PL162562B1 - Solubillzator emulgujacy oleje mineralne PL PL - Google Patents

Abstract

Solubilizator emulgujacy oleje m ineralne, zawierajacy mieszanine kwasów tluszczowych nasyconych i nienasyconych o lancuchu weglowym C 18, C20, C 22, mieszanine etanoloam in, mieszanine polioksyetylenowanych alkilofenoli, oksyetylowanych alkoholi tluszczowych, zna- mienny tym, ze sklada sie z 16-20, korzystnie 18,5 czesci wagowych mieszaniny kwasów tlu- szczowych nasyconych i nienasyconych o lancuchu weglowym C 18, C 20, C 22, w której zawartosc C18 wynosi powyzej 70% wagowych; 16-20, korzystnie 18,5 czesci wagowych mieszani n y etanoloam in zawierajacej 50-65% dw uetanoloam iny i 35-45% trójetanoloam iny, 14-16, korzystnie 15 czesci wagowych mieszaniny oksyalkilenowanych glicerydów parcjalnych kwasów tluszczowych o dlugosci lancucha weglowodorowego C 12-C 22 i oksyalkilenowanej gliceryny, 14-16, korzystnie 15 czesci wagowych soli etanoloam inowej kwasu borowego, 5-15, korzystnie 14 czesci wagowych mieszaniny polioksyetylenowanych alkilofenoli o rodniku alkilacji C 9 i stopniu oksyctylacji srednio 5 i 9,5-15, korzystnie 12 czesci wagowych estru d-sorbitu i kwasów tluszczowych o dlugosci lancucha C 12-C 22 oraz 6-9, korzystnie 7,5 czesci wagowych oksyetyle- nowanych alkoholi tluszczowych o dlugosci lancucha weglowodorowego C 16-C 22 i stopniu oksyetylacji 5-7. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest solubilizator emulgujący o dominującym charakterze niejonowym, przeznaczony do emulgowania oleju mineralnego w wodzie, mający zastosowanie zwłaszcza w obróbce skrawaniem metali.

Do sporządzania emulsji wodno-olejowych przeznaczonych do obróbki skrawaniem metali stosuje się substancje emulgujące oraz dodatki stabilizująco-współrozpuszczalnikowe o działaniu solubilizacyjnym oddzielnie, zwykle w trakcie lub po wprowadzeniu emulgatora. W tym celu stosuje się emulgatory o charakterze niejonowym, emulgatory anionowe, niejonowo-amonowe i słabo kationowe.

Do pierwszej grupy zalicza się oksyetylowane alkohole tłuszczowe, oksyetylowane alkilofenole, estry kwasów tłuszczowych i sorbitu, estry kwasów tłuszczowych i pentaerytrytu, oksyetylaty wymienionych estrów, oksyetylowane amidy kwasów tłuszczowych.

Drugą grupę stanowią przede wszystkim sole etanoloaminowe kwasów sulfonowych, siarczany oksyetylatów i sole kwasu alkilobenzenosulfonowego. Trzecią grupę stanowią odpowiednie kompozycje niejonowo-anionowe. Do czwartej grupy zaliczane są emulgatory bazujące na aminach tłuszczowych, ich pochodnych w postaci soli oraz oksyetylatów.

Według opisu patentowego PRL nr 80 466 jako emugator stosuje się etoksylowany monooleinian sorbitu lub etoksylowany mono- lub dwuoleinian pentaerytrytu.

W opisie patentowym PRL ne 83 394 wymieniono w charakterze emulgatora poliaddukty tlenku etylenu i tlenku propylenu, natomiast w opisie patentowym PRL nr 84 135 - pochodne pentaerytrytu lub d-sorbitu i oleju silikonowego.

Według opisu patentowego PRL nr 116444 dla oleju mineralnego opracowano emulgator złożony z oksyetylowanego, nienasyconego alkoholu tłuszczowego, kwasu oleinowego, trójetanoloaminy, oksyetylowanego nonylofenolu, azotynu sodu, kondensatu i oleju mineralnego.

W charakterze emulagtorów olejowych używa się także amin tłuszczowych oraz ich etoksylowanych pochodnych jako substancji kationowych.

I tak według opisu patentowego PRL nr 129 196 jako emulgator stosuje się sól oksyetylowanej aminy tłuszczowej z kwasami tłuszczowymi.

Zgodnie z opisem patentowym PRL nr 144799 emulgator składa się z alifatycznej aminy o długości łańcucha C 8-C 24 zoksyetylowanej tlenkiem etylenu, średnio 3-5 molami tlenku etylenu na 1 mol aminy, mieszaniny dwuetanoloaminy i trójetanoloaminy, kwasu olefinowego i glikolu etylenowego.

162 562 3

Emulgator stosowany do sporządzania emulsji używanych jako ciecz chłodząco-smarująca spełniać powinien następujące wymagania:

— zapewnić łatwą emulgowalność i trwałość emulsji w czasie eksploatacji oraz ich smarność, — wspomagać ochronę korozyjną detali, — nie sprzyjać biologicznemu rozkładowi emulsji, — nie powodować uczuleń alergicznych u obsługi.

Omówione typy emulgatorów spełniają poszczególne wymagania w różnym zakresie, ale żaden ze znanych środków nie umożliwia jednoczesnego uzyskania pożądanego poziomu wszystkich ocenionych parametrów użytkowych. Dodatkowo żaden nie spełnia funkcji solubilizatora wymagając wprowadzenia innych dodatków funkcyjnych pomagających we wzajemnej homogenizacji poszczególnych składników oleju emulgującego.

Każdy z przedstawionych dotychczas środków emulgujących spełnia we właściwym stopniu dwie, - trzy cechy, prezentując jednocześnie bardzo niski względnie brak pozostałych parametrów'.

Emulgatory niejonowe charakteryzują się stosunkowo dobrymi własnościami smarnymi i dobrą stabilnością emulsji, natomiast ochrona korozyjna jest niewystarczająca, a podatność na biodegradację duża.

Stosując emulgatory anionowe i anionowo-niejonowe osiąga się stosunkowo dobre własności smarne, jednakże pogarsza się stabilność emulsji, a nie poprawia odporność biodegradacyjna.

W przypadku emulgatorów kationowych uzyskuje się dobre własności przeciwbakteryjne i przeciwkorozyjne, lecz niestety pojawia się niekorzystne, alergiczne oddziaływanie na skórę personelu obsługi. Również sporządzanie mieszanin kationowo-anionowych lub kationowo-niejonowych nie stanowi rozwiązania problemu.

Celem wynalazku było opracowanie solubilizatora emulgującego przeznaczonego dla cieczy chłodząco-smarujących, stosowanych w procesach obróbki skrawaniem metali, posiadającego lepsze własności niż dotychczas znane emulgatory, a ponadto spełniającego rolę ko rozpu szczalni ka ułatwiającego skomponowanie jednostadiowe oleju emulgującego.

Istota wynalazku polega na sporządzeniu solubilizatora emulgującego, składającego się z 16-20, korzystnie 18,5 części wagowych mieszaniny kwasów tłuszczowych nasyconych i nienasyconych o łańcuchu węglowym Ci8, C 20, C 22, w której zawartość C18 wynosi powyżej 70% wagowych; 16-20, korzystnie 18,5 części wagowych mieszaniny etanoloamin zawierającej 50-65% dwuetanoloaminy i 35-45% trójetanoloaminy; 14-16, korzystnie 15 części wagowych mieszaniny oksyalkilenowanych glicerydów parcjalnych kwasów tłuszczowych o długości łańcucha węglowodorowego C12-C 22 i oksyalkilenowanej gliceryny; 14-16, korzystnie 15 części wagowych soli etanoloaminowej kwasu borowego; 5-15, korzystnie 14 części wagowych mieszaniny polioksyetylenowanych alkilofenoli o rodniku alkilacji C9 i stopniu oksyetylacji średnio 5 i 9; 5-16, korzystnie 12 części wagowych estru d-sorbitu i kwasów tłuszczowych o długości łańcucha C12-C 22 oraz 6-9, korzystnie 7,5 części wagowych oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych o długości łańcucha węglowodorowego = C16-C22 i stopniu oksyetylacji 5-7.

Nieoczekiwanie okazało się, że zastosowanie w składzie solubilizatora oksyalkilenowanych glicerydów parcjalnych kwasów tłuszczowych w kompozycji z estrem d-sorbitu i kwasów tłuszczowych oraz soli etanoloaminowej kwasu borowego umożliwia uzyskanie solubilizatora emulgującego, który zapewnia jednoetapowe uzyskanie trwałej emulsji, o dobrych własnościach użytkowych bez negatywnego wpływu na skórę i konieczności wprowadzenia dodatków funkcyjnych o charakterze stabilizacyjno-solubilizacyjnym.

Efekt trwałości, inhibicji korozyjnej i biostatyczności jest silniejszy niż dla poszczególnych składników solubilizatora, co świadczy o wspomagającym oddziaływaniu związków wchodzących w skład preparatu. Dodatkowym atrybutem solubilizatora jest gwarantowanie pełnej odporności korozyjnej końcowego produktu. Solubilizator skutecznie współpracuje ze znanymi biocydami a zakres jego stosowania przekracza granicę twardości wody 15°N.

Przykład I. Do mieszalnika wprowadzono 160kg mieszaniny kwasów tłuszczowych (C18, C 20, C 22), o zawartości C18 - 72,1% wagowych, 160 kg mieszaniny etanolamin i podgrzano całość do temperatury 60-70°C. Następnie utrzymując tą temperaturę, przy ciągłym mieszaniu, wdozowano kolejno 140kgmieszaninyoksyalkilenowanychglicerydówoar^jalnychkwasówtłuszczowych

162 562 gliceryny, 140 kg soli etanoloaminowej kwasu borowego, 100 kg estru d-sorbitu i kwasów tłuszczowych, 50 kg polioksyetylowanego alkilofenolu o średnim stopniu oksyetylacji 9, 60 kg oksyetylowanego alkoholu tłuszczowego o długości łańcucha węglowodorowego C 16-C22 i stopniu oksyetylacji 5. Czas mieszania wynosił 1,0 godz., po czym produkt schłodzono do temperatury około 40°C i przesłano na stokaż. Otrzymano produkt stabilny (wynik pozytywny w teście miesięcznym) o liczbie kwasowej 32 i alkaliczności ogólnej 25.

Wyprodukowane na jego bazie jednoetapowo olej a później 5% emulsje wodne (woda o twardości 15°N) mają następujące parametry użytkowe:

— odporność korozyjna - 0(0-0) w wodzie destylowanej - test Herberta, — brak oddziaływania alergicznego na skórę, — brak rozkładu emulsji w czasie przechowywania przez 28 dni.

Przykładl I. Do mieszalnika wprowadzono 200kg mieszaniny kwasów tłuszczowych zawierających 70,5% C18, 200 kg etanoloamin, 160 kg mieszaniny oksyalkilenowanych glicerydów parcajlnych kwasów tłuszczowych i oksyalkilenowanej gliceryny, 160 kg soli etanoloaminowej kwasu borowego, 150 kg estru d-sorbitu i kwasów tłuszczowych, 110 kg polioksyetylowanego średnio 9 molami alkilofenolu, 40 kg polioksyetylenowanego średnio 5 molami alkilofenolu, 90 kg oksyetylenowanego 6 molami kwasu tłuszczowego. Całość mieszano przez 1,5 godziny w temperaturze 60-75°C, a następnie po schłodzeniu do 35°C przepompowywano do zbiornika stokażowego. Otrzymano solubilizator stabilny (klarowny przy przechowywaniu 4 - tygodniowym), o liczbie kwasowej 44 i alkaliczności ogólnej 30, również koncnetrat olejowy sporządzony jednoetapowo na jego bazie był stabilny.

Parametry emulsji 4% sporządzonej na wodzie o twardości 15°N były następujące:

— odporność korozyjna 0(0-0) na wodzie destylowanej, — odporność korozyjna 0(1-2) na wodzie naturalnej - test Herberta, — brak rozkładu biologicznego emulsji przez 28 dni, — brak negatywnego oddziaływania na skórę (badania w Instytucie Medycyny Pracy Sosnowiec).

Przykład III. W warunkach analogicznych jak w przykładzie I wymieszano 180 kg mieszaniny kwasów tłuszczowych zawierających 71,2% C18, 180 kg etanoloamin, 150 kg mieszaniny oksyalkilenowanych glicerydów parcjalnych kwasów tłuszczowych i oksyalkilenowanej glicernyny, 150 kg soli etanoloaminowej kwasu borowego, 120 kg estru a-sorbitu i kwasów tłuszczowych, 80 kg polioksyetylowanego średnio 9 molami alkilofenolu, 35 kg polioksyetylowanego średnio 5 molami alkilofenolu, 70 kg oksyetylowanego 6 molami kwasu tłuszczowego. Otrzymano produkt stabilny, o pożądanych własnościach o liczbie kwasowej 43 i alkaliczności ogólnej 31, odporności korozyjnej 0(0-1) na wodzie destylowanej - test Herberta, nie oddziahijący na skórę

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Solubilizator emulgujący oleje mineralne, zawierający mieszaninę kwasów tłuszczowych nasyconych i nienasyconych o łańcuchu węglowym C18, C20, C22, mieszaninę etanoloamin, mieszaninę polioksyetylenowanych alkilofenoli, oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych, znamienny tym, że składa się z 16-20, korzystnie 18,5 części wagowych mieszaniny kwasów tłuszczowych nasyconych i nienasyconych o łańcuchu węglowym C18, C20, C22, w której zawartość C18 wynosi powyżej 70% wagowych; 16-20, korzystnie 18,5 części wagowych mieszanuny etanoloamin zawierającej 50-65% dwuetanoloaminy i 35-45% trójetanoloaminy, 14-16, korzystnie 15 części wagowych mieszaniny oksyalkilenowanych glicerydów parcjalnych kwasów tłuszczowych o długości łańcucha węglowodorowego C12-C22 i oksyalkilenowanej gliceryny, 14-16, korzystnie 15 części wagowych soli etanoloaminowej kwasu borowego, 5-15, korzystnie 14 części wagowych mieszaniny polioksyetylenowanych alkilofenoli o rodniku alkilacji C 9 i stopniu oksyetylacji średnio 5 i 9, 5-15, korzystnie 12 części wagowych estru d-sorbitu i kwasów tłuszczowych o długości łańcucha C12-C 22 oraz 6-9, korzystnie 7,5 części wagowych oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych o długości łańcucha węglowodorowego C16-C 22 i stopniu oksyetylacji 5-7.