RU2174537C1

RU2174537C1 - Concentrate of grease for rolling of high-silver pipes

Info

Publication number: RU2174537C1
Application number: RU2000105762A
Authority: RU
Inventors: Ю.М. Постолов; А.В. Губанов; Н.П. Климова; А.Н. Лисицын; Н.Э. Пушкарева; Т.В. Панфилова
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт жиров
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2001-10-10

Abstract

FIELD: lubricants. SUBSTANCE: concentrate contains, wt.%: high-acidity inedible fat saponification product, 20-30; goudron from distillation of fatty acids isolated from inedible fat, 5-15; and water, the balance. Concentrate can also be used in the processes of pipe-dragging, wiredrawing, and drawing of other profiles. EFFECT: enhanced antifriction property and reduced foaming. 5 tbl

Description

Изобретение относится к области технологических смазок и смазочно-охлаждающих жидкостей для обработки металлов и может быть использовано в процессе прокатки высокоребристых алюминиевых труб, а также в процессах волочения труб, проволоки и других профилей, в процессах обработки металлов резанием. The invention relates to the field of process lubricants and cutting fluids for metal processing and can be used in the process of rolling high-ribbed aluminum pipes, as well as in the processes of drawing pipes, wires and other profiles, in metal cutting processes.

Известна смазка на основе продукта частичного омыления гудрона от дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или технического жира с добавкой щелочных солей гуминовых кислот (авт.св. N 1421764, кл. C 10 M 173/00, 1988 г.). Known lubricant based on the product of partial saponification of tar from the distillation of fatty acids isolated from soap stocks of vegetable oils or technical fat with the addition of alkaline salts of humic acids (ed. St. N 1421764, class C 10 M 173/00, 1988).

Недостатком этой смазки является использование в составе щелочного компонента солей гуминовых кислот, что снижает эффективность смазки при прокате труб из алюминия. The disadvantage of this lubricant is the use of humic acid salts in the alkaline component, which reduces the effectiveness of the lubricant when rolling aluminum pipes.

Наиболее близкой по своему составу и технической сущности является концентрат смазки следующего состава:
Продукт омыления головной фракции от дистилляции жирных кислот, полученных при производстве олеиновой кислоты - 2 - 15
Продукт нейтрализации из расчета по кислотному числу гудрона от дистилляций жирных кислот, полученных при производстве олеиновой кислоты - 28 - 35
Вода - Остальное
(авт. св. СССР N 1778167, Кл. C 10 M 173/02, 1992 г.) "Концентрат смазки для мокрого волочения стальной проволоки", которое принято в качестве прототипа.The closest in composition and technical essence is a lubricant concentrate of the following composition:
Saponification product of the head fraction from the distillation of fatty acids obtained in the production of oleic acid - 2 - 15
The product of neutralization based on the acid number of tar from the distillation of fatty acids obtained in the production of oleic acid - 28 - 35
Water - Else
(ed. St. USSR N 1778167, CL. C 10 M 173/02, 1992) "Lubricant concentrate for wet drawing of steel wire", which is adopted as a prototype.

Недостатком этой смазки, например, в процессе прокатки высокоребристых алюминиевых труб является низкий титр жирных кислот, определяемый подбором масел при производстве олеиновой кислоты, отсутствие свободных жирных кислот, снижающее адгезию смазки к металлу, омыление обеих жировых составляющих, обуславливающее недостаток жидкой фазы в очаге деформации. Это снижает антифрикционные свойства смазки и допускает наличие свободной щелочи, что нежелательно при обработке алюминиевых сплавов. Кроме того, наличие большого количества мыла в отсутствии масляной фазы приводит к интенсивному пенообразованию. The disadvantage of this lubricant, for example, in the process of rolling high-finned aluminum tubes is the low titer of fatty acids, determined by the selection of oils in the production of oleic acid, the absence of free fatty acids, which reduces the adhesion of the lubricant to the metal, the saponification of both fatty components, which causes a lack of a liquid phase in the deformation zone. This reduces the antifriction properties of the lubricant and allows the presence of free alkali, which is undesirable when processing aluminum alloys. In addition, the presence of a large amount of soap in the absence of an oil phase leads to intense foaming.

Целью изобретения является повышение антифрикционных свойств смазки и снижение пенообразования. The aim of the invention is to increase the antifriction properties of the lubricant and reduce foaming.

Поставленная цель достигается тем, что концентрат смазки, содержащий воду и продукт омыления жировой основы, в качестве продукта омыления жировой основы содержит продукт омыления высококислотного технического жира и дополнительно содержит гудрон от дистилляции жирных кислот, выделенных из технического жира, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Продукт омыления высококислотного технического жира - 20 - 30
Гудрон от дистилляции жирных кислот, выделенных из технического жира - 5 - 15
Вода - Остальное
Приводим характеристику компонентов концентрата смазки "Альвол" для прокатки высокоребристых алюминиевых труб.This goal is achieved in that the lubricant concentrate containing water and the product of saponification of the fat base, as the product of saponification of the fat base contains the product of saponification of high-acid technical fat and additionally contains tar from the distillation of fatty acids isolated from technical fat, in the following ratio, wt. %:
Saponification Product of High Acid Technical Fat - 20 - 30
Tar from the distillation of fatty acids isolated from technical fat - 5 - 15
Water - Else
We give the characteristics of the components of the Alvol lubricant concentrate for rolling high-ribbed aluminum pipes.

Высококислотный технический жир промывается водой с последующей вакуум-сушкой при температуре 70-80^oC и дезодорацией при температуре 120-140^oC. Полученный по данной технологии технический жир характеризуется показателями качества, приведенными в табл. 1.High-acid technical fat is washed with water, followed by vacuum drying at a temperature of 70-80 ^o C and deodorization at a temperature of 120-140 ^o C. Obtained by this technology, technical fat is characterized by quality indicators given in table. 1.

В табл. 2 приведен жирнокислотный состав образца высококислотного технического жира. In the table. 2 shows the fatty acid composition of a sample of high acid technical fat.

Гудрон получают при расщеплении технического жира методом безреактивного гидролиза. Гидролиз проводят при температуре 225^oC и давлении 2,5 кПа. Полученную смесь жирных кислот дистиллируют при остаточном давлении 1,350 кПа и температуре 220-240^oC. После отгонки при дистилляции товарной фракции жирных кислот остается кубовый остаток - гудрон от дистилляции жирных кислот, выделенных из технического жира.Tar is obtained by splitting technical fat by non-reactive hydrolysis. The hydrolysis is carried out at a temperature of 225 ^o C and a pressure of 2.5 kPa. The resulting mixture of fatty acids is distilled at a residual pressure of 1.350 kPa and a temperature of 220-240 ^o C. After distillation during distillation of the commercial fraction of fatty acids, still bottoms remainder - tar from the distillation of fatty acids isolated from technical fat.

Гудрон содержит 30-50 мас.% свободных жирных кислот, 30-50 мас.% нейтрального жира, до 20% продуктов полимеризации и конденсации. Tar contains 30-50 wt.% Free fatty acids, 30-50 wt.% Neutral fat, up to 20% of polymerization and condensation products.

Гудрон представляет собой при 20^oC густую мазеобразную массу темно-коричневого цвета, имеющую следующие показатели качества:
Кислотное число, мг КОН/г - Не менее 50%
Число омыления, мг КОН/г - 130 - 180
Содержание влаги, мас.% - Не более 5
Содержание механических примесей, мас.% - Не более 0,04
Температура застывания жирных кислот, ^oC - 36 - 42
Жирнокислотный состав образца гудрона от дистилляции технического жира приведен в табл. 3.The tar is at 20 ^o C a thick oily-like mass of dark brown color, having the following quality indicators:
Acid number, mg KOH / g - At least 50%
Saponification number, mg KOH / g - 130 - 180
Moisture content, wt.% - No more than 5
The content of mechanical impurities, wt.% - Not more than 0.04
The pour point of fatty acids, ^o C - 36 - 42
The fatty acid composition of the tar sample from the distillation of technical fat is given in table. 3.

Для получения компонентов концентрата смазки высококислотный технический жир омыляют водным раствором щелочи (NaOH) до появления свободной щелочи в количестве 0,05-0,1 мас.%, а затем добавляют неомыленный гудрон от дистилляции жирных кислот, выделенных из технического жира. To obtain the components of a lubricant concentrate, high-acid technical fat is saponified with an aqueous alkali solution (NaOH) until free alkali appears in an amount of 0.05-0.1 wt%, and then unsaponified tar is added from the distillation of fatty acids isolated from technical fat.

Использование в композиции натриевых солей омыленного технического жира и гудронов от дистилляции жирных кислот технического жира обеспечивает стабильность жирнокислотного состава предлагаемого концентрата смазки, обуславливающий достаточно высокий титр жирных кислот и температуру плавления их натриевых солей, что в сочетании с масляной фазой неомыленных гудронов обеспечивает высокое антифрикционные свойства предлагаемого концентрата смазки в виде разбавленных водных эмульсий. The use in the composition of sodium salts of saponified technical fat and tars from the distillation of fatty acids of technical fat ensures the stability of the fatty acid composition of the proposed lubricant concentrate, which determines a sufficiently high titer of fatty acids and the melting point of their sodium salts, which in combination with the oil phase of unsaponified tars provides high antifriction properties of the proposed lubricant concentrate in the form of diluted aqueous emulsions.

Соотношение компонентов в концентрате смазки может изменяться в зависимости от режимов и температурных параметров процесса деформации. The ratio of the components in the lubricant concentrate may vary depending on the modes and temperature parameters of the deformation process.

Примеры 1-5 составов концентрата смазки приведены в табл. 4. Examples 1-5 of the composition of the lubricant concentrate are given in table. 4.

Концентрат смазки "Альвол" получается простым смешением компонентов и может быть разбавлен водой до любой рабочей концентрации. Alvol grease concentrate is obtained by simple mixing of the components and can be diluted with water to any working concentration.

Приводим показатели состава и качества предлагаемого концентрата смазки "Альвол":
Консистенция - Cмазеобразная
Цвет - От желтого до темно-коричневого
Кислотное число, мг КОН/г - 10 - 30
Число омыления, мг КОН/г - 15 - 35
Массовая доля продуктов полимеризации и конденсации, мас.%. - 1,0 - 2,0
Массовая доля влаги в концентрате, мас.% - Не более 70
Возможность разбавления водой - В любых соотношениях
Температура застывания жирных кислот, ^oC - Не менее 30
Испытания проводились в сравнении со смазкой, принятой в качестве прототипа. Для испытаний взят следующий состав концентрата.We give the composition and quality indicators of the proposed Alvol lubricant concentrate:
Consistency - Greasy
Color - From Yellow to Dark Brown
Acid number, mg KOH / g - 10 - 30
Saponification number, mg KOH / g - 15 - 35
Mass fraction of polymerization and condensation products, wt.%. - 1.0 - 2.0
Mass fraction of moisture in a concentrate, wt.% - Not more than 70
Possibility of dilution with water - In any ratio
The pour point of fatty acids, ^o C - At least 30
The tests were carried out in comparison with the lubricant adopted as a prototype. For testing taken the following composition of the concentrate.

Продукт омыления головной фракции от дистилляции жирных кислот, полученных при производстве олеиновой кислоты - 10
Продукт нейтрализации из расчета по кислотному числу гудрона от дистилляции жирных кислот, полученных при производстве олеиновой кислоты - 30
Вода - 60
Испытывались 10% эмульсий концентратов смазки, что соответствует концентрации эмульсий, применяемых в процессе прокатки высокоребристых алюминиевых труб.Saponification product of the head fraction from the distillation of fatty acids obtained in the production of oleic acid - 10
The product of neutralization based on the acid number of tar from the distillation of fatty acids obtained in the production of oleic acid - 30
Water - 60
We tested 10% emulsions of lubricant concentrates, which corresponds to the concentration of emulsions used in the rolling process of high-finned aluminum pipes.

В процессе испытаний определяли коэффициент трения и пенообразующую способность 10% эмульсий концентратов. During the tests, the coefficient of friction and foaming ability of 10% emulsions of concentrates were determined.

Коэффициент трения, характеризующий антифрикционные свойства смазки, определялся при осадке металлических колец из алюминия. The friction coefficient characterizing the antifriction properties of the lubricant was determined during the upsetting of aluminum metal rings.

Материал штампов пресса - закаленная сталь (ШХ-15). Высота колец 50 мм, наружный диаметр 25 мм, толщина стенки - 2 мм. Исходная температура заготовки (колец) и штампа - 20^oC. Величина разовой деформации кольца - 20%.The material of the press dies is hardened steel (ШХ-15). The height of the rings is 50 mm, the outer diameter is 25 mm, the wall thickness is 2 mm. The initial temperature of the workpiece (rings) and stamp is 20 ^o C. The value of a single ring deformation is 20%.

Пенообразующая способность определялась на приборе Росс-Майлса. Foaming ability was determined on a Ross-Miles device.

Сущность метода заключается в определении высоты столба пены, образующейся при свободном падении 200 см³ водного раствора испытуемого средства с высоты 900 мм на поверхность такого же раствора.The essence of the method is to determine the height of the column of foam formed by the free fall of 200 cm ^{3 of an} aqueous solution of the test substance from a height of 900 mm to the surface of the same solution.

В табл. 5 приведены результаты испытаний. In the table. 5 shows the test results.

Как видно из табл. 5, предлагаемая смазочная композиция позволяет снизить коэффициент трения по сравнению с прототипом при одновременном снижении пенообразования. As can be seen from the table. 5, the proposed lubricating composition allows to reduce the coefficient of friction in comparison with the prototype while reducing foaming.

Увеличение в составе концентрата продукта омыления высококислотного технического жира выше 30 мас.% приводит к интенсификации пенообразования водных эмульсий до уровня прототипа, Снижение содержания в концентрате этого компонента ниже 20 мас.% приводит к заметному росту коэффициента трения. The increase in the composition of the concentrate of the product of saponification of high-acid technical fat above 30 wt.% Leads to the intensification of foaming of water emulsions to the level of the prototype. A decrease in the content of this component in the concentrate below 20 wt.% Leads to a noticeable increase in the coefficient of friction.

Увеличение содержания в концентрате гудрона выше 15 мас.% приводит к росту коэффициента трения, а содержание этого компонента в концентрате ниже 5 мас.% не позволяет снизить пенообразующую способность водных эмульсий. An increase in the content of tar concentrate above 15 wt.% Leads to an increase in the coefficient of friction, and the content of this component in the concentrate below 5 wt.% Does not allow to reduce the foaming ability of aqueous emulsions.

Таким образом, использование предлагаемого концентрата смазки позволяет повысить антифрикционные свойства смазки и снизить пенообразование ее водных эмульсий. Thus, the use of the proposed lubricant concentrate can increase the antifriction properties of the lubricant and reduce the foaming of its aqueous emulsions.

Claims

A lubricant concentrate for rolling high-finned aluminum pipes containing water and a saponification product of a fat base, characterized in that the concentrate as a product of saponification of a fat base contains a saponification product of high-acid technical fat and additionally contains tar from the distillation of fatty acids isolated from technical fat, in the following ratio components, wt.%:
Saponification Product of High Acid Technical Fat - 20 - 30
Tar from the distillation of fatty acids isolated from technical fat - 5 - 15
Water - Else