RU2597599C1 - Cooling lubricant concentrate - Google Patents
Cooling lubricant concentrate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2597599C1 RU2597599C1 RU2015133002/04A RU2015133002A RU2597599C1 RU 2597599 C1 RU2597599 C1 RU 2597599C1 RU 2015133002/04 A RU2015133002/04 A RU 2015133002/04A RU 2015133002 A RU2015133002 A RU 2015133002A RU 2597599 C1 RU2597599 C1 RU 2597599C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- triethanolamine
- product
- acid
- oleic acid
- polyethylene glycol
- Prior art date
Links
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 239000005068 cooling lubricant Substances 0.000 title 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims abstract description 17
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims abstract description 13
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 claims abstract description 7
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229940093430 polyethylene glycol 1500 Drugs 0.000 claims abstract description 6
- ICLYJLBTOGPLMC-KVVVOXFISA-N (z)-octadec-9-enoate;tris(2-hydroxyethyl)azanium Chemical compound OCCN(CCO)CCO.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ICLYJLBTOGPLMC-KVVVOXFISA-N 0.000 claims abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 23
- 239000002304 perfume Substances 0.000 claims description 7
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 claims description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 41
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 7
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 238000005187 foaming Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 abstract description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 5
- 150000002889 oleic acids Chemical class 0.000 abstract description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000012224 working solution Substances 0.000 abstract description 5
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 10
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 7
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 5
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 5
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 3
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 239000004135 Bone phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical class OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical group [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000008233 hard water Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 125000005608 naphthenic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000344 non-irritating Toxicity 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые могут быть использованы в виде водных растворов в машиностроении на операциях лезвийной и абразивной обработки черных, цветных металлов, сталей, их сплавов, титановых материалов.The invention relates to compositions of cutting lubricants (COTS), in particular to concentrates of cutting fluids (coolant), which can be used in the form of aqueous solutions in mechanical engineering for blade and abrasive processing of ferrous, non-ferrous metals, steels, their alloys titanium materials.
Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий компоненты при следующих соотношениях, мас.%:Known concentrate cutting fluid for machining metals, containing components in the following ratios, wt.%:
(Пат. РФ №2168540, 2001 г.).(Pat. RF №2168540, 2001).
Недостатком известного состава является то, что содержащаяся в концентрате СОЖ смесь триэтаноламиновых борных эфиров с полиэтиленгликолиевыми борными эфирами содержит часть непрореагировавшей борной кислоты при описанном режиме. Твердые частицы борной кислоты вызывают осложнения при перекачке рабочих растворов СОЖ в баки станков, т.е. осложняют текучесть рабочего раствора СОЖ.A disadvantage of the known composition is that the mixture of triethanolamine boron ethers with polyethylene glycol boric esters contained in the coolant concentrate contains a portion of unreacted boric acid under the described regime. Solid particles of boric acid cause complications when pumping coolant working solutions into machine tanks, i.e. complicate the fluidity of the working fluid coolant.
Смесь триэтаноламиновых солей кубовых жирных ненасыщенных кислот от отгонки олеиновой кислоты может быть приемлемой, если для получения олеиновой кислоты «расщепляют» рапсовое масло, содержащее глицериды ненасыщенных кислот фр. С18-С22.A mixture of triethanolamine salts of bottoms of unsaturated fatty acids from distillation of oleic acid may be acceptable if rapeseed oil containing glycerides of unsaturated acids fr. C 18 -C 22 .
Для получения олеиновой кислоты отгоняют ненасыщенные кислоты C18 (30-35 мас.%), а в кубовом остатке остаются ненасыщенные кислоты фр. С22 (40-45 мас.%), полезные для использования в составе концентрата СОЖ.To obtain oleic acid, unsaturated acids of C 18 (30-35 wt.%) Are distilled off, and unsaturated acids of FR remain in the bottom residue. C 22 (40-45 wt.%), Useful for use in the composition of the coolant concentrate.
Но на заводах в настоящее время используют смеси масел, в основном подсолнечное и кукурузное (в которых глицериды ненасыщенных кислот фр. С22 отсутствуют). Поэтому кубовый остаток после отгонки олеиновой кислоты (C18) состоит, в основном, из густой массы конденсированных кислых компонентов, ухудшающих качество целевого продукта взаимодействия триэтаноламина с кубовым остатком.But the factories currently use a mixture of oils, mainly sunflower and corn (in which glycerides of unsaturated acids FR. 22 are absent). Therefore, the bottom residue after distillation of oleic acid (C 18 ) consists mainly of a dense mass of condensed acidic components that degrade the quality of the target product of the interaction of triethanolamine with the bottom residue.
Что касается используемого ингибитора, то экспериментальными исследованиями выявлено, что на стадии этерификации ортофосфорной кислоты с глицерином - трехатомным спиртом в описанном режиме остается часть не прореагировавшей фосфорной кислоты, которая затем при взаимодействии с триэтаноламином образует вязкий нейтральный продукт, растворимый в воде.As for the inhibitor used, experimental studies revealed that at the stage of esterification of orthophosphoric acid with glycerol, a trihydric alcohol, a portion of unreacted phosphoric acid remains in the described mode, which then, when reacted with triethanolamine, forms a viscous neutral product soluble in water.
В рабочем растворе СОЖ при остановке работы станка этот продукт прилипает к рабочей поверхности движущихся деталей станка, что делает невозможным работу станка, т.к. требуется дополнительная смывка прилипшего слоя.In the coolant working solution, when the machine is stopped, this product adheres to the working surface of the moving parts of the machine, which makes the machine impossible to work, because additional washing of the adhered layer is required.
Наиболее близким к заявляемому является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий компоненты при следующих соотношениях, мас.%:Closest to the claimed is a concentrate cutting fluid for machining metals containing components in the following ratios, wt.%:
(Пат. РФ №2144944, 2000 г.).(Pat. RF №2144944, 2000).
Недостатком прототипа является то, что при этерификации трехосновной борной кислоты с диметилэтаноламином или триэтаноламином при температуре 90-95°С остается часть непрореагированной борной кислоты. Полнота этерификации борной кислоты достигается при температуре 100°С, при которой происходит испарение реакционной воды, выделяемой в результате образования борных эфиров. Остающаяся таким образом часть борной кислоты придает неоднородность компоненту в составе концентрата СОЖ, при хранении которого выделяется хлопьевидный белый, не обладающий полезными функциональными свойствами осадок. Также осложняется текучесть рабочего раствора СОЖ.The disadvantage of the prototype is that during the esterification of tribasic boric acid with dimethylethanolamine or triethanolamine at a temperature of 90-95 ° C, a portion of the unreacted boric acid remains. The completeness of the esterification of boric acid is achieved at a temperature of 100 ° C, at which evaporation of the reaction water released as a result of the formation of boric esters occurs. The remaining part of the boric acid thus gives heterogeneity to the component in the composition of the coolant concentrate, during storage of which a flocculent white precipitate does not possess useful functional properties. The fluidity of the coolant solution is also complicated.
Диметилэтаноламиновый или триэтанолламиновый эфиры олеиновой или нафтеновых или синтетических жирных кислот обладают слабыми эмульгирующими, диспергирующими, свойствами по сравнению с соответствующими мылами, т.е. диметилэтанол-, триэтаноламиновыми мылами олеиновой или нафтеновых или синтетических жирных кислот.Dimethylethanolamine or triethanolamine esters of oleic or naphthenic or synthetic fatty acids have weak emulsifying, dispersing, properties compared to the corresponding soaps, i.e. dimethylethanol-, triethanolamine soaps of oleic or naphthenic or synthetic fatty acids.
Применяемый ингибитор коррозии обладает резким неприятным запахом из-за использования в качестве спиртового агента смеси жирных спиртов фр. С8-С10. В составе рабочего водного раствора СОЖ неприятный запах не допустим в качестве сопутствующих свойств.The corrosion inhibitor used has a sharp unpleasant odor due to the use of a mixture of fatty alcohols fr. C 8 -C 10 . In the composition of a working aqueous coolant solution, an unpleasant odor is not acceptable as related properties.
Задачей изобретения является создание концентрата СОЖ с высокими эксплуатационными технологическими возможностями: высокими смазочными, противоизносными, ингибирующими свойствами для станков, обрабатывающих алюминиевые сплавы, титановые материалы, черные и цветные металлы, стали и их сплавы, с подачей рабочего раствора СОЖ под высоким давлением (от 4 до 10 атм), с малым пенообразованием, относительно высокими смачивающими и моющими свойствами, не ухудшая качество обрабатываемой поверхности.The objective of the invention is to provide a coolant concentrate with high operational technological capabilities: high lubricating, anti-wear, inhibitory properties for machines that process aluminum alloys, titanium materials, ferrous and non-ferrous metals, steel and their alloys, with the supply of a working coolant solution under high pressure (from 4 up to 10 atm), with low foaming, relatively high wetting and washing properties, without compromising the quality of the treated surface.
Поставленная задача достигается тем, что концентрат смазочно-охлаждающей жидкости содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:The problem is achieved in that the concentrate cutting fluid contains components in the following ratio, wt.%:
Компоненты СОЖ имеют следующее назначение:Coolant components have the following purpose:
- Триэтаноламиновые мыла олеиновой кислоты и триэтаноламиновые мыла оксиэтилированной олеиновой кислоты на 7 молей окиси этилена (ОЛЕОКС-7, ТУ 48309505015-2000) являются эмульгаторами.- Triethanolamine soaps of oleic acid and triethanolamine soaps of ethoxylated oleic acid per 7 moles of ethylene oxide (OLEOKS-7, TU 48309505015-2000) are emulsifiers.
Для приготовления триэтаноламиновых мыл используют триэтаноламин технический по ТУ 6-02-916-79, марка Б, и олеиновую кислоту по ТУ 9145-024-00336562-98.Technical triethanolamine is used for the preparation of triethanolamine soaps according to TU 6-02-916-79, grade B, and oleic acid according to TU 9145-024-00336562-98.
- Продукт взаимодействия триэтаноламина с модифицированной борной кислотой является бактерицидным компонентом с ингибирующими свойствами и представляет собой продукт соединения триэтаноламина с боратными ионами [B3O3(ОН)4 -], [B4O5(OH)4 -2], образующимися при взаимодействии борной кислоты с водой при температуре 80°С.- The product of the interaction of triethanolamine with a modified boric acid is a bactericidal component with inhibitory properties and is a product of the combination of triethanolamine with borate ions [B 3 O 3 (OH) 4 - ], [B 4 O 5 (OH) 4 -2 ] formed when the interaction of boric acid with water at a temperature of 80 ° C.
Ингибирующие свойства создаются формированием на поверхности металла пассивирующей пленки, образуемой одновременно по донорно-акцепторному механизму гидроксильной группы триэтаноламина и хемосорбцией борат-ионов. Получаемый продукт взаимодействия триэтаноламина с модифицированной борной кислотой однородный, без остатка борной кислоты. Полученный продукт обладает бактерицидными свойствами с пониженным пенообразованием в водном рабочем растворе СОЖ.The inhibitory properties are created by the formation of a passivating film on the metal surface, which is simultaneously formed by the donor-acceptor mechanism of the hydroxyl group of triethanolamine and the chemisorption of borate ions. The resulting product of the interaction of triethanolamine with modified boric acid is homogeneous, without a residue of boric acid. The resulting product has bactericidal properties with reduced foaming in an aqueous working fluid coolant.
Для приготовления продукта взаимодействия триэтаноламина с модифицированной борной кислотой используют борную кислоту гранулированную по ГОСТ 18704-78, марка Б.For the preparation of the product of the interaction of triethanolamine with modified boric acid, granular boric acid is used in accordance with GOST 18704-78, grade B.
- Продукт взаимодействия триэтаноламина с моноалкилфосфорной кислотой, где в качестве спиртового агента служит полиэтиленгликоль 400 по одной гидроксильной группе в молекуле (ПЭГ 9, ТУ 222606105766801-2006 изм. 1), является ингибитором коррозии. Получаемый продукт представляет собой азот-фосфорсодержащее соединение в одной молекуле, которое обладает высокими смазочными, противоизносными свойствами, образуется граничная фосфатная смазка поверхности обрабатываемого металла на молекулярном уровне. Получаемый ингибитор коррозии не хранится отдельно, а вводится в аппарат для получения концентрата СОЖ сразу по окончании процесса нейтрализации.- The product of the interaction of triethanolamine with monoalkylphosphoric acid, where polyethylene glycol 400 is used as the alcohol agent in one hydroxyl group in the molecule (PEG 9, TU 222606105766801-2006 amend. 1), is a corrosion inhibitor. The resulting product is a nitrogen-phosphorus-containing compound in one molecule, which has high lubricating, anti-wear properties, a boundary phosphate lubricant is formed on the surface of the treated metal at the molecular level. The resulting corrosion inhibitor is not stored separately, but is introduced into the apparatus to obtain coolant concentrate immediately after the neutralization process.
Для приготовления продукта взаимодействия триэтаноламина с моноалкилфосфорной кислотой используют ортофосфорную кислоту по ТУ 2142-002-00209450-96.To prepare the product of the interaction of triethanolamine with monoalkylphosphoric acid, orthophosphoric acid according to TU 2142-002-00209450-96 is used.
- Водный раствор 30-35%-ный полиэтиленгликоля 1500 (ПЭГ 35, ТУ 2483-008-71150986-2006) обладает смачивающими и смазывающими свойствами.- An aqueous solution of 30-35% polyethylene glycol 1500 (PEG 35, TU 2483-008-71150986-2006) has wetting and lubricating properties.
- Продукт взаимодействия бензотриазола с триэтаноламином в массовом соотношении (1:5) является ингибитором меди, также обладает высокими ингибирующими свойствами для сталей и черных металлов.- The product of the interaction of benzotriazole with triethanolamine in a mass ratio (1: 5) is a copper inhibitor, also has high inhibitory properties for steels and ferrous metals.
Для приготовления продукта взаимодействия бензотриазола с триэтаноламином используют бензотриазол по ТУ 6-09-1291-75.To prepare the product of the interaction of benzotriazole with triethanolamine, benzotriazole is used according to TU 6-09-1291-75.
- В качестве пеногасителя используют эффективные водные растворы кремнийорганических соединений.- Effective aqueous solutions of organosilicon compounds are used as antifoam.
- В качестве отдушки используют любые ароматические не раздражающие эфирные масла.- As a perfume use any aromatic non-irritating essential oils.
Приготовление концентрата смазочно-охлаждающей жидкости осуществляется следующим образом.Preparation of cutting fluid concentrate is as follows.
В аппарат емкостью 2 м3 с механической мешалкой рамного типа и обогревом загружают 250-300 кг триэтаноламина, 100-180 кг олеиновой кислоты и 100-120 кг оксиэтилированной олеиновой кислоты при постоянном перемешивании и температуре 75-80°С в течение 2-3 часов.250-300 kg of triethanolamine, 100-180 kg of oleic acid and 100-120 kg of ethoxylated oleic acid with constant stirring and a temperature of 75-80 ° C for 2-3 hours are loaded into a device with a capacity of 2 m 3 with a mechanical type mixer and heating .
После этого загружают горячую воду и необходимое количество - 54-60 кг - борной кислоты, причем количество загружаемой воды равно двойному количеству борной кислоты.After that, hot water is loaded and the required amount of 54-60 kg of boric acid, and the amount of water loaded is equal to twice the amount of boric acid.
Второй раз загружают триэтаноламин в объеме, равном 4-кратному количеству от загрузки борной кислоты.The second time load triethanolamine in an amount equal to 4 times the amount of boric acid.
Перемешивают при температуре 80-85°С в течение 2-2.5 часов. При этом pH-среды составляет 8,5-9,0.Stirred at a temperature of 80-85 ° C for 2-2.5 hours. In this case, the pH is 8.5-9.0.
Затем в полученную массу последовательно загружают предварительно полученный ингибитор коррозии - продукт взаимодействия триэтаноламина с моноалкилфосфорной кислотой, где в качестве спиртового агента служит полиэтиленгликоль 400 (ПЭГ 9), водный раствор ПЭГ-35, продукт взаимодействия бензотриазола с триэтаноламином в массовом соотношении (1:5), воду до 100%. Перемешивают при температуре 65-70°С в течение 2 часов.Then, the previously obtained corrosion inhibitor is sequentially loaded into the resulting mass - the product of the interaction of triethanolamine with monoalkylphosphoric acid, where polyethylene glycol 400 (PEG 9), an aqueous solution of PEG-35, the product of the interaction of benzotriazole with triethanolamine in a mass ratio (1: 5) serve as the alcohol agent water up to 100%. Stirred at a temperature of 65-70 ° C for 2 hours.
При температуре 50-55°С вводят целевые добавки: пеногаситель и отдушку, перемешивают еще 30 минут до получения однородного прозрачного продукта с приятным запахом.The target additives are introduced at a temperature of 50-55 ° C: antifoam and perfume, mixed for another 30 minutes until a homogeneous transparent product with a pleasant odor is obtained.
В таблице 1 представлены составы концентрата СОЖ и свойства его 3%-ного раствора.Table 1 presents the compositions of the coolant concentrate and the properties of its 3% solution.
Полученные составы концентрата СОЖ (примеры 1-4) представляют собой маслообразную жидкость темно-коричневого цвета, хорошо растворимую в воде с образованием полупрозрачного с желтым оттенком водного раствора.The obtained compositions of the coolant concentrate (examples 1-4) are a dark brown oily liquid, readily soluble in water with the formation of an aqueous solution translucent with a yellow tint.
3%-ный концентрат СОЖ имеет pH=9-9,5, плотность при 20°С - 1,040-1,060 кг/м3 (ГОСТ 3900-85), кинематическую вязкость при 50°С - 35-40 сСт (ГОСТ 33-82). Концентрат СОЖ стабилен при хранении не менее 2 лет.A 3% coolant concentrate has a pH = 9-9.5, a density at 20 ° C is 1.040-1.060 kg / m 3 (GOST 3900-85), a kinematic viscosity at 50 ° C is 35-40 cSt (GOST 33- 82). The coolant concentrate is stable when stored for at least 2 years.
Из данных таблицы 1 следует, что концентрат СОЖ стабилен при низких температурах: выдерживает испытания при температуре минус 35, минус 40°С (ГОСТ 6243-75), обладает низким пенообразованием с устойчивостью пены в течение 15-25 секунд, является положительным фактором при обработке металлов с подачей рабочего раствора СОЖ под высоким давлением.From the data of table 1 it follows that the coolant concentrate is stable at low temperatures: it withstands tests at a temperature of minus 35, minus 40 ° C (GOST 6243-75), has low foaming with foam stability for 15-25 seconds, is a positive factor during processing metals with the supply of a working coolant solution under high pressure.
Коррозионная агрессивность 3%-ного раствора СОЖ по отношению к чугунной стружке на стали ст 10 согласно ГОСТ 6243-75 (метод контактных пар) показала, что испытуемый СОЖ выдерживает испытание.Corrosion aggressiveness of a 3% coolant solution with respect to cast iron shavings on steel st 10 according to GOST 6243-75 (contact pair method) showed that the test coolant withstands the test.
Коррозионное воздействие 3%-ного раствора СОЖ на металлы: медь, латунь, титан, алюминий марки АМГ-6А составляет менее 0,1 г/м2 сутки, что также считается нормой в металлообработке.The corrosive effect of a 3% coolant solution on metals: copper, brass, titanium, aluminum of the AMG-6A grade is less than 0.1 g / m 2 day, which is also considered the norm in metal processing.
Моющие свойства оценены по методике ВНИИПАВ и составляют 90%, что способствует лучшему отмыванию стружки от обрабатываемых деталей.Detergent properties were evaluated according to the VNIIPAV methodology and account for 90%, which contributes to better chip washing from the machined parts.
Также проведены стендовые испытания 3%-ного раствора СОЖ (пример 4) на жесткой воде на токарном станке с ЧПУ «СТХ-410».Bench tests of a 3% coolant solution (Example 4) on hard water were also carried out on a lathe with CNC STX-410.
В результате стендовых испытаний по результатам исследований сделаны следующие выводы:As a result of bench tests, the following conclusions are made based on the research results:
- На большинстве технологических операций СОЖ обладает хорошими смазывающими свойствами, при этом не теряя охлаждающих свойств воды;- In most technological operations, the coolant has good lubricating properties, while not losing the cooling properties of water;
- Обладает высокими антикоррозионными свойствами, что позволяет эффективно защищать обрабатываемые детали от коррозии в межоперационном цикле, а станочное оборудование в процессе эксплуатации не загнивает, что позволяет значительно продлить срок службы рабочего раствора СОЖ;- It has high anticorrosive properties, which allows you to effectively protect the workpiece from corrosion in the interoperational cycle, and the machine equipment during operation does not decay, which can significantly extend the life of the coolant;
- Позволяет производить замену как отечественных, так и импортных СОЖ, причем методом постепенного замещения, не прибегая к единовременной и полной замене действующего раствора СОЖ;- Allows you to replace both domestic and imported coolant, and the method of gradual replacement, without resorting to a one-time and complete replacement of the existing coolant solution;
- Обладает хорошей текучестью, что исключает засорение магистралей подачи рабочего раствора;- It has good fluidity, which eliminates clogging of the supply lines of the working solution;
- Не требуется подбора разных марок СОЖ на большинстве технологических операций.- It is not necessary to select different brands of coolant in most technological operations.
Также проведены испытания 3%-ного раствора СОЖ (пример 1) на металлообрабатывающем предприятии, на операциях: токарная, сверлильная, шлифовальная, ленточно-пильная при обработке углеродистых конструкционных сталей, легированных, коррозионно-стойких, титановых сплавов.Tests of a 3% solution of coolant (example 1) were also conducted at a metal processing enterprise, in operations: turning, drilling, grinding, band saw in the processing of carbon structural steels, alloyed, corrosion-resistant, titanium alloys.
По результатам испытаний сделан вывод, что на используемых технологических операциях СОЖ обладает хорошими смазывающими свойствами, высокими антикоррозионными свойствами, что позволяет эффективно защищать обрабатываемые детали от коррозии в межоперационном цикле, а станочное оборудование не загнивает. СОЖ не уступает по качеству импортным аналогам.According to the test results, it was concluded that, in the used technological operations, the coolant has good lubricating properties, high anticorrosion properties, which effectively protects the workpiece from corrosion in the interoperational cycle, and the machine equipment does not rot. Coolant is not inferior in quality to imported analogues.
Сравнительные испытания образцов СОЖ по прототипу и предлагаемого состава (пример 1) проводилось при скорости резания v=35 м/мин и подаче S=0,18 мм/об и глубине резания t=0,5 мм.Comparative tests of coolant samples according to the prototype and the proposed composition (Example 1) were carried out at a cutting speed v = 35 m / min and a feed S = 0.18 mm / rev and a cutting depth t = 0.5 mm.
За критерий затупления резца был принят износ по задней грани резца, равный 0,45 мм.The criterion for blunting the cutter was taken to be wear at the rear edge of the cutter, equal to 0.45 mm
Анализ результатов испытаний показал, что стойкость резцов составила 30 мин при работе с предлагаемой СОЖ и 20 мин при работе с СОЖ по прототипу, шероховатость обработанной поверхности соответствовала требованиям ГОСТ.Analysis of the test results showed that the resistance of the cutters was 30 minutes when working with the proposed coolant and 20 minutes when working with coolant according to the prototype, the surface roughness corresponded to the requirements of GOST.
Технология изготовления заявленного концентрата СОЖ безопасна, выбросы в атмосферу отсутствуют.The manufacturing technology of the claimed coolant concentrate is safe, there are no air emissions.
Таким образом, разработан концентрат СОЖ с высокими эксплуатационными технологическими возможностями: высокими смазочными, противоизносными, ингибирующими свойствами для станков, обрабатывающих алюминиевые сплавы, титановые материалы, черные и цветные металлы, стали и их сплавы, с подачей рабочего раствора СОЖ под высоким давлением (от 4 до 10 атм), с малым пенообразованием, относительно высокими смачивающими и моющими свойствами и достаточно высоким качеством обработанной поверхности.Thus, a coolant concentrate with high operational technological capabilities has been developed: high lubricating, anti-wear, inhibitory properties for machines that process aluminum alloys, titanium materials, ferrous and non-ferrous metals, steel and their alloys, with the supply of a coolant working solution under high pressure (from 4 up to 10 atm), with low foaming, relatively high wetting and washing properties and a fairly high quality of the treated surface.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015133002/04A RU2597599C1 (en) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | Cooling lubricant concentrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015133002/04A RU2597599C1 (en) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | Cooling lubricant concentrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2597599C1 true RU2597599C1 (en) | 2016-09-10 |
Family
ID=56892882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015133002/04A RU2597599C1 (en) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | Cooling lubricant concentrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2597599C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107384515A (en) * | 2017-08-22 | 2017-11-24 | 武汉轻工大学 | A kind of extreme pressure antiwear agent for lubricant oil and preparation method thereof |
| RU2674162C1 (en) * | 2017-11-16 | 2018-12-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Lubricating cooling technological means for treating metals by cutting and for surface deformation processes |
| CN108949303A (en) * | 2018-08-30 | 2018-12-07 | 江苏欧仕达润滑油有限公司 | A kind of solar silicon wafers cutting fluid and preparation method thereof |
| RU2676690C1 (en) * | 2018-07-04 | 2019-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Lubricant and cooling technological means for treatment of metals by cutting and diamond grinding |
| WO2021238310A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 安美科技股份有限公司 | Fully-synthetic drawing liquid for coarse drawing of copper and use method thereof |
| RU2790224C1 (en) * | 2022-04-12 | 2023-02-15 | Владимир Георгиевич Пономарев | Oil-based cutting fluid |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2126035C1 (en) * | 1997-06-05 | 1999-02-10 | Открытое акционерное общество "Пермский завод смазок и смазочно-охлаждающих жидкостей" | Concentrate of working aqueous emulsion liquid |
| RU2144944C1 (en) * | 1998-06-23 | 2000-01-27 | Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод" | Cutting fluid concentrate |
| RU2168540C1 (en) * | 1999-11-05 | 2001-06-10 | Ильин Борис Алексеевич | Lubricant-cooling liquid concentrate |
| US20070155631A1 (en) * | 2006-01-04 | 2007-07-05 | Muir Ronald J | Lubricating oil and fuel compositions |
| RU2303628C2 (en) * | 2004-04-05 | 2007-07-27 | ООО "Научно-техническая фирма "ТЕХМА" | Concentrate of lubricant-and-coolant for mechanical metalworking |
-
2015
- 2015-08-07 RU RU2015133002/04A patent/RU2597599C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2126035C1 (en) * | 1997-06-05 | 1999-02-10 | Открытое акционерное общество "Пермский завод смазок и смазочно-охлаждающих жидкостей" | Concentrate of working aqueous emulsion liquid |
| RU2144944C1 (en) * | 1998-06-23 | 2000-01-27 | Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод" | Cutting fluid concentrate |
| RU2168540C1 (en) * | 1999-11-05 | 2001-06-10 | Ильин Борис Алексеевич | Lubricant-cooling liquid concentrate |
| RU2303628C2 (en) * | 2004-04-05 | 2007-07-27 | ООО "Научно-техническая фирма "ТЕХМА" | Concentrate of lubricant-and-coolant for mechanical metalworking |
| US20070155631A1 (en) * | 2006-01-04 | 2007-07-05 | Muir Ronald J | Lubricating oil and fuel compositions |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107384515A (en) * | 2017-08-22 | 2017-11-24 | 武汉轻工大学 | A kind of extreme pressure antiwear agent for lubricant oil and preparation method thereof |
| CN107384515B (en) * | 2017-08-22 | 2020-02-04 | 武汉轻工大学 | Lubricating oil extreme pressure antiwear agent and preparation method thereof |
| RU2674162C1 (en) * | 2017-11-16 | 2018-12-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Lubricating cooling technological means for treating metals by cutting and for surface deformation processes |
| RU2676690C1 (en) * | 2018-07-04 | 2019-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Lubricant and cooling technological means for treatment of metals by cutting and diamond grinding |
| CN108949303A (en) * | 2018-08-30 | 2018-12-07 | 江苏欧仕达润滑油有限公司 | A kind of solar silicon wafers cutting fluid and preparation method thereof |
| WO2021238310A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 安美科技股份有限公司 | Fully-synthetic drawing liquid for coarse drawing of copper and use method thereof |
| RU2790224C1 (en) * | 2022-04-12 | 2023-02-15 | Владимир Георгиевич Пономарев | Oil-based cutting fluid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2597599C1 (en) | Cooling lubricant concentrate | |
| EP3394230B1 (en) | Metalworking fluid | |
| US2345199A (en) | Emulsifiable lubricant | |
| EP2520639A1 (en) | Environmental friendly cutting fluid | |
| CN108441293A (en) | Hard water resistance semi-synthetic metal working fluid of one kind and preparation method thereof | |
| JP5131258B2 (en) | Metal processing oil, metal processing method and metal processed product | |
| JPH11279581A (en) | Water-soluble oil for metal processing | |
| CN104877737B (en) | Aerospace equipment special material emulsion cutting fluid and preparation method and purposes | |
| CA2995517C (en) | Composition for minimum quantity lubrication, and use of same | |
| RU2144944C1 (en) | Cutting fluid concentrate | |
| JPH08501119A (en) | Amine-free cooling lubricant | |
| RU2208046C2 (en) | Lubricating fluid concentrate | |
| RU2831570C1 (en) | Lubricant-coolant for metal cutting and diamond burnishing | |
| RU2168540C1 (en) | Lubricant-cooling liquid concentrate | |
| RU2174147C2 (en) | Lubrication fluid for metal machining | |
| JP2869187B2 (en) | Lubricating oil composition for metalworking | |
| JP2016145317A (en) | Liquid for material processing | |
| RU1772139C (en) | Lubricant-coolant liquid for mechanical metal working | |
| RU2124044C1 (en) | Cutting liquid for machining of metals | |
| RU2303627C2 (en) | Concentrate of lubricant-and-coolant for mechanical metalworking | |
| PL153735B1 (en) | The emulsifiable oil for metal working | |
| HK1254738B (en) | Composition for minimum quantity lubrication, and use of same | |
| PL153736B1 (en) | The emulsifiable oil for machining metal working | |
| CZ270199A3 (en) | Process for producing cooling and lubricating liquid | |
| CS226972B1 (en) | Synthetic concentrated cutting compound for metal machining and method of preparing same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE4A | Change of address of a patent owner |
Effective date: 20180918 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170808 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180925 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200723 |