PL203728B1 - Chłodziwo do obróbki metali - Google Patents
Chłodziwo do obróbki metaliInfo
- Publication number
- PL203728B1 PL203728B1 PL366350A PL36635004A PL203728B1 PL 203728 B1 PL203728 B1 PL 203728B1 PL 366350 A PL366350 A PL 366350A PL 36635004 A PL36635004 A PL 36635004A PL 203728 B1 PL203728 B1 PL 203728B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- acid
- carbon atoms
- coolant
- glycol
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 title description 4
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 title description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 32
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 28
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 14
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 claims description 13
- -1 heterocyclic amine Chemical class 0.000 claims description 12
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 11
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 9
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 8
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 7
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 5
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical group [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical group FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Chemical group BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000460 chlorine Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011737 fluorine Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 19
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- JQVDAXLFBXTEQA-UHFFFAOYSA-N dibutylamine Chemical group CCCCNCCCC JQVDAXLFBXTEQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N diisopropanolamine Chemical group CC(O)CNCC(C)O LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 229920005676 ethylene-propylene block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 2
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- PQMFVUNERGGBPG-UHFFFAOYSA-N (6-bromopyridin-2-yl)hydrazine Chemical compound NNC1=CC=CC(Br)=N1 PQMFVUNERGGBPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MFYSUUPKMDJYPF-UHFFFAOYSA-N 2-[(4-methyl-2-nitrophenyl)diazenyl]-3-oxo-n-phenylbutanamide Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=O)C(C(=O)C)N=NC1=CC=C(C)C=C1[N+]([O-])=O MFYSUUPKMDJYPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical compound CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003113 alkalizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 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
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N benzothiazolyl mercaptan Natural products C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000005068 cooling lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000005265 dialkylamine group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical class OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000005498 phthalate group Chemical class 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003139 primary aliphatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003873 salicylate salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])[O-] QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 150000003892 tartrate salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical class [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest chłodziwo przeznaczone do obróbki wiórowej i bezwiórowej metali żelaznych i kolorowych.
Znane jest stosowanie do wiórowej i bezwiórowej obróbki metali emulsyjnych chłodziw zawierających oleje mineralne parafinowe i/lub naftenowe, emulgatory, inhibitory korozji, dodatki smarne, biobójcze i inne. Chłodziwa zawierające oleje mineralne są szkodliwe dla ludzi, a zwłaszcza dla naturalnego środowiska, ponieważ bardzo powoli ulegają biologicznemu rozkładowi, z reguły kilkanaście lat. Emulgatory zawarte w tych chłodziwach dość szybko się rozkładają, a w przypadku emulgatorów anionowych zawierających grupy sulfonowe lub siarczanowe dodatkowo wydzielają się szkodliwe produkty rozkładu, trujący siarkowodór i tiole, przez co zakwaszają chłodziwo wpływając niekorzystnie na jego żywotność i właściwości obróbkowe.
Z opisu patentowego US nr 4.053.426 znana jest ulepszona wodorozpuszczalna kompozycja smarna, która dodatkowo wykazuje dobre właściwości antykorozyjne i biobójcze. Kompozycję tę otrzymuje się w wyniku reakcji monometylowego estru kwasu alkilo- lub alkenobursztynowego, zobojętnionego trietanoloaminą.
W opisie patentowym US nr 4.185.485 ujawniono wodne kompozycje smarowe do formowania puszek aluminiowych. Kompozycje smarne, które są jednocześnie inhibitorami korozji otrzymuje się w wyniku reakcji bezwodnika lub kwasu bursztynowego z trzeciorzędową aminą zawierającą grupę hydroksylową o zawartości od 2 do 100 atomów węgla lub hydroksypolieteroaminą zawierającą od 1 do 150 moli tlenku etylenu lub tlenku propylenu. Kompozycja smarna ponadto zawiera mydło kalafoniowe lub od 0,5 do 15% wagowych kwasu monokarboksylowego C2 do C10.
Z kolejnego opisu patentowego US nr 4.192.769 znana jest kompozycja addycyjna inhibitora korozji, metoda jej sporządzania oraz płyny wodne obróbkowe zawierające tę kompozycję. Kompozycja hamująca korozję stabilną dyspersyjnie w wodzie sporządzana jest według procesu obejmującego następujące reakcje:
a) co najmniej jednego środka acylującego, alifatycznego kwasu polikarboksylowego charakterystycznego obecnością w jego strukturze podstawnika alifatycznego hydrokarbylu z
b) co najmniej jedną alifatyczną aminą podstawioną hydroksy oraz
c) co najmniej jednego związku metalu alkalicznego reagującego zasadowo.
W opisie patentowym US nr 4.609.531 przedstawiono antykorozyjny ś rodek, który jest pół amidem otrzymanym w wyniku reakcji kwasu lub bezwodnika alkenobursztynowego z amoniakiem, a następnie zobojętnionego aminą lub hydroksyaminą.
W kolejnym opisie patentowym US nr 4.705.666 przedstawiono sole alkanoloaminowe dialkilopółamidu kwasu alkenobursztynowego jako inhibitora korozji. Związki te otrzymuje się, w wyniku reakcji bezwodnika kwasu alkenobursztynowego z dialkiloaminami obejmującymi dwa rodniki C1 do C10, w stosunku molowym 1:1, w temperaturze około 70 - 90°C, które następnie zobojętnia się alkanoloaminami.
W następnym opisie patentowym US nr 4.724.124 opisano pół amidy kwasów alkeno-bursztynowych jako skuteczne inhibitory korozji w wodnych układach. Półamidy kwasu alkenobursztynowego otrzymuje się w wyniku ogrzewania bezwodnika alkenobursztynowego z pierwszorzędową alifatyczną aminą, w przybliżeniu w równomolowym stosunku, przez około 2 godziny w temperaturze 70 do 80°C. Tak otrzymane półamidy zobojętnia się wodorotlenkiem sodowym lub alkanoloaminami, które następnie znajdują zastosowanie w cieczach do obróbki metali.
W opisie patentowym DE nr 29 43 963 przedstawiono zastosowanie soli alkanolo-aminowych mono-, di i/lub tri C2 do C4 i/lub soli metylodietanoloaminowej kwasów alkenobursztynowych C8 - C9 jako rozpuszczalnych w układach wodnych inhibitorów korozji żelaza i jego stopów.
W polskim opisie patentowym nr 151 006 zaprezentowano ciecz do obróbki metali, która zawiera 0,1 - 5% wagowych soli aminowych kwasów alkenobursztynowych o bardzo zróżnicowanych podstawnikach w grupie alkilowej, 0,05 - 2% wagowych kopolimerów blokowych tlenku etylenu i propylenu oraz 0,001 - 0,1 wagowych związków hetero-cyklicznych posiadających przynajmniej jeden atom azotu i siarki.
W nastę pnym polskim opisie patentowym nr 158 757 przedstawiono kompozycję chłodząco smarującą do obróbki metali, która zawiera 0,1 - 5% wagowych monoamidu kwasu alkenobursztynowego również o bardzo zróżnicowanych podstawnikach a grupie alkilowej, zobojętnionego alifatyczną i/lub heterocykliczną aminą i/lub alkanoloaminą i/lub estrami kwasu borowego i/lub fosforowego z alkaPL 203 728 B1 noloaminami, 0,001 - 1% wagowych rozpuszczalnych w wodzie kopolimerów blokowych tlenku etylenu i propylenu i/lub tlenku butylenu oraz 0,0001 - 01% wagowych zwią zku heterocyklicznego przedstawionego wzorem.
W kolejnym polskim opisie patentowym nr 158 758 przedstawiono również kompozycję chł odząco - smarującą do obróbki metali, która zawiera 0,1 - 5% wagowych karboksylowego imidu kwasu alkenobursztynowego, zobojętnionego alifatyczną i/lub heterocykliczną aminą i/lub alkanoloaminą i/lub estrami kwasu borowego i/lub fosforowego z alkanoloaminą, 0,001 - 1% wagowych rozpuszczalnych w wodzie kopolimerów blokowych tlenku etylenu i/lub propylenu i/lub butylenu o ciężarze cząsteczkowym 1000 - 10000 oraz 0,0001 - 0,1% wagowych związku heterocyklicznego przedstawionego wzorem zamieszczonym w opisie.
Ciecze chłodząco - smarujące sporządzone według cytowanych polskich opisów wykazują w praktyce dobrą odporność korozyjną , smarność, zwilż alność, doskonał e wł a ściwości chłodzą ce i inne, dopiero przy stężeniu powyżej 3% wagowych. Wzrastające wymogi odnośnie ochrony naturalnego środowiska, kosztów neutralizacji i obróbki zużytych cieczy oraz kosztów eksploatacyjnych zmuszają użytkowników cieczy obróbkowych do zmniejszenia stężeń roboczych przy zachowaniu dobrych parametrów obróbkowych.
Celem wynalazku jest opracowanie takiego chłodziwa do obróbki wiórowej i bezwiórowej metali żelaznych i kolorowych, które posiadałoby prawidłowe użytkowe parametry fizyko-chemiczne przy minimalnym stężeniu roboczym.
Istota wynalazku polega na tym, że chłodziwo do obróbki metali zawiera korzystnie od 0,05 do
2% wagowych karboksylowanego cyklicznego imidu kwasu alkenobursztynowego o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza atom wodoru, fluoru, chloru, bromu lub grupę -C N, -C(O)NH2, -COOH, -C(O)NY1Y2, -C(O)NH(CH2)kCOOH, -COOW, gdzie Y1 i Y2 niezależnie od siebie są alkilem i/lub hydroksyalkilem od 1 do 4 atomów węgla lub razem z atomem azotu tworzą pięcio- lub sześcioczłonowy pierścień heterocykliczny, W jest alkoholem, glikolem lub wieloalkoholem o 2 - 6 atomach węgla, n + m jest liczbą całkowitą o wartości od 8 do 25, k i o są liczbami naturalnymi od 1 do 10;
0,05 do 2% wagowych monoamidu kwasu kwasu alkenobursztynowego o ogólnym wzorze 2, w którym R2 oznacza atom wodoru, fluoru, chloru, bromu lub grupę -C N, -C(O)NH2, -COOH, -C(O)NY3Y4, -COOM, gdzie Y3 i Y4 niezależnie od siebie są alkilem i/lub hydroksyalkilem od 1 do 4 atomów węgla lub razem z atomem azotu tworzą pięcio- lub sześcioczłonowy pierścień heterocykliczny, M jest alkoholem, glikolem lub wieloalkoholem o 2 - 6 atomów węgla, R3 i R4 są niezależnie wodorem, alkilem lub hydroksyalkilem o zawartości od 2 do 4 atomów węgla lub R3 i R4 łącznie z azotem tworzą pięcio- lub sześcioczłonowy pierścień heterocykliczny, x + y jest liczbą całkowitą o wartości od 8 do 25;
0,01 - 5% wagowych rozpuszczalnych w wodzie kopolimerów tlenku etylenu i tlenku propylenu i/lub tlenku butylenu o ciężarze cząsteczkowym 1000 - 10 000, korzystnie 2000 - 5000;
oraz 0,0001 do 0,5% wagowych związku heterocyklicznego o ogólnym wzorze 3, w którym R5, R6, R7 są grupami alkilowymi zawierającymi od 1 do 4 atomów węgla w łańcuchu, podstawnikami fenolowymi lub wodorem, X oznacza NR7 lub =S, A jest grupą CN(R7)2, =C=S, =C-S-R7, =N, CH2, p ma wartość 0 lub 1;
powyższa całość jest alkalizowana do pH 7 - 11, korzystnie 9 alifatyczną aminą i/lub heterocykliczną aminą alifatyczną i/lub heterocykliczną alkanoloarniną i/lub estrami kwasu borowego z alifatyczną alkanoloaminą i/lub estrami kwasu fosforowego z alifatyczną alkanoloaminą i/lub estrami kwasu cyjanurowego z alifatyczną alkanoloaminą, uzupełnieniem do 100% wagowych chłodziwa jest woda i/lub glikol etylenowy i/lub glikol propylenowy i/lub poliglikol etylenowy i/lub poliglikol propylenowy.
Badania laboratoryjne i praktyczne próby przemysłowe wykazały, że mieszanina cyklicznego imidu kwasu alkenobursztynowego z monoamidem kwasu alkenobursztynowego daje synergetyczny efekt inhibicyjny. Prawie dwukrotnie mniejsze stężenia związków alkenobursztynowych, a tym samym i dwukrotnie mniejsze stężenia związków alkalizujących wystarczą, żeby mieszanina według wynalazku wytrzymała próbę korozyjną 0/00, zgodnie z Polską Normą PN-65/M-55789. Korzystnym przy tym jest, żeby stosunek wagowy cyklicznego imidu kwasu alkenobursztynowego do monoamidu kwasu alkenobursztynowego wynosił od 10:1 do 1:10.
Chłodziwo do obróbki metali, według wynalazku jak wykazały testy laboratoryjne i praktyczne próby przemysłowe, jest stabilne w eksploatacji, ponieważ w obecności kopolimerów tlenku etylenu i/lub propylenu i/lub butylenu nie wytrącają się związki cyklicznego imidu ani półamidu kwasów alkenobursztynowych. Rozkład biologiczny i termiczny jest praktycznie zahamowany w obecności związków heterocyklicznych, zwłaszcza zawierających przynajmniej jeden atom siarki.
PL 203 728 B1
Chłodziwo do obróbki metali według wynalazku doskonale zabezpiecza przed korozją obrabiane detale już w stężeniu 1%, ponadto wykazuje bardzo dobrą smarność zdecydowanie przewyższającą smarność powszechnie stosowanych chłodziw emulsyjnych czy syntetycznych. Chłodziwo podczas pracy na maszynach obróbkowych słabo się pieni, a jednocześnie bardzo dobrze zwilża obrabiane detale. Dodatkową zaletą chłodziwa według wynalazku jest to, że ma bardzo długi okres użytkowania, ponieważ w skład chłodziwa nie wchodzą łatwo rozkładające się emulgatory, ani szkodliwe oleje mineralne. Te zalety klasyfikują nowoopracowane chłodziwo jako ekologiczne i jednocześnie ekonomiczne.
Przedmiot wynalazku zostanie dokładnie objaśniony w poniższych przykładach nie ograniczając jego zakresu.
P r z y k ł a d 1
Badania fizykochemiczne chłodziwa według wynalazku przeprowadzono na poniższym składzie, gdzie ilości użytych składników podano w częściach wagowych:
- karboksylowy cykliczny imid kwasu alkenobursztynowego o ogólnym wzorze 1, gdzie alkenyl średnio zawierał 18 - 20 atomów węgla, R1 jest grupą karboksylową, o jest liczbą 6 ..... 0,2
- monoamid kwasu alkenobursztynowego o ogólnym wzorze 2, gdzie x + y wynosiło 17, R2 jest dietanoloamidem, a R3 i R4 łącznie z azotem tworzą również grupę dietanoloamidową .....0,4
- produkt przyłączenia tlenku propylenu i tlenku etylenu do propylenotriolu, którego ciężar cząsteczkowy wynosił około 3200, a stosunek molowy tlenku propylenu do tlenku etylenu wynosił jak 7:5 0,2
- 2-merkaptotiazolina ..... 0, 1
- estry kwasu borowego i dietanoloaminy w stosunku molowym 1:3 .....0,6
- uzupełnienie do 100 części wagowych stanowiła woda technologiczna o twardości ogólnej 17°N.
Składniki dokładnie wymieszano, aż do uzyskania przeźroczystej, lekko opalizującej cieczy. Parametry fizykochemiczne tak sporządzonego chłodziwa były następujące:
kwasowość pH = 8,8, odporność na korozję 0/00 wg PN-65/M-55789, napięcie powierzchniowe równe 32 mN/m wg BN-65/0530-10, smarność mierzona obciążeniem zespawania na aparacie czterokulowym wg PN-76/C-04147 wynosiła 1570 N.
P r z y k ł a d 2
Badania fizykochemiczne chłodziwa według wynalazku przeprowadzono na 1,6% chłodziwie, które sporządzono z koncentratu o poniższym składzie, ilości składników podano w częściach wagowych:
- karboksylowy cykliczny imid kwasu alkenobursztynowego o ogólnym wzorze 1, gdzie n + m jest około 17, R1 jest grupą aminokarboksylową, k i o jest liczbą 4 ..... 12
- monoamid kwasu alkenobursztynowego o ogólnym wzorze 2, gdzie R2 oznacza grupę diizopropanoloaminową, R3 i R4 razem z azotem oznacza też grupę diizopropanoloaminową ..... 10
- kopolimer blokowy tlenku etylenu i tlenku propylenu, którego ciężar cząsteczkowy wynosił 2800, a stosunek molowy tlenku etylenu do tlenku propylenu był 1:5 6
- 2-merkapto-5-metoksybenzotiazol ..... 0,2
- trietanoloamina ..... 20
- estry kwasu cyjanurowego i dietanoloaminy w stosunku molowym 1:3 ..... 15
Uzupełnieniem do 100 części wagowych była woda technologiczna o ogólnej twardości 12°N.
Powyższy koncentrat rozcieńczono wodą o tej samej twardości w stosunku 1:60 i otrzymano robocze chłodziwo do obróbki metali, które posiadało następujące parametry fizyko-chemiczne: kwasowość pH = 9,1, odporność na korozję 0/00 wg PN-65/M-55789, napięcie powierzchniowe wynosi 28 mN/m wg BN-65/0530-10, smarność mierzona obciążeniem zespawania na aparacie czterokulowym wg PN-76/C-04147 wynosiła 1962 N.
P r z y k ł a d 3
Badania fizykochemiczne chłodziwa według wynalazku przeprowadzono na poniższym składzie, gdzie ilości składników użyto w częściach wagowych;
- karboksylowy cykliczny imid kwasu alkenobursztynowego o ogólnym wzorze 1, gdzie n + m jest 19, R1 jest grupą aminokarboksylową, k i o jest liczbą 6 ..... 0,2
- monoamid kwasu alkenobursztynowego, o ogólnym wzorze 2, gdzie x + y jest 17, R2 jest dibutyloaminą, R2 i R3 razem z azotem tworzą grupę dibutylową 0,2
- kopolimer blokowy tlenku propylenu i tlenku etylenu, którego ciężar cząsteczkowy wynosił 2400, a stosunek molowy tlenku propylenu do tlenku etylenu wynosił 2:1 ..... 0, 1
- 2-merkaptobenzotiazol .....0,02
- dietyloetanoloamina ..... 0,4
PL 203 728 B1
- estry kwasy fosforowego i dietyloetanoloaminy w stosunku molowy 1:3.....0,2
- sól sodowa kwasu etylenodiaminotetraoctowego.....0,1
Uzupełnieniem powyższego składu była woda technologiczna o twardości 22°N.
Składniki wymieszano, aż do uzyskania klarownego jasno-żółtego chłodziwa do obróbki metali, które posiadało następujące parametry fizykochemiczne: kwasowość pH = 9,3, odporność na korozję 0/00 wg PN-65/M-55789, napięcie powierzchniowe wynosi 25 mN/m wg BN-65/0530-10, smarność mierzona obciążeniem zespawania na aparacie czterokulowym wg PN-76/C-04147 wynosiła aż 2450N.
Eksploatowane produkcyjnie chłodziwo do obróbki metali według wynalazku o składzie wskazanym w przykładzie 3, wykazywało bardzo dobre parametry obróbkowe takie jak:
- doskonałe właściwości chłodzące i smarne, co umożliwiało precyzyjną obróbkę detali,
- znakomite działanie penetrujące i zwilżające, umożliwiające wzrost obróbki, szybsze posuwy i większą żywotność narzędzi skrawających,
- dobrą ochronę przed korozją, minimalne jełczenie i brak oparów toksycznych,
- wydłużony okres użytkowania przy bardzo niskich kosztach utrzymania.
Dodatkowo stwierdzono, że chłodziwo według wynalazku jest kompatybilne z chłodziwami emulsyjnymi i można je dodawać w dowolnym stężeniu zwiększając ich żywotność i odporność na korozję.
P r z y k ł a d 4 Przykład porównawczy
Sporządzono chłodziwo do obróbki metali jak w przykładzie 1 tylko wycofano z receptury cykliczny imid kwasu alkenobursztynowego w ilości 0,2 części wagowych. W zamian zwiększono o 0,2 części wagowe użytego już monoamidu kwasu alkenobursztynowego, pozostałe składniki pozostawiono bez zmian.
Przebadano parametry fizykochemiczne powyższego chłodziwa, które w tak małym stężeniu nie zabezpieczało przed korozją, chociaż pozostałe parametry były bardzo zbliżone do parametrów z przykładu 1. Zwiększono stężenia wszystkich składników o 100%, porównawcze chłodziwo również nie spełniało parametrów odporności korozyjnej 0/00 wg PN-65/M-55789.
Chłodziwo do obróbki metali według wynalazku można uzupełniać znanymi inhibitorami korozji takimi jak: azotyny, borany, fosforany, molibdeniany, wanadiany, benzoesany, salicylany, ftalany, cytryniany, winiany i inne kwasy lub sole organiczne i nieorganiczne.
Wskazane jest stosowanie środków biobójczych, zmiękczających, przeciwpiennych, zapachowych, barwiących i innych znanych specjalistom tej dziedziny.
Claims (2)
1 .Chłodziwo do obróbki metali, znamienne tym, że zawiera korzystnie od 0,05 do 2% wagowych karboksylowanego cyklicznego imidu kwasu alkenobursztynowego o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza atom wodoru, fluoru, chloru, bromu lub grupę -C N, -C(O)NH2, -COOH, -C(O)NY1Y2, -C(O)NH(CH2)kCOOH, -COOW, gdzie Y1 i Y2 niezależnie od siebie są alkilem i/lub hydroksyalkilem od 1 do 4 atomów węgla lub razem z atomem azotu tworzą pięcio- lub sześcioczłonowy pierścień heterocykliczny, W jest alkoholem, glikolem lub wieloalkoholem o 2 - 6 atomach węgla, n + m jest liczbą całkowitą o wartości od 8 do 25, k i o są liczbami naturalnymi od 1 do 10;
0,05 do 2% wagowych monoamidu kwasu kwasu alkenobursztynowego o ogólnym wzorze 2, w którym R2 oznacza atom wodoru, fluoru, chloru, bromu lub grupę -C N, -C(O)NH2, -COOH, -C(O)NY3Y4, -COOM, gdzie Y3 i Y4 niezależnie od siebie są alkilem i/lub hydroksyalkilem od 1 do 4 atomów węgla lub razem z atomem azotu tworzą pięcio- lub sześcioczłonowy pierścień heterocykliczny, M jest alkoholem, glikolem lub wieloalkoholem o 1 - 6 atomach węgla, R3 i R4 są niezależnie wodorem, alkilem lub hydroksyalkilem o zawartości od 2 do 4 atomów węgla lub R3 i R4 łącznie z azotem tworzą pięcio- lub sześcioczłonowy pierścień heterocykliczny, x + y jest liczbą całkowitą o wartości od 8 do 25;
0,01 - 5% wagowych rozpuszczalnych w wodzie kopolimerów tlenku etylenu i tlenku propylenu i/lub tlenku butylenu o ciężarze cząsteczkowym 1000 - 10 000, korzystnie 2000 - 5000;
oraz 0,0001 do 0,5% wagowych związku heterocyklicznego o ogólnym wzorze 3, w którym R5, R6, R7 są grupami alkilowymi zawierającymi od 1 do 4 atomów węgla w łańcuchu, podstawnikami fenolowymi lub wodorem, X oznacza NR7 lub =S, A jest grupą CN(R7)2, =C=S, =C-S-R7, =N, CH2, p ma wartość 0 lub 1;
powyższa całość jest alkalizowana do pH 7 - 11, korzystnie 9 alifatyczną aminą i/lub heterocykliczną aminą, alifatyczną i/lub heterocykliczną alkanoloaminą i/lub estrami kwasu borowego z alifa6
PL 203 728 B1 tyczną alkanoloaminą i/lub estrami kwasu fosforowego z alifatyczną alkanoloaminą i/lub estrami kwasu cyjanurowego z alifatyczną alkanoloaminą, uzupełnieniem do 100% wagowych chłodziwa jest woda i/lub glikol etylenowy i/lub glikol propylenowy i/lub poliglikol etylenowy i/lub poliglikol propylenowy.
2. Chłodziwo według zastrz. 1, znamienne tym, że stosunek molowy cyklicznego imidu kwasu alkenobursztynowego do monoamidu kwasu alkenobursztynowego wynosi od 10 : 1 do 1 :10.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL366350A PL203728B1 (pl) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | Chłodziwo do obróbki metali |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL366350A PL203728B1 (pl) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | Chłodziwo do obróbki metali |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL366350A1 PL366350A1 (pl) | 2005-09-19 |
| PL203728B1 true PL203728B1 (pl) | 2009-11-30 |
Family
ID=36645409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL366350A PL203728B1 (pl) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | Chłodziwo do obróbki metali |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL203728B1 (pl) |
-
2004
- 2004-03-17 PL PL366350A patent/PL203728B1/pl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL366350A1 (pl) | 2005-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2928992B1 (en) | Additive compositions and industrial process fluids | |
| US11186800B2 (en) | Metalworking fluid | |
| WO2015146908A1 (ja) | 水溶性金属加工油および金属加工用クーラント | |
| JPS6146039B2 (pl) | ||
| JPH02240286A (ja) | 水性アルカリ性金属加工用液体防蝕組成物 | |
| JPWO2009016954A1 (ja) | 水性金属加工油剤 | |
| US4218329A (en) | Cooling and lubricating fluid for metal working | |
| WO2015146909A1 (ja) | 水溶性金属加工油および金属加工用クーラント | |
| EP0192358A2 (en) | Metal working fluid composition | |
| US9890462B2 (en) | Corrosion-protection system for treating metal surfaces | |
| EP3999618B1 (en) | Metal working fluid | |
| PL203728B1 (pl) | Chłodziwo do obróbki metali | |
| JP4177638B2 (ja) | 水溶性金属加工油剤組成物 | |
| JP4261884B2 (ja) | 水溶性金属加工油剤組成物 | |
| JPH10110181A (ja) | 水溶性金属塑性加工剤 | |
| WO2003080895A1 (en) | Corrosion inhibiting salts, concentrates and metal working fluids containing same | |
| JP2006176604A (ja) | 水溶性金属加工剤組成物 | |
| JPS63137184A (ja) | 水性錆止め剤 | |
| JP2022130273A (ja) | 水溶性防錆剤組成物及びその使用方法 | |
| PL217298B1 (pl) | Nowy inhibitor korozji | |
| PL151006B1 (pl) | Ciecz do obróbki metali | |
| CS228120B2 (en) | Concentrate of oils emulsificated in water for machining of metals | |
| PL217900B1 (pl) | Nowy inhibitor korozji | |
| PL150860B1 (pl) | Ciecz do obróbki metali | |
| PL158758B1 (pl) | Kompozycja chlodzaco-smarujaca do obróbki metali PL |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20080317 |