DE2700040C2 - Schmierstoffsystem für die Warmverformung von Metallen - Google Patents
Schmierstoffsystem für die Warmverformung von MetallenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schmierstoffsystem für die Warmverformung von Metallen. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf wasserhaltige, umweltfreundliche Schmierstoffsysteme, die für die spanlose Metallbearbeitung
wie z. B. Walzen oder Ziehen geeignet sind und die eine ausreichende Schmierung bzw. Trennwirkung
zwischen den verwendeten Werkzeugen und den zu verformenden Materialien gewährleisten.
Die bisher bekannten Schmierstoffsysteme z. B. auf Teer- oder Mineralölbasis haben Nachteile. Die ständige
Kühlung der Werkzeuge mit Wasser — im Falle von Warmwalzwerken mit großen Wassermengen — läßt
Crackprodukte und unzersetzte Mineralölanteile in den Kühlwasserkreislauf gelangen. Die Abscheidung der
biologisch schwer abbaubaren Stoffe, die das Abwasser in unzumutbarer Weise belasten würden, verursacht erhebliche
Kosten und beeinträchtigt die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens.
Teer- und mineralölhaltige Produkte zersetzen sich thermisch durch hohe Temperaturen der Werkstücke
unter Bildung starker Qualm- und Rußwolken, deren Beseitigung aus Gründen der Arbeitsplatzhygiene erforderlich
ist, was ebenfalls mit erheblichen Investitionen verbunden ist.
Schmierstoffrückstände bedecken nach kurzen Betriebszeiten die Armaturen und Gerüste in Form eines
dünnen Films, der nur schwierig zu entfernen ist. Mit öl überzogene glatte Gegenstände können den Betriebsablauf siären und durch Abrutschen oder Ausgleiten
Unfälle verursachen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schmiermittel für die Warmverformung von Metallen,
insbesondere für das Warmwalzen von Stahl, bereitzustellen, das die Nachteile der bekannten Schmierstoffe
auf Basis Mineralöl vermeidet, das weiterhin eine problemlose Application mit den üblichen Armaturen,
Pumpen, Düsen etc. erlaubt, das eine gute Filmbildung
ίο auf den verwendeten Werkzeugen zeigt und das eine
ausgezeichnete Haftung nach dem Aufbringen auf feuchte Metalloberflächen aufweist, selbst dann; wenn
die Werkzeuge durch fließendes Wasser gekühlt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Schmierstoffsystem bereitgestellt wird, welches
aus einer wäßrigen Dispersion oder Emulsion mit Gehalten von 5 bis 60 Gew.-% Fettsäuremonodiglyceridäthoxylaten
und/oder Fettsäureäthoxylaten besteht, wobei die Fettsäuremonodiglyceridäthoxylate 2 bis 6 Mol,
vorzugsweise 3 bis 5 Mol, Alkylenoxid pro Mol vorhandener Hydroxylgruppen und die Fettsäureäthoxylate 2
bis 6 Mol, vorzugsweise 2,5 bis 4 Mol, Alkylenoxid pro Mol Fettsäureäthoxylat enthalten und die wäßrige Dispersion
bzw. Emulsion eine Viskosität zwischen 5000 und 40 000 mPa · s bei einem Schergefälle von
2,64 cm-1 und einer Temperatur von 30°C aufweist.
Als Äthoxylate werden die Reaktionsprodukte mit bevorzugt Äthylenoxid oder gegebenenfalls Propylenoxid
verstanden.
Fettsäureäthoxylate und Fettsäurepartialglyceridäthoxylate sind bekannt und werden durch direkte Umseztung
der Fettsäuren bzw. Fetisäurepartiaigiyceride mit Äthylenoxid oder ggf. Propylenoxid hergestellt, wodurch
überwiegend einseitig an die OH-Gruppen der Fettsäuren bzw. der Partialglyceride gebundene Alkoxyketten
aufgebaut werden, welche mit H-Atomen abschließen.
Bevorzugt sind Gemische der Fettsäuremonodiglyceridäthoxylate
mit Fettsäureäthoxylaten, insbesondere solche mit mindestens 10, im Regelfalle mindestens
20 Gew.-% einer der beiden Komponenten; möglich sind jedoch ebenfalls Gemische der Fettsäuremonodiglyceridäthoxylate
untereinander und ggf. Gemische der Fettsäureäthoxylate untereinander.
Als Monodiglyceride werden solche Gemische frei von Triglyceriden oder mit verminderten Gehalten von
Triglyceriden verstanden, deren Gehalt an Mono- und Diglyceriden im Regelfalle nicht von 30 bis 100 Gew.-%,
bevorzugt 55 bis 90 Gew.-% abweicht. Die Fettsäurereste der Partialglyceride bzw. Fettsäuren können gesättigt
oder ungesättigt sein; Reste von Hydroxyfettsäuren sollen nicht enthalten sein.
Zwar wurden bereits Schmiermittel mit Gehalten von Fettsäureäthoxylaten in der DE-OS 24 46 319 vorgeschlagen, doch wird dort mit andersartiger Aufgabenstellung ein in Wasser lösliches Schmiermittel hergestellt, das mit Wasser verdünnt echte transparente oder semi-transparente Lösungen bildet.
Zwar wurden bereits Schmiermittel mit Gehalten von Fettsäureäthoxylaten in der DE-OS 24 46 319 vorgeschlagen, doch wird dort mit andersartiger Aufgabenstellung ein in Wasser lösliches Schmiermittel hergestellt, das mit Wasser verdünnt echte transparente oder semi-transparente Lösungen bildet.
Die Schmiermittellösung nach der DE-OS 24 46 319
sind nachteilig wegen ihrer geringen Viskosität und dadurch geringer Haftung am Werkzeug. Von mit fließendem
Wasser gekühlten Werkzeugen werden diese Schmiermittel abgewaschen und sind daher zu deren
Schmierung ungeeignet.
Nachteilig an den Schmiermitteln der DE-OS 24 46 319 ist weiter die umständliche Herstellung aus
drei Komponenten, nämlich
27 OO 040
(A) wasserlöslichen Substanzen mit längerer Alkoxy-
kette,
(8) öllöslichen Substanzen mit kürzerer Alkoxykette
(8) öllöslichen Substanzen mit kürzerer Alkoxykette
und
(C) einer obeflächenaktiven Substanz.
(C) einer obeflächenaktiven Substanz.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung konnte nach dem Gesagten durch die DE-OS 24 46 319 nicht gelöst
werden.
Die Suspension bzw. Emulsion enthält bevorzugt 10 bis 40 Gew.-% der Äthoxylate, wobei steigende Gehalte
der Äthoxylate die Viskosität erhöhen und so eine Möglichkeit der Einstellung der Viskosität besteht Eine
zweite Möglichkeit der Einstellung der Viskosität besteht durch die Länge der Alkoxykette, wobei in zahlreichen
Fällen längere Alkoxyketten die Viskosität senken. Von weiterem Einfluß auf die Viskosität sind jedoch der
Verteilungsgrad der Äthoxylate in der wäßrigen Phase der Dispersion bzw. Emulsion, die Kettenlänge der Fettsäuren
und der Gehalt der Mono- bzw. Diglyceride in den Partialglyceriden, so daß aus der chemischen Analyse
bestimmter Äthoxylierungsprodukte von Partialglyceriden bzw. Fettsäuren die Viskosität der wäßrigen Dispersion
nicht mit genügender Genauigkeit vorhergesagt werden kann.
Es ist daher vorgesehen, die erstrebte bestimmte Viskosität eines bestimmten Produktes, ggf. nach Messen
der Viskosität der Ansätze, durch einfaches Mischen von Dispersionen mit höheren und Dispersionen mit
niederen Viskositäten auf die für die jeweilige Verwendung bestimmte Viskosität einzustellen.
Bevorzugte Äthoxylierungsgrade liegen bei Fettsäuremonodiglyceridäthoxylaten
zwischen 3 und 5 Mol Äthylenoxid je Hydroxylgruppe der Partialglyceride, bei Fettsäureäthoxylaten zwischen 2,5 und 4 Mol Äthylenoxid
je Mol Fettsäure.
Die Dispersionen bzw. Emulsionen haben den erheblichen Vorteil, sich spontan zu^bilden. Zs wurde festgestellt,
daß die wäßrige Dispersion oder Emulsion von Fetisäuremonodiglyceridäthoxylaten mit einem Äthoxylierungsgrad
von weniger als 2 MoI Äthylenoxid pro Mol vorhandener Hydroxylgruppen und/oder Fettsäureäthoxylaten
mit weniger als 2 Mol Äthylenoxid pro Mol Fettsäure zwar eine ausreichende Haftung auf
feuchten Metalloberflächen wie beispielsweise wassergekühlten Walzen ergeben, daß der Aufbau eines
gleichmäßigen Schmierfilms jedoch nicht gewährleistet ist. An besonders glatten oder stark mit Wasser beaufschlagten
Stellen kommt es zu einem Abreißen des Films, woraus letztlich ein erhöhter Verschleiß des
Werkzeugs resultiert.
Wäßrige Dispersionen oder Emulsionen von Fettsäuremonodiglycerid- und/oder Fettsäureäthoxylaten mit
einem Äthoxyiierungsgrad von mehr als 6 Mol Äthylenoxid
pro Mol Hydroxylgruppe bzw. Fettsäure andererseits zeigen eine schlechte Haftung auf feuchten Metalloberflächen,
so daß eine sichere Aufbringung des Schmierfilms, beispielsweise durch Aufdüsen auf rotierende,
wasserbesprühte Walzen, nicht möglich ist, da der Schmierfilm rasch ausgewaschen wird.
Es wurde weiterhin gefunden, daß das erfindungsgemäße Schmierstoffsystem eine Viskosität zwischen 5000
und 40 000 mPA ■ s, vorzugsweise zwischen 10 500 und
00OmPA ■ s, gemessen unter den angegebenen Bedingungen,
aufweisen muß.
Die erforderliche Viskositätsmessungen wurden mit dem Rotationsviskosimeter Rotovisko der Fa. Gebr.
Hanke durchgeführt. Es wurde die temperierbare Cou-
etteeinrichtung MV II P in Kombination mit dem Meßkopf 500 benutzt, welche durch eine spezielle Formgebung
für die Untersuchung von Dispersionen bzw. Emulsionen besonders geeignet ist. Einzelheiten sind
der Firinenschrift »Rotovisko, Beschreibung und Gebrauchsanleitung«,
Druckschrift 105/16, sowie dem Aufsatz von W. Heinz, Rheologie und Rheometrie mit Rotationsviskosimetern,
2. Auflage, Springer-Verlag, Berlin, zu entnehmen.
Die oben genannten Viskositätsbereiche ergaben sich bei einem Schergefälle von 2,64 cm-' und einer Temperatur
von 300C. Schmierstoff-Zusammensetzungen unter
5000 und über 40 000 mPA · s, auch wenn darin Äthoxylate mit entsprechender oder den erfindungsgemäßen
Stoffen Zusammensetzung enthalten sind, eignen sich nicht zur Lösung der gestellten Aufgabe.
Schmierstoffe mit Viskositäten unter 5000 mPA · s zeigen eine ungenügende Haftung auf feuchten Metalloberflächen
und sind daher in der Praxis nicht einsetzbar. Eine obere Grenze des Viskositätsbereichs des erfindungsgemäßen
Schmierstoffsystems ist andererseits dadurch gegeben, daß die Förderung und Applikation
der wäßrigen Dispersion bzw. Emulsion mit den üblichen betrieblichen Einrichtungen wie z. B. Pumpen, Düsen
u. dgl. gewährleistet sein muß. Darüber hinaus sind Viskositäten über 40 000 mPA · s auch deswegen unerwünscht,
weil sich Schwierigkeiten bei der gleichmäßigen Aufbringung des Schmierfilms ergeben.
Das erfindungsgemäße Schmierstoffsystem zeigt weiterhin ein sogenanntes plastisches Viskositätsverhalten.
Damit verbunden ist das Vorhandensein einer Fließgrenze, die den Wert 50 dyn · cm-2 (erhalten nach der
Entspannungsmethode nach 30 see Entspannungszeit) übersteigt. Entsprechend diesem Verhalten beobachtet
man eine Abnahme der Viskosität mit zunehmendem Schergefälle. So ergibt das erfindungsgemäße Schmierstoffsystem
Viskositätswerte zwischen 100 und 50OmPA · s bei einem Schergefälle von 428 cm-' und
einer Temperatur von 30° C.
Die Einstellung des erfindungsgemäßen Viskositätsbereichs kann durch Variation der Konzentration der
Fettsäuremonodiglycerid- und/oder Fettsäureäthoxylate erfolgen. So weisen Dispersionen bzw. Emulsionen
mit höherem Äthoxylatgehalt im allgemeinen eine höhere Viskosität auf und umgekehrt. Die gewünschte Viskosität
der wäßrigen Dispersionen bzw. Emulsionen kann aber auch herbeigeführt werden durch Mischen
von z. B. zwei Äthoxylierungsprodukten, von denen das eine als Einzelkomponente in der entsprechenden Dispersion
bzw. Emulsion eine niedrige und das andere als Einzelkomponente verwendet eine hohe Viskosität ergibt.
Die Fettsäurereste der im erfindungsgemäßen Schmierstoffsystem eingesetzten Äthoxylate leiten sich
ab von Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen wie
Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Palmitolein-, Öl-,
Linol-, Linolen-, Arachidon-, Erucasäure oder von Mischungen dieser Fettsäuren, vorzugsweise von Mischungen
der Fettsäuren mit 16 bis 22 Kohlenstoffato-
men.
Die Herstellung der Äthoxylate kann besonders vorteilhaft auf Basis natürlicher Rohstoffe wie z. B. Palmöl,
Erdnußöl, Baumwollsaatöl, Sojabohnenöl, Sonnenblumenöl, Leinöl, Rapssamenöl, Schweineschmalz, Rinder-
talg, Walöl, Heringsöl, erfolgen. Die Fettsäuremonodiglyceridäthoxylate
lassen sich nach den bekannten Verfahren herstellen, z. B. durch Umesterung der oben genannten
Fette oder öle mit Glycerin oder durch Ver-
27 OO
esterung der durch Spaltung von Fetten gewonnenen Fettsäuren mit Glycerin und anschließende Äthoxylierung
mit den angegebenen Mengen Äthylenoxid. Die Fettsäureäthoxyiate können z. B. durch Anlagerung von
Äthylenoxid an die durch Spaltung von Fetten erhältlichen Fettsäuren oder aber auch durch Veresterung von
Fettsäuren mit Polyäthylenglykoien entsprechender Kettenlänge hergestellt werden.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Schmierstoff systems erfolgt durch Einführen der Fettsäuremonodiglycerid-
und/oder Fettsäureäthoxyiate in Wasser. Da die Dispersion bzw. Emulsion spontan gebildet wird,
kann nach dem Verteilen der Äthoxylate in der wäßrigen Phase von weiteren Maßnahmen wie z. B. Homogenisieren
abgesehen werden. Die derart erhaltenen wäßrigen Dispersionen bzw. Emulsionen sind unmittelbar
nach der Herstellung einsatzfähig, können aber auch, da sie eine gute Stabilität aufweisen, im wesentlichen unverändert
über einen längeren Zeitraum z. B. über mehrere Wochen, gelagert werden. Im letzten Falle ist es
zweckmäßig, durch Zusatz eines der üblichen Konservierungsmittel einer mikrobiellen Zersetzung vorzubeugen.
Ferner lassen sich gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe wie Korrosionsschutzmittel, Dampfphaseninhibitoren,
Antioxidantien u. dgl. in geringen Mengen in das erfindungsgemäße Schmierstoffsystem einarbeiten.
Im Falle der Verwendung von Fettsäureäthoxylaten ohne jeglichen Zusatz von Fettsäuremonodiglyceridäthoxylaten
ist es zweckmäßig, eine geringe Menge eines Natrium- oder Kaliumsalzes einer Fettsäure mit 12 bis
22 Kohlenstoffatomen bei der Herstellung der entsprechenden Dispersionen bzw. Emulsionen einzusetzen.
Dadurch wird die Bildung der Dispersion bzw. Emulsion erleichtert und der Auftrag des Schmierfilms erfolgt
gleichmäßiger.
Das erfindungsgemäße Schmierstoffsystem erfüllt Anforderungen, die aus Gründen des Umweltschutzes
in zunehmendem Maße an die Verwendung von Hilfsstoffen im industriellen Bereich gestellt werden müssen.
So läßt sich allein durch die Verwendung einer z. B. 25°/oigen erfindungsgemäßen Dispersion bzw. Emulsion
eine Reduzierung des organischen Materials, verglichen mit der Verwendung von Schmierstoffsystemen auf Mineralölbasis,
auf ein Viertel erzielen.
Das erfindungsgemäße Schmierstoffsystem ist gut biologisch abbaubar, so daß in das Abwasser gelangende
Reste eine nur geringe Belastung sind. Da beispielsweise beim Warmwalzen von Stahl ohnehin der größte
Teil des organischen Materials nach Abdampfen des Wassers beim Austritt aus dem Walzenspalt verbrennt,
sind die zu berücksichtigenden Anteile außerordentlich gering. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen
Schmierstoffsystems ist im Vergleich zum Verhalten mineralölhaltiger
Stoffe eine erhebliche Verminderung der Ruß- und Qualmbildung zu verzeichnen. Eine Geruchsbelästigung,
wie sie bei der Verwendung mineralölhaltiger Systeme durch Bildung übelriechender
Crackprodukte auftritt, wird beim Einsatz des erfindungsgemäßen Schmierstoffsystems nicht beobachtet.
Das Schmierstoffsystem gemäß der Erfindung zeigt eine ausgezeichnete Haftung auf feuchten Metalloberflächen
und läßt sich daher, obwohl in Wasser dispergierbar bzw. emulgierbar, auf wassergekühlte Walzen
aufbringen, wobei ein gleichmäßiger Schmierfilm gebildet wird. Andererseits lassen sich Schmierstoffreste, die
sich eventuell bei der Applikation, z. B. durch Aufsprühen, auf den Walzengerüsten und Armaturen bei der
betrieblichen Anwendung niedergeschlagen haben, beispielsweise durch Abspulen mit einem kräftigen Wasserstrahl
in einfacher Weise vollständig und problemlos entfernen.
Eine bevorzugte Verwendung findet das Schmierstoffsystem gemäß der Erfindung beim Warmwaben
von Stahlprofilen. Es zeigt sich dabei eine gleichmäßige Ausbildung des Schmierfilms, eine gute Haftung auf den
Walzen und eine ausreichende Schmier- und Trennwirkung.
In den folgenden Beispielen wird das Schmierstoffsystem gemäß der Erfindung näher beschrieben. Frozentangaben
beziehen sich, soweit nicht anders gesagt, auf Gewichtsprozent.
Als OHZ wird die Hydroxylzahl, als SZ die Säurezahl
und als JZ die Jodfarbzahl, letztere als Maß für Doppelbindungen verstanden, deren Bestimmung nach DGF-Einheitsmethoden
(Deutsche Gesellschaft für Fettwissenschaft) Abteilung D-IV 2b (61) bzw. C-IV 4a (52).
Vergleichsbeispiel 1
25 Teile eines Fettsäuremonodiglyceridäthoxylats (aus Partialglycerid mit 46% Mono- und 50% Diglyceriden)
auf Basis
55% Caprylsäui-e (C8)
4O%Caprinsäure(Cio)
sowie geringerer Anteile an
Capron- u. Laurinsäure
4O%Caprinsäure(Cio)
sowie geringerer Anteile an
Capron- u. Laurinsäure
mit 4 Mol Äthylenoxid pro Mol Hydroxylgruppen des Partialglyceridgemisches wurden mit 75 Teilen Wasser
vermischt. Die Mischung hatte eine Viskosität, die erheblich unterhalb des Wertes von 5000 mPA · s lag und
mit der oben genannten Meßanordnung nicht mehr genau bestimmt werden konnte. Die Mischung zeigte eine
ungenügende Haftung auf feuchten Metalloberflächen.
Vergleichsbeispiel 2
25 Teile eines Fettsäuremonodiglyceridäthoxylats (42% Mono- und 48% Diglyceride) auf Basis eines aus
Schweineschmalz gewonnenen Fettsäuregemisches mit 1,9 Mol Äthylenoxid pro Mol vorhandener Hydroxylgruppen
wurde in 75 Teilen Wasser dispergiert. Die Mischung hatte eine Viskosität von 7200 mPA · s gemessen
bei einem Schergefälle von 2,64 cm-' und einer Temperatur von 30° C. Bei der Prüfung ergab sich zwar
eine ausreichende Haftung auf feuchten Metalloberflächen, der aufgebrachte Schmierfilm war jedoch ungleichmäßig
und neigite zum Abreißen.
Vergleichsbeispiel 3
25 Teile eines Fettsäuremonodiglyceridäthoxylats (42% Mono- und 48% Diglyceride) auf Basis des in
Vergleichsbeispiel 2 verwendeten Fettsäuregemisches mit 6,25 Mol Äthylenoxid pro Mol Hydroxylgruppe
wurden mit 75 Teilen Wasser vermischt. Die Mischung hatte eine Viskosität von 4800 mPA · s, gemessen unter
den oben angegebenen Bedingungen, und ergab einen dünnen, sehr schlecht haftenden Schmierfilm.
25 Teile eines Fettsäuremonodiglyceridäthoxylats (42% Mono- und 48% Diglyceriden) auf basis eines aus
Schweineschmalz gewonnenen Fettsäuregemischs n;it
27 OO 040
4 Mol Äthylenoxid pro Mol Hydroxylgruppe wurde in 75 Teilen Wasser dispergiert. Es wurde eine opake
Emulsion mit einer Viskosität von 13 000 mPA · s erhalten. Die Emulsion zeigte eine ausgezeichnete Haftung
auf feuchten Metalloberflächen und bildete einen zusammenhängenden,
stabilen Schutzfilm.
25 Teile eines Fettsäureäthoxyiats auf Basis einer Rübölfettsäure mit 3 Mol Äthylenoxid pro Mol Fettsäure
wurden in 75 Teilen Wasser dispergiert. Die wäßrige Dispersion hatte eine Viskosität von 6500 mPA ■ s und
zeigte sowohl ausreichendes Haftungs- wie Filmbildungsverhalten.
Beispiele 3 bis 5 Die 25%ige Dispersion aus
a) 20 Teilen des genannten Monodiglyceridäthoxylats
und
b) 80 Teilen des genannten Fettsäureäthoxyiats ergab eine Viskosität von 10 500 mPA · s.
Die 25%ige Dispersion aus
a) 70 Teilen des genannten Monodiglyceridäthoxylats
a) 70 Teilen des genannten Monodiglyceridäthoxylats
und
b) 30 Teilen des genannten Fettsäureäthoxylats ergab eine Viskosität von 24 500 mPA · s.
Beispiele 12 bis 18
Aus einem Fettsäuremonodiglyceridäthoxylat (36% Mono- und 54% Diglyceriden) auf Basis eines Fettsäuregemischs
aus
Es wurden Mischungen aus dem in Beispiel 2 genann ten Fettsäureäthoxylat, Kaliumoleat und Wasser herge
stellt. Dabei wurden folgende Viskositäten erhalten.
Fettsäureäthoxylat | 30 | 35 | 40 |
(Teile) | |||
Kaliumoleat (Teile) | 1 | 1 | 1 |
Wasser (Teile) | 69 | 64 | 59 |
Viskosität mPA · s | 15 700 | 16 400 | 28 800 |
Haftung und Filmbildung der Mischungen waren gut. Beispiele 6 bis 11
25 Teiie einer Mischung aus a) 48 Teilen eines Fettsäuremonodiglyceridäthoxylats
(40% Mono- und 50% Diglyceride) auf Basis eines Fettsäuregemischs aus
27% Palmitinsäure
12% Stearinsäure
48% Ölsäure
8% Linolsäure
sowie geringen Anteilen Laurin-, Myristinsäure und höheren Fettsäuren 30% Palmitinsäure
15% Stearinsäure
50% ölsäure
2% Linolsäure
12% Stearinsäure
48% Ölsäure
8% Linolsäure
sowie geringen Anteilen Laurin-, Myristinsäure und höheren Fettsäuren 30% Palmitinsäure
15% Stearinsäure
50% ölsäure
2% Linolsäure
sowie geringer Anteile Myristinsäure und hoher Fettsäuren
mit 4 Mol Äthylenoxid pro Mol Hydroxylgruppe und einem Fettsäureäthoxylat auf Basis eines Fettsäuregemischs
aus
4% Laurinsäure
3% Myristinsäure
19% Palmitinsäure
19% Palmitinsäure
2% Stearinsäure
31% Ölsäure
31% Ölsäure
8% Linolsäure
23% Erucasäure
23% Erucasäure
sowie geringen Anteilen von Zwischenfraktionen und höheren Fettsäuren
mit 3 Mol Äthylenoxid pro Mol Fettsäure wurden Mischungen
hergestellt. Die aus den Mischungen erhaltenen 25%igen Dispersionen zeigten folgende Werte:
mit einem Äthoxylierungsgrad von 4 Mol Äthylenoxid 45 Mischungsverhältnis
pro Mol Hydroxylgruppe und b) 52 Teilen eines Fett- Fettsäuren^- Fensäure-
säureäthoxylats auf Basis einer Fettsäuremischung aus athoxyIat
12% | Palmitinsäure |
3% | Stearinsäure |
26% | Ölsäure |
18% | Linolsäure |
6% | Linolsäure |
21% | Erucasäure |
sowie geringen Anteilen Laurin-, | |
Myristinsäure und höheren Fettsäuren |
mit einem Äthoxylierungsgrad von 3 Mol Äthylenoxid pro Mo! Fettsäure wurde mit 75 Teilen Wasser vermischt.
Die so erhaltene Emulsion zeigte eine Viskosität von 14 500 mPA ■ s, haftete ausgezeichnet auf feuchten
Metalloberflächen und bildete einen zusammenhängenden Schmierfilm.
Die 20%ige Dispersion der gleichen Fettsäuremonodiglyceridäthoxyiat/Fettsäureäthoxylat-Mischung
hatte eine Viskosität von 5900 mPA ■ s, die 30%ige Dispersion von 12 00OmPA s, die 40%ige von
80
100
100
100
80
60
50
40
20
Viskosität der | 428 cm-' |
25 Gew.-%igen Dispersion | 140 |
bei Schergefälle | 150 |
2,64 cm-1 | 260 |
7000 | 280 |
9000 | 340 |
19 500 | 290 |
22 000 | 200 |
29 000 | |
22 500 | |
22 500 |
Beispiel 19
23 Teile eines Monoesters, der durch Veresterung von 1,1 MolTriäthy!englykoI(OHZ740)mit 1 Moleines
aus Rüböl gewonnenen Fettsäuregemisches (SZ 190, JZ
115) erhalten worden war, wurden mit 2 Teilen Kaliumoleat
unter Erwärmen vermischt. Die daraus erhaltene 25%ige Emulsion zeigte eine Viskosität von
21 000 mPA · s. Haftung und Filmbildung waren gut.
Claims (5)
1. Schmierstoff sy tem für die Warmverformung von Materialien bestehend aus einer wäßrigen Dispersion
bzw. Emulsion von Fettsäuremonodiglyceridethoxylaten und/oder Fettsäureethyoxylaten, mit
einem Gehalt an Fettsäuremonodiglyceridethoxylaten und/oder Fettsäureethoxylaten von 5 bis
60 Gew.-%, wobei die Fettsäuremonoglyceridethoxylate 2 bis 6 Mol Alkylenoxid pro Mol vorhandener
Hydroxylgruppen und die Fettsäureethoxylate 2 bis 6 Mol Alkylenoxid pro Mol Fettsäureethoxylat enthalten
und die wäßrige Dispersion bzw. Emulsion eine Viskosität zwischen 5000 und 40 000 mPa ■ s
bei einem Schergefälle von 2,64 cm-1 und einer Temperatur von 30° C aufweist
2. Schmierstoff system nach Anspruch 1, bestehend aus einer wäßrigen Dispersion bzw. Emulsion von
Fettsäuremonodiglycerid- und/oder Fettsäureethyoxylaten
auf Basis von Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise auf Basis von Fettsäuregemischen mit überwiegendem Anteil der Fettsäuren
mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen.
3. Schmierstoff system nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Fettsäuremonodiglyceridethoxylate
mit 3 bis 5 Mol Ethylenoxid je Mol Hydroxylgruppe der Partialglyceride.
4. Schmierstoffsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Fettsäureethoxylate mit 2,5 bis 4 Mol
Ethylenoxid je Mol Fettsäure.
5. Schmierstoffsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Dispersionen bzw. Emulsionen mit
einem Gehalt an Fettsäuremonodiglyceridethoxylaten und/oder Fettsäureethoxylaten von 10 bis
40 Gew.-o/o.
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