水-乙二醇難燃液壓液濃縮物和液壓液組合物的製作方法

2023-06-28 18:08:11

專利名稱：：水-乙二醇難燃液壓液濃縮物和液壓液組合物的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種水基難燃液壓液組合物，更確切的說是一種水-乙二醇難燃液壓液濃縮物以及由該濃縮物配製而成的液壓液組合物。
背景技術：
：液壓技術是實現現代傳動與控制的關鍵技術之一，與其他傳動相比，液壓傳動具有結構緊湊、反應靈敏、易實現操作自動化等特點。液壓油(液)是液壓技術的一個重要組成部分，在液壓系統中它起著能量傳遞、系統潤滑、防腐、防鏽、冷卻等作用。目前，隨著引進設備及國內機械設備製造水平的不斷提高，液壓設備的工況日益苛刻，對液壓油(液)性能提出了更高的要求，體現在以下幾方面(1)操作溫度更高，要求油品具有良好的氧化安定性和熱安定性；(2)由於使用了精細過濾元件，要求油品具有較好的過濾性；(3)油箱尺寸減小，增加了油品循環次數，要求液壓油具有更高的熱穩定性；(4)要求使用粘溫性能更好的多級液壓油(液)；(5)要求液壓油可生物降解，符合環保要求。油包水型與水包油型抗燃液壓油(液)價格低廉，適用於溫度和壓力均較低的液壓系統，二者存在的問題是其廢油液對環境汙染較其它抗燃液壓油嚴重。水-乙二醇難燃液壓液佔抗燃液壓油比例最大，使用壓力最高可達35MPa，隨著液壓裝置向著高溫、高壓和高效率方向發展，提高水-乙二醇抗燃液壓油的潤滑性能及壽命顯得非常重要。為了滿足液壓設備不斷提出的新要求，近幾年國內外液壓油(液)配方及添加劑技術取得了許多新的進展。US5217637(1993)報導了一種水基液壓液，其組成為5-30%的烷基聚配糖、0-20%的表面活性劑、0-10o/a的非表面活性劑組分和餘量的水，該水基液壓液在低活性組分含量的情況下，仍然具有足夠的粘度和好的潤滑性能，並且環境友好。CN1100132C(2001)報導了一種水基液壓液，包括佔總重0.1-5%的Ce-C24脂肪酸乙醇胺鹽和餘量的水，還可以含有防鏽劑、消泡劑、粘度改進劑以及其它添加劑。該液壓液具有良好的減磨性能和抗磨性能，而且添加劑用量少，抗磨性能穩定，摩擦係數小，油膜強度高，其四球機試驗的PD值可達1200N。在294N、30min條件下的四球磨斑直徑為0.4-0.5mm，摩擦係數為0.06-0.08,結果明顯好於國外同類產品XL7323。該液壓油還具有成本低，無異味等優點，廢液中的脂肪酸可通過加入強酸的方法回收利用，其它添加劑都屬易於生物降解的物質，對環境無害。US5021181(1991)報導了一種水-乙二醇液壓液，含有2國15%的Cio-22的脂肪酸，低於中和脂肪酸量的KOH,並加入用以調整PH值的含氮有機物如嗎啡啉、環己胺等，使液壓液的PH值在10-12之間，該液壓液具有良好的抗磨性和優秀的溶解性。CN1367231A(2002)報導了一種水-乙二醇難燃液壓液，組分為去離子水40%，乙二醇40%，增粘劑聚醚14.44%，潤滑劑辛酸2.2%，防鏽劑二乙醇胺3.0%，嗎啡啉0.3%，消泡劑0.06%,該液壓液具有消泡性好、抗磨性高的優點，其在147N,30min四球長磨試驗下的磨斑直徑可小於0.50mm。
發明內容本發明提供了一種水-乙二醇難燃液壓液的濃縮物，將該濃縮物按一定比例調入適當的基礎液中，可以得到具有優良的潤滑性、抗磨性、抗腐防鏽性、氧化安定性及抗泡性的水-乙二醇難燃液壓液組合物。本發明還提供一種水-乙二醇難燃液壓液組合物。本發明提供的液壓液濃縮物包括以下組分(a)水；(b)乙二醇；(c)至少一種選自選自硼砂、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀的pH值調節劑；(d)至少一種CeC24不飽和脂肪酸抗磨劑；(e)至少一種油酸或硬脂酸與二乙醇胺或三乙醇胺反應生成的油性劑；(f)至少一種二乙醇胺或三乙醇胺防鏽劑；(g)腐蝕抑制劑。所說的組分(a)優選去離子水，一般巿售的工業用蒸餾水即可。其功能就是作為一種溶劑，溶解其它添加劑組分，使組合物體系成為一種均勻、透明的穩定液體。以濃縮物總重為基準(下同)其含量為5-30w%，優選10-25w0/0。所說的組分(b)是乙二醇，一般巿售的工業用乙二醇即可。其功能就是作為一種和水能以任何比例互溶的溶劑，溶解其它添加劑組分，使組合物體系成為一種均勻、透明的穩定液體，並降低組合物的凝固點，與水-乙二醇難燃液壓液的基礎液匹配。其含量為5-30w%，優選10-25w%。所說的組分(c)是pH值的調節劑，選自硼砂(十水合四硼酸鈉)、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀的一種或數種，優選十水合四硼酸鈉。其含量為1-10w%，優選3-7w。/。。所說的組分(d)是抗磨潤滑劑，選自C化C24不飽和脂肪酸，例如硬脂酸、油酸、亞油酸、大豆油酸、環氧大豆油酸、蓖麻油酸、二聚油酸、三聚油酸的一種或數種，優選硬脂酸、二聚油酸。其含量為1畫15w0/。，優選5-衞％。所說的組分(e)是油性劑，選自油酸三乙醇胺、油酸二乙醇胺、硬脂酸三乙醇胺、硬脂酸二乙醇胺的一種或數種，優選油酸三乙醇胺。其含量為10-50wQ/。，優選20-30％。所說的組分(f)是防鏽劑，如二乙醇胺、三乙醇胺等。其含量為10-40w%，優選15-30w0/。。所說的組分(g)是腐蝕抑制劑，優選嗎啡啉。其含量為0.5-10w%，優選1-5w0/0。本發明提供的水-乙二醇難燃液壓液的濃縮物可以按照以下方法進行製備將所述組分(a)和(b)按所需比例加入到帶有攪拌器和冷凝器的調和釜中，將溫度升高至60-8CTC,加入pH值調節劑並攪拌溶解，再加入抗磨潤滑劑、油性劑、防鏽劑和腐蝕抑制劑等進行調合，即可得到本發明提供的濃縮物。本發明還提供一種液壓液組合物，以組合物總重為基準，包括以下組分(a)水，含量為30-50wQ/Q，優選40-45wo/o;(b)乙二醇，含量為30-50％，優選40-45wo/o;(c)至少一種選自選自硼砂、磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀的pH值調節劑，含量為0.2-1.0w%，優選0.3-0.5wM;(d)至少一種CeC24不飽和脂肪酸抗磨劑，含量為0.5-5w%，優選1-3wO/o;(e)至少一種選自油酸或硬脂酸與二乙醇胺或三乙醇胺反應生成的油性劑，含量為1-10w0/6，優選3-5wo/o;(f)至少一種二乙醇胺或三乙醇胺防鏽劑，含量為1-10w%,優選2-5w%;(g)腐蝕抑制劑，含量為0.05-0.5wG/0，優選0.1-0.3wG/o;(h)水溶性聚醚類的增粘劑，含量為5-30wQ/Q，優選10-20wG/o;(i)抗泡劑，含量為0.05-1w0/6，優選0.1-0.5w0/0。所說的組分(a)至組分(g)與濃縮物中的組分(a)至組分(g)相同。所說的組分(h)是水溶性聚醚類的增粘劑，優選聚烷氧基醇醚。所說的組分(i)是抗泡劑，優選硼化磷醯肼。本發明提供的水-乙二醇難燃液壓液組合物，可以通過兩種方法製備，一種方法是將前述濃縮物按15%的比例調入到的基礎液中，所說的基礎液的組成為40-43Q/o的去離子水、40-43Q/。的乙二醇和13-15。/0的增粘劑。另一種方法是將各組分混合後攪拌均勻即可。本發明提供的液壓液組合物可以根據需要，調配成22、38、46、68等粘度級別。本發明提供的液壓液組合物的組合物充分利用了添加劑之間的協同效應，與現有液壓液相比，達到抗磨、抗腐防鏽、減摩等的多重效果，而且無需另加抗氧劑，即有好的熱安定性和氧化安定性，可滿足不同粘度等級的水-乙二醇難燃液壓液的需要。具體實施例方式實例1水-乙二醇難燃液壓液濃縮物首先配製本發明水-乙二醇難燃液壓液濃縮組合物的組分(e)油性(減摩)齊劑。在帶攪拌器的調和釜中，加入50w。/o油酸、50wW三乙醇胺，在70-9(TC下攪拌0.5-1h，得到本發明組合物的組分(e)。然後按下面配方調和濃縮組合物。實例1酉己方去離子水16.4w%乙二醇16.4w%硼砂(十水合四硼酸鈉)6.2w%環氧大豆油酸6.5w%油酸三乙醇胺32.8w%二乙醇胺19.7w%嗎啡啉2.0w%實例2水-乙二醇難燃液壓液組合物首先配製本發明水-乙二醇難燃液壓液濃縮組合物的基礎液。在帶攪拌器的調和釜中，加入43.5w。/。去離子水、43.5w。/。乙二醇，並加入13w%的增粘劑水溶性聚醚(巿售商品代號KE-1)，在40-5CTC下攪拌1-2h,得到本發明組合物的WG-38基礎液。然後按下面配方調和液壓液組合物。實例2配方WG-38基礎液100w%實例1之濃縮組合物15w%(外加法)抗泡劑0.1%(外加法)實例3水-乙二醇難燃液壓液濃縮物首先配製本發明水-乙二醇難燃液壓液濃縮組合物的組分(e)油性(減摩)齊U。在帶攪拌器的調和釜中，加入50w。/。油酸、50w。/。二乙醇胺，在70-90。C下攪拌0.5-1h,得到本發明組合物的組分(e)。然後按下面配方調和濃縮組合物。實例3配方去離子水22.5w%乙二醇22.5w%磷酸二氫鉀4w%二聚酸9w%油酸二乙醇胺28.5w%三乙醇胺12w%嗎啡啉1.5w%實例4水-乙二醇難燃液壓液組合物首先配製本發明水-乙二醇難燃液壓液濃縮組合物的基礎液。在帶攪拌器的調和釜中，加入38.5wo/。去離子水、38.5w。/。乙二醇，並加入23w%的增粘劑水溶性聚醚(巿售商品代號KE-2),在40-5(TC下攪拌1-2h，得到本發明組合物的WG-46基礎液。然後按下面配方調和液壓液組合物。實例4配方WG-46基礎液100w%實例3之濃縮組合物<15w%(外加法)抗泡劑0.1%(外加法)實例5水-乙二醇難燃液壓液組合物主要性能評定將實例2、實例4的水-乙二醇難燃液壓液組合物進行性能評定，結果如表1、表2所示。表1WG-38水-乙二醇難燃液壓液組合物主要性能評定結果項目質量指禾不實例2試驗方法運動粘度(40。C)/mm2/s35-4038.33GB/T265粘度指數140min.164GB/T2541PH值9.1-11.09.4GB/T7304凝點/。c-50max.-54GB/T510密度(20。C)/g/cm31.0-1.11.0460GB/T1884液相鏽蝕(A法)無鏽無鏽GB/T11143銅片腐蝕(iocrc，3h)/級1max.1bGB/T5096最大無卡咬負荷Pb/N686min.735GB/T3142磨斑直徑(296N)/mm0.60max.0.51SH/T0189熱歧管抗燃試驗(704。C)通過通過SH/T0567表2WG-46水-乙二醇難燃液壓液組合物主要性能評定結果項目質量指標實例4試驗方法運動粘度(40。C)/mm2/s41-5147.24GB/T265粘度指數140min195GB/T2541PH值9.1-11.09.2GB/T7304凝點/。c-50Max.-55GB/T510密度(20。C)/g/cm31.0-1.11.0821GB/T1884液相鏽蝕(A法)無繡無繡GB/T11143銅片腐蝕(100。C，3h)/級1Max.1bGB/T5096最大無卡咬負荷Pb/N686min.784GB/T3142磨斑直徑(296N)/mm0.60max.0.48SH/T0189熱歧管抗燃試驗(704。C)通過通過SH/T0567權利要求1.一種水-乙二醇難燃液壓液濃縮物，以濃縮物總重為基準，包括以下組分(a)水，含量為5-30w％；(b)乙二醇，含量為5-30w％；(c)至少一種選自選自硼砂、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀的pH值調節劑，含量為1-10w％；(d)至少一種C6～C24不飽和脂肪酸抗磨劑，含量為1-15w％；(e)至少一種油酸或硬脂酸與二乙醇胺或三乙醇胺反應生成的油性劑，含量為10-50w％；(f)至少一種二乙醇胺或三乙醇胺防鏽劑，含量為10-40w％；(g)腐蝕抑制劑，含量為0.5-10w％。2.按照權利要求1所述的濃縮物，其特徵在於，所說的組分(a)是去離子水。3.按照權利要求1所述的濃縮物，其特徵在於，所說的組分(d)是硬脂酸、油酸、亞油酸、大豆油酸、環氧大豆油酸、蓖麻油酸、二聚油酸、三聚油酸的一種或數種。4.按照權利要求1所述的濃縮物，其特徵在於，所說的組分(g)是嗎啡啉。5.按照權利要求1所述的濃縮物，其特徵在於，組分(a)的含量為10-25w%，組分(b)的含量為10-25w%，組分(c)的含量為3-7w%，組分(d)的含量為5-10w%，組分(e)的含量為20-30w%，組分(f)的含量為15-30w%，組分(g)的含量為1-5w%。6.—種水-乙二醇難燃液壓液組合物，以組合物總重為基準，包括以下組分(a)水，含量為30-50w%;(b)乙二醇，含量為30-50w%;(c)至少一種選自選自硼砂、磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀的pH值調節劑，含量為0.2-1.0w%;(d)至少一種C6C24不飽和脂肪酸抗磨劑，含量為0.5-5wM;(e)至少一種選自油酸或硬脂酸與二乙醇胺或三乙醇胺反應生成的油性劑，含量為1-10w%;(f)至少一種二乙醇胺或三乙醇胺防鏽劑，含量為1-10w%;(g)腐蝕抑制劑，含量為0.05-0.5w％;(h)水溶性聚醚類的增粘劑，含量為5-30w％;(i)抗泡劑，含量為0.05-1w％。7.按照權利要求6所述的組合物，其特徵在於，所說的組分(a)是去離子水。8.按照權利要求6所述的組合物，其特徵在於，所說的組分(d)是硬脂酸、油酸、亞油酸、大豆油酸、環氧大豆油酸、蓖麻油酸、二聚油酸、三聚油酸的一種或數種。9.按照權利要求6所述的組合物，其特徵在於，所說的組分(g)是嗎啡啉。10.按照權利要求6所述的組合物，其特徵在於，所說的組分(h)是聚烷氧基醇醚。11.按照權利要求6所述的組合物，其特徵在於，所說的組分(i)是硼化磷醯肼。12.按照權利要求6所述的組合物，其特徵在於，(a)水的含量為40-45w%,(b)乙二醇的含量為40-45w％,(c)pH值調節劑的含量為0.3-0.5w%，(d)抗磨劑的含量為1-3w%，(e)油性劑的含量為3-5w％，(f)防鏽劑的含量為2-5w%，(g)腐蝕抑制劑的含量為0.1-0.3w％，(h)增粘劑的含量為10-20w%，(i)抗泡劑的含量為0.1-0.5w％。全文摘要本發明提供一種水-乙二醇難燃液壓液濃縮物，以濃縮物總重為基準，包括以下組分(a)水，含量為5-30w％；(b)乙二醇，含量為5-30w％；(c)至少一種選自選自硼砂、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀的pH值調節劑，含量為1-10w％；(d)至少一種C6～C24不飽和脂肪酸抗磨劑，含量為1-15w％；(e)至少一種油酸或硬脂酸與二乙醇胺或三乙醇胺反應生成的油性劑，含量為10-50w％；(f)至少一種二乙醇胺或三乙醇胺防鏽劑，含量為10-40w％；(g)腐蝕抑制劑，含量為0.5-10w％。將該濃縮物調入適當的基礎液中，可以得到具有優良的潤滑性、抗磨性、抗腐防鏽性、氧化安定性及抗泡性的液壓液組合物。文檔編號C10M145/24GK101173197SQ20061011415公開日2008年5月7日申請日期2006年10月31日優先權日2006年10月31日發明者李雲鵬申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院