CN101029273B - 液压支架用液态浓缩物 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种液压传动介质，具体是一种液压支架用液态浓缩物，解决了现有技术中液压支架用的传统乳化油稳定性差、成本高、原料缺乏、环保性能低的问题。液压支架用液态浓缩物，由下列原料制成：水、磺酸钠、三乙醇胺、吐温-80、苯并三氮唑、乙二胺四乙酸二钠、OS-15、NaNO2、苯甲酸钠、抗泡剂。上述材料逐渐混合，并在一定温度下搅拌一定时间，加工得产品。本发明保持了原有乳化油的安全性、润滑性和防锈性等特点外，还彻底解决了乳化油析油、析皂、堵塞阀门等问题，又将各种阴离子和非离子表面活性剂用不同比例搭配，通过定向吸附，有序缔合，改变界面状态，找到最佳的HLB值(亲水亲油平衡值)，使液态浓缩物有较宽的乳化区和较高的乳化效率。

Description

液压支架用液态浓缩物
技术领域
本发明属于一种液压传动介质，具体是一种液压支架用液态浓缩物。
背景技术
液压支架用液态浓缩物主要用在液压支架中，作为传动介质。液压支架是综采机械化采煤生产的主要装备之一，它的支撑、升降、移动、推溜和过载保护等，都是借助压力液体在一定结构的管路和控制元件组成的系统中流动，来实现能量的传递和转换，这种压力液体通称为传动介质。
液压传动介质是液压系统中的重要组成部份，即使一种设计先进、制造精度相当高的液压设备，如不能正确选择和使用传动介质，也不能充分发挥设备的使用效率，甚至引起故障，使设备损坏、缩短使用寿命和造成事故。
液压传动介质随着液压技术的不断发展，种类日益增多，它有一个相当长的发展过程。最初是以水作为传动介质，水虽然具有安全、经济稳定，对人体无害等优点，但缺乏润滑性，粘度低，而且容易使金属锈蚀，之后采用石油基矿物油和加有各种添加剂的液压液。这些传动介质润滑性好，具有防锈性，弥补了使用水的不足，但在接近火源的地方易引起火灾，特别在煤矿，油的燃烧加速火势的蔓延，以及由此产生的浓烟和刺激性气体会妨碍营救工作的顺利进行，特别是现在液压系统工作压力大，从破裂油管喷出的液压油往往呈细雾状，只要遇上300～400℃热表面就会着火。
为了解决安全性问题，在七、八十年代开始使用乳化液特别是水包油型乳化液，以满足综采机械化采煤的需要。在具体使用过程中，也确实能够满足安全性、经济性、防锈性和润滑性以及对密封材料适应性等要求，但又出现了一个实际使用中的问题，即传统乳化油的主要乳化剂来源是动、植物脂肪酸，松香和环烷酸的钾、钠皂，这些乳化剂在液压支架内部运行时，常出现下列情况：
1、稳定性差。由于硬水和压力的作用，常常使可溶性钾、钠皂变成不易溶于液体中的粘稠物或析出皂，堵塞阀门、过滤网。
2、与环保要求相冲突。松香、石油酸等原料在皂化过程中会散发出异味，废液在井下处理会造成水质污染。
3、原料缺乏，价格高涨。一方面由于能源紧张，石油产品(包括环烷酸)价格随之水涨船高。另一方面，石化行业的技术发展迅速，随着加氢技术的不断发展和完善，传统的“水洗”法逐渐淘汰。因此在未来几年内，环烷酸这种副产品在各个炼厂的产品构成中也将消失。
因此，研制液压支架用液态浓缩物来代替传统乳化油势在必行。
发明内容
本发明为了解决现有技术中液压支架用的传统乳化油稳定性差、成本高、原料缺乏、环保性能低的问题，提供了一种液压支架用液态浓缩物。
本发明采用如下技术方案实现：液压支架用液态浓缩物，由下列重量比的原料制成：
  原材料名称   重量(份)
  水   30～45
  磺酸钠   10～15
  三乙醇胺   10～15
  吐温-80   10～13
  苯并三氮唑   1.0～5.0
  乙二胺四乙酸二钠   1.0～5.0
  OS-15   15～20
  NaNO<sub>2</sub>   13～18
  苯甲酸钠   1.0～1.5
  抗泡剂   0.1～0.5
本发明所述液压支架用液态浓缩物的加工方法如下：取上述重量比的原料，水、磺酸钠、NaNO2在80±5℃下加热搅拌110～130分钟，然后加入苯甲酸钠、乙二胺四乙酸二钠在60±5℃下搅拌30～40分钟，然后加入三乙醇胺、吐温-80继续保持60±5℃搅拌30～40分钟，然后加入苯并三氮唑、OS-15、抗泡剂继续保持60±5℃搅拌30～40分钟后下釜。
磺酸钠：主要用作乳化剂、防锈剂。棕红色粘稠液体，平均分子是在300～500，磺酸钠含量35～45％，矿物油含量45％，因较短侧链防锈性好，侧链较长者分散性较优，防锈性差。故侧链碳数在12～16之间，HLB值12为最佳。
OS-15：主要用作非离子表面活性剂。环烷乙烷分子数为15，如果环氧乙烷分子数少，则极性弱，水溶性差，在本配方中OS-15的HLB值应为15，浊点≥95℃。
抗泡剂可以是各种规格种类的产品，如SPG-10消泡剂，3号水溶性消泡剂，只需对泡沫的产生有明显抑制作用。
其它原材料如三乙醇胺、吐温-80、苯并三氮唑、乙二胺四乙酸二钠、NaNO2、苯甲酸钠等原材料在配方中都作为防锈剂，乙二胺四乙酸二钠在本配方中作为抗硬水剂，其物理化学状态都为公知的，是可以从目前市场上购买而得的，可按相应国家标准和行业标准查阅、验收。
液压支架用液态浓缩物的执行标准为MT76-2002标准。其性能检测表见表1。
表1：液压支架用液态浓缩物性能检测表
标准号：Q/YY.Z.04.813-2001
备注：试验方法中空白处参考MT76-2002标准中规定的方法检测。
本发明相比现有技术除了保持了原有乳化油的安全性、润滑性和防锈性等特点外，还彻底解决了乳化油析油、析皂、堵塞阀门等问题，既原料广泛，结构简单，又在性能方面取得了新的突破，将各种阴离子和非离子表面活性剂用不同比例搭配，通过定向吸附，有序缔合，改变界面状态，找到最佳的HLB值(亲水亲油平衡值)，使液态浓缩物有较宽的乳化区和较高的乳化效率。
附图说明
图1为本发明所述液压支架用液态浓缩物加工方法的工艺流程图
图中：1-水，2-磺酸钠，3-三乙醇胺，4-吐温-80，5-苯并三氮唑，6-乙二胺四乙酸二钠，7-OS-15，8-NaNO2，9-苯甲酸钠，10-抗泡剂
具体实施方式
实施例是用来说明本发明的，而不是对其作任何限制。
实施例1：
液压支架用液态浓缩物，取下列重量的原料加工：
  原材料名称   重量(单位：kg)
  水   30
  磺酸钠   15
  三乙醇胺   10
  吐温-80   10
  苯并三氮唑   1.0
  乙二胺四乙酸二钠   5.0
  OS-15   20
  NaNO<sub>2</sub>   13
  苯甲酸钠   1.0
  SPG-10消泡剂   0.1
取上述重量比的原料，水、磺酸钠、NaNO2在75℃下加热搅拌110分钟，然后加入苯甲酸钠、乙二胺四乙酸二钠在60℃下搅拌35分钟，然后加入三乙醇胺、吐温-80继续保持60℃搅拌35分钟，然后加入苯并三氮唑、OS-15、抗泡剂继续保持60℃搅拌35分钟后下釜。
实施例2：
液压支架用液态浓缩物，取下列重量的原料加工：
  原材料名称   重量(单位：kg)
  水   39
  磺酸钠   10
  原材料名称   重量(单位：kg)
  三乙醇胺   15
  吐温-80   11.5
  苯并三氮唑   3.0
  乙二胺四乙酸二钠   1.0
  OS-15   16
  NaNO<sub>2</sub>   18
  苯甲酸钠   1.3
  3号水溶性消泡剂   0.3
取上述重量比的原料，水、磺酸钠、NaNO2在85℃下加热搅拌130分钟，然后加入苯甲酸钠、乙二胺四乙酸二钠在65℃下搅拌40分钟，然后加入三乙醇胺、吐温-80继续保持65℃搅拌40分钟，然后加入苯并三氮唑、OS-15、抗泡剂继续保持65℃搅拌40分钟后下釜。
实施例3：
液压支架用液态浓缩物，取下列重量的原料加工：
  原材料名称   重量(单位：kg)
  水   45
  磺酸钠   13
  三乙醇胺   13
  吐温-80   13
  苯并三氮唑   3.3
  乙二胺四乙酸二钠   5.0
  OS-15   15
  NaNO<sub>2</sub>   15.5
  苯甲酸钠   1.5
  SPG-10消泡剂   0.5
取上述重量比的原料，水、磺酸钠、NaNO2在80℃下加热搅拌120分钟，然后加入苯甲酸钠、乙二胺四乙酸二钠在55℃下搅拌30分钟，然后加入三乙醇胺、吐温-80继续保持55℃搅拌30分钟，然后加入苯并三氮唑、OS-15、抗泡剂继续保持55℃搅拌30分钟后下釜。
实施例4：
液压支架用液态浓缩物，取下列重量的原料加工：
  原材料名称   重量(单位：kg)
  水   42
  磺酸钠   14
  三乙醇胺   11
  吐温-80   12.8
  苯并三氮唑   1.9
  乙二胺四乙酸二钠   4.3
  OS-15   19
  NaNO<sub>2</sub>   14
  苯甲酸钠   1.1
  3号水溶性消泡剂   0.4
取上述重量比的原料，水、磺酸钠、NaNO2在78℃下加热搅拌115分钟，然后加入苯甲酸钠、乙二胺四乙酸二钠在62℃下搅拌36分钟，然后加入三乙醇胺、吐温-80继续保持58℃搅拌32分钟，然后加入苯并三氮唑、OS-15、抗泡剂继续保持63℃搅拌33分钟后下釜。
实施例5：
液压支架用液态浓缩物，取下列重量的原料加工：
  原材料名称   重量(单位：kg)
  水   31
  磺酸钠   11.2
  三乙醇胺   14.5
  吐温-80   11.3
  原材料名称   重量(单位：kg)
  苯并三氮唑   4.6
  乙二胺四乙酸二钠   1.3
  OS-15   16.5
  NaNO<sub>2</sub>   17
  苯甲酸钠   1.45
  SPG-10消泡剂   0.2
取上述重量比的原料，水、磺酸钠、NaNO2在83℃下加热搅拌125分钟，然后加入苯甲酸钠、乙二胺四乙酸二钠在57℃下搅拌33分钟，然后加入三乙醇胺、吐温-80继续保持63℃搅拌37分钟，然后加入苯并三氮唑、OS-15、抗泡剂继续保持56℃搅拌38分钟后下釜。

Claims (2)

1.一种液压支架用液态浓缩物，由下列重量比的原料制成：水30～45份，磺酸钠10～15份，三乙醇胺10～15份，吐温-80 10～13份，苯并三氮唑1.0～5.0份，乙二胺四乙酸二钠1.0～5.0份，OS-15 15～20份，NaNO2 13～18份，苯甲酸钠1.0～1.5份，抗泡剂0.1～0.5份。
2.一种加工如权利要求1所述的液压支架用液态浓缩物的方法，取上述重量比的原料，水、磺酸钠、NaNO2在80±5℃下加热搅拌110～130分钟，然后加入苯甲酸钠、乙二胺四乙酸二钠在60±5℃下搅拌30～40分钟，然后加入三乙醇胺、吐温-80继续保持60±5℃搅拌30～40分钟，然后加入苯并三氮唑、OS-15、抗泡剂继续保持60±5℃搅拌30～40分钟后下釜。
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