Przedmiotem wynalazku jest srodek do obróbki aluminium, na podstawie oleju, stosowany do walcowania na zimno.W srodkach do walcowania aluminium na zimnojako olej stosuje sie przewaznie parafinowe oleje mineralne oniskiej lepkosci [Tarnovskij,I.J.: Csernaja Metallurgija 13 (11), 95-98 (1970);Shey, JA.: The Journal of the Institute od Metals 1-7 (1960)]. W niektórych publikacjach zaproponowano dodawanie do olejów mineralnych jako skladnika redukujacego estrów, alkoholi, kwasów lub zawierajacych tluszcze olejów mineralnych, które to substancje wskutek zwilzenia powierzchni walcowanej tasmy nadaja jej równomierny polysk [Guminski, R.D.: The Journal of the Institute of Metals, 297-303 (1961)].W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 340 194 jako dodatek zaproponowano atakty- czny polipropylen lub ataktyczny polibutylen. Wystepujacej przy walcowaniu aluminium na zimno plamistosci nie mozna bylo jednakze dotychczas usunac zadnym zemulgowanym lub zawierajacym substancje dodatkowe olejem [Izmazocsno chlazsdajuscaja zsidkoszt dlja holodnoj prokatki lisztov iz aljuminievuh szplavov, Livanov - Berszko (1969)].Celem wynalazku jest usuniecie wad znanych dotychczas srodków.Stwierdzono obecnie, ze mozna otrzymac srodek skutecznie zapobiegajacy wystepujacej przy walcowaniu aluminium na zimno plamistosci jesli do odparafinowanego rafinatu olejowego, zwanego dalej olejem podstawo¬ wym, dodaje sie oprócz znanych polimerów polepszajacych przyczepnosc, odpowiedniej czteroskladnikowej mieszaniny.Srodek wedlug wynalazku, zawierajacy 80-96%^ korzystnie 88-96% odparafinowego rafinatu olejowego o lepkosci 2-30 mm2/s (20°C) (2-30 cSt w temperaturze 20°C), zakresie wrzenia 200-350°C, korzystnie 220—340°C, temperaturze zaplonu powyzej 100°C, korzystnie 100-125°C, temperaturze krzepniecia ponizej 0°C, korzystnie od -4 do -7°C, o zawartosci siarki ponizej 0,1% wagowego, korzystnie 0,03-0,06% wagowego, liczbie kwasowej ponizej 0,1 mg KOH/g, korzystnie 0,02-0,05 mg KOH/g, i liczbie jodowej nizszej od 10 g J/100 g, korzystnie 5-8 g J/100 g, a ponadto co najmniej 0,5-15% wagowych znanego polimeru polepszajacego2 118 347 przyczepnosc, jako dodatek zawiera 1-10% wagowych, korzystnie 2-5% wagowych, czteroskladnikowej miesza¬ niny zawierajacej: a) 10-75% wagowych, korzystnie 30-50% wagowych, alifatycznego alkoholu o 9-19 ato¬ mach wegla lub mieszaniny tego rodzaju alkoholi, b) 20-60% wagowych, korzystnie 40-60% wagowych, estru utworzonego z alifatycznego kwasu karboksylowego o 1-6 atomach wegla ijednego lub kilku alifatycznych alkoholi o 9-19 atomach wegla, c) 0,1-5,0% wagowych, korzystnie 0,2-1,5% wagowego, prostolancuchowego nasyconego lub nienasyconego kwasu karboksylowego o 8-20 atomach wegla, d) 1-30% wagowych, korzystnie 1-10% wagowych, estru alkanoloaminy o ogólnym wzorze 2, w których to wzorach x oznacza liczbe calkowita od 1 do 5, Ri oznacza grupe o ogólnym wzorze 3 lub 4, gdzie y i z niezaleznie od siebie oznaczaja liczby calkowite od 4 do 20, korzystnie 8-18, R2 oznacza wodór, grupe hydroksyalkilowa o 1-5, korzystnie 2 lub 3 atomach wegla lub grupe -(CH2)xOEst, w której x stanowi liczbe calkowita od 1 do 5, korzystnie 2 lub 3, a Est oznacza grupe tworzaca ester i wywodzaca sie z nasyconego lub nienasyconego, prostolancuchowego kwasu karboksylowego o 1-20, korzystnie 10.-18 atomach wegla, zas R3 oznacza grupe o ogólnym wzorze -(CH2)xOEst odpowiadajaca grupie -(CH2)xOEst wymienionej jako znaczenie R2.Nowy srodek wedlug wynalazku jest znacznie korzystniejszy do stosowania przy walcowaniu aluminium na zimno niz znane srodki.Zdolnosc redukcyjna srodka wedlug wynalazku zmierzona na blachach aluminiowych o stopniu czystosci 99,5 (stop ALMg3) na walcarce ze zwoju przy predkosci tasmy 10 m/min przewyzszala zdolnosc redukcyjna innych znanych srodków. Oprócz tego oleje walcownicze wykazuja znaczne dzialanie EP (dzialanie extreme pressure) i dlatego nadaja sie znakomicie do obróbki aluminium.Polimerami polepszajacymi przyczepnosc moga byc korzystnie poliolefiny (np. poliizobutylen) o ciezarze czasteczkowym od 800 do 50 000, ponadto estry kwasu poliakrylowego lub polimetakrylowego (np. polimeta¬ krylan cetylu lub inne polimetakrylany alkilowe) oraz dla polepszenia przyczepnosci do metalu lub zwilzenia metalu kwasy karboksylowe o 8-20 atomach wegla.Poszczególne skladniki czteroskladnikowego ukladu substancji dodatkowych wedlug wynalazku a miano¬ wicie alkohole alifatyczne o 9-19 atomach wegla oraz ich estry z alifatycznymi kwasami kafboksylowymi o 1-6 atomach wegla stosowane juz byly pojedynczo takze dotychczas jako dodatki do srodków na podstawie olejów, przydatnych do obróbki aluminium. Zawarte w srodkach wedlug wynalazku estry siarczanowe aminoalkoholi o ogólnym wzorze 1 a ponadto sole o ogólnym wzorze 2 sa jednakze zwiazkami nowymi. Mozna je wytworzyc wtedy, gdy w obu przypadkach zwiazek o wzorze R2NR5R6, w którym R2 ma znaczenie powyzej podane a R5 i R6 oznaczaja jednakowe lub rózne grupy hydroksyalkilowe o 1—5 atomach wegla, poddaje sie w pierwszym etapie reakcji z jedno- lub dwukrotna równomolowa iloscia prostolancuchowego, nasyconego lub nienasyconego kyasu karboksylowego o 1-20, korzystnie 10-18 atomach wegla albo z mieszaninami takich kwasów karboksy- lowych w mieszaninie rozpuszczalników aromatycznych w temperaturze 75—160° C wciagu 6-8 godzin, przy czym tworzaca sie wode usuwa sie za pomoca destylacji azeotropowej.Aby wytworzyc zwiazki o ogólnym wzorze 1, uzyskany w ten sposób zwiazek o ogólnym wzorze R2R7N-/CH2/xo Est, w którym znaczenieR2, x i Est jest takie same jak wyzej podano aR7 oznacza grupe hydroksyalkilowa o 1-5 atomach wegla albo grupe o wzorze -(CH2)xOEst, poddaje sie reakcji w temperaturze 140—200 C ze zwiazkiem odpowiednim do wprowadzenia grupy Ri w ciagu 4—6 godzin, przy czym powstajaca wode usuwa sie za pomoca destylacji azeotropowej, a nastepnie rozpuszczalnik oddestylowuje sie pod zmniejszo¬ nym cisnieniem.Jesli maja byc wytworzone zwiazki o ogólnym wzorze 2 to wtedy zwiazek o wzorze R2R7N—(CH2)xOEst uwalnia sie pod zmniejszonym cisnieniem od rozpuszczalnika a nastepnie poddaje reakcji ze zwiazkiem odpowie¬ dnim do wprowadzenia grupy Ri w temperaturze 60-80°C w ciagu godziny. Podczas tej reakcji nie tworzy sie woda.W celu wytworzenia mieszaniny zwiazków najpierw wprowadza sie alkohol o 1-19 atomach wegla lub mieszanine takich alkoholi, potem rozpuszczalnik a nastepnie mieszajac dodaje sie kwasu karboksylowego o 1—6 atomach wegla. Potem dodaje sie zwiazku odpowiedniego do wprowadzenia grupy Ri. Mieszanine reakcyjna ogrzewa sie we wrzeniu w temperaturze 100-180°C wciagu 6-10 godzin a wode powstajaca jako produkt uboczny usuwa sie za pomoca destylacji azeotropowej. W koncu surowy produkt uwalnia sie pod zmniejszonym cisnieniem od rozpuszczalnika. W ten sposób mozna otrzymywac mieszaniny zwiazków o dowolnym skladzie.Estry fosforanowe, rózniace sie budowa od estrów fosforanowych o ogólnym wzorze 1, stosowano juz takze dotychczas w olejach walcowniczych. Doswiadczenia praktyczne jak równiez podane ponizej dane porów¬ nawcze wykazuja jednak, ze ani zastosowane pojedynczo alkohole alifatyczne o 9-19 atomach wegla lub ich estry z kwasami alifatycznymi o 1-6 atomach wegla ani tez srodki zawierajace oprócz alkoholi lub estrów kwasów karboksylowych równiez znane estry fosforanowe nie sa odpowiednie do usuwania plam wystepujacych118347 3 podczas walcowania aluminium na zimno. Korzystne dzialanie srodka wedlug wynalazku (brak plam) nalezy prawdopodobnie objasnic synergistycznym wzajemnym oddzialywaniem pomiedzy poszczególnymi skladnika¬ mi.W srodku wedlug wynalazku jako alkoholi alifatycznych o 9-19 atomach wegla mozna uzyc takze c/ystych zwiazków, korzystnie jednak stosuje sie mieszaniny alkoholi. Z estrów alkoholi alifatycznych o 9-19 atomach wegla i alifatycznych kwasów karboksylowych o 1-6 atomach weglajako szczególnie korzystne okaza¬ ly sie estry kwasu octowego. Takzei te estry korzystnie stosuje sie w postaci ich mieszanin.Bardzo korzystnymi przedstawicielami zwiazków o ogólnych wzorach 1 i 2 sa estry wywodzace sie z dwu- etanoloaminy oraz trójetanoloaminy. Jesli w zwiazkach tych obie grupy R2 i R3 oznaczaja -(CH2)xOEst to poszczególne grupy Est moga byc jednakowe lub rózne.Przy wytwarzaniu srodka wedlug wynalazku mozna postepowac tak, ze skladniki dodatku tzn. alkohol alifatyczny o 9—19 atomach wegla (albo mieszanine alkoholi), ester utworzony z alkoholu alifatycznego o 9-19 atomach wegla i alifatycznego kwasu karboksylowego o 1-6 atomach wegla (albo mieszanine estrów), kwas karboksylowy o 8-20 atomach wegla jak tez zwiazki o ogólnych wzorach 1 lub 2 dodaje sie oddzielnie do oleju podstawowego i polimeru polepszajacego przyczepnosc ale mozliwe jest takze wytworzenie ze skladników dodat¬ ku gotowej do uzytku mieszaniny dodatków. Bardzo korzystne jest stosowanie jako dodatku mieszaniny stano¬ wiacej produkt trójetapowej reakcji przebiegajacej wjednym naczyniu, która to mieszanina zawiera poszczególne skladniki w z góry zadanym stosunku.Srodek wedlug wynalazku objasniony jest blizej na podstawie nastepujacych przykladów. Przyklady nie ograniczaja zakresu ochrony wynalazku.Przyklad I. Przez zmieszanie poszczególnych skladników wytwarza sie srodek o nastepujacym skla¬ dzie: 95% wagowych oleju podstawowego. Lepkosc 3,8 mm2/sek w temperaturze 20°C; zakres wrzenia 230-310°; temperatura zaplonu 110°C; temperatura krzepniecia: —3°C; zawartosc siarki 0,07% wagowego; liczba kwasowa: 0,07 mg KOH/g; liczba jodowo-bromowa 8,4 g J/100 g, 1,6% wagowych poliizobutylenu o ciezarze czasteczkowym 5000, 1% wagowy mieszaniny alifatycznych n-alkoholi o 10-18 atomach wegla, 1 *57c wagowego zestryfikowanej kwasem octowym mieszaniny alifatycznych n-alkoholi o 10-18 atomach wegla, 0.5% wagowego zwiazku o ogólnym wzorze 1, w którym x= 2,Rj = -S02-0-(CH2)12-CH3, R2 = R3 = -(CH2)2OCO(CH2)10-CH3, 0,4% wagowego kwasu stearynowego.Przyklad II. Przez zmieszanie poszczególnych skladników wytwarza sie srodek o nastepujacym skladzie: 88% wagowych oleju podstawowego. Lepkosc 4,72 mm2/sek w temperaturze 20°C; zakres wrzenia 246—327°C; temperatura zaplonu 125°C; temperatura krzepniecia —7°C; zawartosc siarki: 0,04% wagowego; liczba jodowo-bromowa 7,2 g J/100 g; liczba kwasowa 0,02 mg KOH/g, 3% wagowe poliizobutylenu o ciezarze czasteczkowym 10 000, 3% wagowe mieszaniny alifatycznych n-alkoholi o 12-14 atomach wegla, 3% wagowe mieszaniny estrów, utworzonej z alifatycznych n-alkoholi o 12-14 atomach wegla i kwasu propionowego, 1% wagowy zwiazku o ogólnym wzorze 1, w którym x = 2, R2 = H, R3 = -(CHafc-OCO-CCHa), !-CH3 i R{ = -P(=0)[0-(CH2)8-CH3]2 (wzór 4, gdzie y = z = 8) 2% wagowe kwasu dodecylowego.Przyklad III. Miesza sie ze soba nastepujace skladniki; 88% wagowych oleju podstawowego. Lepkosc 6,1 mm2/sek w temperaturze 20°C; zakres wrzenia 240-335°C; temperatura zaplonu 130°C; temperatura krzepniecia - 10°C; zawartosc siarki 0,08% wagowego; liczba kwasowa 0,05 mg KOH/g; liczba jodowo-bromowa 9,01 g J/100 g, 3% wagowe polimetakrylanu alkilu o ciezarze czasteczkowym 50 000,4 118 347 8% wagowych mieszaniny produktów, wytworzonej w trójetapowej reakcji z 1 mola mieszaniny alkoholi o 10-19 atomach wegla, 0,04 mola kwasu fosforowego, 0,5 mola kwasu octowego i 0,1 mola estru dwuetanoloaminy i kwasu olejowego.Ta mieszanina produktów zawiera poszczególne skladniki w nastepujacym stosunku: 45% wagowych mieszaniny alkoholi alifatycznych o 10-19 atomach wegla; 48% wagowych zestryfikowanej kwasem octowym mieszaniny alifatycznych n-alkoholi o 10-19 atomach wegla; 7% wagowych mieszanych estrów dwuetanoloaminy z kwasem olejowym i fosforanem dwualkilowym o 10-19 atomach wegla, 1% wagowy kwasu olejowego.Przyklad IV. Miesza sie ze soba nastepujace skladniki: 95% wagowych oleju podstawowego. Lepkosc 5,13 mm2/sek w temperaturze 20°C; zakres wrzenia 250—340°C; temperatura zaplonu 127°C; temperatura krzepniecia - 5°C; zawartosc siarki 0,05% wagowego; liczba kwasowa 0,08 mg KOH/g; liczba jodowo-bromowa: 6,7 g J/100 g, 2^ wagowe poliizobutylenu o ciezarze czasteczkowym 1000, 1% wagowy mieszaniny alifatycznych n-alkoholi o 10—18 atomach wegla, 1% wagowy zestryfikowanej kwasem octowym mieszaniny alifatycznych n-alkoholi o 10-18 atomach wegla, 0,5% wagowego zwiazku o ogólnym wzorze 2, w którym x = 2,R2 = R3 = -(CH2)20-oleil, Ri = -S020-(CH2)12-CH3, 0,5% wagowego kwasu olejowego.Przyklad V. Miesza sie ze soba nastepujace skladniki: 80% wagowych oleju podstawowego. Lepkosc 2 mm2/sek w temperaturze 20°C; temperatura wrzenia 200°C; temperatura zaplonu 100°C; temperatura krzepniecia - 12°C; zawartosc siarki 0,03% wagowego; liczba kwasowa 0,02 mg KOH/g; liczba jodowo-bromowa 5 g J/100 g, 12% wagowych mieszaniny produktów, wytworzonej w trójetapowej reakcji z 1 mola mieszaniny alkoholi o 10-18 atomach wegla, 0,06 mola kwasu fosforowego, 0,6 mola kwasu octowego i 0,2 mola dwuestru trójetanoloaminy z kwasem stearynowym.Mieszanina produktów zawiera poszczególne skladniki w nastepujacym stosunku: 40% wagowych mieszaniny alifatycznych n-alkoholi o 10-18 atomach wegla. 45% wagowych zestryfikowanej kwasem octowym mieszaniny alifatycznych n-alkoholi o 10-18 atomach wegla; 5% wagowych estru trójetanoloaminy utworzonego 2 molami kwasu stearynowego i 0,5 mola siarczanu jednooktylowego, 3% wagowe polimetakrylanu alkilu o ciezarze czasteczkowym 10 000, 5% wagowych kwasu oktadecenowego.Przyklad VI. Miesza sie ze soba nastepujace skladniki: 96% oleju podstawowego. Lepkosc 30 mm2 /sek w temperaturze 20°C; temperatura wrzenia 350°C, temperatura zaplonu 140°C, temperatura krzepniecia 0°C; zawartosc siarki 0,1% wagowego; liczba kwasowa 0,1 mg KOH/g; liczba jodowo-bromowa 10 g J/100 g. 1% wagowy poliizobutylenu o ciezarze czasteczkowym 5 000, 0,9% wagowego alkoholu laurylowego, 1% wagowy estru alkoholu laurylowego i kwasu maslowego, 1% wagowy zwiazku o ogólnym wzorze 2, w którym R2 = -(CH2)2 0H,R3 = -(CH2)20-stearoil, Rl =-S02-0-(CH2)17-CH3, 0,1% wagowego kwasu palmitynowego.118347 5 Srodek wedlug wynalazku porównano z róznymi znanymi srodkami porównawczymi. W próbach porówna¬ wczych walcowano aluminium o czystosci 99,5 na walcarce ze zwoju z predkoscia tasmy 10 m/min. Wyniki zesta¬ wiono w ponizszej tablicy: | Srodek Wedlug przykladu I Wedlug przykladu II Wedlug przykladu III Wedlug przykladu IV Wedlug przykladu V | Wedlug przykladu VI BL3A Gerove (zawie¬ rajacy polimery, wytwarzany w NRD) A65/4 (producent: | Shell, zawiera eter) Genrex 24 (producent: Mobii, zawiera estry, e tery, ester kwasu fos¬ forowego i polimer) Somentor P44 (produ¬ cent: Esso, zawiera etery i polimer) Tworzenie sie brunatnych plam przed starzeniem nie ma nie ma nie ma nie ma nie ma nie ma slabe tworzenie sie plam srednie tworzenie sie plam silne tworzenie sie plam silne tworzenie sie plam Ipo starzeniu * nie ma nie ma nie ma nie ma nie ma nie ma srednie tworzenie sie plam silne tworzenie sie plam | slabe tworzenie sie plam alne tworzenie 1 sie plam | * Starzenie przeprowadza sie poddajac okreslona ilosc substancji odparowaniu do polowy jej objetosci w otwartym naczyniu szklanym w suszarce w temperaturze 110°C.Zastrzezenie patentowe Srodek do obróbki aluminium, na podstawie oleju, stosowany do walcowania na zimno, zawierajacy 80-96% wagowych odparafinowanego rafinatu olejowego o lepkosci 2-30 mm2 (s/20°C), zakresie wrzenia 200-350°C, temperaturze zaplonu powyzej 100°C, temperaturze krzepniecie ponizej 0°C, o zawartosci siarki ponizej 0,1% wagowego, liczbie kwasowej ponizej 0,1 mg KOH/g, liczbie jodowo-bromowej ponizej 10 g/100 g, a ponadto 0,5-15% wagowych znanego polimeru polepszajacego przyczepnosc, znamienny t y m, ze jako dodatek zawiera 1-10% wagowych czteroskladnikowej mieszaniny zlozonej z 10-75% wagowych alifatycznego alkoholu o 9-19 atomach wegla lub mieszaniny tego rodzaju alkoholi, 20-60% wagowych estru utworzonego z alifatycznego kwasu karboksylowego o 1-6 atomach wegla i jednego lub kilku alkoholi alifatycznych o 9-19 atomach wegla, 0,1-5,0% wagowych prostolancuchowego nasyconego lub nienasyconego kwasu karboksylowego o 8—20 atomach wegla, 1-30% wagowych estru alkanoloaminy o ogólnym wzorze 1 lub soli estru alkanoloaminy o ogólnym wzorze 2, w których to wzorach x oznacza liczbe calkowita od 1 do 5, Rx oznacza grupe o ogólnym wzorze 3 lub 4, gdzie y i z niezaleznie od siebie oznaczaja liczby calkowite od 4 do 20, R2, oznacza wodór, grupe hydroksyalkilowa o 1-5 atomach wegla albo grupe -(CH2)xOEst, w której x stanowi liczbe calkowita od 1 do 5, a £st oznacza grupe tworzaca ester i wywodzaca sie z nasyconego lub nienasyconego prostolancuchowego kwasu karboksylowego o 1-20 atomach wegla, zas R3 oznacza grupe o ogólnym wzorze -(CH2)xOEst odpowia¬ dajaca grupie -(CH2)xOEst. wymienionej jako znaczenie R2.118 347 R2-N-(CH2)v-0Ri R3 Wzór 1 H R2-N+-(CH2)X-0H.0R7 R3 Wzór 2 -S02-0-(CH2)y-CH3 Wzór 3 0-(CH2)y-CH3 PO ^0-(CH2)z-CH3 Wzór 4 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL