DE708331C

DE708331C - Schneidöle

Info

Publication number: DE708331C
Application number: DENDAT708331D
Authority: DE
Inventors: New Jersey V.St.A. Dr.phil.John C.Zimmer in Hillside und Dr.phil.George M.McNulty in Union
Original assignee: Standard Oil Development Company in Linden, New Jersey, V.St.A.
Publication date: 1941-07-18

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Mineralölemulsionen, wie sie in der metallverarbeitenden Industrie beim Schneiden und Schleifen z. B. von Getrieben, Werkzeugen, Kurbelzapfen, Kugellagern, Pumpenzylindern verwendet werden. Ziel der Erfindung ist es, das Schäumen dieser Mineralölpräparate im Gebrauch zu verhindern oder zu verzögern. Diese Emulsionen bestehen gewöhnlich aus einem Mineralöl, einem emulgierenden Mittel und Wasser. Das Mineralöl kann eine leichte Petroleumschmierölfraktion, ein Spindelöl, ein Weißöl oder ein ähnlicher Ausschnitt sein. Rohöldestillate aus paraffinischen oder naphthenischen ölen mit Viscositäten zwischen 1,85⁰E und 5,7° E bei 38⁰C sind im allgemeinen brauchbar. Als emulsionsbildende Stoffe können Naphthenate oder Sulfopate von Alkalien oder Stickstoffbasen, also Na-

trium-, Kalium-, Oniumsalze zur Verwendung ao kommen. Auch organische Naphthenate, wie die des Di- oder Triäthanolamins, sind brauchbar. Im allgemeinen ist es gut, Mischungen von Naphthenaten und Sulfonaten z. B. im Verhältnis von 1 : 4 zu verwenden. Es wurde festgestellt, daß die Naphthenate die Schaumbildung der Emulsionen im Gebrauch sehr stark begünstigen, auch sind sie höher wasserlöslich als die Sulfonate. Der emulgierende Stoff kann 5 bis 4O°/₀ des Mineralöls ausmachen.

Es ist bei der Verwendung derartiger Emulsionen in der mechanischen Metallbearbeitung eine bekannte Tatsache, daß infolge der unvermeidlichen Bewegung der Emulsion bedeutende Mengen Schaum gebildet werden, die nicht nur die mechanische Arbeit stören, sondern auch Sammel- und Vorratsgefäße,

die zur Aufnahme oder Bereithaltung der Emulsion dienen, zum Überlaufen bringen.

Es sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden, um die Schaumfähigkeit dieser Mineralölemulsionen zu unterdrücken. Eine übliche Methode besteht in der Verwendung einer etwas unstabilen Emulsion, die freies öl enthält. Bis zu einem gewissen Grade wirkt freies öl schaumunterdrückend.

to Diese Arbeitsweise hat aber den Fehler, daß bei längerem Gebrauch diese ,unstabilen Emulsionen die Neigung zeigen, ganz und gar zu zerfallen.

Ein anderer Vorschlag empfahl den Zusatz von Stearinsäure oder Aluminiumstearat zu den wasserlöslichen ölen. Aber auch dieser Weg ist nicht gangbar, weil diese Zusätze mit vorhandenem freiem oder durch Hydrolyse aus den Natriumsulfonaten oder Naphthenaten gebildetem Alkali Seifen bilden, die zur ölbildung oder zum Festwerden der löslichen öle führen, was ganz besonders störend ist.

Die vorliegende Erfindung offenbart nun einen neuen Weg, die Neigung der wasserlöslichen öle zur Schaumbildung zu unterdrücken.

Es wurde gefunden, daß Wachse von Säuren mit mehr als 22 Kohlenstoffatomen im Molekül, die 5 bis 5o°/o solcher Säuren in freiem Zustand enthalten, die Fähigkeit besitzen, das Schäumen der wasserlöslichen öle zu unterdrücken. Das geeignetste Wachs dieser Art ist das Montanwachs, jedoch sind

synthetische wachsartige Produkte, wie CP- und Z-Wachs (vgl. E. J. Fischer »Wachse, wachsähnliiche Stoffe und technische Wachsgemenge« 1934, S. 48 bis 57), ebenso auch Wollwachs für die Erfindung brauchbar. Die Wachse werden den wasserlöslichen ölen in Mengen von 0,001 bis 0,5 Gewichtsprozent zugesetzt. Die Zusatzmenge darf in keinem Fall so groß sein, daß sich das Wachs bei gewöhnlicher Temperatur ausscheidet. Zweckmäßig ist es, das wasserlösliche öl auf die Schmelztemperatur des Wachses zu erhitzen und dann das Wachs durch energisches Rühren darin zu verteilen. Eine Überhitzung des Öles ist zu vermeiden.

Diese Wachse unterdrücken besonders wirksam die Schaumbildung bei den wasserlöslichen ölen, bei denen als Emulgens Naphthenate verwendet werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß diese Wirkung auch nicht gestört wird, wenn dem wasserlöslichen öl noch Farbstoffe, Antioxygene, Verdickerpolymere, Harze oder sonstige für Mineralöle übliche Zusätze gemacht werden. Um den technischen Effekt der Erfindung aufzuzeigen, wurde einerseits ein lösliches öl, das z. B. eine Mischung von Sulfonaten und Naphthenatseife als Emulgens enthielt, mit 40 Teilen Wasser gemischt. Ein anderer Teil des löslichen Öles wird mit etwa 0,01% Montanwachs versetzt und in 40 Teilen Wasser emulgiert. Beide Emulsionen wurden unter Benutzung des Mixmasterschaumschlägers bearbeitet.

Es wurden folgende Zahlen erhalten:

Mixmasterschaumprobe

10 Minuten mit 700 Touren je Minute	500-cc-Probe	Zusammenfallen des Schaumes in
(1) Emulsion ohne Zusatz (2) Emulsion + 0,01 °/₀ Montanwachs	Schaumbildung in Volumprozent	20 Minuten ι bis 2 Sekunden
160 0

Bei einem weiteren Versuch wurde die

Wirkung verschieden großer Zusätze des gleichen Wachses geprüft. Benutzt wurde das OP-Wachs des Handels (I. G. Farben-

Industrie A.-G.). Die Proben wurden wieder wie oben beschrieben ausgeführt. Es ergaben sich folgende Zahlen:

Emulsion ohne Zusatz

Emulsion + 0,005 °/o OP-Wachs
Emulsion + 0,010 % OP-Wachs
Emulsion + 0,02 °/₀ OP-Wachs

Schaumbildung
in Volumprozent

160

70
40

Zusammenfallen
. des Schaumes
in Minuten

Die Ergebnisse zeigen, daß bereits Zusätze von ο,οΐ °/₀ Montanwachs und 0,02 °/₀ OP-Wachs die Neigung zur Schaumbildung in Emulsion wasserlöslicher öle erheblich herabsetzen.

Im folgenden sollen noch zwei typische Beispiele für erfindungsgemäße Mischungen gegeben werden.

Nr. ι

I2,oo°/o Natriumsulfonat, 3,00 °/₀ Naphthensäuren, 0,50 ⁰/₀ Natriumhydroxyd, 0,50 °/₀ Alkohol, 2,00 °/o Wasser, 0,05 °/₀ Montanwachs, 81,95 °/₀ Paraffinöl.

Nr. 2 I2,oo°/₀ Natriumsulfonat,

4,60 °/₀ Harz,

0,50% Natriumhydroxyd, 0,50°/₀ Alkohol, 2,oo°/o Wasser,

0,05% Montanwachs, 80,35 °/o Paraffinöl.

Dem ebenfalls als Schaumunterdrücker vorgeschlagenen Oktylalkohol gegenüber haben die erfindungsgemäß verwendeten Wachse den Vorzug, daß sie nicht flüchtig sind. Der Oktylalkohol gibt bei der Verwendung als Entschäumungsmittel sehr unangenehme Dämpfe ab. Außerdem ist Oktylalkohol wesentlich kostspieliger gegenüber dem Montanwachs, was bei einem derartigen Gemisch selbstverständlich auch von großer Bedeutung ist.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Esterwachsen, deren Säuren mindestens 22 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten und die mindestens 5°/o freie Säure enthalten, wie z.B. Montanwachs, als schaumverhindernder Zusatz zu Alkalisulfonate oder -naphthenate enthaltenden Kohlenwasserstoffemulsionen (sog. wasserlöslichen ölen), wobei die Menge des zugesetzten Esterwachses 0,001 bis 0,5% des wasserlöslichen Öles beträgt.