SU1162866A1 - Processing liquid concentrate for grinding materials - Google Patents

Abstract

КОНЦЕНТРАТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ шадкости дл  ШЛИФОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ, содержащий воду, нитрит натри , диэтиленгликоль и триэтаноламиновое мыло : жирных кислот, фракции Cg -С, отличающийс   тем, что, с целью повышени  производительности процесса, концентрат дополнительно содержит тетранатриевую соль Ы-алкил-М-сульфосукциноиласпарагиновой кислоты при-следующем соотношении компонентов, мас.%: Нитрит натри  . О,3-0,5 Диэтиленгликоль 15,0-20,0 Триэтаноламиновое мыло жирных кислот фракции 18,0-20,0 сл Тетракатриева  соль Ы-алкил-К-сульфосукциноипаспарагиновой кислоты 20,0-30,0 ВодаОстальноеTECHNOLOGICAL CONCENTRATE FOR MATERIAL GRINDING, containing water, sodium nitrite, diethylene glycol and triethanolamine soap: fatty acids, Cg-C fractions, characterized in that, in order to increase the productivity of the process, the concentrate additionally contains Y-al-i-S-tetra-sodium-i-sulfon sulfate sulfonome-sulfon sulfonomer-sulfone sulfonate. the following ratio of components, wt.%: Sodium nitrite. O, 3-0.5 Diethylene glycol 15.0-20.0 Triethanolamine soap of fatty acids of fraction 18.0-20.0 cl Tetra-cation salt of N-alkyl-K-sulfosuccinic-aspartic acid 20.0-30.0 Water Remaining

Description

ОдOd

кэka

схsc

оabout

О) 1 Изобретение относитс  к техноло гическим средам, в частности смазочно-охла щагацим жидкост м (СОЖ), примен е1Ф1м при механической обработке материалов, и может быть использовано в виде концентрата на финишних операци х, выполн емых абразивно-алмазным инструментом. Известны СОЖ дл  механической обработки металлов алмазно-абразивн инструментом, представл ющие собой эмульсии и водные растворы активных компонентов С JОднако такие СОД имеют недостаточные смачивающие и антиадгезионные свойства, недостаточно стабиль при эксплуатации и не удовлетвор ют растущим требовани м к отделочн процессам абразивной обработки метаплов . Они не обеспечивают стабил ность технологиче.ских показателей производительности и качества обра ботанных поверхностей деталей, не способствуют дальнейшему снижению расхода абразивного инструмента на финишных операци х таких, как суперфиниширование. Известны также СОЖ на основе во с добавлением, мас,%: 0,5-1,5 Триэтаноламин Тетраборнокислый 0,1-0,5 натрий О,1-0,5 Нитрат натри  Тетранатриева  соль N-OKT адецил-Н-сульфосу кциноилас пар а гин овой кислоты0,5-1,5 Однако использование данного сос тава СОЖ не обеспечивает достаточну производительность операций шлифовани  и суперфинишировани . При шли фовании СОЖ образует пену и увеличи вает расход инструмента, повышает шероховатость обработанной поверхности . Кроме того, СОЖ данного состава необходимо готовить на месте обработки материалов, так как она заво зитс  на предпри ти  отдельными ко понентами. 3io создает, неудобства в их применении на месте использов ни . Наиболее близким к изобретению по составу и достигаемому результа ту  вл етс  концентрат технологической жидкости (ТЖ), содержащий, мае. %: 6 Нитрит натри 0,4-0,6 Диэтиленгликоль20-30 Триэтаноламиновое мыло жирных кислот фракции Cg-C2(,.25-3o 25-30 ВодаОстальное D3 Недостатком известного концентрата  вл етс  то, что использование его на операци х суперфинишировани  приводит к быстрому загр знению СОЖ при попадании масла из системы смазки станка ввиду недостаточной моющей эмульгирующей активностей. Это ведет к засаливанию и увеличению расхода инструмента, коагул ции мьша на поверхности диспергированных частиц и обеднению СОЖ работающими компонентами . Целью изобретени   вл етс  повьш1ение производительности процесса шлифовани . Поставленна  цель достигаетс  там, что концентрат технологической жидкости дл  шлифовани  материалов, содержащий нитрит натри , диэтиленгликоль , Триэтаноламиновое мыло жирных кислот фракции и воду, дополнительно содержит тетранатриевую соль Ы-алкил-Н-сульфосукциноиласпарагиновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%: Нитоит натри 0,3-0,5 Диэтиленгликоль15,0-20,0 Триэтаноламиновое мыло жирных кислот фракции ,0-22,0 Тетранатриева  соль N-aлкил-N-cyльфoсукциноиласпарагиновой кислоты20,0-30,0 ВодаОстальное Триэтаноламиновое мыло жирных кислот получают путем смешени  триэтаноламина с техническими гсирными кислотами фракции С« С. (ТУ 6-05-02-028-75), представл ющими сОбой продукт гидролиза касторового масла, получаемого при производстве себациновой кислоты, и состо щих из смеси кислот, мас.%: Кислоты с числом атомов ,9 Мкристинова  кислота5 ,5 Пальмитинова  кислота13 ,6 Олеинова  и линолева  кислоты 31,2 Стеаринова  кислота 13,1 Арахинова  кислота 15,2 Неидентифициров анные кислоты С С 15,5 Технические жирные кислоты (ТЖК) представл ют собой чистую в зкую жидкость светло-коричневого цвета, с содержанием влаги не более 20% и кислотным числом 130 мг КОН/Г. Пр взаимодействии ТЖК с триэтаноламино протекает реакци  с выдепением тепла , в результате образуетс  продукт реакции - триэтаноламиновое мьшо, к торое способствует более быстрому получению конечного продукта - концентрата 1Ж. Диэтиленгликоль способствует диспергированию триэтаноламинового мыла в воде и в композиции с тетранатриевой солью N-aлкил-N-cyльфocyк циноиласпарагиновой кислоты, позвол ет получить высокодисперсную систем стабильную при хранении с высокими эмульгирующими свойствами по отноше нию к маслу (из системы смазки станка). Кроме того, диэтиленгликол повышает антикоррозионные свойства системы. Применение тетранатриевой соли N-aлкшI-N-cyльфocyкцинoилacпapaгиновой кислоты также улучшает сма- чивакщие и проникающие свойства ком позиции и, следовательно, ее моющие свойства и диспергируемость обрабатываемого металла в среде СОЖ. Концентрат ТЖ получают путем механического смешени  всех компонен- тов в обычных услови х. Он представ л ет собой масл нистую жидкость коричневого цвета плотностью 1,081 ,1 г/см при 20°С. Предлагаемый концентрат ТЖ - едина  сбалансированна  система из компонентов, содержание которых в указанных количествах обеспечивает ей стабильность свойств при эксплуатации и хранении, имеет высокую смачивающую, проникающую и эмульгирующую способности. 1 64 Концентрат ТЖ хорошо растворим в воде при комнатной температуре, обладает высокими моющими свойствами и надежно защищает обрабатываемые детали от коррозии. Поверхностное нат жение раствора при не более 30 н/м, краевой угол смачивани  не более 22 град. Дл  механической обработки металлов используют 2-6%-ный раствор концентрата в воде. Рабочий раствор готовитс  путем пр мого смешени  концентрата с водой. В табл. 1 представлены предлагаемые составы ТЖ. Уменьшение концентраций ингредиентов ниже минимальной приводит к ухудшению технологических и антикоррозионных свойств системы. Увеличение концентраций вьппе максимальных значений ведет к повьш1ению предельно допустимых концентраций дл  нитрита натри , что недопустимо санитарными Нормами. Сравнительные станочные испытани  предлагаемых и известного концентрата ТЖ проводились при суперфинишировании чугуна СЧ-21-40НВ 180-200 алмазными брусками АСР 100/80М 7350%. Режим испытаний: скорость детали 40 м/мин, возвратно-поступательна  скорость бруска 10 м/мин, давление на брусок 1,47 МПа. Результаты испытаний концентратов в виде 3%-ных водных растворов пред- ставлены в табл. 2. Как видно, при использовании технологических жидкостей из предлагаемого концентрата увеличиваетс  по сравнению с известной, режуща  способность шлифовального бруска в 1,51 ,2 раза, уменьшаетс  расход шлифовальных брусков в 1,3-1,4 раза, уменьшаетс  шероховатость обрабатываемой поверхности в 1,2-1,3 раза. Засаливаемость брусков не наблюдаетс . Моюща  способность СОЖ удовлетворительна  .O) 1 The invention relates to process fluids, in particular lubricating-coolant liquid (coolant), used in mechanical machining of materials, and can be used as a concentrate in finishing operations performed by an abrasive-diamond tool. Known coolant for machining metals with diamond-abrasive tools, which are emulsions and aqueous solutions of active components. C However, such SODs have insufficient wetting and anti-adhesion properties, are not sufficiently stable during operation, and do not satisfy the growing requirements for finishing abrasive machining of metroplates. They do not ensure the stability of technological indicators of productivity and quality of the machined surfaces of parts, and do not contribute to a further reduction in the consumption of abrasive tools for finishing operations such as superfinishing. Also known are coolant based on water with addition, wt.%: 0.5-1.5. Triethanolamine. Tetraborate 0.1-0.5. Sodium O, 1-0.5. Sodium nitrate. N-OKT tetrasodium salt, adecyl-N-sulfosoccinoylas steam of ginova acid 0.5-1.5 However, the use of this coolant component does not provide sufficient performance of grinding and superfinishing operations. When grinding, the coolant forms a foam and increases the consumption of the tool, increases the roughness of the treated surface. In addition, the coolant of this composition must be prepared at the place of processing materials, as it is supplied at the enterprise by individual components. 3io creates inconvenience in their use at the place of use. The closest to the invention in terms of composition and the result achieved is a process liquid concentrate (TL) containing May. %: 6 Sodium nitrite 0.4-0.6 Diethyleneglycol20-30 Triethanolamine fatty acid soap fraction Cg-C2 (, 25-3o 25-30 WaterOtheral D3 The disadvantage of the known concentrate is that its use on superfinishing operations leads to rapid coolant contamination when oil enters the machine’s lubrication system due to insufficient detergent emulsifying activity. This leads to clogging and increased tool consumption, coagulation of the mixture on the surface of dispersed particles and the depletion of coolant from working components. Optimizing the performance of the grinding process. The goal is achieved there that the concentrate of the process liquid for grinding materials containing sodium nitrite, diethylene glycol, triethanolamine fatty acid soap fraction and water, additionally contains tetrasodium E-alkyl-H-sulfosuccinoyl aspartic acid in the following ratio of components, wt. .%: Sodium nitoite 0.3-0.5 Diethylene glycol 15.0-20.0 Triethanolamine fatty acid soap fraction, 0-22.0 Tetrasodium salt of N-alkyl-N-sulfurfo-succinoyl aspartic acid slots20.0-30.0 WaterOstal Triethanolamine soap of fatty acids is obtained by mixing triethanolamine with technical acids of fraction C "C. (TU 6-05-02-028-75), representing any hydrolysis product of castor oil produced in the production of sebacic acid acids, and consisting of a mixture of acids, wt.%: Acids with the number of atoms, 9 Mcristic acid5, 5 Palmitic acid13, 6 Oleic and linoleic acid 31.2 Stearic acid 13.1 Arachic acid 15.2 Unidentified C acids C 15 , 5 Technical Fatty Acids (TFA) dissolved in a pure viscous liquid of light brown color, with a moisture content not exceeding 20% and an acid value of 130 mg KOH / g. When TFA interacts with triethanolamine, the reaction proceeds with heat ejection, resulting in a reaction product, triethanolamine, which contributes to a more rapid production of the final product, 1G concentrate. Diethylene glycol contributes to the dispersion of triethanolamine soap in water and in combination with the N-alkyl-N-sulfonic cynoyl-sparaginic acid tetrasodium salt, allows to obtain highly dispersed systems that are stable during storage and have high emulsifying properties with respect to oil (from the machine's lubrication system). In addition, diethylene glycol improves the anti-corrosion properties of the system. The use of N-AlXyI-N-Cycle Cyccinoyl Acapapagic Acid tetrasodium salt also improves the wetting and penetrating properties of the composition and, therefore, its detergent properties and dispersibility of the treated metal in the coolant medium. TJ concentrate is obtained by mechanically mixing all the components under normal conditions. It is a brown oily liquid with a density of 1.081, 1 g / cm at 20 ° C. The proposed TJ concentrate is a single balanced system of components, the content of which in the specified amounts provides it with stable properties during operation and storage, has high wetting, penetrating and emulsifying properties. 1 64 TJ concentrate is well soluble in water at room temperature, has high detergency and reliably protects the workpiece from corrosion. The surface tension of the solution at no more than 30 n / m, the wetting angle not more than 22 degrees. For the machining of metals using a 2-6% solution of the concentrate in water. The working solution is prepared by direct mixing of the concentrate with water. In tab. 1 presents the proposed composition of TJ. Reducing the concentrations of ingredients below the minimum leads to deterioration of the technological and anti-corrosion properties of the system. An increase in the concentration of maximum values leads to an increase in the maximum permissible concentrations for sodium nitrite, which is unacceptable by sanitary norms. Comparative machine tests of the proposed and known TJ concentrate were carried out with superfinishing of cast iron SCH-21-40NV 180-200 with diamond bars АСР 100 / 80М 7350%. Test mode: part speed 40 m / min, reciprocating bar speed 10 m / min, pressure on the bar 1.47 MPa. The test results of concentrates in the form of 3% aqueous solutions are presented in Table. 2. As can be seen, when using process fluids from the proposed concentrate increases compared with the known, the cutting capacity of the grinding bar is 1.51, 2 times, the consumption of grinding bars decreases by 1.3-1.4 times, the surface roughness decreases in 1 , 2-1.3 times. The salinity of the bars is not observed. The washing ability of coolant is satisfactory.

Таблица ITable I

0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 0,50.2 0.3 0.4 0.5 0.7 0.5

Нитрит натри  15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 12 ,0 15,0 17,5 20,0 23,0 25,0 17,0 18,0 19,0 20,0 22,0 27,5Sodium nitrite 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 12, 0 15.0 17.5 20.0 23.0 25.0 17.0 18.0 19.0 20.0 22.0 27.5

До 100 До 100 До 100 До 100 До 100 До 100Up to 100 Up to 100 Up to 100 Up to 100 Up to 100 Up to 100

ВодаWater

Таблица 2table 2

Claims (1)

КОНЦЕНТРАТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ, содержащий воду, нитрит натрия, диэтиленгликоль и триэтаноламиновое мыло жирных кислот, фракции Cg “9го» отличающийс я тем, что, с целью повышения производительности процесса, концентрат дополнительно содержит тетранатриевую соль 1<-алкил-Н-сульфосукциноиласпарагиновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:CONCENTRATE OF TECHNOLOGICAL LIQUID FOR GRINDING MATERIALS, containing water, sodium nitrite, diethylene glycol and triethanolamine fatty acid soap, Cg “9th” fraction, characterized in that, in order to increase the productivity of the process, the concentrate additionally contains 1 <-alkyl-n-sulfin tetrasodium salt acid in the following ratio of components, wt.%: Нитрит натрия 0,3-0,5Sodium nitrite 0.3-0.5 Диэтиленгликоль 15,0-20,0Diethylene glycol 15.0-20.0 Триэтаноламиновое мыло жирных кислот фракции Cg-C₂₀ 18,0-20,0Cg-C ₂₀ fatty acid triethanolamine soap of fatty acids 18.0-20.0 Тетранатриевая соль Ы-алкил-Ы-сульфосукциноиласпарагиновой кислоты 20,0-30,0Y-alkyl-Y-sulfosuccinoyl aspartic acid tetrasodium salt 20.0-30.0 Вода ОстальноеWater Else ...SU, 1162866 >... SU, 1162866> 1 1628661 162866