Результат интеллектуальной деятельности: КОНЦЕНТРАТ ВОДОСМЕШИВАЕМОЙ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области машиностроительной промышленности и может быть использовано в индивидуальных и централизованных системах подачи СОЖ как универсальное смазочно-охлаждающее технологическое средство для лезвийной и абразивной обработки всех видов черных, цветных металлов и сплавов, а также жаростойких сплавов.

Известен эмульсол (концентрат) для приготовления водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), который содержит 30-50 масс. % базовой масляной основы с вязкостью кинематической при 50°C 5-40 мм²/с, 25-45 масс. % смеси полиоксиэтиленгликолевых эфиров синтетических первичных жирных спиртов фракции С₁₆-С₂₀, 0,06-0,12 масс. % полиметилсилокеана, 4-10 масс. % триполифосфата натрия, 4-10 масс. % бактерицидно-антикоррозионной добавки, представляющей собой продукт взаимодействия этерифицированной смеси ди- и триметилолмочевины с солью фосфорной кислоты, и остальное - этиленгликоль ((RU №2201435, МПК7 С10М 173/00, С10М 125:24, С10М 129:16, С10М 129:08, С10М 155:02, С10М 159:12, C10N 40:20, опубл. 27.03.2003).

Недостатком известной СОЖ является сложность приготовления из-за многокомпонентного состава, а также недостаточная эффективность при обработке металлических изделий.

Известен концентрат водоэмульсионной СОЖ для механической обработки металлов, который содержит, масс.%: олеиновая кислота 4,5-21; триэтаноламин 3-11; вода 0,2-0,5; минеральное масло до 100. Отношение олеиновой кислоты к триэтаноламину составляет 1,50-1,90 и отношение минерального масла к сумме олеиновой кислоты и триэтаноламина составляет 2,2-8,9 (RU №2228950, МПК7 С10М 173/00, С10М 125:14, С10М 129:40, С10М 133:08, C10N 40:20, опубл. 20.05.2004).

Недостатком известной СОЖ является недостаточная эффективность при обработке металлических деталей.

Наиболее близкой к заявляемому составу является водосмешиваемая смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ), которая содержит, масс. %: олеиновая кислота 10,0-12,0, триэтаноламин 4,0-6,0, присадка «Детерсол-140» 1,0-4,0, хлорпарафины жидкие ХП-470 0,8-4,0, полиметакрилатная присадка марки «Д» 0,3-0,7, базовая основа трансформаторного масла - остальное (RU №2266948, МПК7 С10М 129/40, С10М 133:08, С10М 159:22, С10М 131:14, C10N 145:14, C10N 40/20, опубл. 27.12.2005).

Недостатком известной СОЖ является недостаточная эффективность при обработке металлических деталей, повышенные расходы на эксплуатацию и утилизацию СОЖ.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава концентрата водосмешиваемой СОЖ (эмульсола), который соответствует требованиям к показателям качества СОЖ, дает возможность улучшить качество обработки металлических изделий водным раствором концентрата СОЖ, а также способствует расширению арсенала выпускаемых водосмешиваемых СОЖ.

Поставленная задача решается тем, что состав концентрата водосмешиваемой СОЖ (эмульсола) содержит базовую масляную основу, олеиновую кислоту и пакет присадок, в качестве базовой масляной основы содержит индустриальные масла с кинематической вязкостью при 50°C 30-50 мм²/с, в качестве пакета присадок - присадку, представляющую собой смесь эмульгаторов, и присадку, состоящую из смеси синтетических эфиров, ингибиторов коррозии и пеногасителей, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Концентрат СОЖ в качестве базовой масляной основы содержит смесь индустриальных масел И-40А и И-20А.

В составе концентрата водосмешиваемого СОЖ используются следующие компоненты:

- масло индустриальное И-20А выпускается по ГОСТ 20799-88 с изм. 1-3;

- масло индустриальное И-40А выпускается по ГОСТ 20799-88 с изм. 1-3;

- олеиновая кислота техническая выпускается по ГОСТ 7580-91 или ТУ 9145 - 172-4731297-94 марки Б;

- одна присадка представляет собой смесь эмульгаторов, выпускается по ТУ 0257-27-49130731-2011. Представляет собой однородную жидкость от светло- до темно-коричневого цвета, плотностью при 20°C 990-1000 кг/м³, температурой вспышки в открытом тигле не ниже 120°C;

- вторая присадка состоит из смеси синтетических эфиров, ингибиторов коррозии и пеногасителей. Выпускается по ТУ 0257-29-49130731-2012. Представляет собой однородную жидкость от светло- до темно-коричневого цвета, плотностью при 20°C 980-990 кг/м³, температурой вспышки в открытом тигле не ниже 120°C.

Приготовление концентрата СОЖ осуществляют следующим образом: в реактор заливается 30-40% по объему смесь индустриальных масел, нагревается до 70°C, добавляется олеиновая кислота и смесь синтетических эфиров, при перемешивании нагревается до 105°C.

Выдерживается 15 минут при этой температуре, быстро охлаждается добавлением остальной порции индустриального масла до температуры 60°C. После этого при перемешивании вводятся эмульгаторы при температуре в реакторе 50-55°C. После загрузки всех компонентов реакционная смесь продолжает перемешиваться не менее 2 часов при температуре окружающей среды. Время перемешивания зависит от объема образца и мощности перемешивающего устройства.

Отбирается проба эмульсола на анализ, при необходимости производится корректировка состава.

Для иллюстрации предлагаемого изобретения приготовлено 3 образца концентрата СОЖ (табл. 1).

В таблице 2 представлены показатели качества полученного состава №2 концентрата СОЖ и 3%-ного водного раствора этого концентрата СОЖ.

В представленных в таблице 2 данных следует, что разработанный состав заявленного концентрата водосмешиваемой СОЖ соответствует всем требованиям, предъявляемым к концентратам СОЖ по внешнему виду, плотности, вязкости кинематической, содержанию воды, стабильности при хранении.

Испытание 3%-ного водного раствора этого концентрата также показало соответствие всем нормам: стабильности эмульсии после 24 часов выдержки, эмульгируемости в производственной воде, склонности к пенообразованию, коррозионной активности, коррозионной агрессивности и по другим показателям.

Аналогичные результаты получены при испытании других приготовленных образцов концентратов СОЖ и их водных 3%-ных растворов.

Таким образом, заявленный состав соответствует требованиям к показателям качества концентрата водосмешиваемой СОЖ, дает возможность улучшить качество обработки металлических изделий водным раствором концентрата СОЖ, а также способствует расширению арсенала выпускаемых водосмешиваемых СОЖ.