DE3421475A1 - Wasserloesliche metallbearbeitungsschmiermittel-zusammensetzung - Google Patents
Wasserloesliche metallbearbeitungsschmiermittel-zusammensetzungInfo
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Description
Wasserlösliche Metallbearbeitimgsschmiennittel-Zusammen-
setzung
Die Erfindung betrifft eine neue, wasserlösliche Metallbearbeitungsschmiermittel-Zusammensetzung,
und zwar speziell eine wasserlösliche Metallbearbeitungsschmiermittel-Zusammensetzung,
welche eines oder mehrere von spezifischen Polyetherpolyolen und deren Derivate und eine oder
mehrere Verbindungen, ausgewählt aus Phosphorsäureverbindungen und Borsäure, enthält und als Schmiermittel bei
der Bearbeitung von Metallen brauchbar ist, z.B. bei der plastischen Verformung, bei der Schneid- und Schleifbearbeitung
von Metallen oder für ähnliche Verwendungszwecke.
Die herkömmlicherweise bei der plastischen Verformung,
beim Schneiden und Schleifen von Metallen eingesetzten, flüssigkeitsartigen Schmiermittel auf Ölbasis werden so,
wie sie sind, auf die zu schmierenden Teile appliziert. Darüber hinaus werden sie auch mit Hilfe von Emulgatoren,
wie Surfaktantien, in Wasser unter Schaffung gewünschter
Konzentrationen emulgiert und in Form von Emulsionen bei der Bearbeitung von Werkstücken auf deren Oberflächen
aufgebracht. Ein Merkmal derartiger flüssigkeitsartiger Schmiermittel auf Ölbasis besteht darin, daß ihre Schmiereffekte
erzielt werden durch die Haftung der Tröpfchen des genannten Schmiermittels, welches mittels der Surfaktantien
oder dergl. emulgiert ist, an der Oberfläche der Werkstücke. Flüssigkeitsartige Schmiermittel auf Ölbasis,
bei denen Wasser verwendet wird, weisen Vorteile dahingehend auf, daß sie einen Abkühlungseffekt auf die bei der
Bearbeitung der Werkstücke erzeugte Hitze haben, sowie dahingehend, daß sie wegen der möglichen Kreislaufführung
der Emulsion wirtschaftlich sind. Andererseits sind sie jedoch auch mit verschiedenen Nachteilen behaftet, und
zwar insbesondere im Hinblick auf die Steuerung oder Einstellung der Emulsionen. Derartige Nachteile umfassen:
(a) geringe Stabilität der Emulsionen;
(b) Einschluß von Fremdmaterialien, wie Metallpulver, Schlacken und dergl., welche bei der Bearbeitung
von Metallen auftreten, in die Emulsionen;
(c) Verschmutzung der Oberflächen des Werkstücks aufgrund derartiger Fremdmaterialien;
(d) Verringerung der Belastbarkeitskapazität aufgrund verringerter Mengen emulgierter Schmiermitteltröpfchen,
die an den Werkstückoberflächen haften, wobei die verringerten Mengen an emulgierten Schmiermitteltröpfchen
induziert werden, um eine stabile Emulgierung sicherzustellen;
342U75 -^ -
(e) Schwierigkeiten bei der Behandlung von Abwasser, das aus den Emulsionen stammt; und
(f) Korrosion und Rost, die sich in erster Linie aufgrund des verwendeten Wassers auf den Werkstücken
ausbilden.
Es ist somit erwünscht, ein wasserlösliches Schmiermittel zu schaffen, mit dem hervorragend aussehende Oberflächen
erhalten werden können, ohne daß irgendwelche Flecken, wie sie bei der Verwendung von Schmierölen häufig auftreten,
auf den Werkstückoberflächen nach Beendigung ihrer Bearbeitung zurückbleiben. Ferner soll das gewünschte
Schmiermittel keinen Einschluß von Fremdmaterialien oder Schmutzmaterialien, z.B.Metallpulver, und abgebauten oder
verbrauchten Schmiermitteln erlauben. Es soll mit anderen Worten derartige Fremd- und/oder Schmutzmaterialien nicht
in dem Schmiermittelsystem zurückhalten und folglich zu keiner Verschmutzung der Werkstücke führen. Es ist bisher
kein Schmiermittel bekannt, welches derartige vorteilhafte Effekte aufweist.
Von den Erfindern wurden umfangreiche Forschungen mit dem Ziel durchgeführt, ein Schmiermittel zu schaffen, mit dem
die oben erwähnten Nachteile der herkömmlichen, flüssigkeitsartigen Schmiermittel auf Ölbasis vermieden werden
können und das in Wasser löslich ist. Es wurde nun festgestellt, daß die obige Aufgabe ohne Verwendung irgendeines
flüssigkeitsartigen Schmiermittels auf Ölbasis gelöst werden kann, falls man eine Zusammensetzung zur Anwendung
bringt, die ein spezifisches Polyetherpolyol oder dessen
Derivat und eine Phosphorsäureverbindung oder Borsäure
enthält. Die vorliegende Erfindung beruht auf diesen Ergebnis sen.
— if —
Erfindungsgemäß wird somit eine wasserlösliche Metallbearbeitungsschmiermittel-Zusammensetzung
geschaffen, welche folgende wesentliche Komponenten umfaßt: (a) ein oder mehrere Polyetherpolyole mit Molekulargewichten von
bis 100 000, die erhalten wurden, indem man Alkylenoxide an eine oder mehrere der Verbindungen addiert, die ausgewählt
sind aus (1) Polyalkylenpolyaminen und deren
Derivaten, (2) Alkyl- und Alkylarylaminen und deren Derivaten und (3) Carbonsäureamiden und deren Derivaten,
oder den Derivaten derselben; und (b) eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt unter Phosphorsäureverbindungen
und Borsäure.
Als Polyalkylenpolyamine (1), welche in der Lage sind, die
Polyetherpolyole oder deren Derivat zu liefern, welche die Komponente (a) der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
darstellen, seien erwähnt: Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, Pentaethylenhexamin,
Propylendiamin, Butylendiamin usw. Als deren Derivate seien ferner erwähnt N-alkylierte Verbindungen
der obigen Verbindungen, wobei jede der N-alkylierten
Verbindungen eine Alky!gruppe mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen
enthält, sowie Derivate der "N-alkylißrten Verbindungen,
wobei jedes der Derivate bis zu drei Hydroxylgruppen anstelle der NH2-GrUpPe oder -Gruppen enthält,
die Inder korrespondierenden N-alkylierten Verbindung enthalten
sind. Als die Alkyl- oder Alky!arylamine (2) seien erwähnt Mono- oder Dialkylamine mit jeweils 4 bis 36 Kohlenstoffatomen,
Cycloalkylamine mit jeweils 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, Alkylary!amine, welche jeweils eine Alkylgruppe
mit 4 bis 36 Kohlenstoffatomen enthalten, sowie mindestens eine Phenylgruppe enthalten. Darüber hinaus
seien als Carbonsäureamide (3) erwähnt: Fettsäureamide mit jeweils 5 bis 54 Kohlenstoffatomen, polymere Säureamide,
wie Dimersäuren und Trimersäuren usw.
342U75 -^-
AIs Alkylenoxide, welche an diese Verbindungen (1) bis
(3) addiert werden, seien erwähnt: Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Styroloxid und dergl.
Unter den Polyetherpolyolen und deren Derivaten, welche bei der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, werden
diejenigen bevorzugt verwendet, welche unter Verwendung von Alkylenoxiden erhalten wurden, die entweder nur aus
Ethylenoxid bestehen oder aus Ethylenoxid und einem oder
mehreren aus der Gruppe Propylenoxid, Butylenoxid und Styroloxid und welche als addierte Molzahlen pro Molekül
1 bis 150 Mol Ethylenoxid, 0 bis 100 Mol Propylenoxid, 0
bis 100 Mol Butylenoxid und 0 bis 50 Mol Styroloxid enthalten.
Als Phosphorsäureverbindungen, welche die Komponente (b) darstellen, seien die folgenden Verbindungen (i) bis (v)
erwähnt.
(i) Phosphorsäure und Phosphorigesäure sowie Thioverbindungenuid Esterverbindungen derselben;
(ii) Mono- und Diphosphorsäureester, enthaltend jeweils Alkyl-, Alkylaryl-und/oder Arylgruppen, welche jeweils
mindestens eine Hydroxylgruppe enthalten, sowie Thioverbindungen derselben;
(ii) Mono- oder Diphosphonsäuren, welche jeweils Alkylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Alkylarylgruppen
und/oder Arylgruppen enthalten, und Thioverbindungen derselben sowie Derivate derselben;
(iv) Mono- oder Diphosphinsäuren, welche jeweils
Alkylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Alkylarylgruppen und/oder Äiylgruppen enthalten, und Thioverbindungen
derselben sowie Derivate derselben; und
(v) Mono-, Di- und Triphosphonsäuren, enthaltend ein oder mehrere Stickstoffatome.
— jo —
- τ-
Die folgenden Verbindungen seien als spezielle Beispiele der Phosphorsäureverbindungen erwähnt. Als Phosphorsäureverbindungen
(i) seien beispielsweise erwähnt Phosphorsäure, Phosphorigesäure, Mono- oder Diphosphorsäureester
zwischen aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, alicyclischen Alkoholen oder aromatischen Alkoholen
und Phosphorsäure sowie Thioverbindungen der Mono- oder Diphosphorsäureester und Ester zwischen den obigen
Alkoholen und Phosphorigersäure sowie Thioverbindungen der Ester. Als beispielhafte Phosphorsäureverbindung (ii) sei
erwähnt 2-Hydroxydipropylphosphat. Beispielhafte Phosphorsäure verbindungen (iii) können umfassen Phosphonsäuren
gemäß der allgemeinen Formel
0 OH R 0
Il ^S^
° ^v. It
R0-P-. oder ^; P - OH
OH Ri0^
wobei R und R1 unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis
8 Kohlenstoffatomen, eine Alkylarylgruppe oder eine Arylgruppe bedeuten, z.B. Methylphosphonsäure, enthaltend 1
Kohlenstoffatom, Dimethylphosphonsäure bis n-Octylphosphonsäure,
enthaltend 8 Kohlenstoffatome, Di-n-octylphosphonsäure,
2-Ethylhexylphosphonsäure, Di-2-ethylhexylphosphonsäure,
Benzylphosphonsäure, Dibenzylphosphonsäure,
Phenylphosphonsäure, Diphenylphosphonsäure und
Hydroxyethandiphosphonsaure, sowie deren Thiophosphonsäuren. Hydroxyethandiphosphonsaure ist eine Verbindung gemäß
der folgenden Formel
0 CH, 0
it \ -> η
HO-P-C-P-OH
OH OH OH
Als beispielhafte Phosphorsäureverbindungen (iv) seien erwähnt: Phosphinsäuren gemäß der allgemeinen Formel
342U75
/ 0H Ro ^
R0-P oder P-OH
OH R'o
wobei R und R1 die oben angegebene Bedeutung haben,
z.B. Methylphosphinsäure, enthaltend 1 Kohlenstoffatom, Dimethylphosphinsäure bis n-Octylphosphinsäure, enthaltend
8 Kohlenstoffatome, Di-n-octylphosphinsäure, 2-Ethylhexylphosphinsäure,
Di-2-ethylhexylphosphinsäure, Benzylphosphinsäure, Dibenzylphosphinsäure, Phenylphosphinsäure
und Diphenylphosphinsäure, sowie die entsprechenden Thiophosphinsäuren. Als Verbindungen (v) seien beispielsweise
erwähnt Hexamethylphosphorsäure-mono(oder -di)-amid und Nitrilotrismethylenphosphonsäure. Nitrilotrismethylenphosphonsäure
ist eine Verbindung gemäß der folgenden Formel
HO 0 0
P-CHo-N-CH0-P-OH
y 2,2,
HO CH2 OH
HO - P = O OH
Der Wirkungsmechanismus, welcher hinsichtlich der Schmierwirkung
aufgrund der Verwendung des Polyetherpolyols und der säuren Phosphorsäure oder Borsäure erfindungsgemäß erreicht
wird, wurde zwar bisher noch nicht vollständig aufgeklärt, wahrscheinlich erscheint jedoch folgende Wirkungsweise.
Falls man eine wäßrige Lösung mit einem Gehalt des Polyetherpolyols und Borsäure oder der Phosphorsäureverbindung
einem Werkzeugteil oder einem Metall während der Bearbeitung des Metalls zuführt, bildet das
Polyetherpolyol einen Film, in dem Borsäure oder die Phosphorsäureverbindung fest adsorbiert ist, über dem
bearbeiteten Teil des Metalls aus, und zwar aufgrund der starken Adsorptionswirkung der sich von den Stickstoff-
atomen ableitenden Gruppen. Gleichzeitig wird ein noch stärkerer Film ausgebildet, und zwar aufgrund der Adsorption
der Borsäure oder der Phosphorsäureverbindung oder aufgrund einer Reaktion mit dem Metall. Als Ergebnis
beobachtet man, daß der starke, durch Absorptionskräfte haftende Film der Polyetherpolyolverbindung selbst
unter drastischen Metallbearbeitungsbedingungen in genau dergleichen Weise wirkt wie ein starker Ölfilm, welcher
ausgebildet wird, falls man ein Schmieröl verwendet. Es wird darüber hinaus angenommen, daß eine noch weiter gesteigerte
Schmierwirkung erreicht werden kann, falls Borsäure oder die Phosphorsäureverbindung in Kontakt mit dem
Metall gehalten wird, und zwar deshalb, weil sich auf der Oberfläche des Metalls ein adsorbierter Film oder ein
Reaktionsfilm ausbildet.
Die erfindungsgemäße, wasserlösliche Metallbearbeitungsschmiermittel-Zusammensetzung
wird hergestellt als ein Gemisch von einem oder mehreren dieser Polyetherpolyole
und einem oder mehreren aus der Gruppe Borsäure und der Phosphorsäureverbindungen. Die Zusammensetzung kann auch
durch Zusatz von Wasser in eine wäßrige Lösung überführt werden. Darüber hinaus ist es auch von Vorteil, außer den
obigen Komponenten verschiedene bekannte Additive je
nach den Erfordernissen des Falls zuzusetzen, z.B. ein Antioxidans, z.B. ein phenolisches Antioxidans, wie 2,4-Di-t-butyl-p-kresol,
oder ein Antioxidans vom aromatischen Amin-Typ, wie Phenyl-α-naphthylamin; ein wasserlösliches
Verdickungsmittel, wie ein Polyethylenglykolcarboxylat; ein wasserlösliches,öligmachendes Mittel,z.
B. ein Metallsalz, Aminsalz oder Sorbitanderivat einer Carbonsäure, wie Laurinsäure, Palmitinsäure, Ölsäure oder
Stearinsäure; ein wasserlösliches Rost- und Korrosionsschutzmittel; usw. Diese verschiedenen Additive können,
— si "
sofern erforderlich, ,jeweils zugesetzt werden in einer
Menge von 0 bis 10%, bezogen auf die Gesamtmenge der jeweiligen wasserlöslichen Metallbearbeitungsschmiermittel-Zusammens
etzung.
Als wasserlösliche Rost- und Korrosionsschutzmittel seien beispielsweise erwähnt eine anorganische Verbindung, wie
Chromat, Nitrit, Molybdat, Wolframat, Polyphosphat oder
dergl.; (1) ein Monoamin, Diamin oder Amid als alleinige
Verbindung oder eine Ethoxylverbindung, ein monobasisches Säuresalz, ein dibasisches Säuresalz, ein Naphthenat
oder ein Phosphat derselben oder irgendeines der verschiedenen Salze, die oben als anorganische Verbindungen
angegeben wurden; (2) ein Alkalisalz einer Aminosäure; (3) ein Imidazolinderivat; (4) ein quaternäres
Ammoniumsalz; oder (5) eine anorganische Verbindung,wie Mercaptobenzotriazol.
Darüber hinaus ist es auch möglich, Schwefel oder Schwefelverbindungen
zu verwenden, welche ungepaarte Elektronen aufweisen, und zwar im Bereich von 1,2 bis 4,0 Gew.96
als Verbindung, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, und zwar entsprechend dem jeweiligen ins Auge gefaßten
Endverwendungszweck. Als Schwefel und Schwefelverbindungen seien erwähnt beispielsweise elementarer Schwefel,
Schwefligesäure, Mercaptane, welche Kohlenwasserstoffgruppen,
wie aliphatische, allcyclische und aromatische
Kohlenwasserstoffgruppen, enthalten, Sulfide (einschließlich der Thiophene) sowie Polysulfide, wie Disulfide und
Trisulfide.
Darüber hinaus ist es auch von Vorteil, eines oder mehrere der verschiedenen, bekannten Surfaktantien in einer
Gesamtmenge von 2096 oder weniger, bezogen auf die Poly-
etherpolyole, einzusetzen, und zwar unter dem Gesichtspunkt
der Stabilität der jeweiligen Zusammensetzung beim Einmischen der verschiedenen Additive.
Die erfindungsgemäße, wasserlösliche Metallbearbeitungsschmiermittel- Zusammensetzung wird zur Verwendung gegebenenfalls
mit Wasser verdünnt, und zwar auf eine Konzentration von 100 bis 500 000 TpM oder vorzugsweise 1000
bis 50 000 TpM bei ihrer Applikation.
Die Applikation einer wäßrigen Lösung der erfindungsgemäßen, wasserlöslichen Metallbearbeitungsschmiermittel-Zusammensetzung
auf das jeweilige bearbeitete Teil kann durchgeführt werden nach der Sprühtechnik oder nach der
Eintauchtechnik. Falls die wäßrige Lösung der Zusammensetzung auf eine solche Weise appliziert wird, zeigt sie
hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit, wie z.B. Schmierwirkung, keinerlei Beeinträchtigung, wie sie im allgemeinen
aufgrund des Einschlusses von Schmutzmaterialien und/oder Schlacken aufzutreten pflegt. Die erfindungsgemäße
Lösung kann daher unter Kreislaufführung wiederholt
verwendet werden.
Die auf die oben beschriebene Weise erhaltene, erfindungsgemäße, wasserlösliche Metallbearbeitungsschmiermittel-Zusammensetzung
weist folgende Vorzüge auf, und zwar unter Bewahrung des hohen Kühleffekts, den solche
Schmiermittel aufweisen, bei denen Wasser verwendet wird und die in Form von Emulsionen appliziert werden:
(1) Sie schafft ausgezeichnete Schmierwirkung bei der Bearbeitung eines Metalls, und zwar aufgrund
der Tatsache, daß sie im Zustand einer wäßrigen Lösung eine gleich gute oder höhere Belastbarkeit aufweist als
herkömmliche Schmiermittel vom Flüssigkeitstyp, obwohl
-H-
die erfindungsgemäße Zusammensetzung kein öliges Schmiermittel vom Flüssigkeitstyp, wie Mineralöl, Rindertalg
oder Fettsäure, enthält.
(2) Sie vermag hervorragend aussehende Oberflächen nach der Bearbeitung zu schaffen, da sie keine festen
Schmiermittel oder ölige Schmiermittel vom Flüssigkeit styp enthält.
(3) Die Zusammensetzung weist eine starke Adhäsion gegenüber Metallpulver und verdorbenem Öl auf,
welches sich im Verlauf der Bearbeitung eines Metalls bildet. Diese Materialien werden somit hydrophil gemacht
und es wird daher verhindert, daß sie sich wieder an dem Metall festsetzen. Darüber hinaus weist die Zusammensetzung
keine interfaciale Aktivität auf. Es ist daher möglich, eine Emulgierung zu vermeiden sowie den Einschluß
von verdorbenem öl. Das wiederum ermöglicht es, die Oberfläche des jeweiligen Werkstücks sauberzuhalten sowie
während des Bearbeitungsvorgangs den Arbeitsplatz sauberzuhalten.
(4) Die Zusammensetzung erleichtert die Behandlung des Abwassers, da sie keine derartigen Emulgatoren
verwendet, wie sie bei öligen Schmiermitteln vom Flüssigkeitstyp eingesetzt werden.
(5) Die Zusammensetzung ist unter dem Gesichtspunkt der Gefahrenabwehr sicherer, da sie in Form einer
wäßrigen Lösung verwendet wird.
Falls man aus Gründen der besonderen Bedeutung der Kühlung oder im Hinblick auf die Verhinderung von Oldämpfen
den Einsatz von Wasser anstrebt, ist die erfindungsgemäße zu sammensetzung von äußerstem Vorteil, beispielsweise auf
den Gebieten der plastischen Bearbeitung von Metallen, beim Schneiden von Metallen, beim Beschleifen von Metallen
und dergl. Darüber hinaus ist es möglich, das Anwen-
■η-
dungsgeblet der erfindungsgemäßen Zusammensetzung auf
solche Arbeitsgebiete auszudehnen, bei denen im allgemeinen Schmiermittel aufgrund der möglichen Hitzeentwicklung
oder -anwendung eingesetzt werden.
Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Zusammensetzung
ausgezeichnete Effekte hinsichtlich der Aufrechterhaltung des Oberflächenzustandes der Werkstücke und führt
ferner bei seinem tatsächlichen Einsatz dazu, den Arbeitsplatz sauberzuhalten, und zwar aufgrund seines
Präventiveffekts gegenüber dem Wiederanhaften von Metallpulver
und verdorbenem öl, das im Verlauf der Metallbearbeitung erzeugt wird. Der Präventiveffekt gegenüber
einer Wiederanhaftung beruht darauf, daß derartige Metallpulver
und verdorbenes Öl in ein hydrophiles Material umgewandelt werden, wobei diese Umwandlung wiederum
erreicht wird dank der starken Adhäsion der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, hat die vorliegende Erfindung aufgrund ihrer Vorzüge eine große
wirtschaftliche Bedeutung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen
näher erläutert.
Die folgenden Metallbearbeitungsschmiermittel-Zusammensetzungen wurden in den Beispielen eingesetzt. Dabei wurden
die folgenden Verbindungen oder Substanzen als PoIyolether,
Phosphorsäureverbindungen, Emulgatoren, Antioxidatnien, Extremdruck-Additive, wasserlösliche Rostschutzmittel,
wasserlösliche, öligmachende Mittel, Schwefelverbindungen, enthaltend ungepaarte Elektronen, bzw.
als Surfaktantien eingesetzt.
Polyetherpolyole:
(1) Ein Polyetherpolyol, erhalten durch Addition
von 5 Mol Propylenoxid und nachfolgende Addition von 15 Mol Ethylenoxid an Ethylendiamin;
(2) ein Polyetherpolyol, erhalten durch Addition von 10 Mol Ethylenoxid an N-Lauryltriethylentetramin;
(3) ein Polyetherpolyol, erhalten durch Addition von 15 Mol Ethylenoxid an■ N-Kokosnußalkyldiethylentriamin;
(4) ein Polyetherpolyol, erhalten durch Addition von 2 Mol Butylenoxid an N-Octy!propylendiamin,
gefolgt von einer Addition von 8 Mol Ethylenoxid;
(5) ein Polyetherpolyol, erhalten durch Addition von 5 Mol Ethylenoxid an Laurylamin;
(6) ein Polyetherpolyol, erhalten durch Addition von 3 Mol Propylenoxid an Oleylbutylamin, gefolgt
von einer Addition von 12 Mol Ethylenoxid;
(7) ein Polyetherpolyol, erhalten durch Addition von 6 Mol Ethylenoxid an Cyclohexylamin;
(8) ein Polyetherpolyol, erhalten durch Addition von 18 Mol Ethylenoxid an das Amid einer Polymersäure
(Dimersäure/Polymersäuren von Trimersäure und höher = 8/2) der Ölsäure; und
(9) ein Polyetherpolyol, erhalten durch Addition von 3 Mol Propylenoxid an das Amid einer Polymersäure
(Dimersäure/Polymersäuren von Trimersäure und höher = 7/3) von Fettsäuren, die sich von Tallöl ableiten,
gefolgt von einer weiteren Addition von 20 Mol Ethylenoxid.
(10) Ein Polyetherpolyol, erhalten durch Addition von 15 Mol Ethylenoxid an das Amid der Kokosnußfettsäure
.
Pho spho rs äureverbIndungen:
(1) Phosphorsäure;
(2) Butylphosphonsäure;
(3) Borsäure;
(4) Dibutylthiophosphonsäure; und
(5) Butylsäurephosphat.
Emulgatoren:
Polyoxyethylennonylphenylether (HLB = 7,8).
Antioxidantien:
2,4-Di-t-butyl-p-cresol.
Extremdruck-Additive:
TriphenyIpho sphat.
Wasserlösliche Rostschutzmittel:
(1) Das Aminsalz von Butyllaurat;
(2) Natrium-N-kokosnußalkyl-ß-iminodipropionat
(80 Teile) und Benzotriazol (20 Teile); und
(3) Natrium-(rindertalg)-alkylensuccinat.
Wasserlösliche, öligmachende Mittel:
(1) Die Natriumsalze von Fettsäuren, welche sich von Rindertalg ableiten; und
(2) Die Butylaminsalze von polymeren Fettsäuren,
die sich von Rindertalg ableiten (Dimersäure/Polymersäuren
von Trimersäure und höher = 7/3).
Schwefelverbindungen, enthaltend ungepaarte Elektronen:
(1) Dilaurylsulfid;
(2) Butylmercaptan; und
(3) Dipropyldisulfid.
Sufaktantien:
(1) Polyoxyethylennonylphenylether (HLB = 12,5);
(2) Sorbitanmonooleat/Polyoxyethylensorbitanmonolaurat
(HLB = 16,7) = 1/4 (Gewichtsverhältnis); -und
(3) Oxyethylen-Oxypropylen-Blockpolymerisat
(das prozentuale Gewicht des Ethylenoxids in den gesamten Molekülen beträgt 40 und das Blockpolymerisat weist ein Molekulargewicht von etwa 2250 auf).
(das prozentuale Gewicht des Ethylenoxids in den gesamten Molekülen beträgt 40 und das Blockpolymerisat weist ein Molekulargewicht von etwa 2250 auf).
Erfin-
dungsgem,
Produkt
Tabelle 1 Zus ammens e t zung (Gew.%)
Poly- Phosphorether- säureverpolyol bindung
wasserlösl. wasserl. Schwefel- Surfaktans öligmachend. Rost- verb.,entMittel
schutzm. halt.unge-
paarte Elektr.
Verb.Nr. Verb.Nr. (Konz.) (Konz.)
Verb.Nr. Verb.Nr. Verb.Nr.
(Konz.) (Konz.) (Konz.) Verbindung Nr.
(Konz.)
(Konz.)
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
1 (40)
1 (60)
1 (30)
1 (10)
1 (20)
1 (30)
1 ( 5)
5 C )
1 ( 3)
4 Γ )
1 (10.0)
1 ( 8.0)
1 2 1 2 1 2
5.0)
Il \
3.0)
" ) 2.0)
" ) 1.0)
1 ( 5.0)
2 (
3 (
1 ( 3.0)
2 I
1 ( 3.0) 3 (
11 ) 11 )
" ) 11 ) (2.0) 1 (1.0)
.47- 3423475
Tabelle 1 (Forts.)
25 | 5 | (30) | ) | VJl | (3) | 2 | (3 | ,0) | 2 | (2, | 0) | 1 | (1, | 5) | 1 | (2 | ,0) |
26 | 6 | (« | ) | 1 | (5) | 1 | (4 | ,0) | 2 | ( " | ) | 2 | ( " | ) | 2 | ( | 11 ) |
27 | 7 | (" | ) | 2 | C) | 2 | ( | 11 ) | 3 | ( " | ) | 3 | ( " | ) | 3 | ( | 11 ) |
28 | 8 | (" | ) | 3 | C) | 1 | (5 | ,0) | 1 | (10, | 0) | 1 | (3, | 0) | 1 | (3 | ,0) |
29 | 9 | (» | ) | 4 | C) | 2 | ( | " ) | 2 | ( " | ) | 3 | ( " | ) | 3 | ( | " ) |
30 | 10 | C | 5 | C) | 1 | (3 | ,0) | 3 | ( " | ) | 3 | ( " | ' ) | 3 | ( | " ) |
Die Restmengen sind Wasser
Vergleichsprodukt Nr. 1 Schmierölkomponente
Rindertalg 95%
aus Rindertalg stammende Fettsäuren 2
Emulgator 2
Antioxidans 1
Vergleichsprodukt Nr. 2 Schmierölkomponente
Rindertalg 94%
aus Rindertalg stammende Fettsäuren 2
Extremdruck-Additiv 1
Emulgator 2
Antioxidans 1
Vergleichsprodukt Nr. 3 S chmierö!komponente
Mineralöl (Zylinderöl) 77%
Pentaerythrit-tetraoleat 20 Emulgator 2
Antioxidans 1
Vergleichsprodukt Nr. 4 Schmierölkomponente
Mineralöl (Zylinderöl) 76%
Pentaerythrit-tetraoleat 20
-342HiS
Extremdruck-Additiv 1%
Emulgator 2
Antioxidans 1
Vergleichsprodukt Nr. 5
Schmierölkomponente
Schmierölkomponente
Mineralöl (Spindelöl) 72%
Octylstearat 20
Ölsäure 5
Emulgator 2
Antioxidans 1
Vergleichsprodukt Nr. 6
Schmierölkomponente
Schmierölkomponente
Mineralöl (Spindelöl) 71%
Octylstearat 20
Ölsäure 5
Extremdruck-Additiv 1
Emulgator 2
Antioxidans 1
Beispiel 1
Freßlasttest (Falex-Test)
Die Bestimmung der Freßlast erfolgt nach einem Druckbelastungstest
(Falex-Test) gemäß ASTM Standard D-3233. Zur Herstellung der jeweiligen Testprobe wird die jeweilige
Metallbearbeitungsschmiermittel-Zusammensetzung mit Wasser auf eine Konzentration von 3% verdünnt und
nachfolgend in einem Homogenizer bei 10 000 U/min vermischt. Die Probelösung wird einem Drehstift zugeführt, der zentral
in einem fixierten Block angeordnet ist. Die Zuführung erfolgt mittels einer Zahnradpumpe unter folgenden
Bedingungen: Sprühmenge 50 ml/min (Druck 0,5 kg/cm ) bei einer Dispersionstemperatur von 500C. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 aufgeführt.
- 4-9 -
Metallbearbei tungs-Öl-Zusammensetzung
Konzentration der Freßlast wäßrigen Lösung (Gew. fti) (pounds)
erfindungsgemäßes Produkt Nr. ι
2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
28 29 30
Vergleichsprodukt Nr.
1 2 3 4 5 6 4.0
5.0
1.0
2.0
1.0
Il
Il
Il
Il
Il
0.5
It
0.2
3.0
1.0
0.5
3.0
1.0
0.5
3.0
Il
η
η
■ι
η
■ι
1500 1500 1750 1500 1750 1750 1500 1500 1750 1750 1750 1750 1750 1750
2000 2000 1750 1750 1750 1750 2000 1750 2000 2000 1750 1750 1750 2000 2000 1750
1000 1250
750 1000
750 1000
Claims (5)
- 342U75Patentansprüche(i./ Wasserlösliche Metallbearbeitungsschmiermittel-Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie als wesentliche Komponenten umfaßt:(a) ein oder mehrere Polyetherpolyole mit Molekulargewichten von 200 bis 100 000, die erhalten wurden durch Addition von Alkylenoxiden an eine oder mehrere Verbindungen, welche ausgewählt wurden aus (1) PoIyalkylenpolyaminen und deren Derivaten, (2) Alkyl- und Alkylarylaminen und deren Derivaten und (3) Carbonsäureamiden und deren Derivaten; und(b) eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus Phosphorsäureverbindungen und Borsäure.
- 2. Schmiermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den jeweiligen Phosphorsäureverbindungen um eine der folgenden Verbindungen (i) bis (v) handelt:(i) Phosphorsäure und Phosphorigesäure sowie Thioverbindungen und Esterverbindungen derselben;(ii) Mono- und Diphosphorsäureester mit einem Gehalt an Alkyl-, Alkylaryl-und/oder Ary!gruppen, welche jeweils mindestens eine Hydroxylgruppe enthalten, sowie Thioverbindungen derselben;(üi) Mono- oder Diphosphonsäuren, welche Alkylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Alkylarylgruppen und/ oder Arylgruppen enthalten, und Thioverbindungen derselben sowie Derivate derselben;(iv) Mono- oder Diphosphinsäuren, welche Alkylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Alkylarylgruppen und/ oder Arylgruppen enthalten, und Thioverbindungen derselben sowie Derivate derselben; und3A2U75(ν) Mono-, Di- oder Triphosphonsäuren, enthaltend ein oder mehrere Stickstoffatome.
- 3. Schmiermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (b) in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.^, bezogen auf die Komponente (a), enthalten ist.
- 4. Schmiermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Alkylenoxiden, welche zur Bildung der PolyetherpolyoIe oder deren Derivaten eingesetzt wurden, um Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid und/oder Styroloxid handelt.
- 5. Schmiermittel-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylenoxide, die in den Polyetherpolyolethern oder deren Derivaten enthalten sind, nur aus Ethylenoxid bestehen oder aus Ethylenoxid und einem oder mehreren aus der Gruppe Propylenoxid, Butylenoxid und Styroloxid bestehen.
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---|---|
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---|---|---|---|
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GR (1) | GR82317B (de) |
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