ES2270762T3

ES2270762T3 - Utilizacion de polimeros como aditivo anti-niebla en sustancias lubricantes de refrigeracion, que se basan en agua.

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Publication number: ES2270762T3
Application number: ES00113203T
Authority: ES
Inventors: Rainer Dr. Kupfer; Karl Heinz Dr. Heier
Original assignee: Clariant Produkte Deutschland GmbH
Current assignee: Clariant Produkte Deutschland GmbH
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2007-04-16
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: CA2313574A1; DE19931218B4; DE50013448D1; JP2001059095A; DE19931218A1; US6313076B1; EP1067170A1; EP1067170B1

Abstract

Utilización de copolímeros que se componen en en 20 a 35 % en peso de unidades estructurales de la fórmula 1 en 65 a 80 % en peso de unidades estructurales de la fórmula 2 y eventualmente en 5 a 20 % en peso de unidades estructurales que se derivan del ácido acrílico, y/o en 5 a 25 % en peso de unidades estructurales que se derivan de compuestos de la fórmula (4) o de la fórmula 4b en las que R1 y R2 independientemente uno de otro, significan un radical alquenilo insaturado en los extremos con 3 a 5 átomos de C, R3 y R4 independientemente uno de otro, significan alquilo C1-C4, R5 significa H o alquilo C1-C4, R6 significa un radical alquileno C1-C6, ramificado o sin ramificar, R7 y R8 independientemente uno de otro, significan H o alquilo C1-C4 o, mediando inclusión del grupo -N-CO- forman un anillo con 5, 6, 7 u 8 átomos de anillo, X significa un anión, Y significa un metal alcalino, con el fin de impedir la formación de nieblas en sustancias lubricantes de refrigeración que se basan en agua, en unas proporciones de 0, 01 a 2 % en peso.

Description

Utilización de polímeros como aditivo anti-niebla en sustancias lubricantes de refrigeración, que se basan en agua.

El presente invento se refiere a la utilización de polímeros, que contienen unidades estructurales de cationes de amonio dos veces insaturados olefínicamente y de ácidos acrilamido-sulfónicos, para la represión de la formación de nieblas por sustancias lubricantes de refrigeración, que se basan en agua.

En la elaboración de metales se emplean, para la disminución del desgaste de herramientas, por lo general agentes lubricantes de refrigeración. Éstos se pueden lanzar turbulentamente al medio ambiente a las altas velocidades de la herramienta o de la pieza de trabajo, que aparecen por ejemplo al cortar o rectificar metales, con lo que aparece una indeseada formación de niebla. El estado de la técnica conoce diferentes enfoques para disminuir esta formación de niebla (en inglés antimisting).

El documento de solicitud de patente europea EP-A-0.811.677 divulga líquidos para la elaboración de metales, que se basan en agua, los cuales contienen copolímeros eficaces como anti-niebla. Estos copolímeros consisten, por un lado, en unidades estructurales que, o bien se derivan de ácidos archilamido-sulfónicos o de estireno sulfonado y, por otro lado, en unidades estructurales a base de acrilamidas o ésteres acrílicos.

El documento de patente europea EP-B-0.642.571 divulga la utilización de polímeros con un peso molecular situado por encima de 1.000.000 de unidades como aditivo anti-niebla, estando seleccionados los polímeros entre el conjunto formado por los poli(óxidos de alquileno), las poli(acrilamidas), las poli(metacrilamidas) o copolímeros de acrilamida, metacrilamida y un ácido carboxílico insaturado.

El documento de solicitud de patente británica GB-A-22.52.103 divulga unos polímeros que se usan como aditivo anti-niebla, que están constituidos por unidades estructurales, que se derivan de acrilamidas solubles en agua, ácido acrílico y acrilamidas insolubles en agua.

El documento EP-A-0.483.638 divulga un copolímero soluble en agua, que se compone en un 5 a 90% en peso de grupos de la fórmula

I--- CHR^{1} ---

\delm{C}{\delm{\para}{CONH --- R ^{2}  --- SO _{3}  ^{-} 
--- Me ^{+} }}

H ---

en la que R^{1} significa hidrógeno o metilo, R^{2} significa alquileno C_{2}-C_{10}, y Me significa amonio o un metal alcalino, en un 5-90% en peso de grupos de la fórmula

II-CH = CH-CH_{2}-N^{+}R^{3}R^{4}-CH_{2}-CH = CH-X^{-}

en la que X significa un halógeno, R^{3} y R^{4}, independientemente uno deotro, significan alquilo C_{1}-C_{6}, en un 0-60% en peso en grupos de la fórmula

III--- CH_{2} ---

\delm{C}{\delm{\para}{\delm{N ---
COR ^{5} }{\delm{\para}{R ^{6} }}}}

H ---

en la que R^{5} y R^{6} en común, significan un grupo propileno que, mediando inclusión del radical

--- N ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

forma un radical de pirrolidona, y en un 0-30% en peso en grupos de la fórmula

IV-CHR^{7}-CHR^{8}-

en la que R^{7} significa hidrógeno o metilo y R^{8} significa CONH_{2}, CON(CH_{3})_{2}, ciano, SO_{3}H, SO_{3}Me, C_{6}H_{4}SO_{3}H, C_{6}H_{4}SO_{3}Me, CH_{2}SO_{3}H, CH_{2}SO_{3}Me, COOH, COOMe o carboxi-alquilo C_{1}-C_{15}, significando Me un catión de amonio o de un metal alcalino, y pudiendo ser arbitrario el orden de sucesión de los componentes I hasta IV.

\newpage

El copolímero encuentra utilización como aditivo que fija agua para suspensiones de materiales sólidos, preferiblemente para lodos de cemento, lodos de yeso, morteros, composiciones para limpieza por barrido de perforaciones o suspensiones de pigmentos, o como un aditivo que fija agua para soluciones acuosas de sales.

El documento de patente de los EE.UU. US-4.536.539 divulga un agente para modificar la viscosidad, que contiene un complejo polimérico en una solución acuosa, caracterizado por una mezcla de:

(a) un copolímero a base de primer entramado polimérico soluble en agua y un comonómero aniónico, que contiene de 1 a 50% de los componentes iónicos, y

(b) un copolímero a base de un segundo entramado polimérico soluble en agua y un comonómero catiónico, que contiene de 1 a 50% de los componentes iónicos, estando situada la relación de componentes aniónicos a componentes catiónicos en el intervalo de 45 : 1 a 1 : 45.

Los aditivos para la disminución de la formación de nieblas en la elaboración de metales, ya por razones de protección de la salud de las personas que se ocupan de tales trabajos, constituyen un importante medio auxiliar. Tales aditivos son por lo tanto objeto de intensos trabajos de investigación y desarrollo. El presente invento se basa en la misión de poner a disposición unos aditivos con propiedades mejoradas.

De manera sorprendente, se encontró que unos polímeros sobre la base de iones de amonio dos veces insaturados olefínicamente y ácidos acrilamido-sulfónicos son unos muy eficaces agentes evitadores de las nieblas.

Es objeto del invento la utilización de copolímeros, que se componen en 20 a 35% en peso de unidades estructurales de la fórmula 1

1

en 65 a 80% en peso de unidades estructurales de la fórmula 2

2

y eventualmente en 5 a 20% en peso de unidades estructurales que se derivan del ácido acrílico, y/o en 5 a 25% en peso de unidades estructurales que se derivan de compuestos de la fórmula (4)

3

o de la fórmula 4b

4

en las que

R^{1} y R^{2} independientemente uno de otro, significan un radical alquenilo insaturado en los extremos con 3 a 5 átomos
{}\hskip1cm de C,

R^{3} y R^{4} independientemente uno de otro, significan alquilo C_{1}-C_{4},

R^{5}: significa H o alquilo C_{1}-C_{4},

R^{6}: significa un radical alquileno C_{1}-C_{6}, ramificado o sin ramificar,

R^{7} y R^{8} independientemente uno de otro, significan H o alquilo C_{1}-C_{4} o, mediando inclusión del grupo -N-CO- forman un anillo con 5, 6, 7 u 8 átomos de anillo,

X: significa un anión,

Y: significa un metal alcalino,

con el fin de impedir la formación de nieblas en sustancias lubricantes de refrigeración que se basan en agua, en unas proporciones de 0,01 a 2% en peso.

El copolímero definido de esta manera se designa en lo sucesivo también como aditivo anti-niebla.

El concepto "que se deriva de" significa aquí que los indicados compuestos insaturados olefínicamente reaccionan mediando pérdida de por lo menos un doble enlace de C-C y el copolímero contiene por consiguiente correspondientes unidades estructurales.

R^{1} y R^{2} significan ambos de manera preferida un radical alilo. R^{3} y R^{4} representan ambos de manera preferida un radical metilo. R^{5} representa de manera preferida hidrógeno. R^{6} representa, en una forma preferida de realización, un radical alquileno de la fórmula 3.

(3)---

\melm{\delm{\para}{CH _{3} }}{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}

--- CH_{2} ---

La unidad estructural de la fórmula 1 se prepara preferiblemente mediante la copolimerización de cloruro de dialil-dimetil-amonio (DADMAC). La unidad estructural de la fórmula 2 se prepara preferiblemente mediante la copolimerización de ácido acrilamido-propenil-sulfónico (AMPS).

Posibles aniones X son los que no influyen perturbadoramente sobre la polimerización. Ejemplos de aniones son halogenuros, sulfatos, nitratos, carbonatos y fosfatos.

Los pesos moleculares preferidos (medias numéricas) de los copolímeros están situados entre 100.000 y 2.000.000, en particular entre 250.000 y 1.000.000 de unidades.

Como indicador para el peso molecular sirven la viscosidad relativa y respectivamente el valor k. Para la determinación del valor k, el copolímero es disuelto en una determinada concentración (en la mayor parte de los casos de 0,5 %) y mediante el viscosímetro capilar de Ubbelohde se determina el tiempo de salida a 25ºC. Este valor establece la viscosidad absoluta de la solución (\eta_{c}). La viscosidad absoluta del disolvente es \eta_{o}. La relación entre ambas viscosidades absolutas proporciona la viscosidad relativa

z = \frac{\eta_{c}}{\eta_{o}}

a partir de las viscosidades relativas y de la función de la concentración, el valor k se puede determinar mediante la siguiente ecuación.

Lg z = \left(\frac{75\cdot k^{2}}{1 + 1.5 kc} + k \right) c

Las cantidades molares de las unidades estructurales de las fórmulas 1 y 2 se complementan, en una forma preferida de realización, hasta 100% en peso.

\newpage

El copolímero, en otra forma preferida de realización, puede contener otros comonómeros. En una de tales otras formas preferidas de realización, el copolímero contiene unas unidades estructurales, que se derivan de compuestos de la fórmula 4

5

En la fórmula (4) R^{7} y R^{8} significan H o alquilo C_{1}-C_{4}. Además R^{7} y R^{8}, mediando inclusión del grupo -N-CO-, pueden formar un anillo con 5, 6, 7 u 8 átomos de anillo. Son preferidos unos anillos con 5, 6 o 7 anillos. R^{7} y R^{8} pueden abarcar heteroátomos, pero preferiblemente abarcan sólo átomos de carbono. En una forma de realización especialmente preferida, la fórmula 4 representa una unidad estructural de la fórmula 4a.

6

En otra forma de realización especialmente preferida, la fórmula 4 representa N-vinil-caprolactama. En otra forma de realización especialmente preferida, se trata de una unidad estructural de la fórmula 4b.

7

La proporción de unidades estructurales de las fórmulas (4) en el copolímero está situada, independientemente unas de otras, en hasta 25% en peso, de manera preferida, independientemente unas de otras, en 5 a 25% en peso.

En otra forma preferida de realización adicional, el copolímero contiene de 5 a 20% en peso de unidades estructurales, que se derivan del ácido acrílico.

Los copolímeros utilizados conforme al invento se pueden preparar por copolimerización de compuestos de las fórmulas (1) y (2) y eventualmente (4) o (4b). El procedimiento para la preparación de los copolímeros se describe en el estado de la técnica y se expone a continuación.

Los copolímeros se pueden preparar de acuerdo con los procedimientos de la polimerización en solución, de la polimerización en sustancia (en masa), de la polimerización en emulsión inversa, de la polimerización por precipitación o de la polimerización del gel. Preferiblemente, la polimerización se lleva a cabo como una polimerización en solución en agua o como una polimerización por precipitación.

En el caso de la realización de la copolimerización en el seno de un disolvente orgánico miscible con agua, se trabaja por lo general en las condiciones de la polimerización por precipitación. En este caso, el polímero resulta directamente en una forma sólida y se puede aislar mediante separación por destilación del disolvente, o mediante filtración con succión y desecación.

Como disolventes orgánicos miscibles con agua, que son apropiados para la realización de este procedimiento de preparación, entran en consideración en particular alcanoles solubles en agua, concretamente los que tienen de 1 a 4 átomos de C, tales como metanol, etanol, propanol, isopropanol, n-, sec- e iso-butanol, pero preferiblemente terc.-butanol.

El contenido de agua de los alcanoles inferiores, empleados en este contexto como disolventes, no debería sobrepasar un 6% en peso, puesto que en caso contrario puede aparecer una formación de grumos al realizar la polimerización. Preferiblemente, se trabaja con un contenido de agua de 0 a 3% en peso.

\newpage

La cantidad del disolvente que se ha de emplear se ajusta, hasta un determinado grado, según el tipo de los comonómeros empleados. Por regla general, por cada 100 g de los monómeros totales se emplean de 200 a 1.000 g del disolvente.

En el caso de la realización de la polimerización en emulsión inversa, la solución acuosa de monómeros se emulsiona de una manera conocida en un disolvente orgánico no miscible con agua, tal como ciclohexano, tolueno, xileno, heptano o fracciones de bencina de alto punto de ebullición, mediando adición de 0,5 a 8% en peso, preferiblemente de 1 a 4% en peso, de emulsionantes conocidos del tipo W/O (de agua en aceite), y se polimeriza con usuales agentes iniciadores formadores de radicales.

El principio de la polimerización en emulsión inversa es conocido a partir del documento US-3.284.393. En el caso de este procedimiento, unos monómeros solubles en agua, o unas mezclas de ellos, se polimerizan en caliente para dar copolímeros de alto peso molecular, emulsionándose en primer lugar los monómeros, o las soluciones acuosas de ellos, mediando adición de emulsionantes del tipo de agua en aceite, en un disolvente orgánico no miscible con agua, que forma la fase coherente, y calentándose esta emulsión en presencia de agentes iniciadores por radicales. Los comonómeros que se han de emplear, se pueden emulsionar como tales en el disolvente orgánico no miscible con agua, o se pueden emplear en forma de una solución acuosa, que contiene entre 100 y 5% en peso de comonómeros y de 0 a 95% de agua, siendo la composición de la solución acuosa una cuestión de la solubilidad de los comonómeros en agua y de la temperatura prevista de polimerización. La relación entre el agua y la fase de monómeros es variable dentro de amplios límites y está situada por regla general en 70:30 hasta 30:70.

Con el fin de emulsionar a los monómeros en el disolvente orgánico no miscible con agua, para dar una emulsión del tipo de agua en aceite, a las mezclas se les añade de 0,1 a 10% en peso, referido a la fase de aceite, de un emulsionante del tipo de agua en aceite. Preferiblemente se utilizan los emulsionantes que tienen un valor de HLB relativamente bajo. El valor de HLB (balance hidrófilo - lipófilo) es una medida de la hidrofobia y de la hidrofilia de agentes tensioactivos y emulsionantes (Griffin, J. Soc. Cosmetic Chemists 1, (1950), 311). Las sustancias con un bajo valor de HLB, por ejemplo de aproximadamente 10, son por lo general buenos emulsionantes del tipo de agua en aceite.

Como fase de aceite se puede emplear en principio cualquier líquido inerte, insoluble en agua, es decir cualquier disolvente orgánico hidrófobo. Por lo general, se utilizan aquí hidrocarburos, cuyo punto de ebullición está situado en el intervalo de 120 a 350ºC. Estos hidrocarburos pueden ser hidrocarburos parafínicos saturados, lineales o ramificados, tal como se presentan predominantemente en fracciones de petróleo, pudiendo éstos también contener las proporciones usuales de hidrocarburos nafténicos. Sin embargo, se pueden emplear como fase de aceite también hidrocarburos aromáticos, tales como por ejemplo tolueno o xileno, así como las mezclas de los hidrocarburos antes mencionados. Preferiblemente, se utiliza una mezcla de los hidrocarburos normales e isoparafínicos saturados, que contiene hasta 20% en peso de naftenos. Una descripción detallada del procedimiento se encuentra por ejemplo en el documento de solicitud de patente alemana DE-A 1.089.173 y en los documentos US-3.284.393 y 3.624.019.

Se obtienen copolímeros con unos pesos moleculares situados por encima de 1.000.000, cuando la polimerización se lleva a cabo en una solución acuosa, de acuerdo con el procedimiento de la denominada polimerización del gel. En este caso se polimerizan soluciones al 15 - 60% en peso de los comonómeros con conocidos catalizadores apropiados, sin ninguna mezcladura a fondo mecánica, mediando aprovechamiento del efecto de Trommsdorff-Norrish (Bios Final Rep. 363,22; Macromol. Chem. 1, 169/1947).

Los copolímeros preparados por esta vía, presentes en forma de gelatinas acuosas, después de un desmenuzamiento mecánico con aparatos apropiados, pueden ser disueltos directamente en agua y pasar a emplearse. Sin embargo, ellos, también después de haber eliminado el agua mediante conocidos procesos de desecación, se pueden obtener en una forma sólida, y tan sólo al realizar su utilización pueden ser disueltos de nuevo en agua.

Las reacciones de polimerización se llevan a cabo en el intervalo de temperaturas comprendidas entre -60 y 200ºC, de manera preferida entre 10 y 120ºC, pudiéndose trabajar tanto bajo una presión normal como también bajo una presión elevada. Por regla general, la polimerización se realiza en una atmósfera de un gas protector, preferiblemente bajo nitrógeno.

Para la provocación de la polimerización, se puede hacer uso de rayos electromagnéticos ricos en energía o corpusculares, o de los usuales agentes iniciadores químicos de la polimerización, p.ej. peróxidos orgánicos tales como peróxido de benzoílo, hidroperóxido de terc.-butilo, peróxido de metil-etil-cetona, hidroperóxido de cumeno, compuestos azoicos tales como azodiisobutironitrilo o dihidrocloruro de 2'-azo-bis-(2-amidino-propano), así como compuestos peroxídicos inorgánicos tales como (NH_{4})_{2}S_{2}O_{8} ó K_{2}S_{2}O_{8} ó H_{2}O_{2}, eventualmente en combinación con agentes de reducción, tales como hidrógeno-sulfito de sodio y sulfato de hierro-II o sistemas redox, que como componente reductor contienen un ácido sulfínico alifático o aromático, tal como ácido benceno-sulfínico o ácido tolueno-sulfínico, o derivados de estos ácidos, tales como p.ej. aductos de Mannich a base de un ácido sulfínico, aldehídos y compuestos amínicos, tal como se describen en el documento de patente alemana DE-C 13.01.566. Por 100 g de monómeros totales se emplean por regla general de 0,03 a 2 g del agente iniciador de la polimerización.

A las tandas de polimerización se les añaden eventualmente pequeñas cantidades de los denominados agentes moderadores, que armonizan la evolución de la reacción, mediante el hecho de que aplanan el diagrama de velocidad de reacción y tiempo. De esta manera conducen a un mejoramiento de la reproducibilidad de la reacción y por consiguiente hacen posible preparar productos uniformes con una estrecha distribución de las masas moleculares y una alta longitud de la cadena. Ejemplos de apropiados agentes moderadores de este tipo son nitrilo-tris-propionilamida o monoalquilaminas, dialquilaminas o trialquilaminas, tales como p.ej. dibutilamina. También en el caso de la preparación de los copolímeros conformes al invento se pueden utilizar con ventaja tales agentes moderadores. Además, a las tandas de polimerización se les pueden añadir los denominados agentes reguladores, que ajustan el peso molecular de los polímeros preparados mediante una interrupción deliberada de la cadena. Agentes reguladores conocidos útiles son p.ej. alcoholes tales como metanol, etanol, propanol, isopropanol, n-butanol y alcoholes amílicos, alquil-mercaptanos tales como p.ej. dodecil-mercaptano y terc.-dodecil-mercaptano, isotioglicolato de isooctilo y algunos compuestos halogenados, tales como p.ej. tetracloruro de carbono, cloroformo y cloruro de metileno.

Los copolímeros se añaden a agentes lubricantes de refrigeración, que se basan en agua, en unas proporciones de 0,01 a 2, preferiblemente de 0,1 a 0,5% en peso, referidas al agente lubricante de refrigeración terminado de
formular.

La composición de los agentes lubricantes de refrigeración, que se basan en agua, puede ser muy diversa. Así, tales sustancias lubricantes de refrigeración contienen con frecuencia aceites minerales parafínicos, nafténicos o parafínicos-nafténicos naturales, junto a otros aditivos. Además, tales sustancias lubricantes de refrigeración pueden consistir en aceites de ésteres, derivados de aceites grasos, hidrocarburos sintéticos, poli-\alpha-olefinas tales como p.ej. poliisobutenos o polibutenos, un poli(propilenglicol), ésteres de trimetilolpropano, ésteres de neopentilglicol, ésteres de pentaeritritol, sebacato de di-(2-etil-hexilo), adipato de di-(2-etil-hexilo), ftalato de dibutilo y/o ésteres de ácidos con un contenido de fósforo.

Una forma de realización adicional de sustancias lubricantes de refrigeración la constituyen soluciones acuosas de sales inorgánicas, tales como fosfatos, boratos, carbonatos y agentes orgánicos protectores contra la corrosión, tales como aminas, alcanolaminas y alcanolaminas sustituidas, así como sus productos de reacción con ácidos inorgánicos y orgánicos. Tales ácidos abarcan por ejemplo ácidos carboxílicos naturales o sintéticos, tales como ácido caprílico, ácido etil-hexanoico, ácido cáprico, ácido 2,2,4-trimetil-hexanoico, ácido benzoico, ácidos benzoicos sustituidos, ácidos dicarboxílicos con 6-22 átomos de C, ésteres de ácido fosfórico, semiésteres de ácidos dicarboxílicos o semiamidas de ácidos dicarboxílicos, ácido cítrico, ácido glucónico, ácido carbónico, ácido fosfórico, ácidos polifosfóricos y ácido bórico. Además, las sustancias lubricantes de refrigeración contienen con frecuencia sustancias lubricantes solubles en agua, tales como glicoles y poliglicoles, así como éteres o ésteres de poliglicoles y otros aditivos para el ajuste de las deseadas propiedades.

Agentes lubricantes de refrigeración, que se basan en agua, se describen en la norma alemana DIN 51385. A esta norma se hace referencia por la presente.

A estos materiales de base, que constituyen la parte predominante de los agentes lubricantes de refrigeración, pueden sumarse otras sustancias aditivas funcionales, tales como por ejemplo aditivos destinados a mejorar la capacidad de lubricación, agentes contra el desgaste, inhibidores de la corrosión, antioxidantes, emulsionantes aniónicos o no iónicos, solubilizantes, agentes antiespumantes, biocidas y/o agentes tensioactivos.

Para la preparación de un agente lubricante de refrigeración que se basa en agua, apto para su utilización, los mencionados materiales de base, los copolímeros aquí definidos, y eventualmente sustancias aditivas funcionales, se mezclan con agua.

En formas preferidas de realización, los agentes lubricantes de refrigeración contienen los siguientes componentes:

1. 0,1 - 2% en peso de un compuesto de la fórmula (6)

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8

\vskip1.000000\baselineskip

con R', R'' = H o CH_{3},

neutralizado con una alcanolamina de cadena corta, tal como, por ejemplo, trietanolamina, 0,01 - 2% en peso del copolímero conforme al invento, así como agua hasta llegar a 100% en peso;

o

\newpage

2. de 0,1 a 2% en peso de un compuesto de la fórmula (7),

9

neutralizado con una alcanolamina de cadena corta, de 0,01 a 2% en peso del copolímero conforme al invento, y agua hasta llegar a 100% en peso;

o

3. de 0,1 a 2% en peso de un compuesto de la fórmula (8)

10

neutralizado con una alcanolamina de cadena corta, de 0,01 a 2% en peso de los copolímeros conformes al invento, así como agua hasta llegar a 100% en peso.

A las composiciones 1., 2. y 3. se les puede agregar todavía un poli(alquilen- glicol) en una proporción de 5 a 20% en peso. En este contexto, se trata de un polímero de bloques o de un copolímero de OE/OP (óxido de etileno / óxido de propileno) que tiene propiedades lubricantes.

Ejemplos

A continuación, se expone a modo de ejemplo la actividad de los copolímeros utilizados conforme al invento para la evitación de la formación de nieblas de agentes lubricantes acuosos de refrigeración.

Para la determinación de esta actividad se utiliza un dispositivo construido propiamente para ello. El dispositivo comprende un recipiente con una altura de 15 cm y un diámetro de 9 cm. En este recipiente se introduce el agente lubricante de refrigeración que se ha de ensayar. Desde el exterior, a través de una conducción, que termina en un cuerpo sinterizado (frita), se insufla una corriente gaseosa (por lo general aire) en el agente lubricante de refrigeración. La intensidad de la corriente gaseosa se controla mediante un medidor del caudal de paso. El cuerpo sinterizado, a través del cual se insufla la corriente gaseosa dentro del recipiente, se encuentra aproximadamente a 1 cm por encima del fondo del recipiente. A 1 cm por encima del cuerpo sinterizado se encuentra un aparato dispersador (Ultra Turrax T 25). Si circula un gas a través del cuerpo sinterizado dentro del agente lubricante de refrigeración, entonces, cuando está conectado el aparato dispersador, resulta por encima de la superficie del líquido una niebla del agente lubricante de refrigeración. La presencia de esta niebla se hace visible mediante 2 proyectores de halógeno, cuyos rayos de luz discurren por encima de la superficie del líquido, de tal manera que se hace posible una observación de la dispersión causada por la niebla.

Al realizar los ensayos, se introdujo dentro del recipiente un agente lubricante de refrigeración sin aditivos, y se observó la formación de niebla. Luego, el copolímero conforme al invento se añadió como una solución acuosa al 5%, hasta que ya no se pudiera observar la formación de niebla. El consumo de copolímeros hasta la desaparición de la formación de niebla es el valor de medición indicado.

Se utilizan concentrados de lubricantes de refrigeración con la siguiente composición (datos en % en peso).

Concentrado de lubricante de refrigeración K 1

6%	de Genapol® 0-050 (alcohol graso C_{16}/C_{18}-poliglicol-éter con 5 OE)
49,5%	de Hostacor® 4154 (derivado de ácido alquenilsuccínico)
3%	de ácido graso de aceite de tall
37%	de Shell Gravex® (aceite mineral)
4%	de agua totalmente desionizada
0,5%	Foam Ban® MS 455-3A (antiespumante de poliglicol y siloxano)

Concentrado de lubricante de refrigeración K2

30%	de Hostacor® IT (compuesto de la fórmula (8), neutralizado con trietanolamina)
17%	de trietanolamina
1%	de Genapol® PF 10 (copolímero de bloques de OE y PO)
4%	de butildiglicol
48%	de agua totalmente desionizada

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Concentrado lubricante de refrigeración K3

45%	Hostacor® IT
17%	de trietanolamina
9%	de Genapol® B (polímero de bloques de OE y OP)
1%	de Genapol® PN 30 (polímero de bloques de OE y OP)
5%	de butildiglicol
23%	de agua totalmente desionizada.

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Los concentrados antes mencionados se utilizan en una concentración de 3% un agua de 20º dH (grados de dureza alemana)

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Composición de los copolímeros (% en peso)

11

La determinación del valor k se efectuó de acuerdo con Fikentscher, Cellulosechemie, 13 (1932), 58.

Los resultados obtenidos se indican en la siguiente tabla

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(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA 1 Actividad de copolímeros, datos en % de copolímero referidos al peso del agente lubricante de refrigeración

12

	V1: agente anti-niebla de acuerdo con el Ejemplo 6 del documento EP-A-0.811.677
	* \begin{minipage}[t]{145mm} después de una adición de la cantidad señalada, se establece una manifiesta reducción de la formación de niebla, pero no en la medida con que se efectúa en las otras mediciones. Ésta no se puede disminuir tampoco mediante la adición de cantidades adicionales. \end{minipage}

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Abreviaturas:
VIMA	N-vinil-N-metil-acetamida
NVP	N-vinil-pirrolidona

Los copolímeros utilizados conforme al invento no aumentan, o aumentan sólo insignificantemente, la viscosidad de las sustancias lubricantes de refrigeración a las cuales ellos se han añadido como aditivos. Éstos no tienen ninguna influencia sobre la tendencia a la formación de espuma de aquéllas, ni sobre las propiedades de protección frente a la corrosión ni tampoco sobre el efecto de lubricación.

La estabilidad frente a la cizalladura de las sustancias lubricantes de refrigeración provistas de aditivos, se ensayó sometiendo a éstas a cizalladura mediando refrigeración en el aparato Ultraturrax a 10.000 rpm durante aproximadamente 10 min. Después de la cizalladura se conserva totalmente el efecto anti-niebla, lo cual muestra que los polímeros no se descomponen bajo cizalladura.

Una filtración de las sustancias lubricantes de refrigeración a través de un filtro de profundidad Seitz K300 60 DMR (anchura de poros 5 \mum, prensa de filtro a presión) no tiene tampoco ninguna influencia sobre sus propiedades anti-niebla.

La provisión de aditivos de sustancias lubricantes de refrigeración con los copolímeros utilizados conforme al invento se puede llevar a cabo o bien en el caso del concentrado o en el caso de la sustancia lubricante de refrigeración terminada de formular. Mientras que la sustancia lubricante de refrigeración terminada de formular está siempre basada en agua, el concentrado puede presentarse también como una sustancia basada en un aceite, en la que no son solubles los copolímeros. Solamente en este caso se deben incorporar los copolímeros utilizados conforme al invento en la sustancia lubricante de refrigeración ya diluida con agua.

Claims

1. Utilización de copolímeros que se componen en

en 20 a 35% en peso de unidades estructurales de la fórmula 1

13

en 65 a 80% en peso de unidades estructurales de la fórmula 2

14

15

o de la fórmula 4b

16

en las que

R^{3} y R^{4} independientemente uno de otro, significan alquilo C_{1}-C_{4},

R^{5}: significa H o alquilo C_{1}-C_{4},

X: significa un anión,

Y: significa un metal alcalino,

2. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1, representando R^{1}y R^{2} un radical alilo.

3. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 1 y/o 2, representando R^{3} y R^{4} un radical metilo.

4. Utilización de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, representando R^{6} un radical de la fórmula (3)

(3)---

\melm{\delm{\para}{CH _{3} }}{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}

--- CH_{2} ---

5. Utilización de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, estando situado el peso molecular del copolímero entre 100.000 y 2.000.000 de unidades.