Бактерицидная присадка к смазочно-охлаждающим жидкостям для механической обработки металлов

Изобретение относится к составам для защиты от микробиологического поражения водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей, применяемых при механической обработке металлов. Бактерицидная присадка содержит моноэтаноламин, формалин, триборатэтилендиамин состава 3H₃BO₃⋅C₂H₈N₂ и воду. Технический результат - повышение биоцидных свойств бактерицидной присадки к водоэмульсионным смазочно-охлаждающим жидкостям, применяемым для механической обработки металлов. 4 табл.

 

Изобретение относится к составам для защиты от микробиологического поражения водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей, применяемых при механической обработке металлов.

Известны бактерицидные присадки для защиты водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей, используемых при механической обработке металлов, от микробиологического поражения. В качестве бактерицидной присадки к эмульсии СОЖ «Укринол-1» рекомендуются монобораты лития, натрия и калия в сочетании с этилендиаминтетрауксусной кислотой C₁₀H₁₆O₈N₂ (ЭДТУК) или ее динатриевой солью C₁₀H₁₄O₈N₂Na₂ (трилон Б) [1] (Uspensky I.A., Fadeev I.V., Pestryaeva L.Sh., Sadetdinov Sh. V. ENHANCING THE ANTIMICROBIAL PROPERTIES OF BORATES IN COOLANT FLUIDS // В сборнике: IOР Conference Series: Earth and Environmental Science The proceedings of conference AgroCON-2019. 2019. C.012143). Недостатками указанных бактерицидных присадок являются их низкая эффективность и потеря биоцидных свойств после непродолжительного периода эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению (прототип) является бактерицидная присадка, содержащая моноэтаноламин, борную кислоту, формалин и воду (RU 2144560, С10М 141/06, С10М 141/06, С10М 133:08, С10М 125:14, С10М 125:26, С10М 129:24, C10N 30:16, 20.01.2000). Недостатком прототипа является низкое биоцидное свойство в составе водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей, применяемых для механической обработки металлов.

Задачей изобретения является создание высокоэффективной бактерицидной присадки к водоэмульсионным смазочно-охлаждающим жидкостям, применяемым для механической обработки металлов.

Технический результат - повышение биоцидных свойств бактерицидной присадки к водоэмульсионным смазочно-охлаждающим жидкостям, применяемым для механической обработки металлов.

Технический результат достигается тем, что бактерицидная присадка, содержащая моноэтаноламин, формалин и воду, согласно изобретению дополнительно содержит триборатэтилендиамин (ТБЭДА) состава 3H₃BO_3*C₂H₈N₂ при следующем соотношении компонентов, маc. %:

Моноэтаноламин	30-40;
Формалин	15-19;
Триборатэтилендиамин	20-30;
Вода	остальное.

Отличительным признаком заявляемого изобретения является использование нового соединения в соотношении с известными соединениями, что позволяет получить бактерицидные присадки с улучшенными биоцидными свойствами.

Для приготовления бактерицидной присадки использовали моноэтаноламин (ТУ 6-02-915-84), формалин - 37%-й раствор формальдегида в воде (ГОСТ 1625-89), ТБЭДА состава 3H₃BO_3*C₂H₈N₂ и дистиллированную воду.

ТБЭДА синтезировали путем растворения в 300 мл дистиллированной воды 60 г (1 моль) этилендиамина (ТУ 6-09-10-645-77) и 185,5 г (3 моля) ортоборной кислоты (ГОСТ 18704-78). Смесь непрерывно перемешивали в течение 1 часа при комнатной температуре и далее раствор перенесли в кристаллизатор для выращивания кристаллов. ТБЭДА состава 3H₃BO_3*C₂H₈N₂ кристаллизуется в виде мелкокристаллического вещества, который растворяется в воде инконгруэнтно. Его химический состав, %: В - 13,24; N- 11,58. Показатель преломления кристаллов 1,630, плотность - 1,634 г/см³, молекулярный объем - 150,10 см³/моль, удельный объем - 0,60 см³/г.

Бактерицидную присадку готовили следующим образом. В емкость с мешалкой наливали дистиллированную воду и при перемешивании растворяли в ней моноэтаноламин. При дальнейшем перемешивании добавляли оксиэтандифосфонат оксид бора и порциями формалин. После добавления всех компонентов смесь перемешивали 20-30 минут при температуре 20-25°С до получения однородного продукта. Полученные составы представляют собой прозрачные жидкости желто-коричневого цвета. Составы заявляемой бактерицидной присадки и прототипа приведены в табл.1.

Для сравнительных испытаний бактерицидных свойств заявляемых составов и прототипа готовили 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25 и 0,30%-е водные растворы путем разбавления водой.

Определение бактерицидных свойств испытуемых составов проводили методом, который основан на изменении физико-химических свойств испытуемых растворов под влиянием продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и описан в литературе [2] (Byshov N.V., Uspensky I.A., Fadeev I.V., Sadetdinov Sh.V. Synergetic effect of bactericidal action of borates in solutions of synthetic detergents // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2019, N. 10(2), pp. 1441-1446). Для испытаний готовили растворы путем смешивания эмульсии СОЖ, индикатора 2,3,5-трифенилтетразолия хлористого (ТТХ) и бактерицидной присадки для СОЖ, которые термостатировали при температуре 35±2°С и через каждые 24 часа проводили оценку степени окрашенности раствора. Шкала оценки поражения СОЖ микроорганизмами приведена в табл. 2. Испытания биоцидных свойств составов проводили по растворам, составы которых представлены в табл. 3.

Результаты испытаний микробиологического поражения 3%-й эмульсии СОЖ «Укринол-1» без бактерицида и в присутствии бактерицидов приведены в табл.4.

Анализ данных табл.4 показывает, что заявляемая бактерицидная присадка по растворам №№4, 10, 16, 5, 11, 17, 6, 12, 18, 7, 13, 19 имеет лучшие технологические показатели по биоцидным свойствам в сравнении с прототипом (раствор №20). Следует отметить, что оптимальными количественными составами бактерицида являются растворы №№4, 10, 16, 5, 11, 17, 6, 12, 18. Дальнейшее увеличение содержания компонентов в бактерицидной присадке не дает существенного улучшения биоцидного свойства бактерицида при большем расходе материала, что экономически не целесообразно. Уменьшение содержания составляющих бактерицидной присадки (растворы №№2, 8, 14, 3, 9, 15) резко ухудшает биоцидные свойства бактерицидной присадки.

Таким образом, в сравнении с известной бактерицидной присадкой (прототипом), заявляемая бактерицидная присадка имеет более высокие показатели по биоцидным свойствам и может быть использована для защиты от микробиологического поражения водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей.

Литература

1. Uspensky I.A., Fadeev I.V., Pestryaeva L.Sh., Sadetdinov Sh. V. ENHANCING THE ANTIMICROBIAL PROPERTIES OF BORATES IN COOLANT FLUIDS // В сборнике: IOР Conference Series: Earth and Environmental Science The proceedings of conference AgroCON-2019. 2019. C. 012143.

2. Byshov N.V., Uspensky I.A., Fadeev I.V., Sadetdinov Sh.V. Synergetic effect of bactericidal action of borates in solutions of synthetic detergents // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2019, N. 10(2), pp. 1441-1446.

Бактерицидная присадка для защиты от микробиологического поражения водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей, применяемых при механической обработке металлов, содержащая моноэтаноламин, формалин и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит триборатэтилендиамин состава 3Н₃ВО₃⋅С₂Н₈Н₂ при следующем соотношении компонентов, маc. %:

Моноэтаноламин	30-40
Формалин	15-19
Триборатэтилендиамин	20-30
Вода	остальное