Концентрат мастила для холодної обробки металів тиском

Концентрат мастила для холодної обробки металів тиском, що містить мінеральну оливу, жировий матеріал, гідроксид калію і воду, який відрізняється тим, що додатково містить продукт конденсації при температурі 150-180°С адипінової кислоти і полігліколевих ефірів кислот тваринного жиру з 6 молями окису етилену і/або полігліколевих ефірів кислот олії з 6 молями окису етилену при масовому співвідношенні адипінової кислоти і ефірів 1 5-9, а як жировий матеріал концентрат містить шерстяний жир або ріпакову олію з таким співвідношенням компонентів,мас % продукт конденсації при температурі 150-180°С адипінової кислоти і полігліколевих ефірів кислот тваринного жиру з 6 молями окису етилену і/або полігліколевих ефірів кислот олії з 6 молями окису етилену 30-60 жир шерстяний або ріпакова олія 15-20 гідроксид калію 2-3 вода 5-10 мінеральна олива до 100 Винахід відноситься до технологічних мастил для холодної обробки металів тиском, зокрема для мокрого волочіння мідного, сталевого дроту, а також сталевого дроту з різноманітним покриттям На вітчизняних заводах на операціях мокрого волочіння дроту широко застосовується миломасляна емульсія (Е Г Бердичевский "Смазочноохлаждающие технологические средства для обработки материаллов", М Машиностроение, 1984, с 76) такого складу, мас % мило господарське 1-3 жир тваринний технічний або олія 3-5 сода кальцинована 0,05 вода до 100 Основним недоліком емульсії на основі мила господарського є її розкладання на водний і пастоподібний органічний шари під впливом ІОНІВ МІДІ І солей твердості (Са++, Мд++) внаслідок створення нерозчинних у воді мідних, кальцієвих і магнієвих мил, які спливають на поверхню води у вигляді шламу Це явище обумовлює швидке виснаження емульсії, необхідність щоденного доливання свіжої емульсії до циркулюючої, призводить до швидкого забруднення емульсії і скорочення (до 1-4 тижнів), строку служби и до повної заміни Відомим Є склад мастила на основі жиру шерстяного, о кс и етильованих кислот жира шерстяного і продукту їх обробки амінами (Авт св СРСР №1331054, к С10М173/00, 1989), який рекомендується для тонкого і середнього волочіння мідного дроту у вигляді емульсії такого окладу, % мас полюксиетильовані кислоти жиру шерстяного 0,1-1,4 продукт обробки диетаноламіном аботриетаноламіном кислот жиру шерстяного 0,2-5,6 тваринний віск 0,7-5,0 вода до 100 Вказана емульсія агрегативно нестабільна у присутності ІОНІВ Cu ++ , Ca++, Mg ++ , так само, як і мило-масляна емульсія, швидко виснажується, забруднюється шламом, потребує щоденного доливання свіжої емульсії Найбільш близьким за сукупністю ознак аналогом винаходу, що заявляється, є концентрат мастила, для холодної обробки металів тиском (Пат України №5246, Бюл 7-1, від 28 12 94р) такого складу, % мас 40-55%-ний водний розчин суміші вуглекислого калію і гідроксиду 4-10 со о (О 61032 калію в їх масовому співвідношенні 1-1,5 жир шерстяний полюксиетиленгліколеві ефіри первинних жирних спиртів фр С-іоС20 з 8-12 молями окису етилену продукт сульфідування суміші окиснених метилових ефірів синтетичних ЖИрНИХ КИСЛОТ фр С21С251 тваринного жиру і/або продукт сульфідування обробленої вищими жирними спиртами фр С-іо-С-18 суміші метилових ефірів синтетичних жирних кислот фр С21-С251 риб'ячого жиру продукт конденсації за температу 3-10 1 -5 5-20 ри 170-180°С ПОЛІГЛІКОЛІВ з жир ними кислотами, дикарбоновими кислотами і шерстяним жиром в їх масовому співвідношенні відповідної (1,4-2,1) (0,330,43) (0,68-0,83) 40-80 мінеральна олива до 100 Відоме мастило має хороші змащувальні і антикорозійні властивості і призначається для процесів волочіння мідного і сталевого дроту в умовах багаторазового використання емульсії підвищених температур (до 70°С) у присутності ІОНІВ Са ++ , Мд++ і Си + + Такі умови створюються в циркуляційних системах подачі емульсії в зону обробки Однак емульсія відомого мастила є працездатною, коли вміст солей твердості не перевищує 5мг-екв/л По мірі накопичення в циркулюючій емульсії солей твердості понад 5мг-екв/л вона втрачає стабільність, розшаровується, що призводить до замаслювання устаткування і необхідності частої заміни відпрацьованої емульсії на свіжу Завданням винаходу є створення мастила для обробки металів тиском з забезпеченням підвищення СТІЙКОСТІ його емульсії до впливу солей твердості при роботі у циркуляційних системах подачі в зону обробки, що дозволить збільшити строк служби емульсії без заміни і там самим знизити витрату мастила Поставлене завдання вирішено складом концентрата мастила, який поряд з мінеральний оливою, жировим матеріалом, гідроксидом калію і водою, додатково містить продукт конденсації при температурі 150-180°С адипінової кислоти і полігліколевих ефірів кислот тваринного жиру з 6 молями окису етилену і/або полігліколевих ефірів кислот олії з 6 молями окису етилену при масовому співвідношенні адипінової кислоти і ефірів 1 59, а як жировий матеріал концентрат містить шерстяний жир або ріпакову олію з таким співвідношенням компонентів, мас % продукт конденсації при температурі 150-180°Садипіновоі кислоти і полігліколевих ефірів кислот тваринного жиру з 6 молями окису етилену і/або полігліколевих ефірів кислот олії з 6 молями окису етилену в їх масовому співвідношенні 1 5-9, ВІДПОВІДНО 30-60 жир шерстяний або ріпакова олія 15-20 гідроксид калію 2-3 вода 5-10 мінеральна олива до 100 В подальшому продукт взаємодії адипінової кислоти з ефірами, що описаний вище, позначений як "продукт конденсації" Наведені нижче дані (дивтаблЗ,4) про властивості мастила, що заявляється, переконливо свідчать про те, що уведення до складу мастила "продукту конденсації" у сукупності з відомими компонентами і знайдене співвідношення компонентів дозволяє одержати нове мастило, яке характеризується добрими змащувальними і антикорозійними властивостями, та підвищити стабільність одержаної на його основі водної емульсії в умовах тривалої циркуляції в системах подачі емульсії в зону обробки Таким чином, поставлене завдання вирішене з досягненням необхідного технічного результату Як ВИХІДНІ сировинні компоненти для одержання "продукту конденсації" можуть бути використані полігліколеві ефіри кислот свинячого жиру з 6 молями окису етилену, наприклад, товарний продукт "Жиринокс-С", ТУ 6-36-002-05601-3992, полігліколеві ефіри кислот ріпакової олії з 6 молями окису етилену, наприклад, товарний продукт "Рипокс-6" за ТУ У 6 00205601066-99, адипінова кислота за ГОСТ 10558-80 Як жировий матеріал в окладі мастила, що заявляється, можна використовувати технічний шерстяний жир за ОСТ 17-449-81 або ріпакову олію за ГОСТ 8988-77 Мастило, що пропонується, одержують таким чином Спочатку одержують "продукт конденсації" взаємодією адипінової кислоти (1вч) з ПОЛІГЛІКОлевими ефірами кислот тваринного жиру і/або полігліколевими ефірами кислот олії (5-9в ч) Процес конденсації провадять за температури 150-180°С з безперервним видаленням води до отримання продукту з кислотним числом 35-40мгКОН/г Потім готують концентрат мастила компаундуванням усіх його компонентів за температури 30-60°С і перемішуванням до одержання однорідної маси Мастило, що заявляється, застосовують на операціях обробки металів тиском у вигляді 3-5%вих водних емульсій Емульсію готують додаванням при перемішуванні необхідної КІЛЬКОСТІ мастила у підігріту до 50+5°С воду, при цьому для забезпечення більш тривалого строку роботи емульсії в циркуляційних системах бажано застосовувати зм'якшену воду, конденсат або технічну воду, що має твердість не більше, ніж 5мг-екв/дм3 Винахід, що заявляється, ілюструється наведеними нижче прикладами його здійснення В табл 1 наведені дані про співвідношення вихідних реагентів для одержання зразків 1-5 "продукту конденсації", котрі використовували для приготування концентрата мастила, що заявляється, по прикладах 1-7 Склад зразків концентрату наведений у табл 2, а дані про властивості одержаних зразків мастила, що заявляється, - в табл 3, де для порівняння наведені також аналогічні ВІДОМОСТІ про мастило - прототип 61032 3 Для оцінки властивостей робочих емульсій мастила, що заявляється, готували 3% водні емульсії з концентрату мастила, за прикладами NN 1-7 і для порівняння - таку саму емульсію на основі зразка, концентрату відомого мастила (Пат України №5246) такого складу, % мас полюксиетиленові ефіри первинних жирних спиртів фр С10-С20 з 612 молями окису етилену 2,5 водний розчин суміші вуглекислого калію і гідроксиду калію, всього в тому числі К2СО3-2,0, КОН-2,0, вода-4,0 8,0 сульфоемульгатор Синаро 15,0 присадка Поліефірна - продукт конденсації зат-ри 170-180°С триетиленгліколю (1 в ч ) з шерстяним жиром (0,83в ч), олеїновою кислотою (0,70в ч), кислотами олії (1,4в ч) і адипіновою кислотою (0,43в ч ) 60,0 жир шерстяний 7,0 мінеральна олива до 100 Спочатку випробовували стабільність емульсій за методикою, наведеною в ТУ 38 5901185-90, п 4 5, для цього зразки 3%-вих емульсій готували на воді з вмістом солей твердості 4,6мг-екв/дм3 Методика дозволяє імітувати умови роботи емульсії в циркуляційних системах подачі її у зону обробки вплив підвищених температур і ІОНІВ Са++, Mg ++ , Cu ++ Для проведення випробувань емульсію наливають у вимірювальний циліндр в 3 КІЛЬКОСТІ 99см і додають 1см 5%-вого водного розчину МІДІ сірчанокислої 6-водноі (ГОСТ 416578), перемішують, циліндр з емульсією розміщують у термостаті і витримують за температури 70+5°С протягом 4 годин Після охолодження до кімнатної температури візуально оцінюють стан емульсії згідно з ГОСТ 6243-75 і в разі відділення шару масла визначають його КІЛЬКІСТЬ Для оцінки СТІЙКОСТІ емульсії до впливу більш високих концентрацій солей твердості застосовували вищезгадану методику, однак зразки емульсії готували на воді з вмістом солей твердості 6, 8, 9, 3 2, 11, 12 і 13мг-екв/дм Одержані результати випробувань стабільності емульсій, які були приготовлені на, основі концентрата мастила, що заявляється, за прикладами NN1-7 і концентрата відомого мастила, наведені у табл 4, де надані також дані про антикорозійні властивості емульсій, які оцінювали ВІДПОВІДНО до ГОСТ 6243-75, п 2 1 ВІДОМОСТІ про властивості мастил, які наведені у табл NN3 і 4, показують, що при значному спрощенні складу нового мастила в порівнянні з відомим воно має хороші змащувальні і антикорозійні властивості (на рівні мастила - прототипу) Робочі емульсії нового мастила мають набагато більшу витривалість до впливу солей твердості, залишаються стабільними в умовах великих концентрацій солей твердості і підвищених температур, що дозволяє подовжити строк служби мастила під час роботи в циркуляційних системах подачі у зону обробки і зменшити його витрачання Таблиця 1 Масове співвідношення реагентів при одержанні продукту конденсації, зразки №№ 1 2 3 4 5 Реагенти 1 Полігліколеві ефіри кислот свинячого жиру з 6 молями окису етилену 2 Полігліколеві ефіри кислот ріпакової олії з 6 молями окису етилену 3 Адипінова кислота 6,0 5,0 4,0 7,0 3,0 4,0 8 1 1 1 1 1 Таблиця 2 Компонент 1 Продукт конденсації а) вміст у концентраті б) номер зразка у табл 1 2 Шерстяний жир 3 Олія ріпакова 4 Гідроксид калію 5 Вода 6 Мінеральна олива Вміст компоненту, % мас , у концентраті мастила за прикладами №№ 1 2 3 4 5 6 50,5 1 19,3 2,5 5,1 до 100 45,2 2 20,1 2,8 6,7 до 100 52,8 3 18,4 2,8 6,4 до 100 48,3 3 22,3 2,4 6,5 до 100 57,8 4 21,5 2,6 5,7 до 100 41,3 4 18,1 2,4 8,0 до 100 7 39,0 5 23,8 3,0 7,0 до 100 61032 Таблиця З Значення показника Концентрат мастила, що заявляється, за прикладом №№ Найменування показника Концентрат відомого мастила за пат України №5246 1 1 В'язкість кінематична при 50°С,сет 2 Кислотне число, мг КОН/г 3 Число омилення, мг КОН/г 4 Протизадирні властивості на ЧМТ Рс, кН Рк, кН 2 3 4 5 6 7 120 135 129 118 106 98 96 70,2-90,6 14,3 12,0 10,8 15,0 13,3 10,4 9,6 4,4-13,2 72,9 78,5 83,0 79,0 80,0 76,8 81,4 95,3-160 2,00 1,24 2,00 1,22 2,05 1,18 1,95 1,19 1,80 1,20 1,90 1,17 1,80 1,17 2,00 1,20-1,26 Таблиця 4 Емульсії мастила, що заявляється за прикп №№ Загальна твердість води, мг-екв/дм ВІДОМОГО 1 2 1 4,6 2 6,0 витр витр витр витр 3 8,0 витр 4 9,2 5 11,0 6 12,0 7 13,0 8 4,6 9 9,2 Емульсія зразку 6 7 мастила за пат України №5246 Стабільність емульсії витр витр витр витр витр витр витр витр витр витр витр помутніння витр витр витр витр витр витр витр витр витр витр витр витр витр витр, помутніння поява вершків витр помутніння поява вершків витр помутніння поява вершків витр помутніння поява вершків витр витр витр витр витр витр витр витр Комп'ютерна верстка М Мацело 3 4 5 витр витр витр помутпомутпомутніння ніння ніння поява поява поява вершків вершків вершків Корозійна дія на сталь 3 витр витр витр витр витр витр Підписне ВІДДІЛИЛОСЯ масло (1 мл) ВІДДІЛИЛОСЯ масло (5мл) витр Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119