Абразивная паста

 

Сущность изобретения: паста содержит микропорошок карбида титана зернистостью 1 /0-60/40 мкм, плакированный 0,005- 0,04 мас.% от массы микропорошка таннином 20-40 мас.%, кубовый остаток производства синтетических жирных кислот С21 Сзо7-10 мас.%, олеиновую кислоту 20- 28 мас.%, стеариновую кислоту 15-22 мас.%, минеральное масло - остальное. В олеиновую кислоту при 60-70°С вводят микропорошок карбида титана, плакированный таннином, тщательно перемешивают, вводят расплавленную стеариновую кислоту и разогретый кубовый остаток и минеральное масло перемешивают до полного остывания . Характеристики: абразивная способность 38-81 мг, шероховатость поверхности Ra 0,016-0,2 мкм. 2 табл.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 09 G1/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сн 20

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4909112/05 (22) 11,11.90 (46) 30,04.93. Бюл. № 16 (71) Институт проблем материаловедения

АН УССР и Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В.Думанского, (72) Е,И.Машковский, А, Г;Жигоцкий, Ю.Ф.Дейнега, M.È.Ëåâàíäoâcêèé, И.H,Manbцева и О,Н.Семений (56) Авторское свидетельства СССР

¹ 1019844, кл, С 09 К 3/14, 1980, ТП.22.01201, 01335, инв. N 866, "Технологический процесс изготовления абразивных паст из порошков карбида титана", 1982, 314021, г. Полтава, ул. Красина, 71, ПЗИА и АИ, Изобретение относится к абразивным композициям, предназначенным для финишной высокоточной обработки прецизионных стальных деталей (плунжерные пары, детали приборных подшипников и др.) и Может быть использовано практически во всех отраслях машиностроения и приборостроения.

Целью изобретения является повь1шеwe качества обработанной пастой поверхности, уменьшения ее шероховатости, Поставленная цель достигается тем, что абразивная паста, включающая олеиновую, стеариновую и синтетические жирные кислоты, минеральное масло, в качестве абразивного порошка содержит микропорошок карбида титана, плакированный таннином общей формулы!

Ж, 1812201 А1 (54) АБРАЗИВНАЯ ПАСТА (57) Сущность изобретения: паста содержит микропорошок карбида титана зернистостью 1/Π— 60/40 мкм, плакированный 0,005—

0,04 мас.% от массы микропорошка таннином 20-40 мас.%, кубовый остаток производства синтетических жирных кислот

С21 — Сза 7 — 10 мас.%, олеиновую кислоту 20—

28 мас.%, стеариновую кислоту 15 — 22 мас.%, минеральное масло — остальное, В олеиновую кислоту при 60 — 70 С вводят микропорошок карбида титана, плакированный таннином, тщательно перемешивают, вводят расплавленную стеариновую кислоту и разогретый кубовый остаток и минеральное масло перемешивают до полного остывания. Характеристики; абразивная способность 38 — 81 мг, шероховатость поверхности

Ra = 0,016 — 0,2 мкм. 2 табл. где R — радикал и-дигалловой кислоты при сЛедующем соотношении компонентов, мас.%:

Микропорошок карбида титана 1/0-60/40, плакированный таннином 20-40

Кислота олеиновая 20 — 28

Кислота стеариновая 20-22

Кубовый остаток синтетических жирных киСлОт С2) — Сза 7 — 10

Минеральное масло Остальное

1812201

Для определения оптимального состава заявляемой пасты были проведены сравнительные испь тания составов паст, приведенных в табл.1 и прототипа.

Испытания паст заключались в определении их абразивной и полирующей способности по величине съема металла и шероховатости поверхности эталонных образцов стали ШХ 15 (ГОСТ 802-78) HPC 55- 55

59 по методике ТУ-2037-273-80 на установке

УАС-2Ч при удельном давлении 30 кПа, при времени обработки 15 мин, частоте вращения 60 мин 1 и использовании в качестве притира чугуна СЧ18-36, Содержание таннина в плакированном микропорошке карбида титана находится в пределах 0,005 — 0,04 мас,7;, Для обработки микропорошка карбида титана сначала растворяют таннин в дистиллированной воде, затем в полученный раствор вводят микропорошок определенной зернистости и интенсивно перемешивают 5-10 мин (время перемешивания зависит от зернистости порошка карбида титана), Полученную суспензию осаждают, образовавшийся осадок высушивают при температуре 70-80, перетирают на сите до получения порошкообразной массы. Таким образом, получают карбид титана, зерна которого плакированы пленкой таннина, В зависимости от удельной поверхности порошка карбида титана содержание тан, нина в плакированном порошке изменяется и лежит в пределах от 0,005 до 0,04 Д для зернистостей 60/40 до 1/О мкм.

Абразивную пасту готовят следующим образом. В подогретую до температуры 6070 С олеиновую кислоту добавляют микропорошок карбида титана, предварительно обработанный таннином, тщательно перемешивая композицию, Далее в полученную суспензию вводят расплавленную стеариновую кислоту и разогретые кубовый остаток синтетических жирных кислот фракции

С и минеральное масло, Перемешивание абразивной композиции ведут до полного ее остывания, получения мазеобразной консистенции с последующим дозированием емкости, Установленное опытным путем содержание таннина зависит от удельной поверхности и метода (технологии) получения используемого в пасте микропорошка карбида ти ана. Максимальное содержание таннина имеет микропорошок (а гледовательно, l1 абразивная паста) зернистостью

1/О (удельная поверхность 3,30 м /г) мини2 мальное — микропорошок зернистостью

60/40 (удельная г|оверхнасть 0,27 м2/г).

При этом абразивная способность определялась посредством взвешивания образцов до и после истирания. Полирующая способность оценивалась по величине шероховатости поверхности образцов.

Как следует из табл,2, пасты предлагаемого состава обладают более высокой полирующей способностью 1,2-1,6 раза превосходящей прототип, Полученный эффект уменьшения величины йа шероховатости поверхности, обработанной пастой заявляемого состава по сравнению с прототипом можно объяснить следующим образом.

При плакировании зерен карбида титана таннином последний, как полифункциональный сшивающий агент, взаимодействует с остаточным количеством желатины, хемосорбированных на их поверхности, с образованием сшитых структур и нерастворимых соединений. Кроме того, молекулы таннина могут хемосорбироваться на непокрытых желатином участках поверхности частиц карбида титана.

Таким образом, поверхность зерен карбида титана становится преимущественно гидрофобной, что с одной стороны, препятствует образованию агрегатов из отдельных частиц абразива и способствует их хорошему диспергированлю в преимущественно гидрофобной пастообразной композиции, с другой стороны, благоприятствует эффективной работе каждого абразивного зерна в процессе обработки поверхности металла, Далее таннин, находясь в хемосорбированном состоянии на поверхности абразивных зерен, в процессе их трибохимического взаимодействия с обрабатываемой поверхностью металла и условиях локального разогрева, может разлагаться. выделяя пирогаллол, создает восстановительную атмосферу в месте обработки, предотвращая коррозию свежеобразованной поверхности и тем самым способствуя сохранению ее высокого качества, При запредельных количествах таннина, меньших минимальных его не будет хватать для сшивки желатиновых пленок на поверхности зерен карбида титана или покрытия ее свободной части, а следовательно, полной гидрофобизации ее, поэтому эффект дезагрегирования частиц абразива будет выражен в меньшей степени и в результате недостаточно высокое качество обработанной поверхности.

При больших содержаниях таннина, ° максимально рекомендуемых, после завершения процесса сшивки остаточного желатина и образования мономолекулярного адсорбированного слоя на поверхности эе1812201

Таблица 1

Состав, мас.

Компонент

10 11"

2 3 4 5

6 7 8

20

30

30 40 40

20 20 20

28 25 25 21

22 20 20 17

10 10 8 7

25 21 20

20 17 15

15 15

7 7 рен карбида титана, молекулы таннина адсорбируются уже преимущественно по гидрофобным участкам покрывной пленки, и таким образом, поверхность частиц абразива становится гидрофильной. При смешении такого модифицированного абразива с гидрофобными компонентами пасты происходит агрегирование зерен карбида титана, что в процессе работы пасты аналогично увеличению ее зернистости. Это в свою очередь приводит к более высокой шероховатости обработанной поверхности металла.

Технико-зкономическое преимущество заявляемого технического решения по сравнению с прототипом заключается в том, что при использовании предлагаемого состава абразивной пасты на операциях доводки и полирования прецизионных деталей в 1,2—

1,6 раза снижается шероховатость обработанной поверхности, а следовательно повышается время их эксплуатации, Формула изобретения

Абразивная паста для финишной механической обработки металлических поверхностей, содержащая абразивный порошок, минеральное масло, кубовый остаток произМикропорошок карбида титана KTM 1/О, плакированный таннином ТУ 88 УССР

147.012-77

Микропорошок карбида титана KTM 3/2, плакированный таннином

Микропорошок карбида титана КТМ

28/20, плакированный таннином

Микропорошок карбида титана KTIVi

60/40, плакированный таннином

Кислота олеиновая

ГОСТ 10475-75

Кислота стеариновая

ГОСТ 9491-78

Синтетические жирные кислоты С2 -Сзо (остаток кубовый) ТУ

38. 1071231 — 89 водства синтетических жирных кислот фракции С21 — Сзо. олеиновую и стеариновую кислоты, отличающаяся тем, что. с целью улучшения качества обрабатываемых по5 верхностей, она в качестве абразивного порошка содержит микропорошок карбида титана зернистостью 1/0-60/40 мкм, плакиpoBBHkblA таннином общей формулы

СН20К

H 0R

Q H

Н OR где R — радикал м-дигалловой кислоты, 15 в количестве 0,005 †04% от массы микропорошка при следующем соотношении компонентов, мас. :

Микропорошок карбида титана, плакированный

20 таннином 20-40

Кубовый остаток производства синтетических жирных кислот С21 Сзо 7 — 10

25 Олеиновая кислота 20 — 28

Стеариновая кислота . 15-22

Минеральное масло Остальное

1812201

Продолжение табл. 1

" Прототип, Таблица 2

Результаты испытаний различных составов абразивных паст

" Прототип.

Составитель И. Гинзбург

Техред М,Моргентал Корректор М. Самборская

Редактор

-Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1558 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5