СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ СТЕКОЛ
CUTTING COOLANT FOR OPTICAL GLASS PROCESSING

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям, которые могут быть применены в стекольной промышленности при шлифовании оптических стекол.
Известно применение смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для алмазной обработки оптических стекол, содержащей воду и полимерные добавки в количестве 0,01-1,0 мас.%. В качестве полимерной добавки используют продукт взаимодействия полиэтиленполиаминов (ПЭПА) с акриловой кислотой или 2,3-эпоксипропанолом (глицидол), взятых в мольном соотношении 1÷10:1 (А.с №1247417).
Недостатком применения СОЖ является применение дефицитного сырья и материалов, относительно низкая абразивная стойкость инструмента и неудовлетворительная шероховатость поверхности.
Известно применение для шлифовки оптических деталей раствора глицерина в воде (ГОСТ 6823-77 1 сорт).
Недостатком применения глицерина является большой расход 20%-водного раствора глицерина, а абразивная стойкость инструмента при шлифовке деталей не повышается.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному материалу является СОЖ для алмазной обработки оптического стекла, которая содержит ПЭПА молекулярной массы 8000-11000 в количестве 0,05-1,0 мас.% (А.с. 1074895, БИ №7, 1994).
Недостатком применения известной СОЖ является дефицит в ПЭПА с молекулярной массой 8000-11000, относительно низкая абразивная стойкость инструмента, токсичность ПЭПА.
Задачей изобретения является получение СОЖ на основе доступных относительно дешевых сырьевых ресурсов, а также повышение абразивной стойкости инструмента.
Технический результат при осуществлении заявляемого изобретения выражается в повышении абразивной стойкости инструмента, удешевлении выпускаемого продукта и расширении сырьевой базы, снижении токсичности продукта.
Вышеуказанный технический результат получения СОЖ достигается особенностью, заключающейся в том, что в качестве добавки используют продукты реакции ПЭПА, состава, мас.%: диэтилентриамина (ДЭТА) 12; триэтилентетрамин (ТЭТА) 52; тетраэтиленпентамина (ТЭПА) 24; пентаэтиленгексамина (ПЭГА) 12 с эпихлоргидрином (ЭПХГ) при температуре 40-50°С в мольном соотношении ПЭПА: ЭПХГ = 1:1,5÷2 или ПЭПА с окисями этилена или пропилена и ЭПХГ в мольном соотношении ПЭПА: окиси этилена или пропилена: ЭПХГ = 1:1:1÷1,5 при температуре сначала 25-35°С в течение 2 ч, затем при температуре 40-50°С в течение 3-4 ч.
Исходные ПЭПА в реакции с ЭПХГ и окисями алкенилов используют в виде 50-70% концентрации.
2
2
R=СНСНОН,
Полученные соединения используют в качестве активной основы и получают СОЖ, состоящую из компонентов, мас.%:
продукт реакции ПЭПА с ЭПХГ
0,05-1,0
или продукт реакции ПЭПА
с окисями этилена или пропилена и ЭПХГ
0,05-1,0
вода
остальное
Составы СОЖ испытывали на установке грубого алмазного шлифования стекол следующих марок ТК-21, ТК-23, ТФ-1, ТФ-10 и К-8.
Грубое алмазное шлифование деталей БШ-401 ведется при следующем режиме обработки: скорость вращения инструмента 8000 об/мин, скорость вращения изделия 500 об/мин, время обработки 35 сек на станках АШС-15, АШС-40, АШС-70.
Инструмент - круг кольцевой алмазный, алмазные крошки на круг кольцевой сажаются на клей.
Поверхность линз шлифуют, выдерживая толщину по центру линзы 8,2±0,2 мм. Результаты испытаний приведены в таблице.
Таблица
Добавка
Содержание, мас.%
Удельная норма расхода СОЖ, г/м<sup>2</sup>
Марка стекол
Количество обработанных деталей, шт.
Шероховатость поверхности, мкм
Относительная абразивная стойкость инструмента
Полиэтиленполиамины
0,05
0,08
TK-21
10250
1,5
0,08
0,1
0,08
ТК-23
10000
0,8
0,8
0,2
0,08
ТФ-4
14000
0,9
1,0
0,4
0,08
ТФ-1
15500
0,95
1,0
0,8
0,08
К-8
16000
1,0
1,1
1,0
0,08
К-8
23000
1,2
1,2
Продукт взаимодействия ПЭПА с ЭПХГ
0,05
0,005
К-8
20000
1,4
0,9
0,2
0,06
К-8
24000
0,7
1,0
0,4
0,006
ТФ-1
22000
0,8
1,1
0,6
0,006
ТК-23
18000
0,91
1,2
1,0
0,006
ТФ-10
37000
1,2
1,3
Продукт взаимодействия ПЭПА с окисью этилена и ЭПХГ
0,05
0,006
К-8
16000
1,4
0,8
0,5
0,006
ТФ-1
24000
0,9
1,0
1,0
0,006
ТК-23
16500
1,3
1,2
Продукт взаимодействия ПЭПА с окисью пропилена с ЭПХГ
0,05
0,006
ТФ-4
17000
1,5
0,7
0,5
0,006
К-8
24000
0,8
1,0
1,0
0,006
ТК-23
13000
1,2
1,3
Из таблицы видно, что применение предлагаемой СОЖ обеспечивает возможность обработки деталей до полного затупления инструмента в количестве от 16000 до 37000 шт. при ее расходе 0,005-0,006 кг/м, в то время как при использовании известной СОЖ обработано от 10000 до 23000 деталей при норме 0,08 кг/м.
Пример 1 а) В реактор загружают 16,2 г (0,1 моль) ПЭГТА (ср. мол. масса 162) в виде 50%-ного водного раствора и дозируют при температуре 45-48°С 13,8 г (0,15 моль) эпихлоргидрина, выдерживают при этой температуре при перемешивании в течение 4 ч. Получено 29,4 г (98%) водорастворимой смолы.
б) В условиях примера 1 п.а) из 16,2 г (0,1 моль) ПЭПА и 18,5 г (0,2 моль) ЭПХГ получено 33,6 (96,9%) продукта. Выдержка при перемешивании в течение 3 ч.
Пример 2. В реактор загружают 16,2 г (0,1 моль) ПЭПА в виде 70%-ного водного раствора, дозируют при 25°С 4,4 г (0,1 моль) окиси этилена, перемешивают в течение 2 ч, затем при 48-50°С дозируют 9,25 г (0,1 моль) ЭПХГ и перемешивают в течение 4 ч. Получено 29,35 г (98%) водорастворимой смолы.
Пример 3. В аналогичных условиях в реактор загружают 16,2 г (0,1 моль) ПЭПА в виде 60%-ного водного раствора, дозируют 5,8 г (0,1 моль) окиси пропилена при 35°С, перемешивают в течение 2 ч, после чего дозируют 13,8 г (0,15 моль) ЭПХГ перемешивают при 40-45°С в течение 3 ч. Получено 34,9 г (97,5%) водорастворимой смолы.