SE445357B - Forfarande vid mekanisk bearbetning av kobolthaltig metall samt koncentrat avsett att efter spedning med vatten anvendas vid forfarandet - Google Patents

Description

8405422-Û 2 Enligt föreliggande uppfinning har det nu även visat sig möjligt att vid mekanisk bearbetning av koboltinnehållande metaller kraftigt reducera utlösning av kobolt och samtidigt hälla fjärnkorrosionen på en mycket låg nivå om bearbetningen utföres i närvaro av en alkalisk (pH över 7) vattenhaltig komposition som innehåller en specifik alkanolamin. Denna alkanolaminförening, som alltid innehåller en hydrofob grupp, kännetecknas av att den har den allmänna formeln f? (A)n1 ' Rl-N- (A) nl- H I 'där A är .en alkylenoxigrupp härledd från en alkylenoxid med -2-4 kolatomer, Rl är en alkylgrupp med l-S kolatomer eller gruppen (A)n H, nl är ett tal från 1 till 6, varvid antalet ' l grupper härledda från etylenoxid i förhållande till totala antalet grupper härledda från alkylenoxid är högst 1:2 och lägst 1:15, eller R-N II där Rz är en kolvätegrupp med 6-l8lkolatomer, A är en alkylenoxidgrupp härledd från en alkylenoxid med 2-4 kol- atomer och n2 är ett tal från 1 till 5, eller W-(A) - H n: “s där R3 och R4 betecknar kolvätegrupper med 1-6 kolatomer eller tillsammans med kväveatomen bildar en sexring, vilken förutom kol även kan innehålla en syreatom, A betecknar en -»--~_..=~f'-'“"”:- - må ' 'w ' *ÅJ- .v , _ ,_ _ _ ., 3 8405422-0 alkylenoxigrupp härledd från en alkylenoxid med 2-4 kolatomer och n3 är ett tal från l till 10.

Såsom framgår av ovanstående formler kommer alkanol- aminföreningen alltid att innehålla en eller flera hydrofoba grupper, såsom alkylgrupper eller högre alkylenoxigrupper.

Närvaro av dessa hydrofoba grupper har en väsentlig betydelse för att reducera såväl utlösningen av kobolt som järnkorro- sionen. Speciellt lämpliga alkanolaminföreningar är förenin- gar med formeln I, som uppvisar ett förhållande mellan an- talet grupper härledda från etylenoxid och totala antalet grupper härledda från alkylenoxid av 1:3-1:10, föreningar med formeln II, som innehåller såväl etylenoxi- som högre alkylenoxigrupper, och föreningar med formeln III, där R3 och R4 är alkylgrupper med den totala summan av 5-10 kolatomer eller en sexring och n3 är ett tal från 2 till 8. Halten alkanolamin är 0.01-15%, företrädesvis 0.2-3% av kylsmörj~ medlets vikt.

De ovan angivna alkanolaminerna kan med fördel kombi- neras med organiska karboxylsyror, företrädesvis med upp till 10 kolatomer, såsom azelainsyra, sulfonamidokarboxylsyra, pelargonsyra, isononansyra och para-t-butylbensoesyra eller oorganiska syror, såsom borsyra, varvid ytterligare förbättrat korrosionsskydd mot kobolt och järn erhålles.

Ytterligare förbättrat skydd kan erhållas genom tillsats av föreningar av typen triazol eller tiadiazol. Halterna av _dessa kompletterande korrosionsskyddskomponenter och då speciellt de i form av organiska karboxylsyror är lämpligen från 0 till l0, företrädesvis 0.1-2 viktprocent.

För att reducera kylsmörjmedlets friktion kan konven- tionella smörjmedel tillsättas under förutsättning att smörj- medlet inte är korrosivt visavi kobolt eller järn. Exempel på lämpliga smörjmedel är nmnokarboxylsyror, företrädesvis med mer än 10 kolatomer, såsom fettsyror med 12-18 kolatomer, och/eller nonjoniska alkylenoxidaddukter med en molekylvikt över 400, såsom polypropylenglykol eller randomanlagrade polypropylenpolyetylenglykoler eller blockpolymerer av etylen- och propylenoxid. De anjoniska smörjmedlen har även en korrosionsskyddande förmåga gentemot järn. Halten Penn Qn.aLr1"ri--ett,p.. 8405422-0 ö' smörjmedel i kylsmörjmedlet kan uppgå till 10, företrädesvis 0.05-2,0 viktprocent. _ Förutom korrosionsinhibitorer och smörjmedel kan kylsmörjmedlet med fördel innehålla pH-reglerande medel, bakteriedödande medel, parfymer, viskositetsreglerande och löslighetsförbättrande medel på i och för sig känt sätt. De löslighetsförbättrande medlen utgörs vanligtvis av làgmolekylära hydroxylhaltiga föreningar såsom propylen- glykol, etylendiglykol, butyldietylenglykol eller glycerol.

Vid beredning av kylsmörjmedlet enligt uppfinningen är det lämpligt att först bereda ett koncentrat. Beredningen av koncentratet kan lämpligen tillgå på så sätt att man i en ilämplig mängd vatten tillsätter alkanolamin och därefter de övriga komponenterna. Mängden vatten i förhållande till övriga komponenter väljes lämpligen på ett sådant sätt, att man' erhåller en vattenhalt av ca 10-70 viktprocent av koncentratets vikt. En typisk koncentratformulering enligt uppfinningen är följande; «alkanolamin l-70, företrädesvis 5-50 viktprocent, kompletterande korrosionsskydds- _ medel 0-50, företrädesvis 2-30 viktprocent, smörjmedel^ 0-50, företrädesvis 1-30 viktprocent, pH-reglerande, bakteriedödande I medel, löslighets-' förmedlare etc 0-20, företrädesvis 0-15 viktprocent, vatten 5-70, företrädesvis 15-50 viktprooent Före användning spädes koncentratet med vatten så att brukslösningen har en vattenhalt av 99-85 viktprocent.

Uppfinningen äskådliggöres av följande exempel. s» 8405422-0 Exempel 1 Ett antal kompositioner bereddes genom att till vatten sätta 0.75 viktprocent av ett korrosionsskyddsmedel i enlighet med nedanstående tabell och ättiksyra i en sådan mängd, att ett pH-värde av 9.2 erhölls. Kompositionernas benägenhet att utlösa kobolt mättes genom att skaka en behållare med 100 ml av kompositionen tillsammans med 50 mg koboltpulver med en specifik yta av 1.2 m2/gram vid rumstemperatur under fem dygn. Därefter mättes halten kobolt i lösning medelst atomabsorptionsspektrofotometri.

Järnkorrosionen bestämdes genom att anbringa 1.25 gram av nämnda kompositioner på ett filtrerpapper belagt med gjut- järnsspànor och efter 24 timmar uppskatta storleken av den yta som var belagd med rost. Som jämförelse utfördes även en test med vatten.

Test Korrosionsskyddsmedel Utlöst mängd Järnkorrosion kobo1t,mg/1 g yta belagd med rost A Trietanolamin + 6PO* 0.4 12 B Cyclohexyldietanolamin 0.3 14 C Morfolin + 2PO* mindre än 0.1 8 D Dimetyletanolamin 0.6 13 E Dipropyletanolamin 0.2 15 F Trietanolamin 300 G Triisopropanolamin 280 H Pentyldietanolamin 170 14 I - 15 100 X- P0 = propylenoxid Av resultaten framgår att kompositionerna A-E enligt uppfinningen är mycket överlägsna jämförelsekompositionerna F-H och ger både låg järnkorrosion och låg utlösning av kobolt. Test I hänför sig till behandling med vatten med en hårdhet av ca 10°dH.

POGR QUALITY* 8405422-0 Exemgel 2 Ett koncentrat bereddes genom att till 150 gram vatten sätta 600 gram av en alkylenoxidaddukt, erhàllen genom att bringa en mol morfolin att reagera med 2 mol propylenoxid, samt därefter 200 gram azelainsyra och 50 gram polypropylen- glykol med en molekylvikt av 2000. Koncentratet späddes därefter med vatten till 40 ggr sin vikt och pH justerades till 9.0 med lut. Kompositionernas benägenhet att utlösa kobolt och korrodera järn testades pá samma sätt som i exempel 1. Halten kobolt var 0.2 mg/l, medan 0% av tilterpapperets yta var belagd med rost. Som jämförelse testades samma komposition men i närvaro av trietanolamin som aminförening i stället för morfolinaddukten. Motsvarande värden var 150 mg/l och 0%.

De ovan beskrivna kompositíonerna testades även som kyl- vätska i en slipmaskin under bearbetning av kobolt- innehållande hårdmetaller under tre dygn. Kompositionen med morfolinaddukten innehöll efter tre dygns användning påtagligt lägre mängd utlöst kobolt än kompositionen med trietanolamin. De erhållna resultaten var jämförbara med den ovan utförda laboratorietesten.

Claims (6)

1. 7 8405422-0 PATENTKRAV l. Förfarande vid mekanisk bearbetning av kobolthaltig metall i närvaro av en Vattenhaltig alkalisk metallbearbet- ningsvätska med förmåga att reducera utlösning av kobolt, kännetecknat därav att metallbearbetningsvätskan som utlös- nings- och korrosionshämmande medel innehåller en alkanolamin med formeln H (bn ' l Rl-N-(AHI - H I l där A är en alkylenoxigrupp härledd från en alkylenoxid med 2-4 kolatomer, Rl gruppen (A)n -H, nl är ett tal från 1 till 6, varvid antalet 1 _ är en alkylgrupp med 1-5 kolatomer eller grupper härledda från etylenoxid i förhållande till totala antalet grupper härledda från alkylenoxid är högst 1:2 och lägst 1:15, eller R-N II där Rz är en kolvätegrupp med 6-18 kolatomer, A är en alkylenoxidgrupp härledd från en alkylenoxid med 2-4 kol- atomer och n2 är ett tal fràn 1 till 5, eller R 3\ N-(A) - H 111 / m3 R4 där R3 och R4 betecknar kolvätegrupper med 1-6 kolatomer eller tillsammans med kväveatomen bildar en sexring, vilken förutom kol även kan innehålla en syreatom, A betecknar en alkylenoxigrupp härledd från en alkylenoxid med 2-4 kolatomer och n3 är ett tal från 1 till 10.
2. 2. Förfaraxxde enligt krav l, kännetecknat därav att föreningarna med formeln I uppvisar ett förhållande mellan POOTR QUALIÉSY 8405422-0 antalet grupper härledda från etylenoxid och totala antalet grupper härledda från alkylenoxid av 1:3-1:10, att förenin- garna med formeln II innehåller såväl etylenoxi- som högre alkylenoxigrupper och att i föreningarna med formeln III R3 och R4 är alkylgrupper med den totala summan av 5-10 kolatomer eller en sexring och n3 är ett tal från 2 till 8.
3. 3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav att mängden alkanolamin i metallbearbetningsvätskan är 0.01-15%, företrädesvis 0.2-3% av kylsmörjmedlets vikt.
4. 4. Förfarande enligt något av kraven l-3, kännetecknat där- av att metallbearbetningsvätskan dessutom innehåller komplet- terande korrosionshämmande medel, såsom en organisk karboxyl- syra med mindre än 10 kolatomer, i en mängd av 0-10, före- trädesvis 0.l-2 viktprocent.
5. 5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, kännetecknat därav att metallbearbetningsvätskan innehäller ett smörj- medel, såsom ,en monokarboxylsyra med mer än 10 kolatomer eller en nonjonisk alkylenoxidaddukt med en molekylvikt över 400, i en mängd av upp till 10, företrädesvis 0.05-2 viktprocent.
6. 6. Koncentrat lämpligt att efter spädning med vatten använ- das vid nækanisk bearbetning av gjutjärn enligt krav 1-5, kännetecknat därav att det innehåller följande komponenter: alkanolamin l-70, företrädesvis 5-50 viktprocent, enligt krav 1 eller 2 kompletterande korrosionsskydds- medel 0-50, företrädesvis 2-30 viktprocent, smörjmedel 0-50, företrädesvis 1-30 viktprocent, pH-reglerande, bakteriedödande medel, löslighets- förmedlare etc 0-20, företrädesvis 0-15 viktprocent, vatten 5-70, företrädesvis 15-50 viktprocent Pooa QUALITY e