專利名稱：：水-乙二醇難燃液壓液濃縮物和液壓液組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)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制而成的液壓液組合物。
背景技術(shù)：
：液壓技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代傳動與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，與其他傳動相比，液壓傳動具有結(jié)構(gòu)緊湊、反應(yīng)靈敏、易實(shí)現(xiàn)操作自動化等特點(diǎn)。液壓油(液)是液壓技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，在液壓系統(tǒng)中它起著能量傳遞、系統(tǒng)潤滑、防腐、防銹、冷卻等作用。目前，隨著引進(jìn)設(shè)備及國內(nèi)機(jī)械設(shè)備制造水平的不斷提高，液壓設(shè)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(xiàn)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)由于使用了精細(xì)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(huán)次數(shù)，要求液壓油具有更高的熱穩(wěn)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(huán)保要求。油包水型與水包油型抗燃液壓油(液)價(jià)格低廉，適用于溫度和壓力均較低的液壓系統(tǒng)，二者存在的問題是其廢油液對環(huán)境污染較其它抗燃液壓油嚴(yán)重。水-乙二醇難燃液壓液占抗燃液壓油比例最大，使用壓力最高可達(dá)35MPa，隨著液壓裝置向著高溫、高壓和高效率方向發(fā)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(shè)備不斷提出的新要求，近幾年國內(nèi)外液壓油(液)配方及添加劑技術(shù)取得了許多新的進(jìn)展。US5217637(1993)報(bào)道了一種水基液壓液，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余量的水，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，并且環(huán)境友好。CN1100132C(2001)報(bào)道了一種水基液壓液，包括占總重0.1-5%的Ce-C24脂肪酸乙醇胺鹽和余量的水，還可以含有防銹劑、消泡劑、粘度改進(jìn)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(wěn)定，摩擦系數(shù)小，油膜強(qiáng)度高，其四球機(jī)試驗(yàn)的PD值可達(dá)1200N。在294N、30min條件下的四球磨斑直徑為0.4-0.5mm，摩擦系數(shù)為0.06-0.08,結(jié)果明顯好于國外同類產(chǎn)品XL7323。該液壓油還具有成本低，無異味等優(yōu)點(diǎn)，廢液中的脂肪酸可通過加入強(qiáng)酸的方法回收利用，其它添加劑都屬易于生物降解的物質(zhì)，對環(huán)境無害。US5021181(1991)報(bào)道了一種水-乙二醇液壓液，含有2國15%的Cio-22的脂肪酸，低于中和脂肪酸量的KOH,并加入用以調(diào)整PH值的含氮有機(jī)物如嗎啡啉、環(huán)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(yōu)秀的溶解性。CN1367231A(2002)報(bào)道了一種水-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%，防銹劑二乙醇胺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(yōu)點(diǎn)，其在147N,30min四球長磨試驗(yàn)下的磨斑直徑可小于0.50mm。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)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(diào)入適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)液中，可以得到具有優(yōu)良的潤滑性、抗磨性、抗腐防銹性、氧化安定性及抗泡性的水-乙二醇難燃液壓液組合物。本發(fā)明還提供一種水-乙二醇難燃液壓液組合物。本發(fā)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(diào)節(jié)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(yīng)生成的油性劑；(f)至少一種二乙醇胺或三乙醇胺防銹劑；(g)腐蝕抑制劑。所說的組分(a)優(yōu)選去離子水，一般巿售的工業(yè)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(wěn)定液體。以濃縮物總重為基準(zhǔn)(下同)其含量為5-30w%，優(yōu)選10-25w0/0。所說的組分(b)是乙二醇，一般巿售的工業(yè)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(wěn)定液體，并降低組合物的凝固點(diǎn)，與水-乙二醇難燃液壓液的基礎(chǔ)液匹配。其含量為5-30w%，優(yōu)選10-25w%。所說的組分(c)是pH值的調(diào)節(jié)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(shù)種，優(yōu)選十水合四硼酸鈉。其含量為1-10w%，優(yōu)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(huán)氧大豆油酸、蓖麻油酸、二聚油酸、三聚油酸的一種或數(shù)種，優(yōu)選硬脂酸、二聚油酸。其含量為1畫15w0/。，優(yōu)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(shù)種，優(yōu)選油酸三乙醇胺。其含量為10-50wQ/。，優(yōu)選20-30％。所說的組分(f)是防銹劑，如二乙醇胺、三乙醇胺等。其含量為10-40w%，優(yōu)選15-30w0/。。所說的組分(g)是腐蝕抑制劑，優(yōu)選嗎啡啉。其含量為0.5-10w%，優(yōu)選1-5w0/0。本發(fā)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(jìn)行制備將所述組分(a)和(b)按所需比例加入到帶有攪拌器和冷凝器的調(diào)和釜中，將溫度升高至60-8CTC,加入pH值調(diào)節(jié)劑并攪拌溶解，再加入抗磨潤滑劑、油性劑、防銹劑和腐蝕抑制劑等進(jìn)行調(diào)合，即可得到本發(fā)明提供的濃縮物。本發(fā)明還提供一種液壓液組合物，以組合物總重為基準(zhǔn)，包括以下組分(a)水，含量為30-50wQ/Q，優(yōu)選40-45wo/o;(b)乙二醇，含量為30-50％，優(yōu)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(diào)節(jié)劑，含量為0.2-1.0w%，優(yōu)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(yōu)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(yīng)生成的油性劑，含量為1-10w0/6，優(yōu)選3-5wo/o;(f)至少一種二乙醇胺或三乙醇胺防銹劑，含量為1-10w%,優(yōu)選2-5w%;(g)腐蝕抑制劑，含量為0.05-0.5wG/0，優(yōu)選0.1-0.3wG/o;(h)水溶性聚醚類的增粘劑，含量為5-30wQ/Q，優(yōu)選10-20wG/o;(i)抗泡劑，含量為0.05-1w0/6，優(yōu)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(yōu)選聚烷氧基醇醚。所說的組分(i)是抗泡劑，優(yōu)選硼化磷酰肼。本發(fā)明提供的水-乙二醇難燃液壓液組合物，可以通過兩種方法制備，一種方法是將前述濃縮物按15%的比例調(diào)入到的基礎(chǔ)液中，所說的基礎(chǔ)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后攪拌均勻即可。本發(fā)明提供的液壓液組合物可以根據(jù)需要，調(diào)配成22、38、46、68等粘度級別。本發(fā)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(xié)同效應(yīng)，與現(xiàn)有液壓液相比，達(dá)到抗磨、抗腐防銹、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(shí)施例方式實(shí)例1水-乙二醇難燃液壓液濃縮物首先配制本發(fā)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(diào)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(fā)明組合物的組分(e)。然后按下面配方調(diào)和濃縮組合物。實(shí)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(huán)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(shí)例2水-乙二醇難燃液壓液組合物首先配制本發(fā)明水-乙二醇難燃液壓液濃縮組合物的基礎(chǔ)液。在帶攪拌器的調(diào)和釜中，加入43.5w。/。去離子水、43.5w。/。乙二醇，并加入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(fā)明組合物的WG-38基礎(chǔ)液。然后按下面配方調(diào)和液壓液組合物。實(shí)例2配方WG-38基礎(chǔ)液100w%實(shí)例1之濃縮組合物15w%(外加法)抗泡劑0.1%(外加法)實(shí)例3水-乙二醇難燃液壓液濃縮物首先配制本發(fā)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(diào)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(fā)明組合物的組分(e)。然后按下面配方調(diào)和濃縮組合物。實(shí)例3配方<table><row><column>去離子水22.5w%</column></row><row><column>乙二醇22.5w%</column></row><row><column>磷酸二氫鉀4w%</column></row><row><column>二聚酸9w%</column></row><row><column>油酸二乙醇胺28.5w%</column></row><row><column>三乙醇胺12w%</column></row><row><column>嗎啡啉1.5w%</column></row><table>實(shí)例4水-乙二醇難燃液壓液組合物首先配制本發(fā)明水-乙二醇難燃液壓液濃縮組合物的基礎(chǔ)液。在帶攪拌器的調(diào)和釜中，加入38.5wo/。去離子水、38.5w。/。乙二醇，并加入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(fā)明組合物的WG-46基礎(chǔ)液。然后按下面配方調(diào)和液壓液組合物。實(shí)例4配方<table><row><column>WG-46基礎(chǔ)液100w%</column></row><row><column>實(shí)例3之濃縮組合物<15w%(外加法)</column></row><row><column>抗泡劑0.1%(外加法)</column></row><table>實(shí)例5水-乙二醇難燃液壓液組合物主要性能評定將實(shí)例2、實(shí)例4的水-乙二醇難燃液壓液組合物進(jìn)行性能評定，結(jié)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(jié)果<table><row><column>項(xiàng)目</column><column>質(zhì)量指禾不</column><column>實(shí)例2</column><column>試驗(yàn)方法</column></row><row><column>運(yùn)動粘度(40。C)/mm2/s</column><column>35-40</column><column>38.33</column><column>GB/T265</column></row><row><column>粘度指數(shù)</column><column>140min.</column><column>164</column><column>GB/T2541</column></row><row><column>PH值</column><column>9.1-11.0</column><column>9.4</column><column>GB/T7304</column></row><row><column>凝點(diǎn)/。c</column><column>-50max.</column><column>-54</column><column>GB/T510</column></row><row><column>密度(20。C)/g/cm3</column><column>1.0-1.1</column><column>1.0460</column><column>GB/T1884</column></row><row><column>液相銹蝕(A法)</column><column>無銹</column><column>無銹</column><column>GB/T11143</column></row><row><column>銅片腐蝕(iocrc，3h)/級</column><column>1max.</column><column>1b</column><column>GB/T5096</column></row><row><column>最大無卡咬負(fù)荷Pb/N</column><column>686min.</column><column>735</column><column>GB/T3142</column></row><row><column>磨斑直徑(296N)/mm</column><column>0.60max.</column><column>0.51</column><column>SH/T0189</column></row><row><column>熱歧管抗燃試驗(yàn)(704。C)</column><column>通過</column><column>通過</column><column>SH/T0567</column></row><table>表2WG-46水-乙二醇難燃液壓液組合物主要性能評定結(jié)果<table></column></row><row><column>項(xiàng)目</column><column>質(zhì)量指標(biāo)</column><column>實(shí)例4</column><column>試驗(yàn)方法</column></row><row><column>運(yùn)動粘度(40。C)/mm2/s</column><column>41-51</column><column>47.24</column><column>GB/T265</column></row><row><column>粘度指數(shù)</column><column>140min</column><column>195</column><column>GB/T2541</column></row><row><column>PH值</column><column>9.1-11.0</column><column>9.2</column><column>GB/T7304</column></row><row><column>凝點(diǎn)/。c</column><column>-50Max.</column><column>-55</column><column>GB/T510</column></row><row><column>密度(20。C)/g/cm3</column><column>1.0-1.1</column><column>1.0821</column><column>GB/T1884</column></row><row><column>液相銹蝕(A法)</column><column>無繡</column><column>無繡</column><column>GB/T11143</column></row><row><column>銅片腐蝕(100。C，3h)/級</column><column>1Max.</column><column>1b</column><column>GB/T5096</column></row><row><column>最大無卡咬負(fù)荷Pb/N</column><column>686min.</column><column>784</column><column>GB/T3142</column></row><row><column>磨斑直徑(296N)/mm</column><column>0.60max.</column><column>0.48</column><column>SH/T0189</column></row><row><column>熱歧管抗燃試驗(yàn)(704。C)</column><column>通過</column><column>通過</column><column>SH/T0567</column></row><table>權(quán)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(zhǔn)，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(diào)節(jié)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(yīng)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銹劑，含量為10-40w％；(g)腐蝕抑制劑，含量為0.5-10w％。2.按照權(quán)利要求1所述的濃縮物，其特征在于，所說的組分(a)是去離子水。3.按照權(quán)利要求1所述的濃縮物，其特征在于，所說的組分(d)是硬脂酸、油酸、亞油酸、大豆油酸、環(huán)氧大豆油酸、蓖麻油酸、二聚油酸、三聚油酸的一種或數(shù)種。4.按照權(quán)利要求1所述的濃縮物，其特征在于，所說的組分(g)是嗎啡啉。5.按照權(quán)利要求1所述的濃縮物，其特征在于，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(zhǔn)，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(diào)節(jié)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(yīng)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銹劑，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(quán)利要求6所述的組合物，其特征在于，所說的組分(a)是去離子水。8.按照權(quán)利要求6所述的組合物，其特征在于，所說的組分(d)是硬脂酸、油酸、亞油酸、大豆油酸、環(huán)氧大豆油酸、蓖麻油酸、二聚油酸、三聚油酸的一種或數(shù)種。9.按照權(quán)利要求6所述的組合物，其特征在于，所說的組分(g)是嗎啡啉。10.按照權(quán)利要求6所述的組合物，其特征在于，所說的組分(h)是聚烷氧基醇醚。11.按照權(quán)利要求6所述的組合物，其特征在于，所說的組分(i)是硼化磷酰肼。12.按照權(quán)利要求6所述的組合物，其特征在于，(a)水的含量為40-45w%,(b)乙二醇的含量為40-45w％,(c)pH值調(diào)節(jié)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)防銹劑的含量為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(fā)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(zhǔn)，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(diào)節(jié)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(yīng)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銹劑，含量為10-40w％；(g)腐蝕抑制劑，含量為0.5-10w％。將該濃縮物調(diào)入適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)液中，可以得到具有優(yōu)良的潤滑性、抗磨性、抗腐防銹性、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(yōu)先權(quán)日2006年10月31日發(fā)明者李云鵬申請人: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(xué)研究院