專利名稱：水-乙二醇抗燃液壓液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作液壓傳動(dòng)介質(zhì)，更確切的說是一種具有良好消泡性能和優(yōu)異 抗磨性能的高性能的水-乙二醇抗燃液壓液。
背景技術(shù)：
為了提高水-乙二醇液壓液的潤滑性能與壽命，以適應(yīng)不斷發(fā)展的現(xiàn)代液壓設(shè)備 高壓工況的要求，近幾年來，國內(nèi)外在水-乙二醇液壓液配方和添加劑技術(shù)取得了許多新 的進(jìn)展。如美國專利公開了一種水-乙二醇液壓液(US 5021181 (1991))，含有2-15%的 Clt^的脂肪酸，低于中和脂肪酸量的Κ0Η，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，并通過試驗(yàn)壓力為7MPa的Vickers 104C葉片泵 臺(tái)架試驗(yàn)(ASTM D2251)驗(yàn)證，具有良好的抗磨性。中國發(fā)明專利公開了一種水-乙二醇液壓液(CN 1367231A)，以2. 2%辛酸作為抗 磨劑，3. 0% 二乙醇胺和0. 3%嗎啡啉為防銹劑，含有0. 06%消泡劑，該液壓液消泡性能好， 并且在147N，30mm四球長(zhǎng)磨試驗(yàn)下磨斑直徑小于0. 50mm。中國發(fā)明專利公開一種水-乙二醇液壓液組合物(CN 101173197A)，選擇油酸或 硬脂酸與二乙醇胺或三乙醇胺的反應(yīng)物作為抗磨劑，二乙醇胺或三乙醇胺作為防銹劑，該 液壓液組合物在^6N，30mm四球長(zhǎng)磨試驗(yàn)下磨斑直徑小于0. 50mm。中國發(fā)明專利公開了一種水-乙二醇液壓液(CN 101348747A)，選擇辛酸和二乙 醇胺的反應(yīng)物作為抗磨劑，二乙醇胺和嗎啉作為防銹劑。上述國內(nèi)外專利報(bào)道的水-乙二醇液壓液都只選擇脂肪酸作為單一的抗磨劑，脂 肪酸含有較強(qiáng)的吸附基團(tuán)(-⑶0H)，能夠物理吸附在金屬表面形成邊界膜，防止金屬直接接 觸，在低壓狀態(tài)下，摩擦條件緩和，可以起到減磨抗磨功效，但高壓狀態(tài)下，摩擦條件苛刻， 邊界膜容易因脫附而喪失，失去抗磨的作用。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)液壓設(shè)備在高溫、高壓狀態(tài) 下運(yùn)行時(shí)，只選擇脂肪酸作為水-乙二醇液壓液配方中的抗磨劑，不能起到很好的潤滑作 用。國內(nèi)的專利報(bào)道的水-乙二醇液壓液抗磨性都是通過四球長(zhǎng)磨試驗(yàn)來考察，與實(shí)際使 用工況條件相差甚遠(yuǎn)。國外專利報(bào)道的水-乙二醇液壓液抗磨性雖通過Vickers 104C葉 片泵臺(tái)架試驗(yàn)(ASTM D2251)考察，但其試驗(yàn)壓力只達(dá)到7MPa，試驗(yàn)工況條件不夠苛刻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高性能的水-乙二醇液壓液，不僅滿足GB21449-2008要 求，并且在高壓工況下具有良好潤滑和抗磨性能。本發(fā)明提供的水-乙二醇抗燃液壓液，其特征在于它的組分及重量百分比 為水37-42%、乙二醇或二乙二醇余量、水溶性聚醚類增粘劑12-15%、含硫的極壓抗 磨劑0. 1-0. 2%、由癸酸或癸酸與辛酸的復(fù)配構(gòu)成的抗磨劑1.0-3.0%、至少一種胺型 防銹劑1. 5-3. 0 %、金屬鈍化劑0. 1-0. 3 %、乙二胺四乙酸二鈉0. 01-0. 02 %、苯甲酸 0. 005-0. 02%、消泡劑 0. 002-0. 005%。
所述的增粘劑為環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷共聚物，聚合物100°C運(yùn)動(dòng)粘度為 2000-7000mm2/s。所述的含硫的極壓抗磨劑為2-巰基苯并噻唑或2-巰基苯并噻唑羧酸衍生物。癸酸與辛酸的復(fù)配構(gòu)成的抗磨劑，兩者的復(fù)配重量比為1 1至1 5。防銹劑為單異丙醇胺或N，N_ 二甲基乙醇胺或單異丙醇胺與N，N_ 二甲基乙醇胺的 復(fù)配，兩者的復(fù)配重量比為1 1.5至1 2。金屬鈍化劑為甲基苯并三氮唑或1，2，4-三氮唑或3-氨基-1，2，4-三氮唑。本發(fā)明的組分中乙二醇或二乙二醇是作為一種能與水以任一比例互溶的溶劑，溶 解其他添加劑組分，使組合物體系成為均一穩(wěn)定的透明液體，并降低組合物的傾點(diǎn)。水最好 選擇去離子水，作為溶劑溶解其他添加劑組分，使組合物體系成為均一穩(wěn)定的透明液體。水 溶性聚醚類增粘劑為環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷共聚物，聚合物100°c運(yùn)動(dòng)粘度為2000-7000mm2/ s，主要是起到調(diào)整產(chǎn)品粘度和潤滑作用。極壓抗磨劑為2-巰基苯并噻唑或2-巰基苯并 噻唑羧酸衍生物，如2-巰基苯并噻唑、苯并噻唑-2-硫乙酸、苯并噻唑-2-硫丙酸、苯并噻 唑-2-硫丁二酸等，2-巰基苯并噻唑或2-巰基苯并噻唑羧酸衍生物不僅跟脂肪酸一樣都含 有較強(qiáng)的吸附基團(tuán)(-SH或-C00H)，能夠物理吸附在金屬表面形成邊界膜，防止金屬直接接 觸，在低壓狀態(tài)下，摩擦條件緩和，可以起到一定的減磨抗磨功效，而且2-巰基苯并噻唑或 2-巰基苯并噻唑羧酸衍生物的噻唑基團(tuán)含有硫、氮活性元素，在高壓狀態(tài)下，容易與金屬產(chǎn) 生極壓反應(yīng)形成極壓反應(yīng)膜，起到了高壓抗磨的作用。金屬鈍化劑為甲基苯并三氮唑或1， 2,4-三氮唑或3-氨基-1，2，4-三氮唑，優(yōu)選為1，2，4-三氮唑，能有效的防止銅腐蝕，與配 方中的極壓抗磨劑具有良好的協(xié)同作用。本發(fā)明的特點(diǎn)是在采用脂肪酸作為抗磨劑的基礎(chǔ)上，添加了一種含硫極壓抗磨 劑即2-巰基苯并噻唑或2-巰基苯并噻唑羧酸衍生物，大大增強(qiáng)了產(chǎn)品的高壓抗磨性能， 在高壓工況條件下仍具有良好的潤滑性能。同時(shí)還充分利用了添加劑的協(xié)同效應(yīng)，平衡 產(chǎn)品各項(xiàng)性能，加入了合適的硅油型水溶性消泡劑，具有良好消泡性能，配方能夠滿足GB 21449-2008要求。通過試驗(yàn)壓力為14MPa的Vickers 104C葉片泵臺(tái)架試驗(yàn)(ASTMD7043) 驗(yàn)證葉片泵磨損小于lOOmg，與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比具有更為優(yōu)異的抗磨性能。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 將下列組分及含量(重量份)按常規(guī)工藝配制成水-乙二醇抗燃液壓液。去離子水39. 78，乙二醇余量，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷共聚物(Emkarox HV 45) 14， 2-巰基苯并噻唑0. 1，癸酸2. 5，辛酸0.5，單異丙醇胺1.0，N, N-二甲基乙醇胺2. 0，1，2， 4-三氮唑0. 1，乙二胺四乙酸二鈉0.01，苯甲酸0. 005，消泡劑(DOW FS1224)0. 005。環(huán)氧乙 烷和環(huán)氧丙烷共聚合物100°C運(yùn)動(dòng)粘度為2000mm7s。實(shí)施例2:將下列組分及含量(重量份)按常規(guī)工藝配制成水-乙二醇抗燃液壓液。去離子水40，乙二醇余量，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷共聚物(Emkarox HV45)14，2_巰 基苯并噻唑羧酸衍生物0. 1，癸酸1. 5，單異丙醇胺1. 0，N，N-二甲基乙醇胺2. 0，3-氨基-1， 2，4_三氮唑0. 1，乙二胺四乙酸二鈉0. 02，苯甲酸0.018，消泡劑(DOW FS1224)0. 002。環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷共聚合物100°c運(yùn)動(dòng)粘度為7000mm2/S。實(shí)施例3 將下列組分及含量(重量份)按常規(guī)工藝配制成水-乙二醇抗燃液壓液。去離子水37，乙二醇余量，去離子水37，水溶性聚醚(Emkarox HV45) 13. 76，2_巰 基苯并噻唑0. 1，癸酸2. 5，辛酸0. 5，單異丙醇胺1. 0，N, N- 二甲基乙醇胺2. 0，甲基苯并三 氮唑0. 1，乙二胺四乙酸二鈉0.017，苯甲酸0.02，消泡劑(DOW FS1224)0. 003。實(shí)施例4 將下列組分及含量(重量份)按常規(guī)工藝配制成水-乙二醇抗燃液壓液。去離子水38. 06,乙二醇余量，水溶性聚醚(Emkarox HV 45) 14，2_巰基苯并噻唑 0. 2，癸酸1. 5，辛酸0. 3，單異丙醇胺1. 8，3-氨基-1，2，4-三氮唑0. 2，乙二胺四乙酸二鈉 0. 02，苯甲酸 0. 017，消泡劑(DOW FS1224)0. 003。實(shí)施例5 將下列組分及含量(重量份)按常規(guī)工藝配制成水-乙二醇抗燃液壓液。去離子水42，二乙二醇余量，水溶性聚醚(Emkarox HV 45) 12，2_巰基苯并噻唑 0. 2，癸酸1. 0，N, N- 二甲基乙醇胺1. 0，甲基苯并三氮唑0. 2，乙二胺四乙酸二鈉0. 017，苯 甲酸 0.01，消泡劑(DOW FS 1224)0. 003。實(shí)施例6:將下列組分及含量(重量份)按常規(guī)工藝配制成水-乙二醇抗燃液壓液。去離子水38，乙二醇余量，水溶性聚醚(Emkarox HV 45) 14，2_巰基苯并噻唑羧酸 衍生物0. 1，癸酸1.5，單異丙醇胺2.0，N, N-二甲基乙醇胺1.0，3-氨基-1，2，4-三氮唑 0.3，乙二胺四乙酸二鈉0.017，苯甲酸0.01，消泡劑(DOW FS1224)0. 003。實(shí)施例7 將下列組分及含量(重量份)按常規(guī)工藝配制成水-乙二醇抗燃液壓液。去離子水38，乙二醇余量，水溶性聚醚(Emkarox HV 45) 14，2_巰基苯并噻唑羧酸 衍生物0. 1，癸酸1. 5，辛酸0. 3，單異丙醇胺2. 0，N, N- 二甲基乙醇胺1. 0，甲基苯并三氮唑 0.3，乙二胺四乙酸二鈉0.02，苯甲酸0.017，消泡劑(DOW FS1224) 0. 003。實(shí)施例8 將下列組分及含量(重量份)按常規(guī)工藝配制成水-乙二醇抗燃液壓液。去離子水41，乙二醇余量，水溶性聚醚(Emkarox HV 45) 15. 07，2_巰基苯并噻唑 羧酸衍生物0. 2，癸酸1. 0，單異丙醇胺1. 0，N，N- 二甲基乙醇胺1. 5，1,2,4-三氮唑0. 2，乙 二胺四乙酸二鈉0.017，苯甲酸0.01，消泡劑(DOW FS1224)0. 003。實(shí)施例9 將下列組分及含量(重量份)按常規(guī)工藝配制成水-乙二醇抗燃液壓液。去離子水37. 06,乙二醇余量，水溶性聚醚(Emkarox HV 45) 15，2_巰基苯并噻唑 羧酸衍生物0. 1，癸酸1.0，單異丙醇胺1.0，N，N-二甲基乙醇胺1.5，1，2，4_三氮唑0. 3，乙 二胺四乙酸二鈉0. 02，苯甲酸0.017，消泡劑(DOW FS1224)0. 003。水-乙二醇液壓液的高壓抗磨性能采用Vickers 104C葉片泵臺(tái)架試驗(yàn)(ASTM D7043)，通過葉片泵磨損的大小比較抗磨性的好壞，磨損越小，抗磨性越好，具體試驗(yàn)條件 見表1。
權(quán)利要求
1.一種水-乙二醇抗燃液壓液，其特征在于它的組分及重量百分比為水37-42%、 乙二醇或二乙二醇余量、水溶性聚醚類增粘劑12-15%、含硫的極壓抗磨劑0. 1-0.2%, 由癸酸或癸酸與辛酸的復(fù)配構(gòu)成的抗磨劑1. 0-3. 0%、至少一種胺型防銹劑1. 5-3.0%, 金屬鈍化劑0. 1-0. 3 %、乙二胺四乙酸二鈉0. 01-0. 02 %、苯甲酸0. 005-0. 02 %、消泡劑 0. 002-0. 005%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水-乙二醇抗燃液壓液，其特征在于所述的增粘劑為環(huán)氧 乙烷和環(huán)氧丙烷共聚物，100°C運(yùn)動(dòng)粘度為2000-7000mm2/s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水-乙二醇抗燃液壓液，其特征在于所述的含硫的極壓抗 磨劑為2-巰基苯并噻唑或2-巰基苯并噻唑羧酸衍生物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水-乙二醇抗燃液壓液，其特征在于由癸酸與辛酸復(fù)配構(gòu) 成的抗磨劑，兩者的復(fù)配重量比為1 1 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水-乙二醇抗燃液壓液，其特征在于防銹劑為單異丙醇胺 或N，N-二甲基乙醇胺或單異丙醇胺和N，N-二甲基乙醇胺的復(fù)配，兩者的復(fù)配重量比為 1 1. 5 2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水-乙二醇抗燃液壓液，其特征在于金屬鈍化劑為甲基苯 并三氮唑或1，2，4-三氮唑或3-氨基-1，2，4-三氮唑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水-乙二醇抗燃液壓液，其組分及重量百分比為水37-42％、乙二醇或二乙二醇余量、水溶性聚醚類增粘劑12-15％、含硫的極壓抗磨劑0.1-0.2％、由癸酸或癸酸與辛酸的復(fù)配構(gòu)成的抗磨劑1.0-3.0％、至少一種胺型防銹劑1.5-3.0％、金屬鈍化劑0.1-0.3％、乙二胺四乙酸二鈉0.01-0.02％、苯甲酸0.005-0.02％、消泡劑0.002-0.005％；本發(fā)明的特點(diǎn)是產(chǎn)品的高壓抗磨性能強(qiáng)，在高壓工況條件下仍具有良好的潤滑性能，通過試驗(yàn)壓力為14MPa的Vickers 104C葉片泵臺(tái)架試驗(yàn)(ASTM D7043)驗(yàn)證葉片泵磨損小于100mg。
文檔編號(hào)C10N40/08GK102086422SQ20091024207
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者劉慶國, 吳福麗, 孫旭日, 李春誠, 李韶輝, 梁德君, 王春曉, 王輝, 鄭東東, 郝玉杰, 黃東升 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司