SU297198A1 - Смазочно-охлаждающая жидкость для холодной обработки металлов - Google Patents

Description

Известны смазочно-охлаждающие жидкости Дл  холодной обработки металлов на основе воды с введением различных добавок и ингибитора коррозии, например аминовой соли ароматической кислоты. Однако в рабочих услови х известные эмульсии измен ют свой состав, во многих случа х они расслаиваютс , разрушаютс  под действием высокой температуры или подвергаютс  воздействию бактерий , обладают недостаточными защитными свойствами. Кроме того, эмульси  непрозрачна , вследствие чего обрабатываемый предмет не поддаетс  визуальному наблюдению в процессе обработки. Наконец, использованна  эмульси  должна отдел тьс  от сточных вод с помощью специального устройства.

Были сделаны попытки получить свободные От масла, растворимые в воде охлаждающие смазочные материалы, обладающие защитным действием от коррозии изделий из железа или сплавов, содержащих железо, которые были бы применимы даже при сильном разбавлении и не обладали бы недостатками известных эмульсий.

Сцелью повыщени  эффективности жидкости предлагаетс  в качестве ингибитора коррозии использовать соль органического или неорганического основани  ароматической сульфонамидокарбоновой кислоты общей формулы

О II

(Ri)(R2)-Аг-(S-N-R4-СО2Н)п,

II I О R,

где RI и R2 - атомы водорода, фтора, хлора,

брома, алкильные или алкоксильные группы, которые содержат 1-4 углеродных атома, причем сумма углеродных атомов в Ri и Ra не превышает число 7, преимущественно это число равно 3;

Аг - остатки бензола, нафталина, антрацена , дифенила, дифенилметана, дифенилоксида , дифенилсульфида, дифенилсульфоксида или дифенилсульфона; Ra - атом водорода, алкильный радикал,

содержащий не более 4 атомов углерода,

р-цианэтильный остаток или гидроксиалкильный остаток, содержащий 2-4 углеродных

атома;

R4 - алкиленовый остаток, содержащий 4 -

15 атомов углерода в цепи, который может быть замещен внутри цепи одним или несколькими метильными или этильными радикалами;

п равно 1, но дл  случа , когда Аг обозначает остатки бензола, нафталина или антрацена , его значение может равн тьс  1 или 2.

Дл  получени  солей с указанными .сульфонамидокарбоновыми кислотами берут любые неорганические или органические основани , носкольку они позвол ют получать водорастворимые материалы. При этом к «водорастворимым здесь следует отнести также и те нродукты, которые способны образовывать коллоидные, суспензионные или эмульсионные системы. Дл  образовани  солей могут примен тьс , например, щелочи или главным образом органические основани , такие как МОНО-, ди- и триметиламин, моно-, ди- и триэтиламин , моноизопропиламин, монобутиламин и дибутиламин, 3-метоксипропиламин, моно-2-этилгексиламин, диметиламинопрониламин , моноэтаноламин, диэтаноламин и триэтаноламин, 3-аминопропанол, монометилэтаноламин , диметилэтаноламин, моноизопропаноламин , триизонропаноламин, циклогексиламин , N, N-диметилциклогексиламин,. морфолин , пиридин, хинолин, этилендиамин, диэтилентриамин , пентаэтилен гексамин или жирные амины, которые замещают алкиленоксидами , содержащими 2-4 углеродных атома.

При получении солей исходные комноненты могут братьс  в стехиометрическом соотношении или один из компонентов может братьс  в избытке.

Дл  получени  водных жидкостей, использующихс  при обработке металлов, могут примен тьс  как эмульсии, так и дисперсные «системы. В больщинстве случаев достаточны концентрации вспомогательных веществ пор дка 10 вес. %. Существенным преимуществом предлагаемых средств  вл етс  то, что они уже при незначительных концентраци х обладают очень хорощим действием. Так, во многих случа х достигаетс  достаточное действие уже при незначительных концентраци х, пор дка 0,1 вес. %. Примен емые концентрации предлагаемых средств прежде всего завис т от сложности процесса обработки издели , дл  больщинства случаев они наход тс  в интервале 0,1-2 вес. %, но в некоторых случа х указанные значени  концентраций могут быть превыщены или несколько занижены .

Предлагаемые водные жидкости могут примен тьс  п-ри обычных процессах обработки деталей из железа ,и железосодержащих сплавов в качестве охлаждающих, смазывающих и промывающих жидкостей и т. д. Они могут использоватьс  при обработке металлов с помощью режущих инструментов, например при сверлении, -нарезке резьбы, точении, фрезеровании , распиловке и щлифовании заготовок, а также при такой обработке металлов как волочение, вальцевание, прессование и, кроме того, дл  мгновенного охлаждени  деталей при закалке.

металлов, например, при проведении процесса щлифовани  деталей, так как в этом случае не происходит засаливани  щлифовального диска, которое всегда наблюдаетс  при использоваНИИ маслосодержащих вспомогательных средств. Одновременно, благодар  применению иовых вспомогательных средств, уменьщаетс  коррози  щлифовальных деталей, которые особенно ей подвержены.

Предлагаемьге соединени , в виде их солей, могут использоватьс  в водных жидкост х, которые наход тс  в контакте с детал ми из железа или железосодержащих сплавов, пр.и обработке металлов в качестве высокоэффективных ингибиторов коррозии, .например, в ох лаждающей жидкости. При этом они способны про вл ть ингибирующее действие уже при незначительных концентраци х, как ив случае использовани  их в качестве средств, которые

примен ютс  при обработке металлов.

В указанной формуле сульфонамидокарбоновых кислот алкиленовый остаток R4 представл ет собой цепь, .содержащую минимум 4 углеродных атома. В больщинстве случаев .используют соединени , в которых длина цепи доходит до 15 углеродных атомов, желательны соединени , содержащие в алкиленовой цепи 6-15 углеродных атомов. Особенно предпочтительны соединени , в которых Rs не атом

водорода, а алкильный остаток, лучще метильный .или этильный. Ниже привод тс  кислоты, соответствующие указанной формуле: бензолсульфонил-6 - аминовалерианова , бензолсульфонил-Ы-метил - 6 - аминовалерианова ,

бензолсульфонил - е - аминокапронова , бензолсульфонил-Ы-метил - е - аминокапронова , и - толуолсульфонил - е - аминокапронова , /г-толуолсульфонил - N - метил-е-аминокапронова , бензолсульфонил-Н-ЭТИл - е - аминокапронова , бензолсульфонил-Н-бутил-е-аминокапронова , ксилолсульфонил-М-метил - е аминокапронова , бензол-(1,3) - ди-N- метил сульфонамидокапронова , нафталин - (1,6) ди-N - метилсульфонамидокапронова , антрацен- (2) - сульфонил - N - метил-е-аминокапронова , бензолсульфонил - N - метил - ц аминокаприлова , п-толуолсульфонил - N метил - V - аминооктан-а - карбонова , бензолсульфонил - т - аминононан - а - карбонова ,

п - толуолсульфонил - со - аминоундеканова , 4 - метоксибензолсульфонил - N - метил - еаминокапронова , 4 - хлорбензолсульфонилN-метил - б - аминовалерианова , 2,4-дихлорбензолсульфонил - N - метил - s - аминокапронова , гексилбензол-М-метил - е - аминокапронова , изопропилбензол-Ы-метил - е -.аминокапронова , дифенилсульфонамидовалерианова , дифенил-Н-метилсульс|)онамидовалерианова , дифенилсульфонамидокапронова , дифенил-Ы-метилсульфонамидокапронова , 2,2-диметилдифенилсульфонам .идоваЛериа«ова  2,4диметилдифенил - N - метилсульфонамидокапронова , 2-бромдифенилсульфонамидоундеканова , З-бромдифенил-Н-метилсульфонамидоамидокапронова , 2-фтордифенилсульфонамидокапронова , дифенилсульфонамидоундеканова , дифенилоксидсульфонамидовалерианава , дифенилоксид-N - бутилсульфонамидовалерианова , дифенилоксидсульфонамидокапронова , дифенилоксид - N - метилсульфонамидокапронова , 4-хлордифенилоксидсульфонамидовалерианова , дифенилоксидсульфонамидоундеканова , дифенилоксид-М-метилсульфонил- -аминокаприлова ,дифенилметансульфонамидовалерианова , дифенилметан N - метиЛСульфонамидокапронова , дифенилметансульфонамидоундеканова , дифенилсульфидсульфонамидовалерианова , дифенилсульфидсулвфонамидокапронова , дифенилсульфид - N - метилсульфонамидокапронова , дифенилсульфонсульфонамидовалерианова , дифенилсульфон - N - метилсульфонамидокапронова , 4-хлордифенилсульфонамидокапронова , дифенилсульфонсульфонамидоундеканова , дифенилсульфоКСид - N - метилсульфонамидокапронова , дифенилсульфоксидсульфонамидоундеканова , 2,2 - дихлордифенилсульфонамидовалерианова ,

Полученные соединени  эффективны при использовании их в качестве коррозионнозащитных средств, а также про вл ют очень хорошее смазывающее действие и  вную неспособность к образованию пен. Перечисленные свойства неожиданным образом про вл ютс  даже у продуктов на основе длинноцепных аминокарбоковых кислот, например бензолсульфонил-ю-аминоундекановой кислоты.

Преимущество предлагаемых продуктов в отнощении защиты от коррозии, смазывающего действи  и неспособности образовывать пены про вл етс , например, при сравнении с обычно примен емыми дл  этих целей продуктами на основе длинноцепных алифатических сульфонамидокарбоновых кислот. Превосходство предлагаемых продуктов про вл етс  также при сравнении с соединени ми, построенными аналогично соединени м, соответствующим указанной формуле у которых алкиленовый остаток Ri содержит в цепи менее 4 атомов углерода. Эти преимущества  сно видны из результатов исследований, которые сведены в приводимые ниже таблицы.

Таблица 1

Продолжение

Оценку защиты от коррозии по обоим использованным методам производили в соответствии со следующей щкалой:

Очень хороша 

Таблица 2

+Н- Удовлетворительна 

Н Имеет место, однако

неудовлетворительна 

(-) Лишь незначительна