HU218901B - Univerzális biostabil környezetkímélő hűtő-kenő folyadékkompozíció - Google Patents

Univerzális biostabil környezetkímélő hűtő-kenő folyadékkompozíció Download PDF

Info

Publication number
HU218901B
HU218901B HU9700198A HUP9700198A HU218901B HU 218901 B HU218901 B HU 218901B HU 9700198 A HU9700198 A HU 9700198A HU P9700198 A HUP9700198 A HU P9700198A HU 218901 B HU218901 B HU 218901B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
weight
acid
mixture
boronic
compound
Prior art date
Application number
HU9700198A
Other languages
English (en)
Inventor
Jenő Baladincz
Ilona Kormos
Juhász Ilona Luptákné
Éva Bobest
Margit Lenti
Original Assignee
MOL Magyar Olaj- és Gázipari Rt.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MOL Magyar Olaj- és Gázipari Rt. filed Critical MOL Magyar Olaj- és Gázipari Rt.
Priority to HU9700198A priority Critical patent/HU218901B/hu
Publication of HU9700198D0 publication Critical patent/HU9700198D0/hu
Publication of HUP9700198A2 publication Critical patent/HUP9700198A2/hu
Publication of HUP9700198A3 publication Critical patent/HUP9700198A3/hu
Publication of HU218901B publication Critical patent/HU218901B/hu

Links

Landscapes

  • Lubricants (AREA)

Description

A találmány tárgya fémek forgácsolásához és képlékeny alakításához alkalmazható vízzel elegyíthető típusú hűtő-kenő folyadékkompozíció. A találmány kiterjed a fenti kompozícióban alkalmazott bórsav-amin kondenzációs vegyületre, valamint annak előállítására.
A fémek forgácsoló- és forgácsmentes megmunkálásánál a hűtő-kenő anyagnak számos követelményt kell kielégíteni, ilyen például a jó hőelvezetés, megfelelő kenés és öblítés, a munkadarab elvárt felületi minőségének biztosítása, a megmunkálási teljesítmény növelése és az átmeneti korrózióvédő hatás biztosítása.
A megmunkálások többségénél ezen követelmények kielégíthetők különféle, vízzel elegyíthető típusú ásványolaj-tartalmú (emulziós) vagy ásványolajmentes (szintetikus) segédanyagokkal.
Az emulziós típusú hűtő-kenő folyadékok az ásványolaj komponens mellett különféle típusú emulgeátorokat, korróziógátló, baktericid és fungicid szereket, valamint oldásközvetítő és szagosítóanyagokat tartalmaznak.
A nehezebb körülmények között végzett műveleteknél alkalmazott termékek kenőképesség-javító, hegedős- és kopásgátló adalékokat is tartalmaznak.
A szintetikus hűtő-kenő folyadékok a zömében korróziógátló és kenőképesség-javító komponensek mellett tartalmazhatnak felületaktív anyagokat, amelyek az adott kompozíció nedvesítő, tisztító hatását növelik.
Az utóbbi két évtizedben a hűtő-kenő folyadékok formulázásához felhasznált komponensek körében jelentős változások történtek, melyek oka - a műszaki-gazdaságossági követelmények növekedésének folyamatos érvényesülése mellett - alapvetően a termékekkel szemben támasztott munka-egészségügyi és környezetvédelmi követelmények növekedése. Jelentős előrelépést jelentett ezen a területen az úgynevezett biostabil hűtő-kenő folyadékok megjelenése. Ezen termékek olyan bórsavamin kondenzációs vegyületeket tartalmaznak, amelyek megakadályozzák az adott kompozíció biológiai bomlását anélkül, hogy a meglehetősen sok egészségügyi problémát okozó baktericid, fungicid szereket alkalmazni kellene.
Ezen kompozíciók elsőként az US 3.764.593 számú és US 4.303.540 számú leírásokban jelentek meg.
Az US 3.764.593 számú leírás szerinti kompozíció bőr- és nitrogéntartalmú reakciótermék, amit bórtartalmú komponens, így bórsav, szekunder alifás aminoalkohol és karboxilsav adott körülmények között történő reagáltatásával állítanak elő.
A szekunder alifás amino-alkohol általános képlete: HOR’-NH-ROH, ahol
R és R’jelentése egymástól függetlenül 1-6 szénatomos szénhidrogéncsoport.
A karboxilsav egy 12-22 szénatomos monokarboxilsav.
Az US 4.303.540 számú leírás szerinti kompozíció olyan fémmegmunkálási segédanyagként alkalmazható hűtő-kenő és tisztítófolyadék, amelynek előállítása során monoetanol-amint vagy dietanol-amint feleslegben alkalmazva kondenzáltatnak bórsavval, majd a komplexhez oxoetán-karboxilsavat addicionáltatnak. Ezen kompozíciót orsóolajjal és vízzel elegyítve a korábbiaknál jobb hűtő- és mosóképességgel és nagyon jó korróziógátló tulajdonsággal rendelkező biostabil hűtő-kenő folyadékot állítanak elő.
Hasonló kompozíciókat ismertetnek az US 3.719.598, US 3.969.236 és US 3.642.652 számú leírások, amelyek a bórsav mellett alkalmazott, hidroxilcsoporttal szubsztituált alkil-amin típusában vagy az alkalmazott karboxilsavban vagy szerves savkomponensben vagy más komponensekben térnek el az előzőektől.
A legváltozatosabb összetételű kompozíciók az összetételtől függően, korróziógátló, biostabilitást biztosító, nedvesítő- vagy szinergetikus kenőképesség-javító tulajdonságukban kiemelkedőek.
A fenti kompozíciók hátránya, hogy a megmunkálási követelményeknek és a szerkezeti anyagoknak megfelelően változtatni kell az összetételt, különösen a nagy nyomásálló (az angol „extreme pressure” után a továbbiakban EP) adalékot és a korróziós inhibitort.
Az igénybevétel módjától függően klór-, kén- és foszfortartalmú adalékokat alkalmaznak eltérő adalékolási szinten. Ezekkel a termékekkel az a probléma, hogy azon berendezésekben, amelyekben egyidejűleg differenciált technológiai követelmények lépnek fel, nem alkalmazhatók. Mindezen túl az EP-adalékok heteroatomjai jó tápanyagul szolgálnak a baktériumoknak, a klórtartalmú termékek pedig a környezet terhelését növelik.
A DD 295.395, valamint a DD 296.316 számú leírások olyan univerzális kompozíciókat ismertetnek, amelyek a fenti hátrányos tulajdonságokkal nem rendelkeznek.
A DD 295.395 számú leírás olyan biostabil hűtőkenő folyadékkoncentrátumot ismertet, amely 25,0-50,0 tömeg% ásványolaj-finomítványt, 25,0-40,0 tömeg% emulgeálható EP-hatóanyagot, amely bórsav-dietanolamin (DEA) kondenzációs termék és DEA-zsírsavszappan meghatározott módon előállított keveréke, 5,0-10,0 tömeg% alkil-fenil-poli(glikol-éter)-t, 1,0-5,0 tömeg% meghatározott módon előállított DEA-bórsav-észter korróziós inhibitort, 1,0-10,0 tömeg% DEA-t, 1,0-3,0 tömeg% zsírsavelegyet, 1,0-3,0 tömeg% többértékű alkoholt, 5,0-15,0 tömeg% vizet és 0,1-2,0 tömeg% színesfém inhibitort tartalmaz.
A DD 293.316 számú leírás egy biostabil emulgeálható és korróziógátló kompozíció és egyúttal EP-hatóanyag előállítását ismerteti. A kompozíció alapkomponensei zsírsav-dietanol-amin és bórsav-dietanolamin-észter, amelyeket meghatározott körülmények között reagáltatnak egymással.
A fenti, dietanol-amint tartalmazó kompozíciók hátránya, hogy ismert módon nitrit jelenlétében nagyon erős rákkeltő vegyületek, például NDLA (nitrozo-dietanol-amin) képzésére hajlamosak.
Ezen kompozíciókban már nem szerepel a korábban korróziógátló inhibitorként elterjedten alkalmazott NaNO2, az emulziók/oldatok előállításához alkalmazott víz azonban tartalmazhat nitritet, illetve nitrátot,
HU 218 901 Β emellett bebizonyosodott, hogy a munkahelyi légtér nitrogén-oxid-tartalma, valamint bizonyos nitrogéntartalmú baktericid, fúngicid szerek szintén számításba veendők nitrátforrásként, melyből a biológiai folyamatok során nitrit keletkezhet.
Ezért a szigorú környezetvédelmi és munkaegészségügyi szabályozást alkalmazó nyugati országokban már az úgynevezett „negatív listán” szereplő anyagokkal együtt a hűtő-kenő folyadékokban alkalmazható DEA mennyiségét is korlátozzák. A Németországban érvényes TRGS 611 (a veszélyes anyagokra vonatkozó műszaki előírásokat tartalmazó szabályzat) maximum 0,2 tömeg%-ban határozza meg a DEA mennyiségét a hűtő-kenő folyadékkoncentrátumokban.
A fentiek ismeretében célul tűztük ki egy olyan bórsav-amin kondenzációs vegyületen alapuló biostabil hűtő-kenő folyadék kidolgozását, amely nem tartalmaz nitroz-amint képező szekunder amint, sem kén, klór, illetve foszfor típusú klasszikus EP-adalékokat, emellett kiváló korróziógátló és emulgeáló-, valamint kopásálló és nagy nyomásálló (EP) tulajdonságokkal rendelkezik.
Célul tűztük ki továbbá, hogy a kompozíció univerzálisan alkalmazható legyen a hűtő-kenő folyadék kenési, hűtési és mosási funkcióiban egymástól jelentősen eltérő igénybevételt jelentő képlékeny alakítási és forgácsolási műveletekhez egyaránt. Ezt egy úgynevezett fordított oldhatósággal rendelkező kenőképesség-javító/kopásálló komponens alkalmazásával értük el, amely a fémfelületekre kiválva nagyon jó tapadóképességgel rendelkező kenőfilmet biztosít, majd a megmunkálózóna hidegebb helyein ismét visszaoldódik a folyadékba, és így a hűtő- és mosófunkciót is kiválóan biztosítani tudja. A fordított oldhatóság jellemezhető adott körülmények között mért zavarosodásponttal, amelyet a gyakorlatban 5 g vizsgálandó minta 25 cm3, 25 tömeg% vizet tartalmazó butil-diglikol-oldatban mérnek. A zavarosodáspont az a hőmérséklet, amelyen melegítés hatására a vizsgált anyag kiválik az oldatból.
A találmány tárgya tehát univerzálisan alkalmazható biostabil, környezetkímélő hűtő-kenő folyadékkompozíció, amely
a) 40,0-70,0 tömeg% bórsav-amin kondenzációs vegyületet,
b) 1,5-8,0 tömeg% aril- vagy alkil-szulfonamido-karbonsav-dialkil-amino-propil-amin-sót,
c) 2,0-10,0 tömeg% zsíralkohol-poliglikolétert,
d) 3,5-10,0 tömeg% polipropilénglikolt,
e) 2,0-7,0 tömeg% egyenes és elágazó szénláncú oxo-alkoholokból álló keveréket,
f) 5,0-40,0 tömeg% ásványolaj finomítványt, amelynek viszkozitása 40 °C-on 10-22 mm2/sec,
g) 10,0-50,0 tömeg% vizet,
h) 0-1,0 tömeg% szilikontartalmú vagy szilikonmentes habzásgátlót, és
i) 0-3,0 tömeg% színesfém inhibitort (benztriazol vagy benztriazolszármazék) tartalmaz.
A találmány értelmében a bórsav-amin kondenzációs vegyületet kétlépcsős reakcióban állítjuk elő, amelynek során az első lépcsőben alifás vagy aromás amin- és hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyületek elegyét szervetlen vagy szerves bórtartalmú vegyülettel reagáltatjuk savas vagy lúgos katalizátor jelenlétében. A szintézis második lépcsőjében a reakcióelegyet 10-30 szénatomos természetes vagy mesterséges karbonsavval reagáltatjuk egy oldásközvetítő jelenlétében.
Alifás vagy aromás amin- és hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyületek elegyeként alkalmazható például alifás vagy aromás amin- és hidroxilcsoportokat tartalmazó mono- és trihidroxi-aminok elegye, előnyösen mono- és trialkanol-aminok elegye. Az ilyen mono- és trialkanol-aminokra példaként említhetők az 1 -10 szénatomos, egyenes szénláncú, azonos vagy különböző lánchosszúságú mono- és trialkanol-aminok, így monoetanol-amin, 2-amino-l-butanol, 4-amino-l-butanol, 1amino-l-pentanol vagy 2-amino-propanol, valamint trimetanol-amin, trietanol-amin vagy tri-n-propanol-amin, előnyösen a monoetanol-amin és a trietanol-amin. Az elegyben a monoalkanol-amin és a trialkanol-amin mólaránya 1:0,1-1,5, előnyösen 1:0,2-0,8.
Szervetlen vagy szerves bórtartalmú vegyületként általában bórsavszármazékot és/vagy bórsavat alkalmazunk. Előnyösen alkalmazható továbbá a reakcióelegyben például trialkil-borátból vagy diborátból, így trimetil-borátból in situ előállított, reakcióképes borátcsoportot tartalmazó vegyület. Különösen előnyösen használható a bórsav. A szervetlen vagy szerves bórtartalmú vegyület mennyisége általában 1:0,05-3,5 mól, előnyösen 1:0,1-1,5 mól, különösen előnyösen 1:0,2-0,8 mól az alifás vagy aromás amin- és hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyületek elegyére vonatkoztatva.
Savas katalizátorként előnyösen alkalmazható a kénsav, foszforsav, p-toluolszulfonsav, H+ formájú ioncserélő gyanta vagy természetes petróleum-szulfonsav, elsősorban a p-toluolszulfonsav vagy természetes petróleum-szulfonsav. Lúgos katalizátorként előnyösen alkalmazható valamely alkálifém-hidroxid, OH formájú ioncserélő gyanta vagy alkálifém-alkoholát, elsősorban kálium- vagy nátrium-alkoholát, valamint kálium- vagy nátrium-hidroxid.
A savas vagy lúgos katalizátor mennyisége általában 0,05-3,0 tömeg%, előnyösen 0,1-3,0 tömeg%, különösen előnyösen 0,5-1,5 tömeg%, az összes nitrogéntartalmú vegyület mennyiségére számítva.
A találmány szerinti eljárás első lépcsőjét előnyösen 0,1 χ 105 -1,5 χ 105 Pa közötti, különösen előnyösen 0,8χ 105—1,1 χ 105 Pa közötti nyomáson és általában 80-180 °C közötti, előnyösen 120-150 °C közötti, különösen előnyösen 130-145 °C közötti hőmérsékleten valósítjuk meg. Ennek során előnyösen úgy járunk el, hogy a bórtartalmú vegyületet 1-8, előnyösen 2-6, különösen előnyösen 3-4 egyenlő vagy különböző részletben adagoljuk a reakcióelegybe a fenti reakció-hőmérsékleten, majd az adagolás után a reakció-hőmérséklet 0-30 °C, előnyösen 0-20 °C, különösen előnyösen 8-12 °C hőmérséklettel megnöveljük, és a megváltoztatott reakció-hőmérsékleten és állandó vagy változó nyomáson tartjuk 0,5-1 órán, előnyösen 2-5 órán, különösen előnyösen 3-5 órán keresztül.
HU 218 901 Β
A találmány szerinti eljárás második lépcsőjében karbonsavként alkalmazhatók például telített és/vagy egyszeresen vagy többszörösen telítetlen zsírsavak, előnyösen 12-15 szénatomos telített és/vagy telítetlen természetes zsírsavak elegye, vagy egyedinek mondható szűk frakció- 5 ja, például lágyzsírsav, napraforgózsírsav, frakcionált sertészsír, frakcionált marhafaggyú, egyéb hidrogénezett, vagy hidrogénezetlen növényi vagy állati eredetű zsírsavak, ezek észterei, valamint egyedi vegyületek, így palmitinsav, olajsav, linolsav, linolénsav, arachidinsav, gadolaj- 10 sav, erukasav vagy ezek észterei, előnyösen olajsav.
A karbonsavat általában 0,05-1,5 mól, előnyösen 0,2-0,9 mól, különösen előnyösen 0,4-0,6 mól mennyiségben alkalmazzuk 1 mól bórtartalmú vegyületre számítva. 15
Oldásközvetítőként alkalmazható például glikol, előnyösen alkilénglikol, így etilénglikol, propilénglikol, butilénglikol, hexilénglikol és/vagy ezen vegyületek dimerizált, oligomerizált, polimerizált homo- vagy kopolimerjei, például dibutilénglikol, polietilénglikol 20 legelőnyösebben hexilénglikol.
Az oldásközvetítő mennyisége általában 0-5 mól, előnyösen 0,5-3 mól, különösen előnyösen 1-2 mól, mól bórtartalmú vegyületre számolva. Az oldásközvetítőt a reakcióelegybe egy vagy több részletben ada- 25 góljuk.
A találmány szerinti eljárás második lépcsőjét általában 100-190 °C közötti hőmérsékleten, előnyösen 120-160 °C közötti hőmérsékleten, különösen előnyösen 135-150 °C közötti hőmérsékleten valósítjuk meg, 30 általában 0,1-3 óra, előnyösen 0,2-2 óra, különösen előnyösen 0,3-1 óra reakcióidővel.
A találmány szerinti eljárás során a reaktánsok mólaránya általában 1:0,1-2,5:0,05-3,5:0,005-3:0-3,5, előnyösen 1:0,1-1,5:0,1-2,0:0,02-1,8:0,1-2,különö- 35 sen előnyösen 1:0,2-0,8:0,3-1,1:0,05-0,5:0,5-1,2, a monohidroxi-amin: trihidroxi-amin: bórtartalmú vegyület : karbonsav: oldásközvetítő sorrendben.
A találmány szerinti eljárással előállított új bórsavamin kondenzációs vegyületek szerkezetét a mellékelt 40 infravörös spektrográfiás felvétel alapján az alábbi képlettel ábrázolhatjuk:
(BO3)J(NR1R2R3)(COR4)y]z[(NHR)(COR4)vlw ahol
R, Rb R2 és R3 jelentése 1-10 szénatomos alkilcsoport 45 vagy 6-8 szénatomos arilcsoport,
R4 jelentése 10-30 szénatomos alkilcsoport vagy alkenilcsoport, x értéke 0,3w-1,1 w, y értéke 0,1 vagy 2, 50 z értéke 0,2w-0,8w, v értéke 0 vagy 1, w értéke tetszőleges szám.
Az infravörös spektrográfiás felvétel szerint a vegyület maradék oldásközvetítőt és oldószert tartalmaz. 55
A fenti képletben
R, Rb R2 és R3 előnyös jelentése 1-5 szénatomos alkilcsoport vagy 6-8 szénatomos arilcsoport,
R4 előnyös jelentése 14-20 szénatomos alkilcsoport vagy alkenilcsoport. 60
A találmány szerinti készítményekben alkalmazott további komponensek előnyös képviselői:
A b) komponensben szereplő aril- vagy alkil-szulfonamido-karbonsavként előnyösen alkalmazható az N-metil-N-benzol-szulfonamido-hexánsav, N-metil-Nbenzol-szulfonamido-butánsav, izononanoil-amidohexánsav vagy az izononanoil-amido-butánsav.
Dialkil-amino-propil-aminként előnyösen alkalmazható a dietil-amino-propil-amin és a dimetil-amino-propil-amin.
A c) komponensben szereplő zsíralkohol-poliglikoléterre előnyös példaként említhető a
RO(CH2CH2O)nH, képletű vegyület, a képletben R jelentése 12-20 szénatomos, előnyösen 16-18 szénatomos telítetlen szénhidrogéncsoport, így oleilcsoport, n értéke 5, 6, 7 vagy 8.
A d) komponensben szereplő polipropilénglikol előnyösen 450-750 móltömegű polipropilénglikol.
Az e) komponensben szereplő keverék előnyösen egyenes és elágazó szénláncú oxo-alkoholok keveréke, előnyösen primer oxo-alkoholok keveréke az alábbi összetétellel:
szénatomosnál rövidebb oxo-alkohol <1,0 tömeg% szénatomos oxo-alkohol 18-22 tömeg% szénatomos oxo-alkohol 28-34 tömeg% szénatomos oxo-alkohol 26-32 tömeg% szénatomos oxo-alkohol 17-21 tömeg% szénatomosnál hosszabb oxo-alkohol <1,0 tömeg%.
Az f) komponensben szereplő ásványolaj-finomítvány, amelynek viszkozitása 40 °C hőmérsékleten 10-22 mm2/s, aromásszénhidrogén-tartalma előnyösen 10-25 tömeg%.
A h) és i) komponensekben szereplő habzásgátló és színesfém inhibitor lehet bármely ismert habzásgátló és színesfém inhibitor, a kompozíció jellemzőit ezek a komponensek nem befolyásolják.
A fenti kompozícióval sikerült létrehozni egy olyan hűtő-kenő folyadékkoncentrátumot, amely
- nem tartalmaz dietanol-amint, sem más szekunder amint,
- 2 térfogat% koncentrációhatár felett biostabil, melynek következtében a belőle készített emulzió potenciális élettartama baktericid, fúngicid szerek alkalmazása nélkül is legalább egy év,
- nagy hígításban is kiváló korróziógátló tulajdonságokkal rendelkezik,
- kén-, klór- és foszformentes, mégis kiváló kenőfilmképző, kopásgátló és nagy nyomásálló tulajdonságokkal rendelkezik,
- univerzálisan alkalmazható a legkülönfélébb hígításokban forgácsolási műveletekhez és képlékeny alakításhoz egyaránt.
A találmányt közelebbről az alábbi példákkal mutatjuk be anélkül, hogy az oltalmi kör a példákra korlátozódna.
HU 218 901 Β
A példa dm3-es, keverővei, hőmérővel, nitrogénbevezető csonkkal és vízleválasztó feltéttel ellátott üvegedénybe szobahőmérsékleten bemérjük 6,71 mól monoetanolamin és 2,65 mól trietanol-amin elegyét, majd 5 dm3/óra nitrogénárammal 7 percen keresztül inertizáljuk a lombikot. Az inért légtér kialakítása után bemérünk az aminelegyre 1 tömeg% mennyiségben p-toluolszulfonsav katalizátort, majd 3-5 °C/perc fűtési sebességgel 130±2 °C hőmérsékletre melegítjük fel. Ezen a hőmérsékleten négy egyenlő részletben 40 perces időközökben 4,77 mól bórsavat adagolunk hozzá. Az utolsó adag bórsav beadagolása után 20 perccel a reakcióelegyet 140±2 °C hőmérsékletre melegítjük, és a reakcióelegyet ezen a hőmérsékleten tartjuk 180 percen keresztül. A reakcióidő letelte után az elegyhez 2,50 mól elaint (olajsav) és 5,93 mól hexilénglikolt mérünk, és a reakcióelegyet újra 140 °C hőmérsékletre melegítjük, és 40 percen keresztül ezen a hőfokon tartjuk. A kész bórsav-amin kondenzációs vegyületet lehűtjük.
A fenti eljárással világossárga színű, stabil, biostabil hűtő-kenő folyadék előállítására alkalmas adalékkompozíciót nyerünk, melynek savszáma MSZ ISO 11729/1 szerint mérve 100,0 mg KOH/g, elszappanosítási száma MSZ ISO 11724 szerint mérve 161,0 mg KOH/g, 40 °C-on mért kinematikai viszkozitása 102,6 mm2/s, bórtartalma ICP szerint mérve 2,71 tömeg%, nitrogéntartalma pedig 4,8 tömeg%.
B példa
Az „A” példában leírt készülékbe bemérünk 400 g monoetanol-amint és 395 g trietanol-amint és 8 g ásványolaj eredetű petróleum-szulfonsavat (Mn=340), majd a nitrogénes öblítés után a reakcióelegyet 130±2 °C hőmérsékletre melegítjük fel 3-5 °C/perc fűtési sebességgel. Majd 130 °C hőmérsékleten és atmoszferikus nyomáson három egyenlő részletben 50 perces időközökben 295,0 g bórsavat adagolunk hozzá. Az utolsó adag bórsav beadagolása után 30 perccel a reakcióelegyet 135±2 °C hőmérsékletre melegítjük, és ezen a hőmérsékleten tartjuk 150 percen keresztül. A reakcióidő letelte után az elegyhez 708,0 g elaint (olajsavat) és 708,0 g hexilénglikolt mérünk, és a reakcióelegyet 140 °C hőmérsékletre melegítjük, és ezen a hőfokon tartjuk 30 percen keresztül. A kész vegyületet lehűtjük.
A fenti eljárással világossárga színű, biostabil hűtőkenő folyadék előállítására alkalmas, de instabil (szobahőmérsékleten 2 nap múlva kikristályosodik) adalékkompozíciót nyerünk, melynek jellemzői:
savszám: 110,5 mg KOH/g elszappanosítási szám: 161 mg KOH/g
Vk40°C: 110,2 mm2/s bértartalom: 2,53 tömeg% nitrogéntartalom: 4,6tömeg%.
C példa
Az „A” példában leírt készülékbe bemérünk 285,9 g (4,7 mól) monoetanol-amint és 698,2 g (4,2 mól) trietanol-amint, és nitrogénárammal inertizáljuk. Ezt követően 3-5 °C/perc fűtési sebességgel 130±2 °C hőmérsékletre melegítjük. Ezen a hőmérsékleten öt egyenlő részletben 40 perces időközökben 300,0 g bórsavat adagolunk hozzá. Az utolsó adag bórsav beadagolása után 40 perccel a reakcióelegyet 140±2 °C hőmérsékletre melegítjük, és ezen a hőmérsékleten tartjuk 200 percen keresztül. A reakcióidő letelte után a reakcióelegyhez 720 g elaint (olajsavat) és 720 g polietilénglikolt (Mn=300) mérünk. Ezt követően a reakcióelegyet 140 °C hőmérsékletre melegítjük, és 50 percen keresztül ezen a hőmérsékleten tartjuk.
A fenti eljárással fehéressárga színű, instabil, szilárd részeket is tartalmazó adalékkompozíciót nyerünk, amely hűtő-kenő folyadék előállítására nem alkalmas.
D példa
Az „A” példában leírt keverőbe bemérünk 820 g olyan etanol-amin-elegyet, amely 50,0 tömeg% monoetanol-amint és 50 tömeg% trietanol-amint tartalmaz, majd gyenge nitrogénárammal inertizáljuk a reakcióelegyet. Az inért légtér kialakítása után az elegyet 130±2 °C hőmérsékletre melegítjük, és ezen a hőmérsékleten négy egyenlő részletben 60 perces időközökben 300 g bórsavat adagolunk hozzá. Az utolsó adag bórsav beadagolása után 60 perccel a reakcióelegyet 140±2 °C hőmérsékletre melegítjük, és ezen a hőmérsékleten tartjuk 180 percen keresztül. A reakcióidő letelte után az elegyhez 720 g elaint és 720 g hexilénglikolt adunk, majd 140 °C hőmérsékletre melegítjük fel, és 60 percen keresztül ezen a hőmérsékleten tartjuk.
A fenti eljárással világossárga színű, stabil, hűtőkenő folyadék előállítására alkalmas adalékkompozíciót nyerünk, melynek jellemzői:
savszám: 125,0 mg KOH/g elszappanosítási szám: 170,0 mg KOH/g
Vk40°C: 198,4 mm2/s bórtartalom: 2,51 tömeg% nitrogéntartalom: 4,5 tömeg%.
E példa
Az „A” példában leírt készülékbe bemérünk 4,53 mól 2-amino-l-butanolt és 2,65 mól trietanolamint, és nitrogénnel inertizáljuk a reakcióelegyet, majd hozzámérünk kálium-etanolát-katalizátort, melyet úgy állítunk elő, hogy 15,0 ml etil-alkoholban hűtés közben feloldunk 10,1 g kálium-hidroxidot.
Ezt követően a reakcióelegyet 3-5 °C/perc fűtési sebességgel 115±2 °C hőmérsékletre melegítjük fel. Ezen a hőmérsékleten hozzáadjuk a szükséges 3,66 mól bórsav felét két egyenlő részben 30 percenként, majd a második adagolás után 30 perccel a hőmérsékletet 125 ±2 °C értékre emeljük fel, és ezen a hőmérsékleten adagoljuk hozzá a bórsav második felét. Ezt követően a reakcióelegy hőmérsékletét 1 órán keresztül 125 °C értéken tartjuk, majd felemeljük 140±2 °C értékre, és ezen a hőmérsékleten reagáltatjuk 2 órán át. A reakcióidő letelte után a reakcióelegyhez mérünk 700,0 g repceolaj5
HU 218 901 Β zsírsavat (kereskedelmi forgalomban kapható minőség) és 700,0 g hexilénglikolt. Az elegyet 145 °C hőmérsékletre melegítjük, és 40 percen keresztül ezen a hőmérsékleten tartjuk.
A fenti eljárással sötétbarna, stabil, hűtő-kenő folya- 5 dék előállítására alkalmas adalékkompozíciót nyerünk, amelynek jellemzői:
savszám: 95 mg KOH/g elszappanosítási szám: 168 mg KOH/g
Vk40°C: 185 mm1 2/s, 10 de további felhasználásra a sötét színe miatt nem tartjuk alkalmasnak.
F példa
Az „A” példában leírt készülékbe bemérünk 400 g 15 monoetanol-amint, 395 g trietanol-amint, és 7 g ptoluolszulfonsavat, majd nitrogénes öblítés után a reakcióelegyet 110±2 °C hőmérsékletre melegítjük 3-5 °C/perc fűtési sebességgel. Majd 110 °C hőmérsékleten és atmoszferikus nyomáson négy egyenlő részlet- 20 ben 50 percenként 594,0 g trimetil-borátot adagolunk hozzá. Az utolsó adag trimetil-borát beadagolása után 30 perccel a reakcióelegyet 135±2 °C hőmérsékletre melegítjük, és ezen a hőmérsékleten tartjuk 180 percen keresztül. A reakcióidő letelte után az elegyhez mérünk 25 708,0 g elaint (olajsavat) és 708,0 g hexilénglikolt, és a reakcióelegyet 140 °C hőmérsékletre melegítjük, és ezen a hőfokon tartjuk 30 percen keresztül. A kész vegyületet lehűtjük.
A fenti eljárással világossárga színű, stabil, biosta- 30 bil hűtő-kenő folyadék előállítására alkalmas adalékkompozíciót nyerünk, amelynek jellemzői:
savszám: 109,0 mg KOH/g
elszappanosítási szám: 143,0 mg KOH/g
Vk40°C: 105 mm2/s
bórtartalom: 2,42 tömeg%
nitrogéntartalom: 5,53 tömeg%.
A fenti példákban előállított adalékkompozíciók kö-
zül előnyösen alkalmazhatók biostabil hűtő-kenő folyadék előállítására azok a bórsav-amin kondenzációs vegyületek, amelyek jellemzői a következők:
külső:
szín:
savszám:
elszappanosítási szám: viszkozitás Vk 40 °C: nitrogéntartalom:
fényes, áttetsző világossárga 95-125 mg KOH/g 145-175 mg KOH/g 100-120 mm2/s 5,4-5,6 tömeg%, valamint a szerkezete infravörös spektrográfiás vizsgálat alapján azonos a mellékelt ábrán látható felvétellel meghatározott szerkezettel.
1. példa tömeg% „A” példa szerinti bórsav-amin kondenzációs vegyületet,
4,0 tömeg% aril-szulfonamido-karbonsav-dime- 55 til-amino-propil-amin-sót,
5,0 tömeg% zsíralkohol-poliglikolétert (zavarosodáspont: 51-65 °C),
3,5 tömeg% polipropilénglikolt (Ms=600),
4,0 tömeg% 13-15 szénatomos alkoholt, 60
12,0 tömeg% ásványolaj-fínomítványt (viszkozitás 40 °C-on, 14 mm2/s, CA (IR, Brandes)=10%),
19,5 tömeg% ivóvizet tartalmazó kompozíciót állítunk elő a megadott komponensek összekeverésével.
2. példa tömeg% „B” példa szerinti bórsav-amin kondenzációs vegyületet,
2,0 tömeg% arilszulfonamido-karbonsav-dietilamino-propil-amin-sót,
8,0 tömeg% zsíralkohol-poliglikolétert (zavarosodáspont: 85-95 °C),
5,0 tömeg% polipropilénglikolt (Ms=750),
2,0 tömeg% 13-15 szénatomos alkoholt,
6.5 tömeg% nafténes típusú ásványolaj-fmomítványt (V/40 °C: - 10 mm2/s),
16,0 tömeg% ivóvizet,
0,5 tömeg% szilikon típusú habzásgátlót tartalmazó kompozíciót állítunk elő a megadott komponensek összekeverésével.
3. példa
50,0 tömeg% „D” példa szerinti bórsav-amin kondenzációs vegyületet,
1.5 tömeg% aril-szulfonamido-karbonsav-dimetil- amino-propil-amin-sót,
2,0 tömeg% zsíralkohol-poli(glikol-éter)-t (zavarosodáspont: 45-55 °C),
3,0 tömeg% polipropilénglikolt (Ms=550),
6,0 tömeg% 13-15 szénatomos alkoholt,
10,0 tömeg% paraffinos típusú ásványolaj-fínomítványt (V/40 °C: 16mm2/s),
26,0 tömeg% ivóvizet,
1,5 tömeg% benztriazolt tartalmazó kompozíciót állítunk elő a megadott komponensek összekeverésével.
4. példa
50,0 tömeg% „D” példa szerinti bórsav-amin kondenzációs vegyületet,
1,5 tömeg% aril-szulfonamido-karbonsav-dimetil-amino-propil-amin-sót,
2,0 tömeg% zsíralkohol-poliglikolétert (zavarosodáspont: >95 °C),
1,0 tömeg% polipropilénglikolt (Ms: 450),
7,0 tömeg% 13-15 szénatomos alkoholt,
10,0 tömeg% paraffinos típusú ásványolaj-fínomítványt (V/40 °C: 16 mm2/s),
27,0 tömeg% ivóvizet,
1,5 tömeg% benztriazolt tartalmazó kompozíciót állítunk elő a megadott komponensek összekeverésével.
A 4. példában szereplő kompozíció nem rendelkezik megfelelő kopásgátló/EP tulajdonsággal, nehéz forgácsolási műveletekhez és képlékeny alakításhoz nem alkalmazható.
Az 1 -4. példákban bemutatott kompozíciók jellemző tulajdonságait az alábbi táblázat tartalmazza:
HU 218 901 Β
Kompozíció 1. példa 2. példa 3. példa 4. példa
Jellemző (vizsgálati módszer)
stabilitás, 24 óra után 40 °C-on megfelelő kiválás- és gélesedésmentes
(szemrevételezéssel, 0 °C-on)
Emulzió (5 térfogat%/20 °nk)
Stabilitás,, cm3 krém/cm olaj (MSZ 117-90-1) 0/0 0/0 nyom/0 nyom/0
pH (MSZ 117 90-1) 9,5 9,1 9,2 9,5
habzás,, fokozat (MSz 117 90-2) korrózió/szürkeöntvény forgács, fokozat (3 térfogat%/20 °nk) 3 2 3 4
(KKVSz 0403-1) 0 1 1 1
Reichert-kopásvizsgálat
(3 térfogat%/20 °nk) (KKVSZ 0492) zajos méter 45 25 35 100
kopás, mm2 20 13 18 32
A kopásgátló tulajdonságban mutatkozó eltéréseket a Reichert-kopásvizsgálat eredményei mutatják.
Az 1., 2. és 3. példa szerinti kompozíciók alacsony zajos méter- és kopásértékeket mutatnak, míg a 4. példa szerinti kompozíció nem rendelkezik értékelhető kopásgátló tulajdonsággal.
A találmány szerinti kompozícióval végzett üzemi próbák a megmunkálási műveletek széles körében (forgácsolás, köszörülés, mélyhúzás, menetmángorlás) nagyon jó eredményeket adtak mind a szerszámkopás, mind a munkadarab felületi minőségét illetően.

Claims (11)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Univerzálisan alkalmazható, biostabil, környezetkímélő hűtő-kenő folyadékkompozíció, azzal jellemezve, hogy
    a) 40,0-70,0 tömeg% bórsav-amin kondenzációs vegyületet,
    b) 1,5-8,0 tömeg% aril- vagy alkil-szulfonamido-karbonsav-dialkil-amino-propil-amin-sót,
    c) 2,0-10,0 tömeg% zsíralkohol-poliglikolétert,
    d) 3,0-10,0 tömeg% polipropilénglikolt,
    e) 2,0-7,0 tömeg% egyenes és elágazó szénláncú
    13-15 szénatomos oxo-alkoholokból álló keveréket,
    f) 5,0-40,0 tömeg% ásványolajfinomítványt, amelynek viszkozitása 40 °C-on 10-22 mm2/s,
    g) 10,0-50,0 tömeg% vizet,
    h) 0-1,0 tömeg% szilikontartalmú vagy szilikonmentes habzásgátlót, és
    i) 0-3,0 tömeg% színesfém inhibitort (benztriazol vagy benztriazolszármazék) tartalmaz.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a zsíralkohol-poliglikoléter úgynevezett fordított oldhatósággal rendelkezik, és zavarodáspontja (5 g minta 25 cm3, 25 tömeg% vizet tartalmazó butildiglikol-oldatban) 45-95 °C között van.
  3. 3. Eljárás bórsav-amin kondenzációs vegyület előállítására, azzal jellemezve, hogy első lépcsőben alifás vagy aromás amin- és hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyületek elegyét szervetlen vagy szerves bórtartalmú vegyülettel reagáltatjuk savas vagy lúgos katalizátor
    30 jelenlétében, majd a szintézis második lépcsőjében a reakcióelegyet 10-30 szénatomos természetes vagy mesterséges karbonsavval reagáltatjuk egy oldásközvetítő jelenlétében.
  4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve,
    35 hogy alifás vagy aromás amin- és hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyületek elegyeként alifás vagy aromás amin- és hidroxilcsoportokat tartalmazó mono- és trialkanol-aminok elegyét alkalmazzuk.
  5. 5. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve,
    40 hogy szervetlen vagy szerves bórtartalmú vegyületként általában bórsavszármazékot és/vagy bórsavat alkalmazunk.
  6. 6. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy savas katalizátorként kénsavat, foszforsavat, p-to45 luolszulfonsavat, H+ formájú ioncserélő gyantát vagy természetes petróleum-szulfonsavat alkalmazunk.
  7. 7. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy lúgos katalizátorként alkálifém-hidroxidot, OHformájú ioncserélő gyantát vagy alkálifém-alkoholátot
    50 alkalmazunk.
  8. 8. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy karbonsavként telített és/vagy egyszeresen vagy többszörösen telítetlen zsírsavak, előnyösen 12-15 szénatomos telített és/vagy telítetlen természetes zsírsavak
    55 elegyét vagy egyedinek mondható szűk frakcióját, egyéb hidrogénezett vagy hidrogénezetlen növényi vagy állati eredetű zsírsavat, ezek észtereit vagy egyedi vegyületet alkalmazunk.
  9. 9. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve,
    60 hogy oldásközvetítőként glikolt, előnyösen alkiléngli7
    HU 218 901 Β költ és/vagy ezen vegyületek dimerizált, oligomerizált, polimerizált homo- vagy kopolimerjeit alkalmazzuk.
  10. 10. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás első lépcsőjét 0,1 χ 105—1,5 χ 105 Pa közötti, előnyösen 0,8 χ 105 χ 1,1 χ 105 Pa közötti nyomá- 5 són és 80-180 °C közötti, előnyösen 120-150 °C közötti hőmérsékleten valósítjuk meg, melynek során a bórtartalmú vegyületet 1-8, előnyösen 2-6 egyenlő vagy különböző részletben adagoljuk a reakcióelegybe a fenti reakció-hőmérsékleten, majd az adagolás után a 10 reakció-hőmérséklet 0-30 °C, előnyösen 0-20 °C hőmérséklettel megnöveljük, és a megváltoztatott reakció-hőmérsékleten és állandó vagy változó nyomáson tartjuk 0,5-1 órán, előnyösen 2-5 órán keresztül, majd az eljárás második lépcsőjét 100-190 °C közötti, elő- 15 nyösen 120-160 °C közötti hőmérsékleten valósítjuk meg 0,1-3 óra, előnyösen 0,2-2 óra reakcióidővel, ahol a reaktánsok mólaránya
    1:0,1-2,5:0,05-3,5:0,005-3:0-3,5, előnyösen
    1:0,1-1,5:0,1-2,0:0,02-1,8:0,1-2, a monohidroxi-amin: trihidroxi-amin: bórtartalmú vegyület : karbonsav: oldásközvetítő sorrendben.
  11. 11. Bórsav-amin kondenzációs vegyület, melynek képlete (BO3)x[(NR1R2R3j(COR4)yjz[(NHR)(COR4)vIw ahol
    R, Rb R2 és R3 jelentése 1-10 szénatomos alkilcsoport vagy 6-8 szénatomos arilcsoport,
    R4 jelentése 10-30 szénatomos alkilcsoport vagy alkenilcsoport, x értéke 0,3w-l,lw, y értéke 0,1 vagy 2, z értéke 0,2w-0,8w, v értéke 0 vagy 1, w értéke tetszőleges szám.
HU9700198A 1997-01-22 1997-01-22 Univerzális biostabil környezetkímélő hűtő-kenő folyadékkompozíció HU218901B (hu)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9700198A HU218901B (hu) 1997-01-22 1997-01-22 Univerzális biostabil környezetkímélő hűtő-kenő folyadékkompozíció

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9700198A HU218901B (hu) 1997-01-22 1997-01-22 Univerzális biostabil környezetkímélő hűtő-kenő folyadékkompozíció

Publications (4)

Publication Number Publication Date
HU9700198D0 HU9700198D0 (en) 1997-03-28
HUP9700198A2 HUP9700198A2 (hu) 1998-08-28
HUP9700198A3 HUP9700198A3 (en) 1999-12-28
HU218901B true HU218901B (hu) 2000-12-28

Family

ID=89994663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9700198A HU218901B (hu) 1997-01-22 1997-01-22 Univerzális biostabil környezetkímélő hűtő-kenő folyadékkompozíció

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU218901B (hu)

Also Published As

Publication number Publication date
HU9700198D0 (en) 1997-03-28
HUP9700198A3 (en) 1999-12-28
HUP9700198A2 (hu) 1998-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0722483B1 (en) Water soluble metal working fluids
US4253975A (en) Aqueous lubricants containing metal hydrocarbyl dithiophosphates
CN102408939A (zh) 可生物降解润滑油组合物及其制备方法
AU595226B2 (en) Hydrocarbyl-substituted acid and/or anhydride/amine terminated poly (oxalkylene) reaction products
CA2664357A1 (en) Water-soluble metal-processing agent, coolant, method for preparation of the coolant, method for prevention of microbial deterioration of water-soluble metal-processing agent, andmetal processing
TWI465560B (zh) 水性金屬加工油劑
JP2530633B2 (ja) ヒドロカルビル置換こはく酸及び/又は無水物とアミン末端付ポリ(オキシアルキレン)との反応生成物並びに同上を含む水性システム
JPH03229631A (ja) 新規な耐生分解性界面活性剤およびそれを利用する切削油配合物
JPS6183294A (ja) グリ−ス組成物
CA1294511C (en) Aqueous fluids
CN106459822B (zh) 水溶性金属加工油和金属加工用冷却剂
EP0120665A2 (en) Soluble oil cutting fluid
DE958325C (de) Schmieroelmischung
JPS62290799A (ja) 摺動面兼金属加工油剤および該摺動面兼金属加工油剤を用いた工作機械の潤滑方法
EP0523122B1 (en) Esters and fluids containing them
EP0658182B1 (de) Aminfreie kühlschmierstoffe
HU218901B (hu) Univerzális biostabil környezetkímélő hűtő-kenő folyadékkompozíció
KR102339991B1 (ko) 중성 타입 수용성 절삭유 조성물
US4956109A (en) Lubricating oil
JPH08302379A (ja) 制菌剤及び該制菌剤を含有してなる水系ならびにエマルジョン系金属加工用組成物
SE452772B (sv) Komponent till vattenspedbart metallbearbetningssmorjmedel och anvendning av komponenten i smorjmedel
JP4963531B2 (ja) 摺動面用潤滑油組成物
US2631131A (en) Stabilized compositions containing sulfurized esters of tall oil
US10988703B2 (en) Metal working fluid
CN116891780A (zh) 金属加工油剂组合物、金属加工油剂和金属加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees