RU2713896C1 - Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости - Google Patents
Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713896C1 RU2713896C1 RU2019118372A RU2019118372A RU2713896C1 RU 2713896 C1 RU2713896 C1 RU 2713896C1 RU 2019118372 A RU2019118372 A RU 2019118372A RU 2019118372 A RU2019118372 A RU 2019118372A RU 2713896 C1 RU2713896 C1 RU 2713896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentrate
- triethanolamine
- fatty acids
- water
- composition
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M159/00—Lubricating compositions characterised by the additive being of unknown or incompletely defined constitution
- C10M159/02—Natural products
- C10M159/08—Fatty oils
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые предназначены для приготовления водных эмульсий, используемых в машиностроении на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов и их сплавов. Разработан состав концентрата водосмешиваемой СОЖ, который в качестве эмульгатора содержит смесь кислоты жирного ряда с триэтаноламином, в качестве кислоты жирного ряда - кислоты, выделяемые из подсолнечного масла методом отпарки, в качестве стабилизатора - этилцеллозольв и едкий натр, а в качестве противокоррозионной присадки содержит нейтральный сульфонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %: жирные кислоты из соапстоков растительных масел (ЖКПМ) - 56-63, триэтаноламин - 18-22, этилцеллозольв - 18-22, натр едкий - 1-3, нейтральный сульфонат кальция - 0,3-0,7. Была решена задача создать состав, имеющий высокую стабильность и антикоррозионную эффективность по отношению к сплавам из черных металлов, а также сравнительно невысокую себестоимость при использовании жирных кислот, образующихся природным гидролизом подсолнечного масла и выделяемых из него методом отпарки без их дополнительной очистки. 8 табл.
Description
Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые предназначены для приготовления водных эмульсий, используемых в машиностроении на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов и их сплавов.
Ассортимент составов концентратов СОЖ очень велик и насчитывает тысячи марок. Но их принципиальный состав одинаков. Они содержат базовую основу (минеральные и/или реже - растительные масла), эмульгатор (как правило, продукт реакции длинноцепочечных жирных кислот с триэтаноламином, иногда в качестве эмульгаторов используют и другие поверхностно-активные вещества), полярные кислородсодержащие соединения (спирты, гликоли, целлозольвы), обеспечивающие стабильность концентрата и получаемой из него эмульсии. Кроме того, используются добавки разного назначения: противокоррозионные, бактерицидные, противопенные м др.
Известны составы, использующие в качестве основного компонента соапстоки растительных масел, продукты их переработки, а также масличный фуз и другие отходы масложировой промышленности. Однако получаемые при этом концентраты неудобны в применении.
Например, известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для механической обработки металлов, который содержит жировые гудроны из отходов масложировой промышленности, щелочной агент в виде гидроксида натрия, смазку в виде жидкого стекла и воду, антипенную жидкость в виде полиметилсилоксановой жидкости, основным веществом которого являются неомыленные отходы масложировой промышленности, а общее количество улучшающих добавок составляет не более 3% от количества основного вещества, при этом соотношение компонентов выполнено следующим, %: жировые гудроны - 30, гидроксид натрия (NaOH) - 2,5-3,5, жидкое стекло - 0,5-2,0 (по сухому остатку), полиметилсилоксановая жидкость - 0,05-0,1, вода - 64,4-66,95 (RU №2368651, МПК С10М 173/00 (2006.01), С10М 177/00 (2006.01), C10N 40/20 (2006.01), опубл. 27.09.2009).
Этот концентрат дешев, но крайне неудобен в применении, так как при температуре 19-25°С имеет твердую консистенцию. Это требует предварительного разогревания, что в условиях машиностроительного предприятия неосуществимо.
Известен концентрат защитного смазочного материала, содержащий воду, триэтаноламин и диоксановые спирты, борные эфиры диоксановых спиртов, соапстоки растительных масел и животных жиров, продукт взаимодействия триэтаноламина с моноалкил (С10-С20) фосфорной и/или диалкил (С8-С10) фосфорной кислотами и с моноэфиром малеиновой кислоты или продукт взаимодействия триэтаноламина с диалкилдитиофосфорной кислотой или ее цинковой солью и с моноэфиром малеиновой кислоты или с дибензил-, или алкенилянтарным ангидридом, или продукт взаимодействия триэтаноламина с оксиэтилидендифосфоновой кислотой и сульфатом цинка при следующем соотношении компонентов, мас: триэтаноламин - 0,5-5,0, диоксановые спирты - 1-5, борные эфиры диоксановых спиртов - 20-30, соапстоки растительных масел и животных жиров 10-20, указанный продукт взаимодействия - 2-20, вода - до 100 (RU №2050408, МПК6 С10М 173/02 // (С10М 173/02, 133:08, 129:04, 159:08, 137:04) C10N 30:12, опубл. 20.12.1995).
Этот концентрат при достаточно высоких эксплуатационных характеристиках имеет ограничения при использовании, так как состав, содержащий продукты взаимодействия ТЭА с диалкилдитиофосфорной кислотой или ее цинковой солью или продукт взаимодействия ТЭА с оксиэтилидендифосфоновой кислотой или сульфатом цинка, не стабилен в присутствии воды и разлагается, что сказывается на ухудшении ингибирующих свойств. Наличие свободного триэтаноламина приводит к раздражению кожи рук и коррозии цветных металлов.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости, предназначенный для литья под давлением при производстве отливок из цветных сплавов, включающий олеиновую кислоту, полиоксиэтилированные алкилфенолы и минеральное масло, гидроксид натрия и присадку к маслам, содержащую сульфонат кальция, при следующем соотношении компонентов, мас. %: олеиновая кислота 0,5-1,5, полиоксиэтилированные алкилфенолы 4,5-6,0, присадка к маслам, содержащая сульфонат кальция (в пересчете на основное вещество), 4,0-12,0, гидроксид натрия 0,3-0,8, минеральное масло до 100 (RU №2177855, МПК В22С 3/00 (2000.01), опубл. 10.01.2002).
Этот состав отличается простотой изготовления и относительно невысокой стоимостью компонентов. Он проявляет хорошие рабочие свойства при обработке сплавов из черных металлов.
Его недостатком является повышенная коррозионная агрессивность по отношению к сплавам из черных металлов, и недостаточная стабильность получаемой из него СОЖ.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава концентрата водосмешиваемой СОЖ, который обладает высокой стабильностью и антикоррозионной эффективностью по отношению к сплавам из черных металлов, а также сравнительно невысокой себестоимостью при использовании жирных кислот, образующихся природным гидролизом подсолнечного масла и выделяемых из него методом отпарки без их дополнительной очистки.
Поставленная задача решается тем, что концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости, включающий кислоты жирного ряда, эмульгатор, стабилизатор состава концентрата и гидроксид щелочного металла, в качестве эмульгатора содержит смесь кислоты жирного ряда с триэтаноламином, причем в качестве кислоты жирного ряда он содержит кислоты, выделяемые из подсолнечного масла, методом отпарки, в качестве стабилизатора - этилцеллозольв и едкий натр, а в качестве противокоррозионной присадки содержит нейтральный сульфонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Жирные кислоты из соапстоков растительных масел (ЖКПМ) | 56-63 |
Триэтаноламин | 18-22 |
Этилцеллозольв | 18-22 |
Натр едкий | 1-3 |
Нейтральный сульфонат кальция | 0,3-0,7. |
Отличием заявляемого состава является использование жирных кислот, выделяемых из соапстоков растительных масел. В отличие от кислот растительных масел, применение которых в составах концентратов СОЖ известно, Отличительной особенностью жирных кислот, выделяемых из подсолнечного масла методом отпарки, является их состав, определяющий физико-химические и эксплуатационные свойства. В отличие от кислот растительных масел, применение которых в составах концентратов СОЖ известно, упомянутые выше жирные кислоты ни в составе СОЖ, ни в составе других смазочных материалов ранее не использовались. Оригинальным является и сам состав композиции.
В предполагаемом изобретении созданы такие составы, которые позволяют получить стабильный работоспособный концентрат без очистки кислот, получаемых из соапстоков. Стабильность концентрата подтверждена результатами испытаний стандартными методами, работоспособность -производственными испытаниями по специальным программам.
Для иллюстрации предполагаемого изобретения были изготовлены образцы концентратов, для чего использовались следующие сырьевые компоненты (все производятся в России и являются многотоннажными и недорогими продуктами):
Жирные кислоты, выделяемые из подсолнечного масла (ЖКПМ), вырабатываются предприятием ООО «Золотая семечка» (Ростовская обл.) и соответствуют следующим требованиям (табл. 1). Их жирнокисотный состав представлен в табл. 2.
Триэтаноламин технический выпускается ООО «Синтез-Ока» (Дзержинск) по ТУ 2423-005-78722668-2010 в виде марок «А», «Б» и «В». Для приготовления концентрата рекомендуется марка «А». Основные физико-химические характеристики представлены в табл. 3.
Этилцеллозольв технический, сорт первый, вырабатывается по ГОСТ 8313-88 со следующими показателями (табл. 4):
Натр едкий технический (каустическая сода) производится по ГОСТ 2263-79 рядом химических заводов. Для производства концентрата рекомендуется продукт марки «РТ» (натр твердый ртутный чешуированный). Основные показатели представлены в табл. 5.
Нейтральный сульфонат кальция вырабатывается НПО «Квалитет» по ТУ 38.401-58-313-2002 под торговым наименованием Присадка К-31. Представляет собой продукт взаимодействия алкилбензолсульфокислоты с гидратом окиси кальция. Основные показатели представлены в табл. 6.
Роль каждого из компонентов заключается в следующем.
Жирные кислоты в сочетании с триэтаноламином образуют комплекс с сильным эмульгирующим действием. Он обеспечивает стабильность водной эмульсии при добавлении воды в концентрат.
Этилцеллозольв обеспечивает стабильность самого концентрата. Кроме того, он позволяет ввести едкий натр в концентрат в виде растворимого в концентрате алкоголята. Он также выполняет роль биоцида, предотвращал загрязнение СОЖ в процессе работы микроорганизмами.
Едкий натр поддерживает концентрацию ионов водорода в эмульсии до рекомендуемых значений рН, равных 8,2-9,5.
Нейтральный сульфонат кальция (Присадка К-31) обеспечивает необходимый уровень противокоррозионных свойств СОЖ.
Примеры составов концентрата, иллюстрирующие заявляемое изобретение, приведены в табл. 7.
Для обоснования концентраций ЖКПМ-с и триэтаноламина изучали их эмульгирующую способность при смешении концентрата с водой, то есть, непосредственно при получении самой водосмешиваемой СОЖ. Для этого по ГОСТ 6243 готовили 4%-ный водный раствор СОЖ путем смешения расчетных количеств концентрата и воды, наблюдая немедленное образование эмульсии молочного вида. Выдерживали эмульсию при комнатной температуре в течение трех часов (в соответствии с требованиями к СОЖ) и визуально оценивали ее внешний вид. Стабильная эмульсия получалась при концентрациях ЖКПМ в пределах 56-64 мас. % (примеры 6-8). При выходе за эти пределы эмульсия получалась неоднородной (примеры 5 и 8). При таких концентрациях ЖКПМ-с оптимальная концентрация триэтаноламина составляла 18-22 мас. % (примеры 5 и 8).
При оптимальных концентрациях ЖКПМ и триэтаноламина подбирали концентрацию этилцеллозольва. В этом случае изучали стабильность не СОЖ, получаемой из концентрата, а самого концентрата. Оценку стабильности проводили по ГОСТ 6243, выдерживая концентрат при 60°С в течение двух часов и затем подвергая его центрифугированию 20 мин. Образец считается выдержавшим испытание, если после этого в нем не образуется отдельной фазы. Образцы по примерам 2 и 5 выдержали испытания. При этом концентрация этилцеллозольва составила соответственно 22 и 18 мас. %.
Количество едкого натра подбирали таким образом, чтобы рН эмульсии был в пределах 8,2-9,5 (рекомендованное значение). Этому удовлетворяла концентрация едкого натра 1-3 мас. % (примеры 2 и 5).
Присадку К-31 добавляли в таком количестве, чтобы она обеспечивала коррозионную стойкость эмульсии СОЖ в течение двух часов по методу «отпечаток» по ГОСТ 6243. Метод основан на свойстве чугуна реагировать с рабочими смазочно-охлаждающими жидкостями, образуя окрашенные продукты коррозии. Достаточная коррозионная стойкость достигается при концентрации присадки К-31 от 0,3 до 0,7 мас. %. Дальнейшее увеличение концентрации присадки К-31 не обеспечивало дополнительного антикоррозионного эффекта и увеличение ее расхода было излишним.
Для производственных испытаний был изготовлен концентрат следующего состава, мас. %:
- жирные кислоты из подсолнечных масел (ЖКПМ) - 58,0
- триэтаноламин - 20,0
- этилцеллозольв - 20,0
- натр едкий - 2,0
- нейтральный сульфонат кальция (присадка К-31) - 0,5.
Физико-химические характеристики концентрата водосмешиваемой СОЖ и приготовленного из него водного раствора эмульсии представлены в табл. 8.
Заявляемый состав концентрата водосмешиваемой СОЖ обладает высокой стабильностью и антикоррозионной эффективностью по отношению к сплавам из черных металлов, а также сравнительно невысокой себестоимостью при использовании жирных кислот, образующихся природным гидролизом подсолнечного масла и выделяемых из него методом отпарки без их дополнительной очистки.
Концентрат может быть приготовлен с применением современных материалов и оборудования.
Claims (2)
- Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости, включающий кислоты жирного ряда, эмульгатор, стабилизатор состава концентрата и гидроксид щелочного металла, отличающийся тем, что в качестве эмульгатора содержит смесь кислоты жирного ряда с триэтаноламином, причем в качестве кислоты жирного ряда он содержит кислоты, выделяемые из подсолнечного масла методом отпарки, в качестве стабилизатора - этилцеллозольв и едкий натр, а в качестве противокоррозионной присадки содержит нейтральный сульфонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
Жирные кислоты из соапстоков растительных масел (ЖКПМ) 56-63 Триэтаноламин 18-22 Этилцеллозольв 18-22 Натр едкий 1-3 Нейтральный сульфонат кальция 0,3-0,7
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019118372A RU2713896C1 (ru) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019118372A RU2713896C1 (ru) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713896C1 true RU2713896C1 (ru) | 2020-02-10 |
Family
ID=69625076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019118372A RU2713896C1 (ru) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2713896C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2781196C2 (ru) * | 2020-08-03 | 2022-10-07 | Эдуард Евгеньевич Булыжёв | Средство техническое |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2050408C1 (ru) * | 1994-02-22 | 1995-12-20 | Акционерное общество закрытого типа "Ремо" | Концентрат защитного смазочного материала |
WO1998008922A1 (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-05 | Henkel Corporation | Waterborne lubricant for the cold plastic working of metals |
RU2177855C2 (ru) * | 2000-01-10 | 2002-01-10 | Закрытое акционерное общество "ЭКОХИММАШ" | Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости |
RU2345128C1 (ru) * | 2007-07-12 | 2009-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Эмульсол для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости |
RU2368651C1 (ru) * | 2008-02-11 | 2009-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО СОТС" | Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости (сож) для механической обработки металлов и способ его получения |
-
2019
- 2019-06-13 RU RU2019118372A patent/RU2713896C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2050408C1 (ru) * | 1994-02-22 | 1995-12-20 | Акционерное общество закрытого типа "Ремо" | Концентрат защитного смазочного материала |
WO1998008922A1 (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-05 | Henkel Corporation | Waterborne lubricant for the cold plastic working of metals |
RU2177855C2 (ru) * | 2000-01-10 | 2002-01-10 | Закрытое акционерное общество "ЭКОХИММАШ" | Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости |
RU2345128C1 (ru) * | 2007-07-12 | 2009-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Эмульсол для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости |
RU2368651C1 (ru) * | 2008-02-11 | 2009-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО СОТС" | Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости (сож) для механической обработки металлов и способ его получения |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием. Справочник под ред. С.Т. Энтелиса. М.: Машиностроение, 1986, с.73-89. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2781196C2 (ru) * | 2020-08-03 | 2022-10-07 | Эдуард Евгеньевич Булыжёв | Средство техническое |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6204225B1 (en) | Water-dispersible metal working fluid | |
US4430234A (en) | Machining fluid of water soluble type using organic surfactants | |
US2245649A (en) | Lubricant and method of making same | |
CN106590882A (zh) | 乳化切削液 | |
CN105733765A (zh) | 环保免清洗的防锈冲压油 | |
CN107502437B (zh) | 一种用于不锈钢半合成型水溶性切削液及其制备方法 | |
US2455659A (en) | Oily composition | |
CN106916615A (zh) | 一种水性切削液的复合缓蚀剂、制备方法及水性切削液 | |
RU2713896C1 (ru) | Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости | |
US2481585A (en) | Lubricating oil composition | |
RU2713893C1 (ru) | Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости | |
US2703785A (en) | Soluble compositions containing a 2, 5-dimercapto-1, 3, 4-thiadiazole derivative | |
US2466647A (en) | Lubricating oil composition | |
JP4137548B2 (ja) | 潤滑防錆剤およびこれを含む金属加工油剤 | |
RU2713895C1 (ru) | Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости | |
US2917459A (en) | Metal-working lubricants | |
US3057799A (en) | Rust inhibiting soluble oil composition | |
RU2650525C1 (ru) | Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости | |
US2610151A (en) | Noncorrosive oil compositions | |
RU2637315C1 (ru) | Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов | |
US2294526A (en) | Stabilized mineral oil composition | |
RU2260619C1 (ru) | Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости | |
CN115125054B (zh) | 切削液及其制备方法 | |
RU2769313C1 (ru) | Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости на основе отходов масложирового производства для магнитно-абразивной обработки металлов | |
JPH04178500A (ja) | 切削性良好な水溶性切削油剤組成物 |