PL151006B1

PL151006B1 - Ciecz do obróbki metali

Info

Publication number: PL151006B1
Application number: PL26647287A
Authority: PL
Priority date: 1987-06-26
Filing date: 1987-06-26
Publication date: 1990-07-31
Also published as: PL266472A1

Description

OPIS PATENTOWY

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nr-—

Zgłoszono: 06 26 /P· 26647 2/

Pierwszeństwo fcL ΝIA

Ur-rędu Patentowego W. ej |Ηί.»·ς»:· hu»*·!

Int. Cl.⁵ C10M 141/08

Zgłoszenie ogłoszono: 89 ⁰¹ 05

Opis patentowy opublikowano: 1990 12 31

Twóroa wynalazku: Stanisław Szczepaniak:

Uprawniony z patentu: Stanisław Szczepaniak, Kielce /Polska/

CIECZ DO OBRÓBKI METALI

Przedmiotem wynalazku jest ciecz do obróbki metali, przeznaczona do stosowania do wiórowej lub bezwiórowej obróbki metali.

Znane jest stosowanie do wiórowej i bezwiórowej obróbki metali emulsyjnych chłodziw, zawierających oleje mineralne parafinowe i/lub naftenowe, inhibitory korozji i anionowoczynne emulgatory. Azotyn sodu i aminy powszechnie stosowane jako inhibitory korozji podlegają różnorakim reakojom i tworzą rakotwórcze nitroaminy i nitrozaminy. Grupy sulfonowe lub siarczanowe zawarte w anionowych emulgatorach łatwo rozkładają się i produkty tego rozkładu - siarkowodór i tiole - zakwaszają chłodziwo wpływając niekorzystnie na właściwości chłodziwa.

Z opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 4 414 125 znana jest kompozycja inhibitująca korozję, która jednocześnie jest środkiem stosowanym przy wierceniu, obróbce wiórowej lub polerowaniu. W skład jej wchodzą woda, glikol, poliglikol, eter poliglikolowy, zagęszczacz do kompozycji wodnyoh lub olej mineralny i emulgator, sól metalu alkalicznego lub sól rozpuszczalnej w wodzie aminy alifatycznej mieszaniny kwasów 2- oraz 3-alkiloadypinowyoh.

Z opisu tego znane jest też użycie, jako substancji do testów, soli kwasów alkilobursztynowych. Jednak przy ich użyciu nie można wykonać testu porównawczego w zakresie inhibitowania korozji, gdyż w wodzie twardej tworzą się nierozpuszczalne sole wapniowe i magnezowe. Z opisu tego wiadomo też, że sole kwasów alkilobursztynowych są dobrymi inhibitorami korozji w olejach węglowodorowych i w olejach smarowych. Natomiast w mediach wodnych tworzą nierozpuszczalne sole.

Z opisu patentowego St. Zjedn. Am. nr 4 277 366 znana jest kompozycja przeznaczona do użycia w płynach hydraulicznych, smarach do obróbki metali, preparatach obróbkowych itp., która stosowana w obecności aromatycznych związków wykazuje dobrą odporność na utlenianie i inhibitowanie korozji. Zawiera ona tlenek polialkilenowy 100%-owy lub jego roztwór wodny oraz aromatyczne nitrozwiązki. Przy obróbce wiórowej, w podwyższonej temperaturze następuje

151 006

151 006 utlenianie tlenków polialkllenowych. Produktami utlenienia są kwasy 1 one przyspieszają korozję, ogranlozają smarność i żywotność kompozycji polimerowych. Zastosowanie aromatycznych nitrozwiązków zapobiega utlenianiu, choolaż ich wpływ jest szkodliwy. Aromatyczne nitrozwlązkl, podobnie jak azotyn sodowy, eą szkodliwe dla ludzi 1 środowiska. Stąd też można je stosować w płyną oh hydraulloznych, ale w cleozaoh obróbkowych, gdzie występuje kontakt z ludzką skórą, nie należy ioh stosować.

Ponadto, z opisu patentowego PRL nr 83 394 znana jest syntetyozna cleoz do obróbki metali, która zawiera sole aminowe kwasów aryloeulfonamidoalkile nokarboksyl owych i rozpuszczalne w wodzie polladdukty tlenku etylenu 1 tlenku propylenu 1/lub tlenku butylenu. W opisie patentowym PRL nr 84 505 zaprezentowano olecz obróbkową zawierająoą sole aminowe aromatycznyoh kwasów sulfonamidoalkilonokarboksylowych. Te ciecze obróbkowe wykazują słabą odporność na korozję i rozkładają się pod wpływem temperatury.

Celem wynalazku jest opracowanie cieczy do obróbki metali, nietoksycznej dla ludzi i środowiska, o dużej odporności na korozję. Dalszym celem jest opracowanie takiej cieczy, która nadawałaby się do zastosowania przy każdej obróbce metali - wiórowej 1 bezwiórowej, a ponadto dającej się wykonać z surowców krajowych, łatwo dostępnych i tanich.

Istota wynalazku polega na tym, że olecz do obróbki metali zawiera 0,1-5% wagowych soli aminowych kwasów alkęnobursztynowych o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, fluoru, chloru, bromu, lub grupę -CPN, -COOH, -COOR^, gdzie R₁ jest alkoholem lub wieloalkoholem o 1-4 atomach węgla a n + m jest liczbą całkowitą o wartośol od 8 do 25» zawiera 0,05-2% wagowych kopolimerów blokowych tlenku etylenu i propylenu o ogólnym wzorze 2, w którym x, y, z są liczbami całkowitymi od 5 do 100 oraz zawiera 0,001-0,1% wagowych związków heterocyklicznych posiadających przynajmniej jeden atom azotu 1 siarki o ogólnym wzorze 3, w którym X oznacza atom siarki, tlenu, selenu lub grupę -ΝΉ, R^, Rp R^ oznacza atom wodoru, grupę alkilową lub hydroksyalkilową o zawartości 1-4 atomów węgla, n jest liczbą całkowitą 2 lub 3· Uzupełnieniem do 100% wagowych cieczy jest woda.

W cieczy do obróbki metali według wynalazku, jak wykazały badania i próby, sole aminowe kwasów alkenobursztynowych nie wytrącają się w obecności kopolimerów blokowych tlenku etylenu i propylenu. Rozkład tych kopolimerów jest prawie zahamowany w obecności związków heterocyklicznych zawierających przynajmniej jeden atom siarki i azotu. Użyte do sporządzenia cieczy według wynalazku sole aminowe kwasów alkenobursztynowych są produktami reak cji na rozpuszczalnych w wodzie pierwszo-, drugo- i trzeciorzędowych eminach i/lub alkano loaminach alifatycznych. Ciecz do obróbki metali według wynalazku doskonale zabezpiecza przed korozją obrabiane detale, wykazuje bardzo dobrą smarność, zdecydowanie przewyższającą smarnośó powszechnie stosowanych chłodziw emulsyjnych. Ciecz ponadto słabo się pieni i ma długi okres użytkowania. Wynika to stąd, że w skład cieczy nie wchodzą oleje minerał ne ani inne substancje organiczne, które mogą odżywiać mikroorganizmy·

Przykład I. Badania fizykochemiczne cieczy według wynalazku przeprowadzono na cieczy o następującym składzie:

- woda wodociągowa o twardości ogólnej 21°N - 98% wagowych

- kopolimer blokowy tlenku etylenu i propylenu o ogólnym wzorze 2, gdzie x + z = 20, y = 35 - 0,8% wagowyoh

- trietanoloamina - 0,55% wagowyoh

- kwas alkenobursztynowy o ogólnym wzorze 1, gdzie alkenyl średnio zawiera 18-20 atomów węgla - 0,6% wagowych

- sól Ν,Ν-dimetylo-etanoloaminowa 2-merkapto-5-metaksybenzatiaeoIu o ogólnym wzorze 3 - 0,05% wagowych

Składniki te wymieszano aż do uzyskania przezroczystej, lekko opalizującej cieczy. Parametry fizykochemiczne tej 2%-owej cieczy były następujące: kwasowość pH^8,3» odporność na korozję - 0/00 wg PN-65/M-55789, napięcie powierzchniowe = 42 mN/m wg BN-65/0530-10, smarność mierzona obciążeniem zespawania na aparacie czterokulowym wg PN-76/C-O4147 przedstawia poniższa tabelka:

151 006

Obciążenie w /X/	Średnia średnica skaz na kulkach w fiastj
618	0,30
785	0,40
981	0,50
1236	0,60
1570	1,20
1962	2,20
2450	zespawania

- 98,5% wagowyeh

- 0,6% wagowyeh

- 0,48% wagowyeh

- 0,4% wagowyeh

- 0,02% wagowyeh

Ρ γ ε y k ł a d II· Badania fizykochemiczne cieczy według wynalazku przeprowadzono na cieczy o następującym składzie:

- woda wodociągowa o twardości ogólnej 24°N

- kopolimer blokowy tlenku etylenu i propylenu o ogólnym wzorze 2, gdzie x + z = 50, y = 30

- dietanoloamina

- kwas alkenobursztynowy o ogólnym wzorze 1, gdzie alkeny! średnio zawierał 16-18 atomów węgla

- sól trietanoloaminowa 2-merkapto-5-metoksybenzotiazolu o wzorze ogólnym 3

Składniki te wymieszano aż do uzyskania klarownej, jednolitej cieczy, która posiadała następujące parametry fizykochemiczne: kwasowość pH ** 8,5, odporność na korozję - 0/00 wg ΡΝ-65/Μ-557Θ9, napięcie powierzchniowe = 40 mN/m wg BN-65/O53O-1O, smarność mierzona obciążeniem zespawania na aparacie czterokulowym wg PN-76/C-041147 przedstawia poniższa tabelka:

I----------------------
Obciążenie w /HZ	Średnia średnica skaz na kulkach w fnanj
- ' i
618	0,30
785	0,40
981	0,60
1236	0,80 j
1570	1,30 i
1962	2,50 j
2450	. I zespawanie 1

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Ciecz do obróbki metali, znamienna tym, że w roztworze wodnym zawiera 0,1-5% wagowyeh soli aminowych kwasów alkęnobursztynowych o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, fluoru, chloru, bromu lub grupę -Ce£N, -COOH, -COOR^, gdzie jest alkoholem lub wieloalkoholem o 1-4 atomach węgla, a n ♦ m jest liczbą całkowitą o wartości od 8 do 25, zawiera 0,05-2% wagowyeh kopolimerów blokowych tlenku etylenu i propylenu o ogólnym wzorze 2, w łctórym x, y, z są liczbami całkowitymi od 5 do 100, oraz zawiera 0,001-0,1% wagowyeh związków heterocyklicznych posiadających przynajmniej jeden atom azotu i siarki, o ogólnym wzorze 3, w którym X oznacza atom siarki, tlenu, selenu lub grupę =NH, R₂, R^, R^ oznacza atom wodoru, grupę alkilową lub hydroksyalkilową o zawartości 1-4 atomów węgla, n jest liczbą całkowitą 2 lub 3, zaś uzupełnieniem do 100% wagowyeh cie czy jest woda.

151 006

CH (CH )_CH=CH-C-(CH )—R j Z^H | Z^!n

C-COOH wzór 1

C-COOH

HOTC^H.OHCHCHO)—(CHOH^-H 2 4 x i 2 y 2 4 z

CH wzcir 2

Z\

R.

^R4 wzór 3

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 1500 zł