Основные элементы жидкой фазы абразивно-доводочных материалов

Активность добавки в значительной степени зависит от харак­тера ее применения. При таких процессах, как точение, фрезеро­вание, вытяжка металла и др., можно применять относительно не­устойчивые соединения, так как в этом случае коррозия играет небольшую роль. Однако при доводочно-притирочной обработке до­бавка может оказаться вредной, если высокая активность добав­ки вызовет повышенную химическую коррозию.

Рис. 19. Химически активные добавки, связки и разбавители паст и сус­пензий

Выбор связки зависит от операции, для которой паста предназ­начается. Связка пасты состоит из активных добавок; олеиновой и стеариновой кислот и из жировой основы — масла типа костяно­го, свиного жира (рис. 19). Для придания пасте определенной твердости в нее добавляют парафин.

Основными химическими реагентами, способствующими акти­визации процесса доводки, являются олеиновая и стеариновая кислоты. Чем выше содержание метиленовой группы СН2 в моле­куле активного вещества, тем сильнее его влияние на повышение производительности процесса. Лучшее качество поверхности полу­чается при введении в связку стеарина.. Оптимальное количество стеарина в пастах, влияющее на эффективность процесса, состав­ляет 100% от общего веса пасты, но пасты с таким содержанием органического вещества труднее прессуются и очень крошатся, по­этому в пасте всегда содержится большое количество стеарина (16—40%). Стеариновая и олеиновая кислоты действуют одинако­во. Обычно в пастах их используют одновременно для придания ей определенной консистенции.

Пасты на основе парафина обеспечивают меньший съем метал­ла, чем пасты с таким же содержанием стеарина или олеиновой кислоты. Парафин увеличивает твердость пасты, хорошо связыва­ет абразивное зерно. Пасты на основе парафина применяют для обработки изделий, к качеству поверхности которых предъявля­ются очень высокие требования по светоотражательной способ­ности.

Наименьшие съемы металла дают смеси с вазелиновым или зрансформаторным маслом.

Канифоль также является связывающим веществом в пасте.

Олеиновая кислота (олеин) является основным компо­нентом доводочных паст. Олеин получается как побочный продукт при производстве стеариновых свечей. Существует в виде двух кристаллических модификаций: температура плавления 13,4° С и 16,3° С, температура кипения 225—226°. При нормальной темпера­туре олеин находится в жидком состоянии.

Олеиновая кислота широко распространена в природе, встре­чается почти во всех растительных и животных жирах.

Для приготовления средних и грубых паст используют олеино­вую кислоту техническую (олеин) марки А, температура застыва­ния 10° С.

Для приготовления тонких алмазных паст используют хими­чески чистую олеиновую кислоту (МРТУ 6-09 № 3306—66). Эта кислота вырабатывается из косточкового абрикосового масла. Жидкость слабо-желтого цвета, содержание жирных кислот 98— 100%, плотность 0,89—0,9 г/см3, температура кристаллизации 4—7° С.

Стеариновая кислота—-основной составляющий эле­мент паст. Существует в трех модификациях А, В, С. Температура плавления 69,6° С, температура кипения 376,1°/760 мм, вязкость 0,094(70°) пуаз. Стеариновая кислота в смеси с пальмитиновой кислотой выделяется при прессовании охлажденного гидролиза животных жиров.

Для приготовления всех паст на предприятиях широко исполь­зуют стеарин ГОСТ 6484—64 сорт I, температура застывания 58° С.

Парафин — смесь твердых высокомолекулярных углеводо­родов. Для парафинов характерна пластинчатая или ленточная структура кристаллов. Он является продуктом переработки нефти и представляет собой белую кристаллическую воскообразную мас­су,. без запаха и вкуса, химически очень устойчив.

Для приготовления паст используют парафин нефтяной (ГОСТ 784—53) марки А. Это белая кристаллическая масса с температу­рой плавления 54° С, содержание масел 0,6%.

Масло костяное (ГОСТ 4593—49) —сорт высший, блед­но-желтого цвета, условная вязкость при 20° С 11—13; темпера­тура застывания —18° С.

Масло вазелиновое (ГОСТ 1840—51)—вязкость при 50° С условная 1,4—1,72, температура вспышки 125° С.

Скипидар (масло терпентинное) марки А (ГОСТ 1571—66). Это сложная смесь углеводородов, прозрачная, летучая жидкость с характерным запахом. Скипидар является составной частью смо­листых выделений различных пород сосны, нерастворим в воде, но хорошо растворяется в спирте, эфире, в хлорофорном и животных маслах. Сам является отличным растворителем смол, жиров, ла­ков, каучука, легко окисляется в воздухе и быстро густеет. Воздух под давлением его паров озонируется. Физико-химические свойства скипидара зависят от способа его получения и от исходного мате­риала.

Канифоль (ГОСТ 797—64)—хрупкая стекловидная масса, состоящая в основном из смоляных кислот. Канифоль (от латин­ского слова Colophonio resina) —колофонийская смола, является твердой составной частью смолистых веществ хвойных деревьев. Хрупкое стекловидное вещество с раковистым изломом, цвет от темно-красного до светло-желтого. Плотность 1,01—1,09, размяг­чается при температуре 60° С и становится жидкой при температу­ре 120° С, плохой проводник тепла и электричества. Канифоль не­растворима в воде, легко растворима в эфирных маслах, ацетоне, спирте, скипидаре, бензоле, мало растворима в бензине, керосине.

Канифоль содержит окисляющие вещества. Добывается из сос­ны методом подсочки или из просмолившихся пней путем извлече­ния растворителями. Применяется с целью повышения коэффици­ента трения при доводке.

Керосин осветительный (ГОСТ 4753—68) получается прямой перегонкой нефти. Основные показатели; плотность 0,84, температура вспышки 4° С.

Расщепленный жир используют для приготовления алмазных паст, получают по следующей методике в лаборатории; свиной топленый жир (высшего сорта) помещают в фарфоровый стакан или эмалированную кастрюлю (емкость применяемой по­суды зависит от количества жира) и расплавляют при нагревании до получения однородной массы. Расплавленный жир нейтрализу­ют при перемешивании 30%-ным раствором натрия до явно щелоч­ной реакции по фенолфталеину. Пробу на реакцию производят следующим образом: на фильтровальную бумагу, смоченную раст­вором индикатора, наносят каплю жира. Если появляется яркая малиновая окраска, нейтрализацию прекращают.

Полученный раствор нагревают на плитке в течение 1—2 ч, не доводя до кипения. По истечении указанного времени нагревание прекращают и после отстаивания отфильтровывают через марлю от образовавшегося мыла. Фильтрат обрабатывают 20%-ной сер­ной кислотой до нейтральной реакции по метилоранжу, нанося каплю раствора на фильтровальную бумагу, смоченную раствором метилоранжа. Обработку раствора серной кислотой производят при небольшом подогреве, примерно до 50° С. После нейтрализа­ции полученную смесь охлаждают в тазу со льдом или проточной водой. Вверху будет белое вещество мазеобразного вида — рас­щепленные жиры (жирные кислоты), внизу — вода и глицерин. Жир отделяют от жидкости и промывают при перемешивании хо­лодной водой до нейтральной реакции промывной воды. Затем во­ду отжимают фильтровальной бумагой и марлей, жир помещают в кастрюлю или фарфоровый стакан и ставят в сушильный шкаф, имеющий температуру 120—150° С.

При нагревании внизу отстаивается вода. Затем жир охлажда­ют в тазу со льдом или проточной водой, протыкают и сливают во­ду. Вода должна иметь нейтральную реакцию (проверка с метил­оранжем). При необходимости жир снова промывают водой. Рас­плавление, охлаждение и сливание продолжают до прекращения отстаивания воды, после чего жир вынимают, отжимают от остат­ков воды фильтровальной бумагой и проверяют на коррозию. Если жир коррозии не вызывает, его можно пускать в производство.