×
10.05.2018
218.016.4161

СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ С УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области механической обработки металлов и может быть использовано на предприятиях машиностроения. Предлагается смазочно-охлаждающая жидкость, содержащая модификатор, отличающаяся тем, что в качестве модификатора использована полученная при действии ультразвука водная дисперсия многостенных углеродных нанотрубок, поверхность которых функционализирована четвертичной аммониевой солью, при следующем соотношении компонентов, масс. %: масло индустриальное - 1,0-1,7; карбомол - 0,36-0,6; кислота олеиновая - 0,3-0,5; триэтаноламин - 0,3-0,5; присадки - 0,05-0,08; углеродные нанотрубки - 0,01-0,1; вода - остальное. Технический результат - повышение стабильности смазочно-охлаждающей жидкости и устойчивости к биопоражению. 2 табл., 2 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области механической обработки металлов и может быть использовано на предприятиях машиностроения.

Для механической обработки металлов применяются смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Существенными недостатками эмульсионных СОЖ являются их невысокая стабильность и низкая устойчивость к биопоражению. Для решения этих проблем в СОЖ вводят различные модификаторы.

Известен эмульсол для приготовления водорастворимой смазочно-охлаждающей жидкости, содержащий олеиновую кислоту, триэтаноламин и базовую основу трансформаторного масла или масло трансформаторное [1]. Эмульсол содержит тетраборат этилендиаммония при следующем соотношении компонентов, масс. %:

олеиновая кислота 12,0-14,0
триэтаноламин 6,0-8,0
тетраборат этилендиаммония 6,5-9,0
базовая основа трансформаторного
масла или масло трансформаторное остальное

Недостатком является невысокая антикоррозионная эффективность эмульсола и низкая устойчивость к биопоражению.

Наиболее близкой к заявляемому решению по технической сущности является синтетическая смазочно-охлаждающая жидкость, содержащая смешанные в воде триэтаноламин, соду кальцинированную, нитрит натрия, противопенную присадку и модификатор [2]. В качестве модификатора использован дисперсный водный раствор углеродных нанотрубок при их концентрации 170-300 млн/мл, полученный с помощью ультразвука, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

триэтаноламин 0,8-1,6
сода кальцинированная 0,25-0,35
нитрит натрия 0,25-0,5
противопенная присадка 0,08-0,1
модификатор 0,01-1,0
вода остальное

Недостатком является присутствие в составе СОЖ токсичного нитрита натрия и невысокая эффективность модификатора по отношению к биопоражению.

Технический результат, на который направлено предлагаемое изобретение, - повышение стабильности смазочно-охлаждающей жидкости и устойчивости к биопоражению.

Указанный результат достигается тем, что в смазочно-охлаждаюшую жидкость, содержащую смешанные в воде масло индустриальное, карбомол, кислоту олеиновую, триэтаноламин, присадки, добавляют модификатор при следующем соотношении компонентов, масс. %:

масло индустриальное 1,0-1,7
карбомол 0,36-0,6
кислота олеиновая 0,3-0,5
триэтаноламин 0,3-0,5
присадки 0,05-0,08
углеродные нанотрубки 0,01-0,1
вода остальное

В качестве модификатора использована полученная при действии ультразвука водная дисперсия многостенных углеродных нанотрубок.

Особенностью является то, что в качестве модификатора используются многостенные углеродные нанотрубки, поверхность которых функционализирована четвертичной аммониевой солью.

Использование предлагаемого модификатора позволит повысить стабильность СОЖ и устойчивость к биопоражению, уменьшить экологическую опасность за счет отсутствия в ее составе нитрита натрия.

Способ приготовления СОЖ осуществляется следующим образом. В экспериментах использовались многостенные углеродные нанотрубки (МУНТ), которые получают методом химического осаждения из паровой фазы (метод MOCVD) с использованием прекурсоров толуола и ферроцена при 850°C. Для модифицирования поверхности МУНТ и уменьшения адгезии МУНТ друг к другу применяют обработку смесью концентрированных серной и азотной кислот в соотношении 3:1 при 90°C в течение 80 мин (функционализация поверхности карбоксильными группами, МУНТ-СООН) [3].

Поверхность МУНТ-СООН способна за счет карбоксильных групп химически связываться с аминами (в частности, с триэтаноламином) с образованием четвертичной аммониевой соли МУНТ-ТЭА [4]:

МУНТ-C(O)-O-H++:N(CH2CH2OH)3

→МУНТ-C(O)-O-NH+(CH2CH2OH)3

К 1,0 г МУНТ-СООН добавляли 0,5 г триэтаноламина, смесь перетирали до получения однородной массы, добавляли 50 мл воды. Суспензию при перемешивании нагревали в течение 60 мин при температуре не более 80°C. После окончания реакции полученную смесь отфильтровывали, промывали водой, высушивали при 80°C в течение 2 ч.

МУНТ в количестве 0,1-1,0 г диспергировали в 10-50 мл воды при ультразвуковом воздействии с частотой 22 кГц в течение 3-5 мин, полученную дисперсию добавляли к расчетному количеству эмульсии СОЖ для получения концентрации МУНТ 0,01-0,1 мас. %, смесь механически перемешивали в течение 5 мин.

Пример 1.

0,1 г МУНТ-СООН диспергировали в 10 мл воды при ультразвуковом воздействии в течение 3 мин, полученную дисперсию добавляли к расчетному количеству эмульсии СОЖ (исходный состав СОЖ, масс. %:

состав 1 - масло индустриальное - 1,0; карбомол - 0,36; кислота олеиновая - 0,3; триэтаноламин - 0,3; присадки - 0,05; углеродные нанотрубки - 0,01; вода - остальное

состав 2 - масло индустриальное - 1,7; карбомол - 0,6; кислота олеиновая - 0,5; триэтаноламин - 0,5; присадки - 0,08; углеродные нанотрубки - 0,1; вода - остальное) для получения концентрации МУНТ 0,05 мас. %, смесь механически перемешивали в течение 5 мин.

Пример 2.

Смазочно-охлаждаюшую жидкость получали аналогично примеру 1, но вместо МУНТ-СООН использовали МУНТ-ТЭА.

0,1 г МУНТ-ТЭА диспергировали в 10 мл воды при ультразвуковом воздействии в течение 3 мин, полученную дисперсию добавляли к расчетному количеству эмульсии СОЖ (исходный состав СОЖ, масс. %:

состав 1 - масло индустриальное - 1,0; карбомол - 0,36; кислота олеиновая - 0,3; триэтаноламин - 0,3; присадки - 0,05; углеродные нанотрубки - 0,01; вода - остальное

состав 2 - масло индустриальное - 1,7; карбомол - 0,6; кислота олеиновая - 0,5; триэтаноламин - 0,5; присадки - 0,08; углеродные нанотрубки - 0,1; вода - остальное) для получения концентрации МУНТ 0,05 мас. %, смесь механически перемешивали в течение 5 мин.

Полученную СОЖ подвергали испытанию на биопоражение с помощью индикатора 2,3,5-трифенилтетразолия хлористого. Результаты для 2 составов эмульсий СОЖ представлены в таблицах 1 и 2.

Из полученных результатов следует, что модифицирование СОЖ четвертичной аммониевой солью МУНТ-ТЭА приводит к повышению стабильности смазочно-охлаждающей жидкости и устойчивости к биопоражению. Через 180 сут при использовании МУНТ-ТЭА биопоражение отсутствует для СОЖ обоих составов, при использовании МУНТ-СООН балл биопоражения равен II (неудовлетворительная биостойкость). Для контрольных образцов без МУНТ через 150 сут балл биопоражения равен IV, что соответствует полному биопоражению.

Литература

1. Патент №2426772, Россия. Эмульсол для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости / А.Н. Литвиненко, Н.С. Родионов, Е.С. Климов и др. - 2011.

2. Патент №2417253, Россия. Синтетическая смазочно-охлаждающая жидкость с углеродными нанотрубками / А.А. Фомин, В.А. Мышкин. - 2011.

3. Климов, Е.С. Изучение поверхности и свойств многостенных углеродных нанотрубок при физико-химическом модифицировании / Е.С. Климов, М.В. Бузаева, О.А. Давыдова и др. // Журнал прикладной химии. - 2015. - Т. 88. - №8. - С. 1105-1110.

4. Макарова, И.А. Модифицирование смазочно-охлаждающей жидкости функционализированными углеродными нанотрубками // Вестник ЮУрГУ. - Серия «Химия». - 2015. - Т. 7. - №3. - С. 5-10.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 216.
25.08.2017
№217.015.cbd0

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способу нанесения износостойкого покрытия на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида циркония. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620529
Дата охранного документа: 26.05.2017
25.08.2017
№217.015.cbf7

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида титана. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620528
Дата охранного документа: 26.05.2017
25.08.2017
№217.015.cbf9

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида хрома. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620532
Дата охранного документа: 26.05.2017
25.08.2017
№217.015.cc62

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия, при котором сначала наносят нижний слой из нитрида хрома, затем наносят верхний слой из нитрида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620531
Дата охранного документа: 26.05.2017
25.08.2017
№217.015.cc8e

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида ниобия. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620530
Дата охранного документа: 26.05.2017
25.08.2017
№217.015.cca6

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент, и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида титана. Затем наносят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620527
Дата охранного документа: 26.05.2017
26.08.2017
№217.015.d7c6

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент, и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Наносят нижний слой из нитрида циркония. Затем наносят верхний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622533
Дата охранного документа: 16.06.2017
26.08.2017
№217.015.d7d2

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида циркония. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622531
Дата охранного документа: 16.06.2017
26.08.2017
№217.015.d7d6

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способу нанесения износостойкого покрытия на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида циркония. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622537
Дата охранного документа: 16.06.2017
26.08.2017
№217.015.d7ee

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент, и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида ниобия. Затем наносят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622543
Дата охранного документа: 16.06.2017
Показаны записи 1-5 из 5.
27.08.2014
№216.012.ee45

Композитный адгезив

Изобретение относится к области фармацевтики и представляет собой композитный адгезив для крепления композиционных пломбировочных материалов к твердым тканям зуба, отличающийся тем, что в качестве исходного адгезива используют полимерный состав, содержащий 10-47,5 мас.% уретанди(мет)акрилата,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526816
Дата охранного документа: 27.08.2014
20.01.2016
№216.013.a04e

Способ переработки гальванических шламов

Изобретение относится к области утилизации отходов гальванического производства, например шламов, путем переработки последних и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и предприятиях, использующих в своем производственном цикле соединения цветных металлов. Способ переработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572680
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.05.2016
№216.015.3db2

Способ утилизации отработанных противообледенительных жидкостей

Изобретение относится к способам переработки промышленных отходов, содержащих экологически опасные токсичные вещества, в частности гликоли. Предложен способ утилизации отработанных противообледенительных жидкостей, включающий перемешивание отработанных противообледенительных жидкостей с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583259
Дата охранного документа: 10.05.2016
25.08.2017
№217.015.cec4

Способ модифицирования природных сорбентов

Изобретение относится к области получения сорбционных материалов. Предлагается способ модифицирования природных сорбентов. Способ включает введение в суспензию, содержащую мелкодисперсный цеолит или диатомит в 0,5% растворе сульфата алюминия, многостенных углеродных нанотрубок в количестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620809
Дата охранного документа: 29.05.2017
20.04.2023
№223.018.4a8b

Способ комплексной санаторно-курортной реабилитации пациентов с рассеянным склерозом при ремиттирующем течении заболевания

Изобретение относится к медицине, а именно к физической реабилитационной медицине, неврологии, санаторно-курортной реабилитации, и может быть использовано для комплексной санаторно-курортной реабилитации пациентов с рассеянным склерозом при ремиттирующем течении заболевания. Проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002782656
Дата охранного документа: 31.10.2022
+ добавить свой РИД