PL155776B1 - Płyn 00 obróbki żelaza i metali kolorowych - Google Patents

Płyn 00 obróbki żelaza i metali kolorowych

Info

Publication number
PL155776B1
PL155776B1 PL27042188A PL27042188A PL155776B1 PL 155776 B1 PL155776 B1 PL 155776B1 PL 27042188 A PL27042188 A PL 27042188A PL 27042188 A PL27042188 A PL 27042188A PL 155776 B1 PL155776 B1 PL 155776B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
natural number
general formula
alkyl
carbon atoms
fluid
Prior art date
Application number
PL27042188A
Other languages
English (en)
Other versions
PL270421A1 (en
Inventor
Stanislaw Szczepaniak
Original Assignee
B St P Zwiazku Spoldz Invalid
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 B St P Zwiazku Spoldz Invalid filed Critical B St P Zwiazku Spoldz Invalid
Priority to PL27042188A priority Critical patent/PL155776B1/pl
Publication of PL270421A1 publication Critical patent/PL270421A1/xx
Publication of PL155776B1 publication Critical patent/PL155776B1/pl

Links

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 155776
POLSKA Patent dodatkowy Int. Cl.5 C10M 141/08
W do patentu nr---
Zgłoszono: 88 02 02 /P. 270421,/
Pierwszeństwo -— OTElOJfi
0 G 0 L O
URZĄD PATENTOWY Zgłoszenie ogłoszono: 89 08 21
RP Opis patentowy opublikowano: 1992 06 30
Twórca wynalazku: Stanisław Szczepaniak
Uprawniony z patentu: Biuro Studiów i Projektów Centralnego Związku Spółdzielni Inwalidów,
Kielce /Polska/
PŁYN DO OBRÓBKI ŻELAZA I METALI KOLOROWYCH
Przedmiotem wynalazku jest płyn do obróbki żelaza i metali kolorowych, przeznaczony szczególnie do stosowania jako chłodziwo obróbkowe przy toczeniu, wierceniu, frezowaniu lub szlifowaniu.
Przy wiórowej lub bezwiórowej obróbce wyrobów wykonanych z metalu powszechnie stosuje się emulsyjne chłodziwa zawierające oleje mineralne parafinowe i/lub naftenowe, inhibitory korozji i przeważnie anionowoczynne emulgatory. Oleje parafinowe i naftenowe są agresywne w stosunku do skóry pracowników, powoduję uczulenia takie jak: trądzik olejowy, wyprysk kontaktowy a nawet nowotwory. Inhibitory korozji to przeważnie trujące azotyny sodu i aminy, które reagują z sobą tworząc silnie rakotwórcze nitroaminy i/lub nitrozoaminy. W zależności od rodzaju substratów oraz obecności takich katalizatorów,jak jony metaliczne, nitrozoaminy tworzą się w środowisku kwaśnym, zasadowym lub obojętnym według następującej typowej reakcji:
R2NH + NaNO2 —> R2N-N0 + NaOH
Stosowanie nitroamin i/lub nitrozoamin w kontakcie ze skórą ludzką i przy wdychaniu jest zabronione jako szkodliwe. Emulgatory anionowe to przeważnie alkilobenzenosulfoniany, alkilosulfoniany lub siarczany, sulfonowe związki naftenowe itp. Grupy sulfonowe lub siarczanowe są łatwo rozkładane przez mikroorganizmy, w wyniku czego chłodziwo ulega kremowaniu i traci pierwotne właściwości użytkowe. Produktami rozkładu jest toksyczny siarkowodór i tiole, które zakwaszają chłodziwo, stymulują rozwój bakterii beztlenowych i powoduję ciemnienie chłodziwa w wyniku tworzenia czarnych siarczków żelaza i miedzi.
Chłodziwa emulsyjne łatwo przedostaję się do kanalizacji - ścieków sanitarnych-bez neutralizacji, zatruwając wody powierzchniowe i gruntowe. Chłodziwa emulsyjne są poza tym kosztowne i kłopotliwe w neutralizacji, a wydzielony z rozbitej emulsji olej mineralny jest wywożony na śmietniska, gdzie przedostaje się do gleby i wtórnie zanieczyszcza środowisko naturalne.
155 776
155 776
Obowiązujące przepisy z zakresu bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony naturalnego środowiska spowodowały, że powszechnie, dąży się do wyeliminowania cieczy emulsyjnych w wielu dziedzinach przemysłowych. Szczególnie dotyczy to cieczy zawierających duże ilości silnie trującego azotynu sodu, który z aminami zawartymi w chłodziwach lub w organizmie ludzkim tworzy silnie kancerogenne związki. Dlatego też coraz częściej stosowane są bezolejowe i bezazotynowe lub o minimalnym stężeniu azotynów, roztwory do obróbki metali oparte na wielofunkcyjnych związkach organicznych.
Z polskiego opisu patentowego nr 83 394 znana jest syntetyczna ciecz do obróbki metali, która zawiera sole aminowe kwasów arylosulfonamidokarboksylowych i rozpuszczalne w wodzie poliaddukty tlenku etylenu i tlenku propylenu /albo tlenku butylenu. W polskim opisie patentowym nr 84 505 zaprezentowano ciecz obróbkową zawierającą sole aminowe aromatycznych kwasów sulfonamidokarboksylowych.
Z opisu patentowego USA nr 4 344 862 znane są jako słabo pieniące inhibitory korozji produkty reakcji kwasów sulfonamidokarboksylowych lub karboksyamidokarboksylowych z alkanoloarnrnami lub produktami kondensacji alkanoloamin z kwasem borowym. Do celów przemysłowych powyższe kwasy aromatyczne otrzymuje się w wyniku reakcji halogenku kwasu aromatycznego z aromatycznym kwasem karboksylowym. Kwasy te posiadają ograniczoną rozpuszczalność w wodzie z uwagi na duży ciężar cząsteczkowy i dwa aromatyczne ugrupowania. W opisie patentowym USA nr 4 348 302 ujawniono środek antykorozyjny trwały w twardej wodzie, który składa się z soli metalu alkalicznego, soli ziem rzadkich lub soli aminowej kwasów alkilokarboksyamidokarboksylowych. Kwasy te otrzymuje się znanymi metodami, które powstają w wyniku reakcji kwasów aminokarboksylowych z chlorkami kwasów karboksylowych w obecności alkalii, zgodnie z reakcją Schotten-Baumann. Zobojętnione kwasy alkilokarboksyamidokarboksylowe są odporne na twardą wodę, są też dobrymi inhibitorami korozji, ale znacznie się pienią i posiadają niewielkie właściwości smarne i praktycznie nie nadają się do szybkościowej obróbki wiórowej metali.
Celem wynalazku jest opracowanie płynu do obróbki żelaza i metali kolorowych, który będzie możliwy do wykonania z gotowych, handlowych produktów krajowych oraz innych łatwych do otrzymania związków rozpuszczalnych w wodzie.
Istota wynalazku polega na tym, że płyn zawiera zobojętniony produktem reakcji alkanoloaminy z kwasem borowym, korzystnie do pH 8 - 9,5, kwas arylosulfonoamidokarboksylowy o ogólnym wzorze i, użyty w stężeniu 1 - 100 g/dmJ, korzystnie 5 - 20 g/dmJ, w którym i R2 oznaczają wodór, atom chlorowca, grupę aminową lub nitrową, rodnik alkilowy lub alkoksyalkilowy o 1 - 4 atomach węgla, R3 jest wodorem lub alkilem o 1 - 4 atomach węgla, m oznacza liczbę naturalną 1 - 10, zawiera użyte w stężeniu 0,1 - 20 g/dmJ związki wybrane z niejonowych kopolimerów blokowych o ogólnym wzorze 2, w którym n i q jest liczbą naturalną 5 - 100, p jest liczbą naturalną 10 - 50 oraz zawiera użyte w ilości 0,001 - 10 g/drn związki heterocykliczne zawierające przynajmniej jeden atom siarki o ogólnym wzorze 3, w którym X oznacza atom siarki, tlenu, selenu lub grupę =NH, R^ i R5 oznacza atom wodoru, grupę alkilową lub hydroksyalkilową o zawartości 1-4 atomów węgla, zaś v jest liczbą naturalną 2 lub 3.
Reakcja kwasu borowego z jedną lub kilkoma alkanoloaminami o 2 - 4 atomach węgla zachodzi przy stosunku molowym odpowiednio od 1 : 1 do 1 : 4, najkorzystniej 2:3. Reakcję prowadzi się pod obniżonym ciśnieniem w reaktorze wyposażonym w szybkoobrotowe mieszadło mechaniczne, najkorzystniej w zakresie temperaturowym 350 - 400 K. Powstałą w wyniku reakcji wodę odprowadza się z masy reakcyjnej przez ciągłą destylację. Ilość powstającej wody zależna jest od stosunku molowego reagentów, np. przy reakcji kwasu borowego z dialkanoloaminą w stosunku molowym 2:3 wydzieli się 5-6 moli wody. Omawiana reakcja jest reakcją kondensacji i przebiega w podanych warunkach w czasie 2-4 godzin. Reakcja ta będzie zachodzić również przy wyższych ciśnieniach /np. pod ciśnieniem atmosferycznym/, jednak w takim przypadku odprowadzenie wody z masy reakcyjnej jest trudniejsze, a ponadto istnieje niebezpieczeństwo hydrolizy kondensatu.
Wodny roztwór płynu do obróbki żelaza i metali kolorowych według wynalazku, w stężeniu powyżej 2% wagowych w wodzie, nie powoduje korozji metali i wykazuje bardzo dobre
155 776 właściwości dyspergujące nierozpuszczalne w wodzie mydła wapniowe, magnezowe i żelazowe, co znacznie wydłuża czas jego eksploatacji w stosunku do chłodziw zawierających oleje mineralne. Płyn ma również bardzo dobre właściwości zmywające, niezależnie od stopnia twardości wody użytej do sporządzenia chłodziwa. Zaletę płynu według wynalazku jest także to, że me emulguje on olejów obcych i w 100% ulega biodegradacji. Nie wymaga to budowy neutralizatorów i neutralizacji, co znacznie obniża pracochłonność i koszty obróbki ścieków w porównaniu z chłodziwami emulsyjnymi.
Największą zaletę płynu według wynalazku, w porównaniu z tradycyjnym chłodziwem emulsyjnym jest to, że wykazuje co najmniej dwukrotnie większe zbieranie obrabianego materiału w jednostce czasu w czasie obróbki, dwukrotnie mniejsze zużycie narzędzia skrawającego /tarczy szlifierskiej, noża tokarskiego, wiertła, frezu itp/, dwukrotnie mniejszą chropowatość obrabianej powierzchni oraz kilkukrotne wydłużenie okresu eksploatacji. Ponadto zaobserwowano, że płyn ma doskonałe właściwości chłodzące i smarne, znakomite działanie penetrujące cieczy, umożliwiające wzrost szybkości obróbki, a także wykazuje trwałość w warunkach, które niszczą emulsję olejową, np. twarda woda oraz rozwój bakterii. Ponadto stwierdzono, że nie tworzą się mydła wapniowe i zmniejszone są trudności związane z jełczeniem chłodziwa.
Płyn według wynalazku zostanie zilustrowany poniższymi przykładami.
Przykład I. Kwas benzenosulfonylo-N-metylo-epsilon-aminokapronowy 0,5 cz.wag, Produkt kondensacji dietanoloaminy z kwasem borowym w stosunku molowym 3:2 1,5 cz.wag. Kopolimer blokowy tlenku etylenu i propylenu o ogólnym wzorze 2, gdzie n+q=160, a p=30 0,4 cz. wag. Sól N,N-dimetylo-etanoloaminowa 2-merkapto-5-metoksybenzotiazolu 0,1 cz. wag. Woda technologiczna o twardości ogólnej 15°N uzupełnienie do 100 cz.wag.
Składniki te podgrzano i wymieszano do uzyskania jednorodnej, przezroczystej, jasno-żółtej cieczy. Parametry fizykochemiczne tej cieczy były następujące: wartość pH=8,6, odporność na korozję 0/00 według PN-65/M-55789, napięcie powierzchniowe 38 mN/m według BN-65/ 0530-10, smarność mierzona obciążeniem zespawania na aparacie czterokulowym 2747 N według PN-76/C-O4147.
Przykład II. Kwp- p-teluenosolfonylo-N-rnetylo-dalta-nmiaowrleriano0y 0,4 cz, wag. Produkt kondensacji mieszaniny d-etaluloaminy /75% wag./ i trietaloloaminy /25% wag./ z kwasem borowym w stosunku wagowym 4:1-1,6 cz.wag. Kopolimer blokowy tlenku etylenu i propylenu o ogólnym wzorze 2, gdzie n+q=27, p=30-0,6 cz.wag. Sól tr-etaluluam-luwa 2-merkaptobelzot-azulu 0,15 cz.wag. Woda technologiczna o twardości ogólnej 14°N uzupełnienie do 100 cz. wag.
Składniki podgrzano i wymieszano do uzyskania jednorodnej, klarownej,jasnej cieczy. Parametry fizykochemiczne tej cieczy były następujące: wartość pH = 8,8, odporność na korozję 0/00 według BN-65/0530-10, napięcie powierzchniowe 39 mN/m według BN-65/0530-10, smarność mierzona na aparacie czterokulowym 2747 N według PN-76/C-O4147.
Przykład III. Skład tego płynu został wykonany w celach porównawczych, zgodnie z opisem patentowym USA nr 4 297 236. Kwas belzelusulfonylo-N-metylo-eρsSi-Ol-mlnokap^^wy^^ cz.wag. Produkt kondensacji dietanuluaminy z kwasem borowym w stosunku molowym 3:1-1,6 cz.wag. Woda techlulog-c4la o twardości ogólnej 16°N - uzupełnienie do-100 cz. wag.
Składniki te wymieszano aż do uzyskania jednorodnej, klarownej cieczy, która wykazywała wartość pH około 8,8, odporność na korozję 0/00 według PN-65/M-55789, napięcie powierzchniowe 48 mN/m według BN-65/0530-10, a smarność mierzona obciążeniem zespawania- na aparacie czterokulowym 1570 N według PN-76/C-04347.
Przykład IV. nł yno ob óbkóbki żzl o-o i πιο- oko UoUorowych, rząrzotizone wudług przykładów I, II - III testowano korozyjnie na aluminium - miedzi w następujący sposób: świeżo wypolerowane taśmy πluminiuwi i miedziane oddzielnie zanurzono na 24 godziny w każdym z badanych płynów, po czym taśmy te wyjęto z płynów, osuszono - przebadano. Test wykazał, że taśmy alumil-owi - m-idziale wyjęte z płynów sporządzonych zgodnie z przykładem I i II były bez plam, natomiast wyjęte z płynu sporządzonego według przykładu 3, taśmy miedziane posiadały plamy, a αOum-niuwe były silnie puplam-une. Tak nięc,pr4eprowan4uni badania wykazały, że podstawowe parametry obróbkowe, takie jak: smarność, zmywalność, odporność na plamienie, charakteryzujące płyn według wynalazku są zdecydowanie -epsze od analogicznych parametrów cieczy sporządzonej według patentu USA nr 4 297 236.
155 776

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    Płyn do obróbki żelaza i metali kolorowych, znamienny tym, że zawiera zobojętniony produktem reakcji alkanoloaminy z kwasem borowym, korzystnie do pH 8 - 9,5, kwas arylosulfonamidokarboksylowy o ogólnym wzorze 1, użyty w stężeniu 1 - 100 g/dmJ, korzystnie 5 - 20 g/dmJ, w którym i oznaczają wodór, atom chlorowca, grupę aminową lub nitrową, rodnik alkilowy lub alkoksyalkilowy o 1 - 4 atomach węgla, R3 jest wodorem lub alkilem o 1 - 4 atomach węgla, m oznacza liczbę naturalną 1 - 10 oraz użyte w stężeniu 0,1 -10 g/dm° związki wybrane z niejonowych kopolimerów blokowych o ogólnym wzorze 2, w którym n i q jest liczbą naturalną 5 - 100, p jest liczbą naturalną 10 - 50 i użyte w ilości 0,001 -10 g/dmJ związki heterocykliczne zawierające przynajmniej jeden atom siarki, o ogólnym wzorze 3, w którym X oznacza atom siarki, tlenu, selenu lub grupę =NH, R4 i R5 oznacza atom wodoru, grupę alkilową lub hydroksyalkilową o zawartości 1-4 atomów węgla, zaś v jest liczbą naturalną 2 lub 3.
PL27042188A 1988-02-02 1988-02-02 Płyn 00 obróbki żelaza i metali kolorowych PL155776B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27042188A PL155776B1 (pl) 1988-02-02 1988-02-02 Płyn 00 obróbki żelaza i metali kolorowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27042188A PL155776B1 (pl) 1988-02-02 1988-02-02 Płyn 00 obróbki żelaza i metali kolorowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL270421A1 PL270421A1 (en) 1989-08-21
PL155776B1 true PL155776B1 (pl) 1992-01-31

Family

ID=20040409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL27042188A PL155776B1 (pl) 1988-02-02 1988-02-02 Płyn 00 obróbki żelaza i metali kolorowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL155776B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL270421A1 (en) 1989-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4430234A (en) Machining fluid of water soluble type using organic surfactants
CA1335235C (en) Corrosion preventive composition
EP0206833A2 (en) Aqueous fluids
EP2520639A1 (en) Environmental friendly cutting fluid
US4631139A (en) Corrosion inhibiting metal working fluid
PL84505B1 (pl)
EP3720934B1 (en) Maleated soybean oil derivatives as additives in metalworking fluids
PL113301B1 (en) Anticorrosive agent
PL155776B1 (pl) Płyn 00 obróbki żelaza i metali kolorowych
KR20170088109A (ko) 친환경 금속 가공유제
AU2004265601B2 (en) Inhibition of corrosion in fluid systems
AU765787B2 (en) Extreme-pressure additive, process for producing the same, cutting fluid, and grinding fluid
PL155777B1 (pl) Płyn do obróbki żelaza i metali kolorowych
JPS63310981A (ja) 水性錆止め剤
WO2000052230A1 (en) Corrosion inhibitor and process
JPS63137184A (ja) 水性錆止め剤
SU297198A1 (ru) Смазочно-охлаждающая жидкость для холодной обработки металлов
PL151006B1 (pl) Ciecz do obróbki metali
DE69524967T2 (de) Korrosionsinhibierende zusammensetzungen
US3666779A (en) Sulfonamido carboxylic acids
PL212593B1 (pl) Chlodziwo do obróbki metali
PL212362B1 (pl) Chłodziwo do obróbki metali
PL214714B1 (pl) Chłodziwo do obróbki metali
SU1198106A1 (ru) Смазочно-охлаждающа жидкость дл механической обработки металлов
PL158758B1 (pl) Kompozycja chlodzaco-smarujaca do obróbki metali PL