittels DEA oder Waphthensäure eingestellt und mit Vasser auf 100 ergänzt.

Es resultiert eine viskose gelbliche !Flüssigkeit, deren 4· '6-ige wäcsrige Lösung durchsichtig ist und eine gute antikorrosive Wirkung auf Grauguss ausübt.

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3) 25 G-ew. Tl. Phosphorsäureester gemäss 1k) werden mit 16 Gew. Tl. Naphtheneäure und 59 Ge*. Tl. TEA

vermischt. Der pH-Aert wird auf 7»8 bis 8,3 mittels Versatic 911 oder TM eingestellt.

Es resultiert eine viskose Flüssigkeit, deren 2 ?o-ige wässrige lösung durchsichtig ist und eine gute antikorrosive Wirkung auf Grauguss ausübt.

k) 15 Gew. TI« Phosphorsäureester geraäss 1k) werden mit 1C Gew. Cl. Versatic 911 und '

35 Gew. Tl. TSA

vermischt. Der pH-Wert wird mittels Versatic 911 oder TEA auf 7,8 bis 8,8 eingestellt und mit -iasser auf 100 ergänzt.

Es resultiert eine viskose gelbe lösung, deren 4- ^-ige wässrige Lösung schwach durchsichtig ist und eine gute antikorrosive .'/irkung auf Grauguss ausübt.

1) 15 Ger;. Tl. Phosphorsäureester geinäss 11) werden mit

10 Gew. Tl. Versatic 911
vermischt und weiter bearbeitet wie ad 5k).

m) JC Gew. Tl. Phosphorsäureester gemäss 1m) werden mit 10 Gew. Tl. Versatic 911 und 15 Gew. Tl. TEA

vermischt. Der pH-Wert wird mittels Versatic 911 oder TEA * auf 7,5 bis 8,5 eingestellt und mit .vasser auf 100 ergänzt.

Es resultiert eine viskose Flüssigkeit, deren 8 %-ige wässrige lösung eine gute antikorrosive IVirkung auf Grauguss ausübt. .

Beispiel 6 · ·

ErfindungsgetngBBe, Verwendung des Kutilschmiermittels

Versuchsorts l^PQL· - Sloyenska Bistrica, Jugoslawien Kreissäge: Erzeugnis der Firma vi/aldrich-Siegen,

BR Deutschland; Sägeblatt: mit Hartmetall bestückt (iVidia Stahl,

Durchmesser etwa 1300 mm); ' '■

Schnittgeschwindigkeit: 4500 (37CG, 32C0) m/Min.; Werkstoff: Al '99*5 -^ri» 'Al-I'egierung mit 1 bis 3 ja

.vg» Al-Legierung mit Be (z.B. 0,003 }o

BADORfGfNAi

Be)₁ Al-Block cca 3500 χ 1000 χ 3000 mm; Vorschub: bis zu Kr. 4 auf der Skala, was bis

1750 mm/Min, entspricht; Schnittfläche: glänzend auf der ganzen fläche und

optimal bei 6 ;<?-iger Konzentration

und Vorschub 3, was dem Vorschub von

1500 mm/Kin. entspricht 4 Gemisch: 6 1 des Γ-'roduktes gemäss 5a) und 94

,Vas s er;

Verbrauch an Kühlschiermittel: 1,2 1 pro Schnitt;

lasser: Leitungswasser;

Elektrische Belastung: in erlaubten Grenzen (etwa 60 kW).

Versuchsort: Firma GUILINI - ludwigshafen/Rhein, BR Deutschland

Kreissäge: Erzeugnis der Firma Waldrich-Siegen,

BE !Deutschland;

Sägeblatt: Durchmesser 11CO mm;

Schnittgeschwindigkeit: 5100 m/Min.;

Werkstoff: Walzerzeugnis auf Al CNE 1800 χ 4000 mm;

Vorschub: Nr. 3 auf der Skala, was etwa

1300 mm/Min, entspricht; Schnittfläche: glänzend wie bei dem 4 %-igen Gemisch

in IMPOL;
Gemisch: 6 1 des Produktes gemäss 5a) in

94 1 Wasser;

Verbrauch an Kühlflüssigkeit: 1 1 pro Schnitt;

Wasser: filtriertes Sheinwasser

Elektrische Belastung: in erlaubten Grenzen (etwa 60 kW)*

Versuchsort: !!fflOL - Slovenska Bistrica, Jugoslawien Kreissäge: Erzeugnis der Firma Waldrich-Siegen,

BR Deutschland; Sägeblatt: Hartmetallbestückt (Widia Stahl),

Durchmesser etwa 1300 mm;

Schnittgeschwindigkeit: 4500 (3700, 3200) m/Min.; Werkstoff: Al-Legierung mit 1,24 % Mn und

0,93 % Mg in Blocks 35ΟΟ x 1000 mm;

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Scnittfläche: glänzend, optimal bei S %; Vorschub: :.r. 3,5 was etwa 16CC mrn/Kln. darstellt;

Gemisch: 8 1 des Produktes geraäss 5e) und 92 1

.Vas s er;

Verbrauch an Kühlflüssigkeit: 1 1 pro Schnitt;

Yasser: Leitungswasser;

Elektrische Belastung: in erlaubten G-re-nzen (5&> bis 59 kV/).

209851/0999 bad original

Claims

Pat entansprüche

1. Kühlschmiermittel zur Metallbearbeitung, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Gemisch der Verbindungen der allgemeinen Formeln

R ,.C R. ..C- R

Ia Ib Ic

in welchen

χ eine Zahl von 1 bis 5»

H den Rest eines gesättigten oder ungesättigten aliphatischen ilkohols mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen, den Rest eines solchen Alkohols mit C,5 bis 12 Ithoxy-Gruppen, die Gruppe ' C-(GIL₃GH₉O) -

I CL C. XJ.

Uk

in welcher ilk für ein ilkyl mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen und η für eine Zahl von 2 bis 12 steht, eine Gruppe mit einem Molekulargewicht von 120 bis 10.000 und der allgemeinen Formel H0(C₂H^0)_a (G₅H₆O)₁₃ (G^.O) wobei a, b und c in beliebigen Verhältnissen zueinander stehen können,

R eine Hydroxygruppe oder eine der folgenden Gruppen:

- OH ._x

- CH . Forpholin

- CH . H₂N (C₂H^OH) (EEA)

- OH . HN (G₂H₄CH)₂ (D3A)

- CH . K (G₂H₄CH)₃ (TSA)

- CFe, wobei Fe ein Alkalimetallion, vorzugsweise Ha⁺

oder K⁺ ist,

unu alle obigen Reste, welche an den gegebenenfalls freien Hydroxygruppen noch' 1 bis 2 Äthylenoxid-Gruppen

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tragen geraäss folgendem Schema

R „R R ,0GH₀GH₀OH

"" oder F

0- OGH₂GH₂OH 0 OGH₂GH₂OH

bedeuten, und der Triäthanolaminsalze synthetischer gesättigter, vorwiegend tertiärer Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen ! oder Naphthensäuren mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, in einem Verhältnis von 1:10 bis 1:1,5, in Form einer 2 bis 80, vorzugsweise 6 bis 10 ^;O-igen wässrigen Lösung, besteht, welcher nach Bedarf noch 0,5 bis 3 Γ'· eines Schaumverhütungsmittels zugesetzt werden,

besteht.

2. Verfahren zur Herstellung eines Kühlschmiermittels zur Metallbearbeitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Formeln Ia, Ib und Ic, worin R und R. die unter Anspruch 1 angeführte Bedeutung haben, mit synthetischen, gesättigten,vorwiegend tert. Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen oder mit Naphthensäuren mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, in einem Verhältnis von 1:2 bis 1:4-, vorzugsweise 1:3, vermischt, das erhaltene Gemisch mittels Triäthanolamin bis zu einem pH-VJert von 7,9 "bis 9 neutralisiert und anschliessend das Gemisch mit V/asser versetzt wird und nach Bedarf noch 0,5 bis 3 % eines SchaumVerhütungsmittels zugegeben werden, oder dass in das Wasser zuerst das Triäthanolamin, nachfolgend das Phosphorsäureestergemisch mit den oben angeführten synthetischen, gesättigten, vorwiegend tert. T'onocarbonsäuren mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen, oder mit Naphthensäuren mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, gegossen wird, der pH-Wert auf 7,5 bis 9 eingestellt und schliesslich nach Bedarf noch 0,5 bis 3 ^:/o eines Schaumverliütungsmittels zugegeben werden.

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3· Verwendung eines Kjhlschmiermittels nach Anspruch 1 zur f/etallbearbeitung.

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