КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к составам для приготовления эмульсии смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых при обработке металлов.

Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий продукт взаимодействия олеиновой и борной кислоты с алканоламином в среде минерального масла, полиоксиэтилированный спирт, гликоль, бутиловый спирт, нитрит натрия, касторовое масло и воду (патент РФ №2236439, МПК С10М 173/00, 2004 г.). Известный концентрат содержит нитрит натрия, который относится к 1 классу опасности (вещество чрезвычайно опасное) с предельно допустимой концентрацией в воздухе рабочей зоны - 0,1 мг/м³. Кроме того, известный концентрат имеет недостаточные защитные свойства и недостаточную биостойкость.

Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий минеральное масло, продукт конденсации ненасыщенной жирной кислоты и 2,2-иминодиэтанола при мольном соотношении 1:(2,5-5,0), жирные кислоты растительных масел, гликоли, полиоксиэтилированные алкилфенолы, продукт взаимодействия кислого эфира борной кислоты и алканоламинов, пеногаситель, двузамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты и воду (патенты РФ №2255965, МПК С10М 173/00, 2005 г.). Концентрат имеет недостаточную биостойкость, высокую себестоимость.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий минеральное масло, моноэтаноламин, жирную кислоту, борную кислоту, продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с моноэтаноламином или диэтаноламином, смесь на основе диоксановых спиртов и воду (патент РФ №2172767, МКИ С10М 173/00, 2001 г.). Недостатками продукта являются недостаточные высокие защитные свойства от коррозии и недостаточная биостабильность.

В основу настоящего изобретения положена задача создания концентрата смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, обладающего высокой биостабильностью и обеспечивающего высокие защитные свойства от коррозии эмульсии СОЖ на его основе, применяемой для обработки металлов.

Поставленная задача решается так, что концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий минеральное масло, моноэтаноламин, борную кислоту, жирную кислоту, продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с алканоламином, смесь на основе диоксановых спиртов и воду, в качестве продукта взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с алканоламином содержит продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с моноэтаноламином и/или продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с диэтаноламином и дополнительно содержит бактерицидную добавку, хлорпарафин и изопропиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

В качестве минерального масла используют масло индустриальное марки И-12А или И-20А по ГОСТ 20799-88 или другое минеральное масло вязкостью не более 40 мм²/с при 40°С.

Моноэтаноламин используют по ТУ 6-02-915-84. Диэтаноламин используют по ТУ 6-09-2652-91.

В качестве жирной кислоты используют техническую олеиновую кислоту по ГОСТ 7580-91, или ТУ 10-04-02-82-91, или ТУ 9145-172-4731297-94, или стеариновую кислоту по ГОСТ 6484-96, или жирные кислоты таллового масла по ГОСТ 14845-79.

В качестве хлорпарафина используют парафины хлорированные жидкие по ТУ 6-01-16-90 марки ХП-470.

В качестве растительного масла используют рапсовое масло по ГОСТ 8988-77, или подсолнечное масло по ГОСТ 1129-93, или по ТУ 9141-001-256555331-98. Борную кислоту используют по ГОСТ 18704-78.

В качестве бактерицидной добавки используют Вазин - водный раствор 1,3,5-трис(β-гидроксиэтил)-гексагидро-симм.-триазина по ТУ 6-09-4735-80.

Смесь на основе диоксановых спиртов и эфиров представляет собой продукт, доведенный до необходимой кондиции путем дополнительной переработки высококипящих побочных продуктов (ВПП) производства диметилдиоксана, имеет техническое название флотореагент-оксаль по ТУ 2452-029-05766801-94.

Изопропиловый спирт используют по ГОСТ 9805-84.

Продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с моноэтаноламином или диэтаноламином, взятых в массовом соотношении (2-6):1 соответственно, получают нагреванием смеси исходных продуктов в течение 3-6 часов при температуре 130-150°С.

Приводим примеры приготовления продукта взаимодействия.

Пример №1.

К 82 г олеиновой кислоты прибавляют 18 г моноэтаноламина. Смесь нагревают при перемешивании в течение 3 часов при температуре 140-150°С.

Примеры №2-9 выполняют аналогично примеру №1. Полученные образцы продуктов взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с моноэтаноламином или диэтаноламином приведены в таблице 1.

Приводим примеры получения предлагаемого состава.

Пример №10 (предлагаемый).

К 10 г моноэтаноламина прибавляют 16 г воды и 10 г борной кислоты, смесь нагревают до 70-90°С в течение одного часа до полного растворения борной кислоты. Затем при этой же температуре прибавляют последовательно все остальные компоненты: 5 г вазина, 2 г флотореагента-оксаль, 20 г минерального масла, 5,5 г продукта взаимодействия жирной кислоты с моноэтаноламином, 19,5 г олеиновой кислоты, 5 хлорпарафина и 7 г изопропилового спирта. Смесь перемешивают до получения однородного продукта.

Примеры №11-22 выполняют аналогично примеру №10.

Пример 23 - прототип.

В таблице 2 представлены предлагаемые составы концентратов смазочно-охлаждающей жидкости (примеры №10-23).

Полученные составы представляют собой однородные жидкости от светло-коричневого до коричневого цвета.

Из полученных составов готовят 2,5%-ные водные эмульсии в воде с содержанием солей жесткости 4,6 мг-экв/л, которые испытывают на коррозионную агрессивность по ГОСТ 6243-75 п.2.2 (метод «контактных пар», 168 часов).

Концентраты испытывают на биостойкость по ГОСТ 9.085-78. Для испытаний применяют смесь чистых культур следующих видов аэробных бактерий: Escherichia coli, Mucobacterium phlei, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas oleovorans, Staphilococcus aureus, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis, Pseudomonas putida. Результаты испытаний оценивают по размерам зон отсутствия роста микроорганизмов (диаметр в миллиметрах).

Результаты испытаний представлены в таблице 3.

Анализ данных таблицы 3 показывает, что предлагаемый концентрат для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости обладает высокой биостойкостью, а 2,5% эмульсии, приготовленные из предлагаемых концентратов, обладают высокими антикоррозийными свойствами.