close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY7979

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7979
(13) C1
(19)
(46) 2006.04.30
(12)
7
(51) C 10M 173/02,
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 21C 9/02
ДОБАВКА ДЛЯ СМАЗОЧНОГО РАСТВОРА ВОЛОЧИЛЬНОГО
ПРОИЗВОДСТВА, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И СМАЗОЧНЫЙ
РАСТВОР, СОДЕРЖАЩИЙ УКАЗАННУЮ ДОБАВКУ
(21) Номер заявки: a 20000077
(22) 1999.04.27
(31) 98/05315 (32) 1998.04.28 (33) FR
(85) 2000.01.27
(86) PCT/FR99/00996, 1999.04.27
(87) WO 99/55809, 1999.11.04
(43) 2000.09.30
(71) Заявитель: РОДИА ШИМИ (FR)
(72) Авторы: ЛОРЕНТЗ Жилль; ЛАННИБУА-ДРЕАН Элен (FR)
(73) Патентообладатель: РОДИА ШИМИ (FR)
(56) EP 0137986 A1, 1985.
EP 0383150 A1, 1990.
US 5208074 A, 1993.
US 5389163 A, 1995.
GB 2076320 A, 1981.
US 1919718, 1933.
(57)
1. Добавка для смазочного раствора волочильного производства, представляющая собой водную суспензию, содержащую, по меньшей мере, одну кобальтовую и/или никелевую соль насыщенной или ненасыщенной карбоновой кислоты (I) или сложного
эфирфосфата (II), а также, по меньшей мере, одно неионное или анионное поверхностноактивное вещество, причем массовое отношение соединения I или II к поверхностноактивному веществу находится в пределах 0,5-10,0.
2. Добавка по п. 1, отличающаяся тем, что кобальтовая и/или никелевая соль карбоновой кислоты является производным кислоты формулы:
BY 7979 C1 2006.04.30
R1-COOH,
где R1 - линейный или разветвленный алкил или алкенил с одним или несколькими этиленненасыщенными звеньями, содержащий от 5 до 40 атомов углерода, включая атом
углерода карбоксильной группы, возможно замещенный одним или несколькими гидроксильными радикалами и/или карбоксильной группой.
3. Добавка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что карбоновая кислота имеет только
одну карбоксильную группу.
4. Добавка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что карбоновая кислота выбрана из группы, включающей пальмитиновую, бегеновую, стеариновую, пальмитолеиновую,
олеиновую, петрозелиновую, эруковую, линолевую, линоленовую и рицинолеиновую кислоты.
5. Добавка по п. 1, отличающаяся тем, что кобальтовая и/или никелевая соль сложного эфирфосфата (II) представляет собой производное сложного эфирфосфата, имеющего
следующую формулу:
[R2(OX)n]-P(=O)(OM)p',
где R2 - насыщенный или ненасыщенный алифатический, циклоалифатический или ароматический углеводородный радикал, содержащий от 1 до 30 атомов углерода;
BY 7979 C1 2006.04.30
Х - линейный или разветвленный алкилен, содержащий от 2 до 4 атомов углерода;
М - водород, щелочной металл, предпочтительно натрий или калий, или аммониевый
радикал формулы -NR3+, где R, одинаковые или различные, представляют собой атом водорода или C1-С4-алкил, возможно содержащий атом кислорода;
n - число от 0 до 100;
р, р' - 1 или 2, при условии, что р + р' = 3.
6. Добавка по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей
неионные поверхностно-активные вещества:
полиоксиалкиленированные алкилфенолы, в которых алкил представляет собой
С6-С12-алкил,
полиоксиалкиленированные моно-, ди- и три(алкиларил)фенолы, в которых алкил
представляет собой С1-С6-алкил,
полиоксиалкиленированные алифатические С8-С22-спирты,
полиоксиалкиленированные триглицериды,
полиоксиалкиленированные жирные кислоты,
полиоксиалкиленированные сложные эфиры сорбитана,
полиоксиалкиленированные жирные амины,
амиды жирных С8-С20-кислот, возможно полиоксиалкиленированные,
глюкозамиды, глюкамиды,
алкилполигликозиды,
глицеринамиды, являющиеся производными N-алкиламинов,
продукты конденсации окиси этилена с гидрофобным соединением, образующимся в
результате конденсации окиси пропилена с пропиленгликолем,
продукты конденсации окиси этилена с соединением, образующимся в результате конденсации окиси пропилена с этилендиамином,
продукты конденсации окиси этилена с гидрофобным соединением, образующимся в
результате конденсации окиси пропилена со спиртом терпенового ряда,
оксиды аминов, в частности оксиды С10-С18-алкилдиметиламинов, оксиды С8-С22алкоксиэтилдигидроксиэтиламинов;
анионные поверхностно-активные вещества:
сульфонаты сложных алкилэфиров формулы:
R-CH (SO3M)-COOR',
где R - С8-С20-алкил, R' - С1-С6-алкил,
М - щелочной катион или аммониевый радикал формулы -NR3+,
где R, одинаковые или различные, представляют собой атом водорода или C1-С4-алкил,
возможно замещенный гидроксильным радикалом,
алкилсульфаты или алкиларилсульфаты формулы:
ROSO3M,
где R - С10-С24-алкил или С10-С24-гидроксиалкил;
М представляет собой атом водорода или имеет указанное выше значение,
а также их этоксилированные и/или пропоксилированные производные,
сульфатированные полиоксиалкиленированные жирные спирты, сульфатированные
полиоксиалкиленированные ди(фенил-1-этил)фенолы, сульфатированные полиоксиалкиленированные три(фенил-1-этил)фенолы, сульфатированные полиоксиалкиленированные
алкилфенолы,
сульфаты алкиламидов формулы:
RCONHR'OSO3M,
где R - С2-С22-алкил,
2
BY 7979 C1 2006.04.30
R' - С2-С3-алкил,
М представляет собой атом водорода или имеет указанное выше значение, а также их
этоксилированные и/или пропоксилированные производные,
соли насыщенных или ненасыщенных жирных С8-С24-кислот, С9-С20-алкилбензолсульфонаты, первичные или вторичные С8-С22-алкилсульфонаты, алкилглицеринсульфонаты, сульфоновые поликарбоновые кислоты, сульфонаты парафина,
сложные моно- и диэфирфосфаты полиоксиалкиленированных жирных спиртов, сложные
моно- и диэфирфосфаты полиоксиалкиленированных ди(фенил-1-этил)фенолов, сложные
моно- и диэфирфосфаты полиоксиалкиленированных три(фенил-1-этил)фенолов, сложные
моно- и диэфирфосфаты полиоксиалкиленированных алкилфенолов;
N-ацил-N-алкилтаураты, алкилизетионаты, алкилсукцинаматы, алкилсульфосукцинаты, сложные моно- и диэфиры сульфосукцинатов, N-ацилсаркозинаты, сульфаты алкилгликозидов, полиэтоксикарбоксилаты, где катион является щелочным металлом или
аммониевым радикалом формулы -NR3+, где R, одинаковые или различные, представляют
собой атом водорода или C1-С4-алкил, возможно замещенный гидроксильным радикалом,
или их смесей.
7. Добавка по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что массовое отношение соединения I или II к поверхностно-активному веществу находится в пределах от 1 до 5.
8. Добавка по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что она является добавкой,
улучшающей адгезию стальной проволоки с латунным покрытием к резине, или служит
смазкой в процессе волочения.
9. Способ получения добавки по любому из пп. 1-8, характеризующийся тем, что водорастворимое производное карбоновой кислоты или сложного эфирфосфата вводят в
контакт с солью кобальта и/или никеля в водной среде в присутствии, по меньшей мере,
одного поверхностно-активного вещества.
10. Смазочный раствор для волочильного производства, содержащий добавку по любому из пп. 1-8.
11. Смазочный раствор для волочильного производства по п. 10, отличающийся тем,
что количество кобальта и/или никеля в пересчете на металл относительно смазочного
раствора находится в пределах от 50 до 5000 ppm.
Предлагаемое изобретение относится к применению водной суспензии, содержащей,
по меньшей мере, одну кобальтовую и/или никелевую соль насыщенной или ненасыщенной карбоновой кислоты (I) или сложный эфир фосфата (II) и, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество в качестве добавки, улучшающей адгезию стальной
проволоки с латунным покрытием, в смазке для волочения.
Настоящее изобретение касается также применения указанной водной суспензии в качестве смазочной добавки, используемой при волочении стальной проволоки с латунным
покрытием.
Помимо этого, изобретение также относится к водной суспензии, содержащей, по
меньшей мере, одну кобальтовую и/или никелевую соль насыщенной или ненасыщенной
карбоновой кислоты (I) или сложного эфирфосфата (II) и, по меньшей мере, одно неионное или анионное поверхностно-активное вещество, причем массовое соотношение соединения I или II и поверхностно-активного вещества находится в пределах от 0,5 до 10,0,
а также способов получения указанной суспензии.
Область применения настоящего изобретения в основном охватывает производство
пневматических шин. Более конкретно, предлагаемое изобретение касается мер по улучшению адгезии резины и металлического корда, применяемого для армирования пневматической шины. Указанный металлический корд представляет собой жгут из нескольких
3
BY 7979 C1 2006.04.30
проволочек небольшого диаметра, которые свиты вместе, образуя арматурную сетку, которую затем погружают или утепляют в резину.
В обычной практике кордная проволока (нить) является стальной проволокой, имеющей латунное покрытие для улучшения сцепления (адгезии) между кордом и полимерной
матрицей. При этом медь, содержащаяся в латуни, реагирует с серой, используемой для
вулканизации резины. Кроме того, пластичность латуни способствует тому, что сталь с
латунным покрытием деформируется в волочильной фильере.
Вышеописанное техническое решение является очень удовлетворительным в том, что
касается достижения необходимой адгезии на начальном этапе производства. Тем не менее, было установлено, что пневматические шины, изготовленные таким образом, с течением времени теряют свое качество вследствие миграции цинка под воздействием
внешних факторов (влажность, присутствие хлористого натрия). Дело в том, что цинк
диффундирует в резину и создает в ней зоны с высоким содержанием окиси цинка. Последний превращается в гидроокись цинка, являющуюся хрупким. В результате механические свойства шины ухудшаются.
В предыдущем уровне техники было поэтому предложено заменить латунь более
сложным двухслойным сплавом, который наносился бы еще до начала волочения электроосаждением. Этот сплав имеет первый слой на основе цинка и 1 % кобальта и второй
слой на основе никеля и 20 % цинка. Основной недостаток этого технического решения
состоит в том, что оно требует отказа от применения слоя латуни, которая обеспечивает
целый ряд преимуществ в процессе волочения. Кроме того, процесс волочения металлического корда, имеющего такое сложное двухслойное покрытие, сильно усложняется. Если
волочение стальных проволочек с латунным покрытием, как правило, производится со
скоростью порядка 1000 м/мин, а фильеры изнашиваются после волочения каждых
2000 км проволоки, то волочение стальных проволочек с двухслойным покрытием может
происходить лишь со скоростью порядка 700 м/мин, а фильеры изнашиваются после волочения каждых 0,2-100 км проволоки (G.Orjela, S.J.Harris, M.Vincent, F.Tommasini: Summary Report on Brite-Euram Project BREU-0424, KGK Kautschuk Gummi Kunststoffe 50 Jahrgang, № 11/97; pp. 778-785). В целом можно констатировать, что способ волочения
проволок с двухслойным покрытием является нетехнологичным и непригодным к использованию в промышленном масштабе.
Целью предлагаемого изобретения является разработка другого способа обработки
стальной проволоки с латунным покрытием для улучшения адгезии металлического корда
к резине в процессе изготовления пневматической шины.
Эта и другие цели могут быть достигнуты с помощью предлагаемого изобретения, которое относится к применению водной суспензии, содержащей, по меньшей мере, одну кобальтовую и/или никелевую соль насыщенной или ненасыщенной карбоновой кислоты (I)
или фосфат сложного эфира (II) и, по меньшей мере, одно неионное или анионное поверхностно-активное вещество, причем указанные компоненты взяты в массовом соотношении
(I), (II) и/или (III): поверхностно-активное вещество, равном от 0,5 до 10,0, в качестве добавки, улучшающей адгезию стальной проволоки с латунным покрытием к резине.
Способ согласно предлагаемому изобретению отличается простотой, т.к. указанную
суспензию добавляют к смазочному раствору, используемому в процессе волочения проволоки.
Кроме того, изобретение позволяет сохранить все преимущества, связанные с применением латуни в процессе волочения. Итак, предлагаемое изобретение является технологичным и позволяет сохранить классическую и промышленную технологию процесса
волочения.
И, наконец, преимущество настоящего изобретения состоит еще и в том, что стальная
проволока содержит кобальт или никель на своей поверхности. В результате этого повышается стойкость адгезии к старению арматурной сетки, состоящей из сплетенных проволочек (нитей) металлического корда.
4
BY 7979 C1 2006.04.30
Следует отметить, что добавление соединения кобальта или никеля к смазочному раствору, применяемому при волочении, отнюдь не является само по себе очевидным.
Дело в том, что смазочные растворы, традиционно используемые в волочильном производстве, приготовляются на основе комплексообразующих соединений кобальта и никеля. Опыт показывает, что суспензия соединения кобальта или никеля по истечении
нескольких минут с начала контакта со смазочным раствором дает осадок, который накапливается и делает суспензию непригодной к использованию вследствие истощения смазочных компонентов суспензии.
Напротив, как показали наши исследования, если предлагаемую суспензию добавить к
смазочному раствору, содержащему комплексообразующие соединения кобальта или никеля, то осадок не выпадает. Кроме того, особенно в случае применения солей кобальта
и/или никеля, образующаяся суспензия является слегка опалесцирующей, не имеет хлопьев (флоков, сгустков), видимых невооруженным глазом, стабильна и не дает осадка.
Более того, было неожиданно найдено, что водная суспензия, содержащая, по меньшей мере, одно соединение кобальта и/или никеля вышеописанного типа, и, по меньшей
мере, одно неионное или анионное поверхностно-активное вещество, причем эти оба компонента взяты в массовом соотношении от 0,5 до 10, сама по себе выполняет роль смазки
в процессе волочения. Действительно было установлено, что расход изношенных фильер
был меньше при использовании предлагаемой суспензии в качестве добавки к обычной
смазке волочильного производства.
Другие преимущества и характеристики предлагаемого изобретения станут более понятны из чтения нижеследующего описания и иллюстрирующего примера осуществления.
Для упрощения изложения сущности изобретения будет прежде всего описана сама
суспензия и способ ее получения.
Как уже указано выше, суспензия согласно предлагаемому изобретению приготовлена
на основе соединения кобальта и/или никеля. В последующем соединения на основе кобальта и никеля будут названы как "кобальт/никель", применяя это словосочетание как к
любому из этих двух металлов, так и к их сочетанию.
Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения используемым металлом является кобальт.
Согласно первому варианту (I) изобретения водная суспензия приготовлена на основе,
по меньшей мере, одного соединения кобальта/никеля, которое является солью карбоновой кислоты.
В частности, указанная кобальт/никелевая соль карбоновой кислоты является нерастворимой в водной среде.
В частности, указанная соль является производным насыщенной или ненасыщенной
карбоновой кислоты, содержащей 5-40 атомов углерода. Предпочтительно эта кислота
описывается формулой:
R1-COOH,
в которой
R1 представляет собой алкильный радикал, алкенильный радикал, имеющий одно или
несколько этиленненасыщенных звеньев, линейный или разветвленный, содержащий от 5
до 40 атомов углерода (включая атом углерода карбоксильной группы), возможно замещенный одним или несколькими гидроксильными радикалами и/или карбоксильной группой.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения суспензия содержит соль кислоты вышеуказанной формулы, в которой R1 представляет собой
С7-C30-алкил, возможно замещенный одним или несколькими гидроксильными радикалами и/или карбоксильной группой.
Следует отметить, что вторая карбоксильная группа, если таковая присутствует, может находиться в конце цепи или нет.
Предпочтительно используют жирную кислоту, предпочтительно содержащую одну
карбоксильную группу.
5
BY 7979 C1 2006.04.30
В качестве примера используемых насыщенных жирных кислот можно назвать кислоты стеариновую, пальмитиновую и бегеновую.
В качестве примеров ненасыщенных жирных кислот можно назвать ненасыщенные
жирные кислоты, имеющие одну двойную связь, такие как линдеровая, миристолеиновая,
пальмитолеиновая, олеиновая, петроселеновая, кислота жира кашалота, гадолеиновая,
эруковая; ненасыщенные жирные кислоты, имеющие две двойных связи, такие как линолевая кислота; ненасыщенные жирные кислоты, имеющие три двойные связи, такие как
линоленовая кислота; ненасыщенные жирные кислоты, имеющие более четырех двойных
связей, такие как исановая, стеародоновая, арахидоновая и хипанодоновая; ненасыщенные
жирные кислоты - носители гидроксильной группы, такие как рицинолеиновая кислота, а
также их смеси.
Из числа вышеперечисленных кислот наиболее предпочтительны кислоты пальмитиновая, бегеновая, стеариновая, пальмитолеиновая, олеиновая, петроселеновая, эруковая,
линолевая, линоленовая и рицинолеиновая.
Следует отметить, что применение одной или нескольких кислот не означает выхода
за рамки настоящего изобретения.
Кислоту берут в мольном отношении к кобальту/никелю в пересчете на металл, равном, по меньшей мере, 1/1, предпочтительно от 2/1 до 10/1.
Кроме того, предлагаемая суспензия содержит, по меньшей мере, одно неионное или
анионное поверхностно-активное вещество.
Из числа неионных поверхностно-активных веществ, пригодных для целей настоящего изобретения, можно назвать:
полиоксиалкиленированные алкилфенолы, в которых заместителем является С6-C12алкил;
полиоксиалкиленированные моно-, ди- или три-(алкил-арил)фенолы, в которых заместителем является С1-C6-алкил;
полиоксиалкиленированные алифатические C8-C22 спирты;
полиоксиалкиленированные триглицериды;
полиоксиалкиленированные жирные кислоты;
сложные полиалкиленированные эфиры сорбитана;
полиоксиалкиленированные жирные амины;
амиды жирных С8-C20 кислот, возможно полиоксиалкиленированные;
глюкозамиды и глюкамиды;
алкилполигликозиды (согласно патенту US 4565647);
глицеринамидные производные N-алкиламинов (согласно патентам US 5223179 и FR
1585966);
продукты, возникающие в результате конденсации окиси этилена с гидрофобным соединением, образующимся вследствие конденсации окиси пропилена с пропиленгликолем (имеющийся на рынке коммерческий продукт Pluronic®);
продукты, возникающие в результате конденсации окиси этилена с соединением, образующимся вследствие конденсации окиси пропилена с этилендиамином (продукт Tetronic®);
продукты, возникающие в результате конденсации окиси этилена с гидрофобным соединением, образующимся вследствие конденсации окиси пропилена со спиртом терпенового ряда (коммерческий продукт Rhodoclean® согласно патенту FR 2721921);
оксиды аминов, таких, например, как оксиды алкил-С10-C18-диметиламинов и оксиды
алкокси-С8-C22-этилдигидрокси этиламинов.
Количество полиоксиалкилированных звеньев (если таковые имеются) в вышеуказанных поверхностно-активных веществах неионного типа колеблется обычно в пределах от
2 до 100 единиц HLB требуемой величины (HLB - "гидрофильно/липофильный баланс").
Обычно показатель HLB находится в пределах от 2 до 50. Следует отметить, что в рамках
предлагаемого изобретения термин "полиоксиалкилированные звенья" относится также к
оксиэтиленированным, оксипропиленированным звеньям и их смесям.
6
BY 7979 C1 2006.04.30
Из числа полиоксиалкилированных (оксиэтиленированных, оксиэтиленированных/оксипропиленированных) алкилфенолов, пригодных для осуществления настоящего изобретения, можно назвать алкилфенолы, содержащие одну или две С4-C12-алкильные группы,
линейных или разветвленных, в частности октил, нонил или додецил. Эти соединения содержат в частности от 3 до 25 оксиэтиленированных или оксиэтиленированных и оксипропиленированных звеньев. В качестве примеров можно назвать коммерческие продукты
Triton® Х-45, Х-114, Х-100 или Х-102 и продукт Igepal® NP14.
Что касается полиоксиалкилированных алифатических C8-C22 спиртов, то можно предпочтительно назвать спирты, имеющие от 1 до 25 полиоксиалкилированных (оксиэтиленированных, оксиэтиленированных/оксипропиленированных) звеньев. В качестве
примеров можно назвать коммерческие продукты Rodasurf® CET 5 и СЕТ 2, продукты серии Tergitol® 15-S-9 и 24-L-6 NMW, продукты серии Neodol® 45-9, 23-65, 45-7 и 45-4,
продукты Kyro Eob® и Planteren®.
Полиоксиалкиленированные (оксиэтиленированные, оксиэтиленированные/оксипропиленированные) триглицериды могут быть как растительного, так и животного происхождения (например из топленого свиного сала, животного жира, арахисового масла,
сливочного (коровьего) масла, хлопкового масла, льняного масла, оливкового масла,
пальмового масла, масла из виноградных зернышек, рыбьего жира, соевого масла, касторового масла, рапсового масла, масла из копры, т.е. высушенной мякоти кокосового ореха, масло какао). Предпочтительны полиоксиэтиленированные триглицериды. Термин
"полиоксиалкиленированные триглицериды", использованный в рамках настоящего изобретения, относится как к продуктам, полученным посредством алкоксилирования триглицерида с помощью окиси этилена (возможно с помощью окиси пропилена), так и к
продуктам, полученным посредством трансэтерификации триглицерида посредством полиэтиленгликоля (возможно полипропиленгликоля).
Полиоксиалкилированные (оксиэтиленированные, оксиэтиленированные/оксипропиленированные) жирные кислоты представляют собой сложные эфиры жирных кислот (таких,
например, как олеиновая кислота, стеариновая кислота). Предпочтительно они используются в форме этоксилированных продуктов. Следует отметить, что термин "полиоксиалкилированные жирные кислоты", используемый в рамках настоящего изобретения,
относится как к продуктам, полученным посредством алкоксилирования жирной кислоты
и окиси этилена (возможно окиси пропилена), так и к продуктам, полученным посредством
этерификации жирной кислоты и полиэтиленгликоля (возможно полипропиленгликоля).
Полиоксиалкилированные (оксиэтиленированные, оксиэтиленированные/оксипропиленированные) сложные эфиры сорбитана представляют собой сложные эфиры циклизированного сорбитола жирных С10-С20 кислот, таких как лауриновая кислота, стеариновая
кислота или олеиновая кислота. Предпочтительно они используются в форме этоксилированных продуктов.
Жирные полиоксиалкиленированные (оксиэтиленированные, оксиэтиленированные/оксипропиленированные) амины содержат, как правило, от 10 до 22 атомов углерода и в предпочтительном варианте являются этоксилированными.
Что касается анионных поверхностно-активных веществ, пригодных для осуществления целей предлагаемого изобретения, то в качестве примера можно назвать сульфонат
сложных эфиров формулы R-CH (SO3M) -COOR', в которой R представляет собой С8-C20алкил, предпочтительно С10-C16-алкил. При этом R1 является C1-C6-алкилом, предпочтительно C1-C3-алкилом, а М является катионом щелочного элемента (натрия, калия, лития),
аммонием -N(R3)+, в котором R, одинаковые или нет, представляют собой атом водорода,
и С1-C4-углеводородный радикал, содержащий атом водорода и, возможно, являющийся
носителем гидроксильного радикала;
алкилсульфаты или алкиларилсульфаты формулы ROSO3M, в которой R представляет
собой алкил или С10-C24-гидроксиалкил, а М представляет собой атом водорода или катион типа, определение которого дано выше.
7
BY 7979 C1 2006.04.30
Можно также использовать этоксиленированные (ЭО) и/или пропоксиленированные
(ПО) производные вышеуказанных поверхностно-активных веществ. В этом случае среднее число звеньев (ЭО и/или ПО) находится в пределах от 0,5 до 6 (предпочтительно в
пределах от 0,5 до 6), предпочтительно от 0,5 до 3 звеньев;
сульфатированные полиоксиалкиленированные жирные спирты, а именно: сульфатированные полиоксиалкиленированные ди(фенил-1-этил)фенолы, сульфатированные полиоксиалкиленированные три(фенил-1-этил)фенолы и сульфатированные полиоксиалкиленированные алкилфенолы;
сульфатированные алкиламиды формулы RCONHR'OSO3M, в которой R представляет
собой С2-C22-алкил, R' представляет собой С2-C3-алкил, а М представляет собой атом водорода или катион, определение которого дано выше, а также их этоксиленированные
(ЭО) и/или пропоксиленированные (ПО) производные, содержащие в среднем от 0,5 до 60
звеньев ЭО и/или ПО;
соли насыщенных или ненасыщенных жирных C8-C24 кислот, предпочтительно С14-С20
кислот, С9-С20 алкилбензолсульфонатов, первичных или вторичных С8-С22 алкилсульфонатов, алкилглицеринсульфонаты, сульфоновые поликарбоновые кислоты, описанные в
GB-A-1 082 179, сульфонаты парафина;
сложные моно- и диэфирфосфаты полиоксиалкиленированных жирных спиртов, сложные
моно- и диэфирфосфаты полиоксиалкиленированных ди(фенил-1-этил)фенолов, сложные
моно- и диэфирфосфаты полиоксиалкиленированных три(фенил-1-этил)фенолов, сложные
моно- и диэфирфосфаты полиоксиалкиленированных алкилфенолов;
N-ацил-М-алкилтаураты, алкилсетионаты, алкилсукцинаматы, алкилсульфосукцинаты, сложные моно- и диэфиры сульфосукцинатов, N-ацилсаркозинаты, сульфаты алкилгликозидов, полиэтоксикарбоксилаты, причем катион в них представляет собой щелочной
металл (натрий, калий, литий), аммоний -N(R3)+, где R, одинаковые или разные, представляют собой атом водорода, углеводородный С1-С4 радикал, возможно несущий гидроксильный радикал.
Следует отметить, что вышеперечисленные неионные и анионные поверхностноактивные вещества могут быть использованы индивидуально или в смесях.
Согласно другой характеристике настоящего изобретения массовое отношение соединения (соли) кобальта/никеля к поверхностно-активному веществу находится в пределах
от 0,5 до 10, предпочтительно от 1 до 5.
Согласно второму варианту (II) осуществления настоящего изобретения предлагаемая
суспензия содержит, по меньшей мере, одно соединение кобальта/никеля, которое представляет собой соль сложного эфирфосфата.
Более конкретно, соль, являющаяся производным сложного эфирфосфата, имеет следующую формулу:
[R2(OX)n]p-P(=O)(OM)p',
в которой
R2 представляет собой углеводородный радикал, алифатический, циклоалифатический
или ароматический, насыщенный или ненасыщенный, содержащий от 1 до 30 атомов углерода,
X представляет собой С2-С4 алкиленовый радикал, линейный или разветвленный,
М является атомом водорода, щелочным металлом (натрием, калием, предпочтительно
калием), или аммониевым радикалом формулы -N(R3)+, в которой R, одинаковые или различные, представляют собой атом водорода, С1-С4-алкил, возможно содержащий атом кислорода,
n является числом от 0 до 100,
р, р' равны 1 или 2, при условии, что р + р' = 3.
Все вышесказанное относительно природы неионного или анионного поверхностноактивного вещества и их соответственных массовых соотношений сохраняет свои выше8
BY 7979 C1 2006.04.30
указанные значения и не будет повторено. Более конкретно, мольное отношение используемого сложного эфирфосфата к кобальту/никелю в пересчете на металл является равным по меньшей мере 1/1.
Первый вариант приготовления суспензии согласно предлагаемому изобретению заключается в том, что в водной среде вводят в контакт водорастворимое производное карбоновой кислоты (I) или сложного эфирфосфата (II) с солью кобальта и/или никеля в
присутствии, по меньшей мере, одного неионного или анионного поверхностно-активного
вещества.
Более конкретно, кобальт и никель используются в форме, по меньшей мере, одной
водорастворимой соли. В качестве примера подходящих солей можно назвать галогениды,
такие как хлориды, а также соли органических кислот, такие как, между прочим, формиаты
и ацетаты. Предпочтительно использовать соли органических кислот, например ацетаты.
Что касается водорастворимого производного карбоновой кислоты, то, говоря более
конкретно, используют соль щелочного металла, а еще более конкретно натриевую соль.
Используемые карбоновые кислоты упомянуты выше.
Следует отметить, что для осуществления предлагаемого способа можно либо непосредственно использовать вышеуказанную водорастворимую соль, либо использовать
предшественник указанного соединения, например в форме кислоты или сложного эфира
этой кислоты, или же в форме ангидрида (в случае, если используемая кислота имеет две
карбоксильные функции).
В случае использования сложного эфира, предпочтительно используют сложный
эфир, являющийся производным насыщенного или ненасыщенного C1-С6 спирта.
В случае использования предшественника, предпочтительно, прежде всего, превратить его в водорастворимую соль, а говоря более конкретно, предпочтительно проделать
это до введения его в контакт с солью кобальта или никеля и с поверхностно-активным
веществом.
В случае использования водорастворимого производного сложного эфирфосфата, последний выбирают из числа вышеперечисленных сложных эфирфосфатов. Предпочтительно используют натриевую соль сложного эфирфосфата.
Более конкретно, процесс приготовления суспензии по первому варианту включает в
себя следующие этапы:
1) приготавливают первый водный раствор водорастворимого производного карбоновой кислоты (I) или сложного эфирфосфата (II) и вводят его в контакт с, по меньшей мере,
одним поверхностно-активным веществом, предпочтительно неионного типа,
2) приготавливают второй водный раствор, содержащий, по меньшей мере, одну соль
кобальта и/или никеля,
3) смешивают оба приготовленные раствора.
Предпочтительно эту операцию смешивания растворов осуществляют вводя раствор
соли кобальта и/или никеля в раствор, содержащий водорастворимую соль кислоты или
сложного эфирфосфата.
Оба раствора смешивают при использовании мешалки или без нее.
При этом используемые соединения берут таким образом, чтобы выдерживались
вышеуказанные соотношения, а именно: мольное отношение кислоты или сложного
эфирфосфата : металл (кобальт/никель) и массовое соотношение соединения металла
(кобальт/никеля) : поверхностно-активное вещество.
Второй вариант приготовления предлагаемой суспензии заключается в приготовлении
горячей эмульсии. Этот вариант можно применить для получения каждого из соединений
I или II.
Более конкретно, этот вариант осуществления предлагаемого способа включает в себя
следующие этапы:
1) расплавляют соединение кобальта/никеля,
9
BY 7979 C1 2006.04.30
2) приготавливают водный раствор, по меньшей мере, одного поверхностно-активного
вещества,
3) смешивают вместе расплавленное соединение и водный раствор в условиях подогрева и при перемешивании получают эмульсию,
4) охлаждают эмульсию.
По завершении последней операции расплав соединения кобальта/никеля затвердевает, образуя суспензию.
Соединение, используемое на первом этапе, является вышеописанным соединением I
или II.
Кроме того, поверхностно-активное вещество, используемое на этапе 2, предпочтительно выбирают из числа анионных поверхностно-активных веществ или смеси анионных и неионных веществ. В обоих случаях следует руководствоваться вышеуказанными
списками рекомендуемых поверхностно-активных веществ.
В этой связи следует отметить, что технические средства перемешивания, используемые на этапе приготовления эмульсии, следует подбирать в зависимости от: 1) требуемого
среднего размера капелек и 2) требуемого размера образующихся твердых частиц. Вообще
говоря, используются такие средства перемешивания, в результате применения которых
полученная эмульсия состоит из частиц крупностью менее 1 мкм.
Суспензия согласно предлагаемому изобретению предназначена для использования в
качестве добавки в смазочном растворе, применяемом в волочильном производстве, в качестве добавки, улучшающей адгезию упрочняющей кордной нити к резине.
Более того, эта же суспензия предназначена для использования в качестве добавки,
повышающей смазывающую способность традиционных смазок, применяемых в волочильном производстве.
Другой целью настоящего изобретения является создание смазочного раствора для
волочильного производства, такого раствора, который содержит суспензию соединения
кобальта/никеля согласно настоящему изобретению.
Традиционно смазочные растворы, используемые в волочильном производстве, содержат жирные кислоты, сложные эфирфосфаты, амины, антикоррозионные агенты меди
и масла (минеральные и растительного происхождения).
Следует отметить, что общий термин "смазочные растворы", применяемый в этой связи, включает не только растворы, но и суспензии. Вышеперечисленные соединения обычно составляют примерно 20-90 мас. % смазочного раствора, а остальное количество в них
составляет вода.
Затем, перед использованием в операции волочения, эти смазочные растворы разбавляют до 5-15 %.
Как правило, величина рН смазочных растворов находится в пределах от 7,4 до 9,
предпочтительно от 7,6 до 8,6.
Итак, суспензия соединения кобальт/никеля согласно предлагаемому изобретению
предназначена служить в качестве добавки к смазочному раствору.
Эта операция может быть осуществлена различными способами. По первому способу
суспензию соединения кобальта/никеля согласно предлагаемому изобретению добавляют
к предварительно разбавленному или неразбавленному смазочному раствору. По второму
способу суспензию соединения кобальта/никеля согласно изобретению добавляют в смазочный раствор в момент его разбавления, например с помощью воды.
Более конкретно, суспензию соединения кобальта/никеля согласно предлагаемому
изобретению используют в таких количествах, чтобы содержание кобальта/никеля (в пересчете на металлические кобальт/никель) относительно волочильного раствора было в
пределах от 50 до 5000 млн.д.
Операции волочения во влажном режиме сами по себе хорошо известны в данной области техники. Сущность их состоит в том, что стальную проволоку с латунным покрытием пропускают через несколько фильер, погруженных в смазочный раствор, содержащих
10
BY 7979 C1 2006.04.30
суспензию соединения кобальта/никеля согласно изобретению, причем диаметр проволоки уменьшали от фильеры к фильере на 2-20 %.
Как правило, волочение осуществляют при температурах от 25 до 60 °С.
Ниже сущность предлагаемого изобретения будет проиллюстрирована с помощью
примеров, которые не ограничивают объем изобретения.
Пример 1
1) Получение суспензии олеата кобальта
Раствор А: Приготавливают 31 мл водного раствора, содержащего 50 г/л олеата натрия.
Затем к этому раствору добавляют при помешивании 5 мл водного раствора продукта
Igepal NP14 до общего количества 32 г/л. В заключение добавляют 4 мл воды.
Затем приготавливают 60 мл водного раствора, содержащего 10,5 г/л ацетата кобальта
и добавляют этот раствор в ранее описанный раствор А. В результате получают стабильную суспензию олеата кобальта со средним диаметром частиц 0,08 мкм (гранулометрический состав суспензии определяли с помощью лазерного дифракционного гранулометра
HORIBA LA-910).
2) Применение суспензии в процессе волочения
Приготавливают смазочную дисперсию, содержащую коммерческий продукт Supersol
ADM (изготовитель - фирма Rhodia Chimie) и суспензию олеата кобальта, полученную по
методике, описанной выше в пункте 1), следующим образом:
Приготавливают смесь 5 г продукта Supersol ADM с 5 г суспензии олеата кобальта согласно настоящему изобретению и подвергают полученную смесь перемешиванию со
скоростью 800 об/мин в течение 10 мин. Затем при перемешивании добавляют 90 г суспензии олеата кобальта согласно изобретению.
Содержание металлического кобальта в полученной таким образом смазочной дисперсии равно 1400 млн.д.
После разбавления смазочная дисперсия остается стабильной.
Средний размер частиц в смазочной дисперсии равен 0,23 мкм (гранулометрический
анализ проводили с помощью лазерного дифракционного гранулометра HORIBA LA-910).
Следует отметить, что размер полученных частиц идентичен размеру частиц, которые
были бы получены, если бы такое же количество продукта Supersol ADM разбавили бы
чистой водой.
Частицы суспензии олеата кобальта согласно изобретению более не поддаются обнаружению в полученной смазочной дисперсии. Дело в том, что гранулометр дает такие показания распределения частиц по крупности в объеме, какие чувствительны к более
крупным частицам. Этот факт означает, что суспензия олеата кобальта стабильна и не выпадает в осадок при контакте со смазочной дисперсией.
Далее провели испытания на износ по методике Falex на латунном прутке, зажатом в
тисках из карбида вольфрама, погруженных в смазочную дисперсию, содержащую суспензию олеата кобальта, приготовленную вышеописанным способом.
Сущность этого испытания заключается в измерении потерь в весе латунного прутка,
вращающегося со скоростью 330 об/мин под давлением порядка 567 кг (= 1250 фунтов),
производимым тисками в течение 10 мин.
Последующий анализ по методике ESCA прутка, обработанного вышеописанным способом, показал, что кобальт присутствует на поверхности прутка.
Пример 2
Приготавливают смазочную дисперсию, содержащую продукт Supersol ADM (изготовитель - фирма Rhodia Chimie) и суспензию олеата кобальта, полученную согласно Примеру 1, по следующей методике:
Приготавливают смесь 5 г продукта Supersol ADM с 5 г суспензии олеата кобальта согласно настоящему изобретению и подвергают смесь перемешиванию, вращая ее со скоростью 800 об/мин в течение 10 мин.
11
BY 7979 C1 2006.04.30
Затем к смеси при помешивании добавляют 12 г суспензии олеата кобальта согласно
изобретению и 80 г воды.
Содержание металлического кобальта в смазочной дисперсии, приготовленной вышеописанным способом, равнялось 255 млн.д.
Далее провели испытания на износ по методике Falex, описанной в Примере 1. При
этом, с одной стороны, использовали смазочную дисперсию, не содержащую кобальта, а,
с другой стороны, использовали смазочную дисперсию, содержащую 255 млн.д. кобальта.
Потери в весе прутка оценивали посредством взвешивания прутка до и после испытаний
на износ. Результаты испытаний показали следующее:
В дисперсии без кобальта В дисперсии с кобальтом
Потери в весе (мг)
12,0
3,0
Пример 3
Приготавливают 1000 кг смазочной дисперсии по методике, описанной в Примере 1.
Содержание кобальта в дисперсии равнялось 255 млн.д. Кроме того, дисперсия содержала
8 % продукта Supersol ADM.
Затем осуществляют операцию волочения проволоки из высокопрочной стали с латунным покрытием (начальный диаметр проволоки 1,3 мм, конечный диаметр 0,175 мм).
Волочение проводили со скоростью 900 м/мин.
Были получены следующие результаты:
В течение первого часа волочения констатировали непосредственный износ фильер,
работавших со смазочной дисперсией, не содержащей кобальта. К концу первого часа
пришлось сменить изношенные фильеры, поскольку диаметр проволоки, полученной волочением через них, не попадал в требуемые спецификации.
Напротив, когда фильеры работали со смазочной дисперсией согласно настоящему
изобретению, не было отмечено какого-либо износа фильер, и не требовалась их замена.
Более того, после волочения 750 кг проволоки со скоростью 900 м/мин оказалось, что
применение смазочной дисперсии согласно настоящему изобретению позволило снизить
общий расход фильер на 40 %.
Анализ стального металлического корда по методике ESCA показал присутствие кобальта на поверхности корда.
Кроме того, было отмечено улучшение адгезии решетки металлического корда к резине пневматической шины, а также повышение стойкости адгезии к старению.
Пример 4
1) Приготовление суспензии сложного эфирфосфата кобальта
Приготавливают раствор, содержащий 20 мл водного раствора, содержащего 5 г/л
сложного эфирфосфата продукта Rhodafac PA 35 (нейтрализованного добавкой 0,1 N
NaOH до рН = 8) и 5 мл продукта Rhodasurf T80 (1 г/л).
Сложный эфирфосфат Rhodafac PA 35 является этоксилированным C16-18 спиртом
(50Е), продаваемым на рынке фирмой Rhodia Chimie.
Использованное при этом поверхностно-активное вещество Alkamuls T80 является
моноолеатом этоксилированного сорбитана (20 ОЕ) (изготовитель - фирма Rhodia Chimie).
Далее приготавливают 60 мл водного раствора, содержащего 1,75 г/л ацетата кобальта, и приливают этот раствор в ранее приготовленный раствор.
В результате получают стабильную суспензию сложного эфирфосфата кобальта со
средним диаметром частиц около 0,15 мкм.
2) Применение суспензии в операции волочения
Операцию волочения проводят по методике, описанной выше в Примере 1.
Последующий анализ прутка по методике ESCA показал, что кобальт присутствует на
поверхности прутка.
Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
155 Кб
Теги
by7979, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа