RO111109B1 - Fluide de ungere și răcire, pe bază de uleiuri minerale, aditivate pentru operații de prelucrare a metalelor - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la fluide de ungere și răcire, pe bază de uleiuri minerale, aditivate, pentru operații de prelucrare a metalelor constituite din fracții de ulei de bază de natură naftenică, nafteno-parafinică sau parafinică, rafinate, cu viscozitate cinematică î ntre 2...50 cSt, la 40°C, aditivate cu dialchiltiofosfat de zinc, ulei vegetal sulfurizat, parafine clorurate, izobutena sulfurizată, dimetilditiocarbamat de metilcarbalcoxi, ulei de soia oxidat, dodecenilsuccinat de 2-hidroxipropil și acid oleic tehnic etoxilat. Invenția are aplicabilitate î n indistriile metalurgică și a construcțiilor de mașini.

Description

Prezenta invenție se referă la fluide de ungere și răcire, pe bază de uleiuri minerale, aditivate pentru operații de prelucrare a metalelor.

Prelucrarea metalelor se realizează prin operații de deformare plastică sau de așchiere. în timpul operațiilor de prelucrare se degajă o cantitate mare de căldură datorită frecării între piesă și sculă, precum și datorită deformării metalului sau desprinderii așchiei. Rolul fluidului de ungere și răcire constă în preluarea căldurii degajate, reducerea frecării între piesă și sculă și îndepărtarea șpanului rezultat în operațiile de așchiere.

în acele operații în care lubrifierea, respectiv reducerea frecării este mai importantă decât răcirea se utilizează fluide pe bază de uleiuri minerale aditivate. Astfel de fluide se utilizează în operații de strunjire, frezare, găurlre, tarodare, broșare, rectificare, superfinisare, trefilare, ambutisare, tragere, laminare la rece etc. Utilizarea unui fluid adecvat, cu o bună rezistență a filmului de ulei în condițiile frecării la limită, are drept consecință o rugozitate redusă a suprafețelor prelucrate, prelungirea vieții sculelor așchietoare sau a matrițelor, filierelor și dornurilor de tragere, protecția împotriva coroziunii a suprafețelor metalice prelucrate, a sculelor și mașinilor.

Pentru fabricarea acestor fluide se utilizează, de obicei, uleiuri de bază de natură parafinică, naftenică sau nafteno-parafinică, rafinate prin procedeele cunoscute și aditivate cu aditivi antioxidanți, antiuzură, de extremă presiune, modificatori de frecare și inhibitori de coroziune. Aditivii folosiți în mod uzual pentru obținerea acestor uleiuri sunt antioxidanții fenolici, aminici sau pe baza de ditiofosfați metalici, aditivii antiuzură de tip triarilfosfat, aditivii de extremă presiune cu clor, sulf, fosfor sau sulf și fosfor, amelioratori de frecare pe bază de esteri sau amide ale acizilor grași și inhibitori de coroziune pe bază de sulfonați petrolieri sau sintetici sau de acizi alchenilsuccinici. Uleiurile aditivate cu aditivii menționați nu au întotdeauna proprietățile antiuzură, antifricțiune și de extremă presiune impuse de severitatea operațiilor de prelucrare în care sunt folosiți și nu asigură în totalitate transportul șpanului pentru a menține curate suprafețele de lucru.

Invenția rezolvă problema realizării unor fluide de ungere și răcire pe bază de uleiuri minerale aditivate, cu performanțe superioare, prin asocierea, în proporții sinergetice a aditivilor antioxidanți. antiuzură, modificatori de frecare, de extremă presiune și anticorozivi, având structuri chimice corespunzătoare, precum și prin adăugarea unui nou aditiv dispersant, care să asigure îndepărtarea șpanului din zona de lucru.

Fluidele de ungere și răcire pe bază de uleiuri minerale aditivate, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate mai sus prin aceea că sunt constituite din fracții de ulei de bază de natură naftenică, nafteno-parafinică sau parafinică, rafinate, cu viscozitatea cinematică între 2 și 50 cSt la 40°C, în proporție de 48 ... 95 % gr., dialchilditiofosfat de zinc, în proporție de 0,05 ... 5 % gr., ulei vegetal sulfurizat cu circa 10 % gr. sulf, în proporție de 0,05 ... 20 % gr., parafine clorurate cu un conținut de clor între 40 și 60 % gr., în proporție de 0,5 ... 20 % gr., izobutenă sulfurizată cu minimum 36% gr. sulf, în proporție de 0,05 ... 10 % gr., dimetilditiocarbamat de metilcarbalcoxi, cu radicalul alchil având 4 ... 20 atomi de carbon, în proporție de 0,05 ... 5 % gr., ulei de soia oxidat cu o viscozitate cinematică de 90 ... 100 cSt la 50°C, în proporție de 0,05 ... 5 % gr., dodecenilsuccinat de 2-hidroxipropil, în proporție de 0,01 ... 1 % gr. și acid oleic tehnic etoxilat cu 3 ... 8 grupe etoxi, în proporție de 0,05 ... 5 % gr.

Aplicarea invenției are următoarele avantaje :

- se obțin fluide de ungere și răcire cu bune performanțe lubrifiante, antiuzură, de extrmă presiune și dispersante ;

- fluidele asigură o durată lungă de folosire a sculelor și o calitate corespunzătoare a suprafețelor prelucrate, prin menținerea curată a zonei de lucru ;

-fluidele se obțin prin metode simple, din materii prime accesibile.

Se dau în continuare 4 exemple de realizare a invenției .

Exemplul 1. într-o autoclavă cu volumul util de 1200 I, prevăzută cu sistem de agitare mecanică, manta de încălzire cu abur de joasă presiune și dispozitiv de măsurare și reglare a temperaturii, se introduc 950 kg ulei mineral rafinat, cu viscozitatea cinematică de 2,7 cSt la 40°C. Conținutul autoclavei se încălzește, sub agitare, la temperatura de 55 ... 60°C. La această temperatură se adaugă, sub agitare, 0,5 kg dialchilditiofosfat de zinc, cu un conținut de sulf de 16 % gr., 20 kg ulei vegetal sulfurizat cu 10 % gr. sulf, 5 kg parafină clorurată cu un conținut de clor de 55 % gr.. 10 kg izobutenă sulfurizată cu 36 % gr. sulf. 5 kg ulei de soia oxidat cu viscozitatea cinematică de 90 cSt la 50°C,

RO 111109 Bl

0.1 kg dodecenil-succinat de 2-hidroxipropil, 0,5 kg acid oleic tehnic etoxilat cu 5 grupe etoxi și 8,9 kg dimetilditiocarbamat de metilcarbalcoxi cu 20% gr. sulf. Amestecul obținut se agită la temperatura de 55 ... 60°C, timp de trei ore. Se obțin 1000 kg ulei cu următoarele caracteristici fizico-chimice și de performanță :

- viscozitate cinematică la 40°C: 3,8 cSt :

- conținut de clor : 0,27 % gr ;

- conținut de sulf: 0,75 % gr ;

- prevenirea coroziunii oțelului (STAS 8441, varianta 1): fără rugină ;

- coroziune pe lama de cupru (STAS 40) : 1 A

- determinări pe mașina cu 4 bile (STAS 8618):

- diametrul petei de uzură la 150 daN, 1 min :1,85 mm ;

- sarcina de sudură: 230 daN. Exemplul 2. în autoclava menționată în exemplul 1 se introduc 800 kg ulei de bază, cu viscozitatea cinematică de 18 cSt la 40°C, kg dialchilditiofosfat de zinc cu conținut de % gr. sulf, 20 kg parafină clorurată cu un conținut de 55 % gr. clor, 20 kg izobutenă sulfurizată cu un conținut de 36 % gr., sulf, 40 kg ulei de soia oxidat cu viscozitatea cinematică de 90 cSt la 50°C, 0,5 kg dodecenilsuccinat de 2-hidroxipropil, 12 kg acid oleic tehnic etoxilat cu 5 grupări etoxi,

32.5 kg dimetilditiocarbamat de metilcarbalcoxi cu 20 % gr. sulf și 60 kg ulei vegetal sulfurizat cu un conținut de 10 % gr sulf. Agitarea mecanică se continuă timp de 3 h la temperatura de 60 ... 65°C. Se obțin 1000 kg ulei cu următoarele caracteristici :

- viscozitate cinematică la 40°C : 28 cSt;

- conținut de clor: 1,1 % gr ;

- conținut de sulf : 2,21 % gr ;

- prevenirea coroziunii oțelului (STAS 8441, varianta 1): fără rugină ;

- coroziune pe lama de cupru (STAS 40) : 1 A ;

- determinări pe mașina cu 4 bile (STAS 8618);

- diametrul petei de uzură la 150 daN, 1 min: 1,52 mm ;

- sarcina de sudură : 400 daN. Exemplul 3. într-un echipament similar celui descris în exemplul 1, se introduc

488.5 kg ulei mineral rafinat cu viscozitatea cinematică de 18 cSt, la 40°C. Uleiul se încălzește la temperatura de 60 ... 70°C. La această temperatură se adaugă, sub agitare, 50 kg dialchilditiofosfat de zinc cu conținut de % gr. sulf, 200 kg parafină clorurată cu un conținut de 55 % gr. clor, 0,5 kg izobutenă sulfurizată conținând 36% gr. sulf, 0,5 kg ulei de soia oxidat cu viscozitatea cinematică de 90 cSt la 50°C, 10 kg dodecenilsuccinat de 2-hidroxipropil, 0,5 kg acid oleic tehnic etoxilat cu 5 grupe etoxi și 50 kg dimetilditiocarbamat de metilcarbalcoxi cu un conținut de 20 % gr. sulf și 200 kg ulei vegetal sulfurizat cu un conținut de 10 % gr. sulf. Amestecul obținut se agită la temperatura indicată timp de 4 h. Se obține un ulei cu următoarele caracteristici :

- viscozitate cinematică la 40°C : 42 cSt ;

- conținut de clor : 11 % gr ;

- conținut de sulf: 3,82 % gr ;

- prevenirea coroziunii oțelului (STAS 8441, varianta 1): fără rugină ;

- coroziune pe lama de cupru (STAS 40): 1 A

- determinări pe mașina cu 4 bile (STAS 8618);

- diametrul petei de uzură la 150 daN, 1 min: 0,8 mm ;

- sarcina de sudură : 850 daN. Exemplul 4. într-o autoclavă cu volumul util de 1,2 m³, prevăzută cu sisteme de agitare mecanică, manta de încălzire cu abur de medie presiune și răcire cu apa, dotată cu un dispozitiv de măsurare și reglare a temperaturii, se introduc : 731,5 kg ulei mineral rafinat cu viscozitatea cinematică de 50 cSt la 40°C și 7 kg sulf elementar sub formă de pulbere. Temperatura masei de reacție se ridică treptat, sub agitare, până la 125 ... 130°C. Se agită în acest interval de temperatură timp de 3 ... 4 h. După aceea masa de reacție se răcește prin circulație de apă rece în manta, până la temperatura de 65 ... 70°C. Se dozează în continuare 0,5 kg dialchilditiofosfat de zinc cu un conținut de 1 6% gr. sulf, 30 kg ulei vegetal sulfurizat cu un conținut de 10 % gr. sulf, 30 kg parafină clorurată cu un conținut de 55 % gr. clor, 100 kg izobutenă sulfurizată cu un conținut de 36 % gr. sulf, 50 kg ulei de soia oxidat cu viscozitatea cinematică de 80 cSt la 50°C, 0,5 kg dodecilsuccinat de 2-hidroxipropil, 50 kg acid oleic tehnic etoxilat cu 5 grupe etoxi și 0,5 kg dimetilditiocarbamat de metilcarbalcoxi cu un conținut de 20 % gr. sulf. Se continuă agitarea la aceeași temperatură, timp de încă 3 h. Se obțin 1000 kg ulei cu următoarele caracteristici :

- viscozitate cinematică la 40°C : 80 cSt ;

- conținut de clor : 1,65 % gr ;

RO 111109 Bl

- conținut de sulf: 4,62 % gr ;

- prevenirea coroziunii oțelului (STAS 8441, varianta 1) : fără rugină ;

- coroziune pe lama de cupru (STAS

40): 4 C ; 5

- determinări pe mașina cu 4 bile (STAS 8618):

- diametrul petei de uzură la 150 daN, min : 1,00 mm ;

- sarcina de sudură : 800 daN. 10

Revendicare

Claims (1)

1. - sarcina de sudură : 800 daN. 10

   Revendicare

   Fluide de ungere și răcire, pe bază de uleiuri minerale, aditivate, caracterizate prin aceea că sunt constituite din fracții de ulei de bază de natură naftenică, naftenoparafinică sau parafinică, rafinate, cu viscozi6 tatea cinematică între 2 și 50 cSt la 40°C, în proporție de 48 ... 95 % gr., dialchilditiofosfat de zinc, în proporție de 0,05 ... 5 % gr., ulei vegetal sulfurizat cu circa 10 % gr., sulf, în proporție de 0,05 ... 20 % gr., parafine clorurate cu un conținut de clor între 40 și 60 % gr., în proporție de 0,5 ... 20 % gr., izobutenă sulfurizată cu minimum 36 % gr. sulf, în proporție de 0,05 ... 10 % gr., dimetilditiocarbamat de metilcarbalcoxi, cu radicalul alchil, având 4 ... 20 atomi de carbon, în proporție de 0,05 ... 5 % gr., ulei de soia oxidat cu o viscozitate cinematică de 80 ... 100 cSt la 50°C, în proporție de 0,05 ... 5 % gr., dodecemlsuccinat de 2hidroxipropil, în proporție de 0,01 ... 1 % gr. și acid oleic tehnic etoxilat cu 3 ... 8 grupe etoxi, în proporție de 0,05 ... 5 % gr.

   Președintele comisiei de examinare: chim. Ștefan Rodica Examinator: ing. Barbu Mara

   Grupa 13

   Preț lei