PL146136B1 - Oil-based concentrate of cutting fluid - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest koncentrat olejowy przeznaczony do sporzadzania emulsji wodnej spelniajacej funkcje czynnika zmniejszajacego sily tarcia pomiedzy narzedziem skrawajacym a powierzchnia obrabiana /efekt smarnocelowy/ oraz odbierajacego nadmiar wydzielajacego sie w trakcie procesu ciepla /efekt chlodzacy/* Znane sa przypadki stosowania do tego cela srod¬ ków, w których podstawowym skladnikiem jest olej róznego pochodzenia, srodków o zmniejszonej ilosci oleju,, tzw. pólsyntetyków oraz srodków pozbawionych oleju tzw, syntetyków.Najbardziej rozpowszechnionymi sa nadal pierwsze z wymienionych, zawierajace obok oleju szereg skladników odpowiedzialnych za nadanie wytwarzanej emulsji odpowiedniej stabilnosci, trwalosci, smainosci, wlasnosci przeciwzuzyciowych, antykorozyjnych i biostatycznych* Najczesciej w charakterze emulgatorów stosuje sie substancje anionowe lacznie z niejono¬ wymi lub oddzielnie* Mozna tu wymienic alkllobenzenosulfoniany, alkilosulfonlany, sulfonowa¬ ne zwiazki naftenowe, addukty tlenku etylenu do alkilofenoli, alkoholi tluszczowych i kwasów tluszczowych. Jako inhibitor korozji zwykle wprowadzany jest azotyn sodu. Spotyka sie tez w poszczególnych preparatach inne dodatki funkcyjne, z których wymienic nalezy trójetanolo- aminy, glikole, pollglikole. polifosforany, benzotriozol itp.Do szlifowania metali zelaznych wedlug opisu patentowego PRL nr 75 848 zaproponowano chlodziwo zawierajace 16.6* wagowych trójetanoloaminy, 55% wagowych glikolu etylenowego lub propylenowego, 27.5-27.6% wagowych wody. 0,7-0,8% wagowych produktu kondensacji tlenku ety¬ lenu 1 bromku laurylopirydyniowego* Wedlug opisu patentowego PRL nr 80 466 emulsja wodna jest zlozona z etoksylowanego monoo- leflnianu pentaerytrytu w ilosci 0,2 do 4% wagowych mieszaniny inhibitorów korozji w postaci trójetanoloaminy i azotynu sodu w ilosci 0,2 do 5% wagowych oraz do 100% wagowych emulejl wody 1 oleju.2 146 136 Znana jest ciecz zawierajaca rozpuszczalne w wodzie sole aminowe kwasów arylosul- fonoamidoalkilenokarboksylowych i rozpuszczalne w wodzie polladdukty tlenku etylenu i propylenu /opis patentowy PRL nr 83394/ Znane emulsje wodne charakteryzuja sie ograniczona trwaloscia w czasie eksploatacji wywolujaca spadek smamosci obnizenie wlasnosci antykorozyjnych, podatnosc na rozklad biologiczny oraz destabilizacje ukladu. Niewielka poprawe stabilnosci uzyskano przez wprowadzenie nowego typu emulgatora o slabych wlasnosciach kationowych.I tak wedlug opisu patentowego PRL nr 116887 eraulsujna ciecz obróbkowa do wiórowej i bezwiórowej obróbki stali, zeliwa i metali kolorowych zawiera w swoim skladzie 0,5 - 50g/dnr zwiazków z grupy dwuetylowanych amin tluszczowych, 1-100g/dnr odaromatyzowanych •i weglowodorów parafinowych i /lub naftenowych/ 0,001-10 g/dur zwiazków heterocyklicznych z atomami azotu i siarki oraz 0,0001-1 g/dur czwartorzedowych soli amoniowych z chlorow¬ cami* Podobnie z opisu patentowego PRL nr 129196 znana jest emulsja wodna do obróbki me¬ tali, zlozona z 0,5-5,0 czesci wagowych oleju, 0,02-1,2 czesci wagowych soli kwasów tluszczowych z oksyetylowanymi aminami 1 zmiennych ilosci, zaleznie od rodzaju, inhibi¬ torów korozji* Uzyskany stopien wzrostu trwalosci emulsji byl niewystarczajacy, tym bardziej ze zmniejszeniu ulegla zdolnosó zmywajaca powierzchni obrabianej oraz odpornosc na korozje w czasie eksploatacji* Celem wynalazku bylo opracowanie takiego koncentratu, który gwarantuje lepsze wlas¬ nosci eksploatacyjne od dotychczas znanych a ponadto posiada odpowiednio dobrany biocyd tj. dodatek zabezpieczajacy przed rozwojem zycia biologicznego w emulsji przedluzajacy efektywny czas pracy chlodziwa* Istota wynalazku polega na opracowaniu koncentratu smarujaco-chlodzacego na bazie oleju mineralnego, emulgatora, oksyetylenowanych kwasów tluszczowych i azotynu sodowego, skladajacego sie z 20-25• korzystnie 23 czesci wagowych emulgatora, 2-4 korzystnie 4 czesci wagowych soli sodowej sulfobursztynianu 2-etyloheksylowego, 0,5-2, korzystnie 2 czesci wagowych oksyetylenowanych kwasów tluszczowych, 1-2 korzystnie 1,5 czesci wago¬ wych azotynu sodu w formie nasyconego roztworu wodnego i oleju w uzupelnieniu do 100 czesci wagowych oraz biocydu w ilosci 0,1 - 5, korzystnie 2-3 czesci wagowych na 100 czesci wagowych calej kompozycji.Jako emulgatora w skladzie koncentratu uzyto kompozycji skladajacej sie z 35-40, korzystnie 38 czesci wagowych aminy o dlugosci lancucha weglowodorowego CQ-Cpj zoksyety- lowanej 3-7, korzystnie 5 molami tlenku etylenu, 20-25 korzystnie 24 czesci wagowych kwasu tluszczowego nienasyconego, korzystnie oleinowego, 20-25 korzystnie 24 czesci wa¬ gowych mieszaniny etanoloemin o skladzie 35-55, korzystnie 40 czesci wagowych trójeta- noloaminy, 55-65, korzystnie 60 czesci wagowych dwuetanoloaminy, 0,1-10 czesci wagowych monoetanoloaroiny i 12-15, korzystnie 14 czesci wagowych glikolu etylenowego.W charakterze biocydu, srodka nie dopuszczajacego do rozwoju flory bakteryjnej, grzybów i plesni w emulsji obiegowej zastosowano pochodne morfoliny, izomery tlazolinowe z heteroatomami Cl,Br,J,N,S, mieszanine 1,2-benzoizotiezolin-3 - onu z produktami konde¬ nsacji alkanoloamin z aldehydem mrówkowym* Uzycie w kompozycji wedlug wynalazku emulgatora o przedstawionym skladzie powoduje lepsza trwalosc emulsji oraz poprawe wlasnosci antykorozyjnych. Uzycie natomiast soli sodowej sulfobursztynianu 2-etyloheksylowego lacznie z oksyetylatami kwasów tluszczowych poprawia w sposób widoczny wlasnosci myjaco odtluszczajace.Zastosowanie azotynu sodu jako dodatku antykorozyjnego, wspóldzialajacego w skladzie kompozycji z dwuetanoloamina pozwala uzyskac zadawalajaca ochrone korozyjna. Wynosi ona wedlug Herbeta O/o-o/ do 0/1-1/ na wszelkich materialach zelaznych, jak stale, zeliwa 1 stopy.3 146 136 W trakcie badan nieoczekiwanie stwierdzono istnienie synergizmu pomiedzy skladnikami aktywnymi ukladu emulgatora a mieszanina 1,2 benzolzotiazolin - 3-onu 1 produktami kon¬ densacji alkanoloamin z aldehydem mrówkowym /triazyny/, objawiajacego sie znaczna obnizka niezbednego stezenia biocydu w emulsji. Pozwolilo to obnizyc prawie pieciokrotnie efektywna dawke srodka aktywnego w porównaniu z innymi srodkami biobójczymi.Przyklad I. Do mieszalnika, w którym podgrzano przy mieszaniu 65,5% wagowych oleju mineralnego, wprowadzono w temperaturze okolo 70-80°C 21% wagowych emulgatora, nas¬ tepnie 4% wagowych plynnej soli sodowej sulfobursztynianu 2-etyloheksylowego i 2% wagowych oksyetowanych kwasów tluszczowych* Nastepnie po ich zhomogenizoweniu obnizono temperature do okolo 40 C i wprowadzono 1,5% wagowego azotynu sodu wraz z 3% wagowymi wody* Na zakonczenie wdozowano 3% wagowe pochodnej morfoliny w przeliczeniu na cala poprze¬ dnio zestawiona kompozycje. Po 2-3 godzinach mieszania uzyskano produkt stabilny o naste¬ pujacych podstawowych wlasnosciach: - stabilnosc 5% emulsji na wodzie o twardosci 15°N - dobra; - korozja 5% emulsji na wodzie destylowanej metoda Herberta 0/0-0/; - smarnosó 5% emulsji oznaczona na mlynie 4-kulowym Stonhope Seta obciazenie zespawania - 156 deN; - trwalosc 5% emulsji w czasie eksploatacji w porównaniu do ErauIgo1u ES: pod wzgledem od¬ pornosci na korozje - 25% wyzsze; pod wzgledem odpornosci na skazenie flora bakteryjna - 2*3 krotne.Przyklad II. Do sporzadzenia koncentratu olejowego uzyto wedlug metodyki przedstawionej w przykladzie I 61,5% wagowych oleju, 25% wagowych emulgatora, 4% wagowych soli sodowej sulfobursztynianu 2-etyloheksylowego, 2% wagowych oksyetylowanych kwasów tluszczowych, 1,5% wagowych azotynu sodu 1 3% wagowych wody. Nastepnie do tak sporzadzo¬ nej mieszaniny wprowadzono 2% wagowe /w odniesieniu, ze sklad wczesniej zestawiony stano¬ wi 100% wagowych pochodnej morfoliny/.Wazniejsze wlasnosci produktu przedstawialy sie jak ponizej: stabilnosc 5% emulsji na wodzie o twardosci 15°N - b.dobra; korozja 5% emulsji na wodzie destylowanej metoda Herberta - 0/0-0/; korozja 5% emulsji na wodzie o twardosci 15°N metoda Herberta - 0/0-1/; - smarnosó 5% emulsji na mlynie 4-kulowym obciazenie zespawana - 151 deN; - trwalosc 5% emulsji w czasie eksploatacji w porównaniu do Emulgolu ES; biorac pod uwage korozje - 30% wyzsza; biorac pod uwage odpornosc na skazenie biologiczne - 2-krotnie wyzsze, lepsza zmywalnosc o okolo 50% w porównaniu do chlodziw na bazie emulgatorów kationowych.Przyklad III. Po sporzadzeniu zgodnie z parametrami przykladu I koncentratu zlozonego z 63,5% wagowego oleju mineralnego, 23% wagowych emulgatora. 4% wagowe soli sodowej sulfobursztynianu 2-etyloheksylowego, 2% wagowe oksyetylowanych kwasów tluszczo¬ wych, 1,5% wagowych azotynu sodu oraz z 3% wagowych wody wprowadzono do niego 2% wagowe 1,2-benzoizotiozolin - 3-onu zmieszanego z produktami reakcji kondensacji alkanoloamin z aldehydem mrówkowym.Otrzymany produkt charakteryzowal sie nastepujacymi parametrami: stabilnosc 5% emulsji na wodzie o twardosci 15°N - b.dobra; korozja 5% emulsji na wodzie o twardosci 15°N - 0/1-1/; smarnosó 5% emulsji na wodzie destylowanej na mlynie 4-kulowym: obciazenie zeepe- wania - 159 daN; trwalosc 5% emulsji w czasie eksploatacji w porównaniu do Emulgolu ES, w zakresie korozji - 25% wyzsze; w zakresie odpornosci na skazenie biologiczne, 3,5 kro¬ tnie wyzsze;zmywalnosc w porównaniu do innych chlodziw na emulgatorach kationowych - okolo 40% lepsza.Zastrzezenia patentowe 1. Olejowy koncentrat smarujaco-chlodzacy do obróbki skrawaniem metali, zawierajacy emulgator kationowy, oksyetylenowane kwasy tluszczowe, azotyn sodu i olej mineralny, znamienny tym, ze sklada sie z 20-25 czesci wagowych emulgatora o slabym charakterze kationowym, 2-4 czesci wagowych soli sodowej sulfobursztynianu 2-etyloheksy-4 146 136 lowego, 0,5-2 czesci wagowych oksyetylenowanych kwasów tluszczowych, 1-2 czesci wagowych azo¬ tynu sodu w formie nasyconego roztworu wodnego i oleju mineralnego stanowiacego uzupelnienie do 100 czesci wagowych oraz biocydu w ilosci 0f1-5 czesci wagowych na 100 czesci wagowych ca¬ lej kompozycji, przy czym emulgator sklada sie z 35-40 czesci wagowych aminy, o dlugosci lan¬ cucha weglowodorowego CQ-C24 zoksyetylcwanej 3-7 molami tlenku etylenu. 20-25 czesci wagowych kwasu tluszczowego nienasyconego, korzystnie oleinowego, 20-25 czesci wagowych mieszaniny eta- noloamin zlozonej z 55-65 czesci wagowych dwuetanoloamlny, 35-55 czesci wagowych trójetanolo- aminy oraz 12-15 czesci wagowych glikolu etylenowego, zas w charakterze biocydu zawiera po¬ chodne morfoliny, izomery tiazolinowe z róznymi heteroatomami Cl, Br, J, N, S, mieszanine 1,2-benzoizotiazolin-3-onu z produktami kondensacji alkanoloamin z aldehydem mrówkowym, 2. Olejowy koncentrat wedlug zastrz.1, znamienny tym, ze sklada sie z 23 czesci wagowych emulgatora, 4 czesci wagowych eoli sodowej sulfobursztynienu 2-etyloheksy- lowego, 2 czesci wagowych oksyetylenowanych kwasów tluszczowych, 1,5 czesci wagowych azo¬ tynu sodu w formie nasyconego roztworu wodnego i oleju w uzupelnieniu do 100 czesci wa¬ gowych oraz biocydu w ilosci 2-3 czesci wagowych na 100 czesci wagowych calej kompozycji, przy czym emulgator sklada sie z 38 czesoi wagowych aminy o dlugosci lancucha weglowodo¬ rowego Ca-C24, zokeyetylowanej 5 molami tlenku etylenu, 24 czesci wagowych kwasu oleino¬ wego, 24 czesci wagowych mieszaniny etanoloamin o skladzie 40 czesci wagowych trójetano- loaminy, 60 czesci wagowych dwuetanoloamlny, 0,1 - 10 czesci wagowych mono etanoloamlny i 14 czesci wagowych glikolu etylenowego.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Ona 400 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Olejowy koncentrat smarujaco-chlodzacy do obróbki skrawaniem metali, zawierajacy emulgator kationowy, oksyetylenowane kwasy tluszczowe, azotyn sodu i olej mineralny, znamienny tym, ze sklada sie z 20-25 czesci wagowych emulgatora o slabym charakterze kationowym, 2-4 czesci wagowych soli sodowej sulfobursztynianu 2-etyloheksy-4 146 136 lowego, 0,5-2 czesci wagowych oksyetylenowanych kwasów tluszczowych, 1-2 czesci wagowych azo¬ tynu sodu w formie nasyconego roztworu wodnego i oleju mineralnego stanowiacego uzupelnienie do 100 czesci wagowych oraz biocydu w ilosci 0f1-5 czesci wagowych na 100 czesci wagowych ca¬ lej kompozycji, przy czym emulgator sklada sie z 35-40 czesci wagowych aminy, o dlugosci lan¬ cucha weglowodorowego CQ-C24 zoksyetylcwanej 3-7 molami tlenku etylenu. 20-25 czesci wagowych kwasu tluszczowego nienasyconego, korzystnie oleinowego, 20-25 czesci wagowych mieszaniny eta- noloamin zlozonej z 55-65 czesci wagowych dwuetanoloamlny, 35-55 czesci wagowych trójetanolo- aminy oraz 12-15 czesci wagowych glikolu etylenowego, zas w charakterze biocydu zawiera po¬ chodne morfoliny, izomery tiazolinowe z róznymi heteroatomami Cl, Br, J, N, S, mieszanine 1,2-benzoizotiazolin-3-onu z produktami kondensacji alkanoloamin z aldehydem mrówkowym,
2. 2. Olejowy koncentrat wedlug zastrz.1, znamienny tym, ze sklada sie z 23 czesci wagowych emulgatora, 4 czesci wagowych eoli sodowej sulfobursztynienu 2-etyloheksy- lowego, 2 czesci wagowych oksyetylenowanych kwasów tluszczowych, 1,5 czesci wagowych azo¬ tynu sodu w formie nasyconego roztworu wodnego i oleju w uzupelnieniu do 100 czesci wa¬ gowych oraz biocydu w ilosci 2-3 czesci wagowych na 100 czesci wagowych calej kompozycji, przy czym emulgator sklada sie z 38 czesoi wagowych aminy o dlugosci lancucha weglowodo¬ rowego Ca-C24, zokeyetylowanej 5 molami tlenku etylenu, 24 czesci wagowych kwasu oleino¬ wego, 24 czesci wagowych mieszaniny etanoloamin o skladzie 40 czesci wagowych trójetano- loaminy, 60 czesci wagowych dwuetanoloamlny, 0,1 - 10 czesci wagowych mono etanoloamlny i 14 czesci wagowych glikolu etylenowego. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Ona 400 zl PL