CN101326272B - 液压流体组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种主要包含烷基苯的液压流体组合物。除烷基苯以外,所述组合物还包含抗氧化剂、消泡剂、倾点下降剂、缓蚀剂和洗涤剂-分散剂添加剂、特压添加剂以及润滑添加剂。本发明还提供一种包括下列步骤的方法:(I)从基础原料中除去不溶性物质;(II)通过真空蒸馏和共混特制所述基础原料;(IV)通过吸附除去被氧化的物质;(V)添加性能添加剂并且将混合物均匀化。本发明的产品具有作为通用液压流体的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压流体组合物及其制备方法。本发明具体涉及主要包含烷基苯的液压流体组合物。除烷基苯以外,所述组合物还包含抗氧化剂、特压添加剂、消泡剂、倾点下降剂、缓蚀剂、洗涤剂-分散剂添加剂和润滑添加剂,根据该组合物,它产生较低量的污染。本发明的产品具有作为真空泵和固定设备中的通用液压流体的应用。
背景技术
液压油是在从齿轮泵到轴向活塞泵,再到重型农用和工业设备的许多应用中使用的工业润滑剂。即使在极端温度下,所有液压油也应该使组件免于过度磨损和维修费用。劣化可能由各种因素引起。生锈是困扰在发动机、传输和液压系统中的小部件的一个共同问题。该问题通常起因于在系统中的过量水蒸汽的存在。氧化和泡沫累积是随时间累积并且影响液压系统的性能的其它问题。对于最佳的工作,液压流体必须相对不可压缩的,并且必须容易流动。另外,它应该提供给移动部件足够的润滑性、在预期的使用条件下的稳定性、与用于构建液压系统的材料的相容性,并且流体应该具有防止系统组件与可能进入系统的材料起化学反应的能力。最后,它们应该对环境具有最小的影响。
液压油用作在液压系统中的电力传输介质。最普遍使用的流体是石油、合成润滑剂、油-水乳液和水-二醇混合物。对液压流体的主要要求是适当的粘度、高粘度指数、耐磨损保护、良好的氧化稳定性、适当的倾点、良好的破乳化性、防锈性、抗起泡性以及与密封材料的相容性。在需要额外的润滑保护的小型、高压和高容量泵中频繁使用耐磨损油。在需要耐火性之处,使用某些合成润滑剂和含水流体。合成润滑剂还在极端温度条件下使用。
标准弹性体的下列特性是理想的:在使用过程中的体积只有很小的变 化;足够的抗氧化性;对于一些应用情况具有足够的破乳化能力;足够的剪切稳定性;在使用聚合物粘度指数改良剂时的粘度-温度行为,因要由夏季和冬季作业引起的油变化变得多余;足够低的粘度-温度行为;以及最小的特性变化。现在,各种产品的污染和环境方面已经变成重要的问题。作为泄漏、扔弃、排放、溢出或疏忽的处理的后果,未受控制的润滑剂损失可能通过与大自然(生物体、土壤、生活水等)直接接触而危及环境。在过去25年中,数个国家和主要的工业已经进行了大量的努力,以开发和找到对我们宝贵的环境具有较少的负面影响的越来越环境友好-无毒性的产品和技术。
在用于制备液压油的现有技术中,通常使用矿物油或具有合成流体的矿物油或复杂的脂肪酸酯。焦点在于使用这种油基来提高性能。
可以参考美国专利5,360,565 Junga,1994年11月1日,Petro-Lube,Inc.(Whitemore Lake,MI)Hydranlic oil(液压油)。描述了改进的耐磨损、高压液压油,所述液压油基本上不含锌或磷。该液压油抗腐蚀和氧化以及提供耐磨损、抗熔接(anti-weld)以及破乳化性能。这种改进的液压油含有(1)石油烃油;(2)二元酸和一元酸的酯;(3)丁基化酚;(4)酚;(5)硫化脂肪油;(6)脂肪酸;以及(7)硫清除剂。这种液压油具有降低生成油渣的趋向,因此寿命提高。(使用矿物油)
可以参考美国专利6,300,292 Konishi等,2001年10月9日,NipponMitsubishi Oil Corporation(Tokyo,JP)Hydranllic oil composition(液压油组合物)。该液压油组合物在氧化稳定性、润滑性能和生物降解性方面是优异的;包含作为基础油的植物油以及一种酚抗氧化剂、胺抗氧化剂以及二硫代磷酸锌抗氧化剂。(使用可食用的植物油)
可以参考美国专利6,436,883,Nieh,2002年8月20日,HuntsmanPetrochemical Corporation(Austin,TX)Hydraulic and gear lubricant(液压和齿轮润滑剂)。在此提供的是可用于液压流体和齿轮油配剂的功能流体组合物。根据该发明的配剂包含主要量的至少一种聚氧化烯二醇,所述聚氧化烯二醇由醇在包含大量的环氧乙烷的烯化氧混合物的存在下的加成聚合得到的。根据该发明的流体表现出合适的润滑性和稳定性的特性,并且通常溶解于水至这样的程度:足以消除在与进入其内的根据该发明的流体 接触的水体的表面上形成光泽(sheen)。(使用聚乙二醇)
可以参考美国专利5,366,658,Hoppe等,1994年11月22日,HulsAktiengesellschaft(Marl,DE)Use of polymethylalkanes as biodegradablebase oils in lubricants and functional fluids(聚甲基烷烃作为在润滑剂和功能流体中的可生物降解基础油的应用)。该发明涉及聚甲基烷烃作为用于润滑剂和功能流体的可生物降解基础油的应用,所述聚甲基烷烃具有末端甲基和亚甲基以及亚乙基,其中总C原子数n+2 m+2是20至100,并且甲基和亚甲基与亚乙基的比率为3至20∶1,并且亚乙基总是被至少一个亚甲基隔开的。在各种情况下,通过特别是根据P 41 19 332.6的α,ω-二烯烃的低聚或者通过乙烯/丙烷共聚物的热解,以及随后氢化,获得适合的聚甲基烷烃。聚甲基烷烃可以与常规的添加剂和其它降解性或非降解性基础油组合。(使用聚甲基烷烃)
可以参考美国专利4,783,274(Jokinen等,1988年11月8日),其涉及无水油性润滑剂,所述润滑剂基于代替矿物润滑剂油的植物油,并且包含作为其主要组分的甘油三酯,所述甘油三酯是饱和和/或不饱和的直链C10 至C22脂肪酸和甘油的酯。该润滑剂的特征在于其包含至少70重量%的甘油三酯,该甘油三酯的碘值是至少50,并且不大于125,并且其粘度指数是至少190。作为其基本组分,代替所述甘油三酯或者随同所述甘油三酯一起的是,润滑剂油还可以包含通过所述甘油三酯或者相应的甘油三酯的热聚合而制备的聚合物。作为添加剂,润滑剂油可以包含溶剂、脂肪酸衍生物,特别是它们的金属盐,有机或无机、天然或合成聚合物,以及通常的润滑剂用添加剂。(使用可食用的植物油)
可以参考美国专利5,538,654(Lawate等,1996年7月23日),其描述了一种食品级润滑剂组合物,该润滑剂组合物有利于作为食品服务行业中的设备用的液压油、齿轮油和压缩机油。这种组合物包含(A)较大量的基因改性的植物油以及(B)较小量的性能添加剂。在其它实施方案中,组合物包含(C)磷化合物或者(D)非基因改性的植物油。(使用可食用植物油)
可以参考美国专利5,580,482(Chassan等,1996年12月3日)。润滑剂组合物对热和氧气的有害作用稳定,所述组合物包含甘油三酯油或者作为其中在醇部分或酸部分中存在不饱和的酯的油,以及有效稳定量的N,N- 双取代的氨基甲基-1,2,4-三唑或N,N-双取代的氨基甲基苯并三唑,以及十二碳烯琥珀酸的高级烷基取代的酰胺。(使用具有添加剂的可食用植物油)
可以参考美国专利5,888,947(Lambert等,1999年3月30日)。组合物具有三种主要组分:基础油,含有羟基脂肪酸的油源以及含有植物或动物蜡的油源。在该参考文献中使用的基础油必须主要由三甘油(甘油三酯)和一甘油以及二甘油(甘油酯)以及游离脂肪酸组成。该组合物进一步由植物油组成,其中甘油包含羟基脂肪酸,优选占油的5%至20%。第三主要组分是组成以体积计为5%至10%的油添加剂的蜡。可以将另外的衍生自动物或植物化合物的合成仿制品或天然产品加入,直至5%的组成体积。(使用二醇脂肪酸酯和脂肪)
由本发明的发明人提交的专利公开了在各种润滑剂中用作洗涤剂-分散剂-防锈添加剂的重烷基苯碱土金属磺酸盐的用途(转让给CSIR的A.K.Singh等的专利申请IPA1306/DEL/1998和1307/DEL/1998)。烷基苯是单、双和多取代的烷基芳香烃,所述芳香烃具有一个苯芳族环或甲苯芳族环以及含1至15个、优选10至15个碳原子的直链或支链的链烷烃链,优选一烷基苯和二烷基苯。烷基苯是在下列化合物的制备中以副产物的形式制备的:(1)在洗涤剂工业中的直链烷基苯(LAB);(2)在催化重整装置中制备的重芳香烃;以及(3)石脑油或气体蒸汽裂化器液体产物。烷基苯由取代的苯组成,并且在烷基苯中没有聚-芳香烃/稠环或烯烃族化合物存在。它可以用作润滑剂的矿物基础原料的替代品。它降低润滑剂的危害可能性。它提供需要的性能,如良好的液压性能、润滑性、负荷传输性、稳定性、耐腐蚀性以及更高的环境友好性。
需要开发新型的液压流体组合物,所述液压流体组合物没有通常在矿物油中发现的有害多核芳香烃并且产生较少的污染。这些目的必须得到满足,同时满足严格的性能标准,例如,良好的润滑性、载荷传输性、稳定性和耐腐蚀性。
发明目的
本发明的主要目的是提供一种液压流体组合物及其制备方法,所述液压流体组合物消除了如上详述的缺点。
本发明的另一个目的是从基于烷基苯的替代源提供一种用于液压流体的组合物和方法,所述烷基苯由各种石化或精炼设备废物流如来自LAB设备的重烷基化物、来自催化重整装置或蒸汽裂化设备的高级芳香烃(aromatic)获得。
本发明的又一个目的是避免使用多核芳族烃,即矿物油的一种组分,并且减小液压流体配剂的污染可能性。
本发明的再一个目的是提供使用矿物、植物和合成油以所有比例配制的液压流体的优异混溶性。
发明概述
因此,本发明提供一种液压流体组合物,所述液压流体组合物包含:
(i)在98.0-99.8重量%的范围的主要含碳原子C18至C22的特制重烷基苯的基本原料,
(ii)在0.006-0.05重量%的范围的抗氧化剂,
(iii)在0.005-0.05重量%的范围的特压添加剂,
(iv)在0.05-0.15重量%的范围的洗涤剂-分散剂,
(v)在0.01至1.0重量%的范围的消泡剂,
(vi)在0.01至1.0重量%的范围的倾点下降剂(pour point dispersant),
(vii)在0.10-0.03重量%的范围的缓蚀剂,
(viii)在0.005-0.05重量%的范围的润滑添加剂。
在本发明的实施方案中,获得的液压流体具有下列特性:
(i)在40℃的动态粘度在20-30cst的范围,
(ii)粘度指数100-110,
(iii)氧化稳定性合格(IP 48/97),
(iv)在95℃的旋转弹内氧化试验(ROBOT)为290-310min,
(v)闪点145-165℃,
(vi)倾点(-)30-40℃,
(vii)润滑性-摩擦系数约0.14-0.17μm,
(viii)磨斑直径(Wear Scarp Dia)(WSD)约0.43-0.46mm,
(ix)铜条腐蚀试验1A,
(x)泡沫试验ASTM D130合格,
(xi)总酸值<0.001mgKOH,
(xii)生物降解性40-50%。
在一个实施方案中,所用的重烷基苯是单、双和多取代的烷基芳香烃,所述烷基芳香烃具有一个苯芳族环以及含18至22个碳原子的直链或支链的链烷烃链。
在又一个实施方案中,所用的重烷基苯馏分(C18-22)是由在洗涤剂工业中制备直链烷基苯(LAB)的过程中所制备的一烷基苯和二烷基苯、在催化重整装置中制备的重烷基芳香烃以及石脑油或气体蒸汽裂化器液体产物或它们的混合物制备的。
在又一个实施方案中,所用的抗氧化剂选自2,4,6-三叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-正丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚或3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷基酯、季戊四醇基四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)膦酸-二-正十八烷基酯、2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)均三甲苯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯或受阻的哌啶羧酸、2,6-二羟基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷或双环受阻胺或二苯基胺或二萘基胺的酰化衍生物、苯基萘胺、N,N′-二苯基苯二胺或对-辛基二苯基胺、对,对-二辛基二苯基胺、N-苯基-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺、N-(对-十二烷基)苯基-2-萘胺、二-1-萘胺、二-2-萘胺、N-烷基吩噻嗪、亚氨基(双苄基)、6-(叔丁基)苯酚、2,6-二-(叔丁基)苯酚、4-甲基-2,6-二-(叔丁基)苯酚、4,4′-亚甲基双(-2,6-二-(叔丁基)苯酚)、甲基羟基氢化肉桂酰胺、吩噻嗪衍生物、烷基化的5-氨基四唑、二-叔丁基对氨基苯酚以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的特压添加剂选自硫化的印度楝树油、硫化的玛华油、二苄化二硫、硫化的十五烷基苯酚、硫代偶磷基月桂基油酸盐(thiophosphoro luryl oleate)、硫代偶磷基月桂基油酸盐的钼盐、二烷基二硫代磷酸锌、二苄基二硒酸盐(dibenzyl diselenate)、硒代偶磷基月桂基油 酸盐(selenophosphoro luryl oleate)、硒代偶磷基十五烷基苯酚、硫代偶磷基十五烷基苯酚钼以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的润滑添加剂选自磷酸辛酯、甲基羟基氢化肉桂酰胺以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的洗涤剂-分散剂选自烷基苯磺酸钙、烷基苯磺酸钠、五亚乙基六胺的四聚丙烯琥珀酰亚胺、膦酸辛酯以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的消泡剂选自硅油、聚乙烯醇、聚醚以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的倾点下降剂选自己二酸二乙基己酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸乙烯酯以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的缓蚀剂选自辛基1H苯并三唑、二叔丁基化1H-苯并三唑、没食子酸丙酯、聚氧化烯多羟基化合物、十八烷基胺、壬基苯酚乙氧化物、氢化十五烷基苯酚的苯酚钙、烷基苯磺酸镁以及它们的混合物。
本发明还提供一种用于制备液压流体组合物的方法,所述方法包括在300-400℃的范围的温度下,将直链烷基苯(LAB)或裂化器(crackers)的重烷基化物馏分在真空蒸馏下分馏,以获得需要的烷基苯馏分,所述烷基苯具有碳原子C18至C22以及在约40℃为20-30cst的范围的粘度;通过已知的方法从上述烷基馏分中除去氧化产物以获得基础原料;在50-90℃的范围的温度,在搅拌下混合下列组分以获得需要的润滑油组合物:98-99.8重量%的上述基础原料、在0.005-0.05重量%的范围的至少一种抗氧化剂、在0.005-0.05重量%的范围的至少一种特压添加剂、在0.05-0.15重量%的范围的至少一种洗涤剂-分散剂、在0.01至1.0重量%的范围的至少一种消泡剂、在0.01至1.0重量%的范围的至少一种倾点下降剂、在0.10-0.03重量%的范围的至少一种缓蚀剂以及在0.005-0.05重量%的范围的至少一种润滑添加剂。
在又一个实施方案中,所用的重烷基苯是单、双和多取代的烷基芳香烃,所述烷基芳香烃具有一个苯芳族环以及主要含碳原子C18至C22的直链或支链的链烷烃链。
在又一个实施方案中,所用的重烷基苯馏分(C18-22)是由在洗涤剂工业中的直链烷基苯(LAB)的制备过程中产生的一烷基苯和二烷基苯、在催化重整装置中制备的重烷基芳香烃以及石脑油或气体蒸汽裂化器液体产物或它们的混合物制备的。
在又一个实施方案中,所用的抗氧化剂选自2,4,6-三叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-正丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚或3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷基酯、季戊四醇基四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)膦酸二-正十八烷基酯、2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)均三甲苯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯或受阻的哌啶羧酸、2,6-二羟基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷或双环受阻胺或二苯基胺或二萘基胺的酰化衍生物、苯基萘胺、N,N′-二苯基苯二胺或对-辛基二苯基胺、对,对-二辛基二苯基胺、N-苯基-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺、N-(对-十二烷基)苯基-2-萘胺、二-1-萘胺、二-2-萘胺、N-烷基吩噻嗪、亚氨基(双苄基)、6-(叔丁基)苯酚、2,6-二-(叔丁基)苯酚、4-甲基-2,6-二-(叔丁基)苯酚、4,4′-亚甲基双(-2,6-二-(叔丁基)苯酚)、甲基羟基氢化肉桂酰胺、吩噻嗪衍生物、烷基化的5-氨基四唑、二-叔丁基对氨基苯酚以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的特压添加剂选自硫化的印度楝树油、硫化的玛华油、二苄化二硫、硫化的十五烷基苯酚、硫代偶磷基月桂基油酸盐、硫代偶磷基月桂基油酸盐的钼盐、二烷基二硫代磷酸锌、二苄基二硒酸盐、硒代偶磷基月桂基油酸盐、硒代偶磷基十五烷基苯酚、硫代偶磷基十五烷基苯酚钼以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的润滑添加剂选自磷酸辛酯、甲基羟基氢化肉桂酰胺以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的洗涤剂-分散剂选自烷基苯磺酸钙、烷基苯磺酸钠、五亚乙基六胺的四聚丙烯琥珀酰亚胺、膦酸辛酯以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的消泡剂选自硅油、聚乙烯醇、聚醚以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的倾点下降剂选自己二酸二乙基己酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸乙烯酯以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,所用的缓蚀剂选自辛基1H苯并三唑、二叔丁基化1H-苯并三唑、没食子酸丙酯、聚氧化烯多羟基化合物、十八烷基胺、壬基苯酚乙氧化物、氢化十五烷基苯酚的苯酚钙、烷基苯磺酸镁以及它们的混合物。
在又一个实施方案中,获得的润滑油组合物具有下列特征:
(i)在98.0-99.8重量%的范围的主要含碳原子C18至C22的特制重烷基苯的基础原料
(ii)在0.006-0.05重量%的范围的抗氧化剂
(iii)在0.005-0.05重量%的范围的特压添加剂
(iv)在0.05-0.15重量%的范围的洗涤剂-分散剂
(v)在0.01至1.0重量%的范围的消泡剂
(vi)在0.01至1.0重量%的范围的倾点下降剂,
(vii)在0.10-0.03重量%的范围的缓蚀剂
(viii)在0.005-0.05重量%的范围的润滑添加剂。
所述组合物明显是非毒性的,不含多核芳香烃,在20至60%的范围是可生物降解的,闪点为150至200℃,倾点小于(-)10℃,在40℃的运动粘度为20至30cst,粘度指数为90至120,氧化稳定性(RoBOT)为200至400min,TAN低于0.01mgKOH,铜腐蚀性低于1,并且能够代替常规的矿物润滑油。主要的优点是它减少石油的使用,成本比合成油低,与石油润滑剂相比,产品是更加可生物降解的,并且环境友好,由于更高的闪点和无毒性,因而使用安全。
液压流体的性能的比较
样品 编号 | 性能 | 美国专利 5360565 | Exxon Exxtrans 10W | 我们 的要 求 | 注释 |
要求 | 市场化 | 申请 | |||
1 | 在40℃的动态 粘度,厘沱 | 46 | 42 | 28 | 接近10W |
2 | 闪点,℃ | 204 | 202 | 160 | 略差,但是大于 140℃的要求 |
3 | 倾点,℃ | -12 | -33 | -38 | 更好 |
4 | 粘度指数 | 95 | 96 | 105 | 更好 |
5 | 性能测试 | 合格 | 合格 | 合格 | |
6 | 生物降解性% | 20-40 | 20-40 | 35-45 | 更好 |
7 | 多核芳香烃是 否存在 | 是 | 是 | 否 | 更好 |
下列实施例是作为说明给出的,因此不应当被解释成限制本发明的范围。
实施例1
重烷基化物的特制:通过真空蒸馏将商业化的重烷基化物,即洗涤剂级的直链烷基苯(LAB)的重废物馏分分馏。将全部烷基化物为70重量%的较重馏分取出用于基础原料制备。该烷基化物的典型性能是:
在15℃的密度,gm/ml | 0.8758 |
在40℃的动态粘度,cst | 26.75 |
粘度指数 | 95 |
在20℃的折射率 | 1.48426 |
倾点 | (-)37℃ |
分子量 | 433 5 |
在95℃的RoBOT氧化稳定性 | 200分钟 |
蒸馏范围 | 300至400℃ |
聚-芳香烃或烯烃化合物 | 可忽略 |
实施例2
烷基化物的特制:通过真空蒸馏将商业化的烷基化物,即来自裂化器单元的废物烷基苯分馏。将全部烷基化物为65重量%的较重馏分取出用于基础原料制备。该烷基化物的典型性能是:
在15℃的密度,gm/ml | 0.8703 |
在40℃的动态粘度,cst | 30.11 |
粘度指数 | 98 |
在20℃的折射率 | 1.48106 |
倾点 | (-)32℃ |
分子量 | 428 5 |
在95℃的RoBOT氧化稳定性 | 190分钟 |
蒸馏范围 | 300至410℃ |
聚-芳香烃或烯烃化合物 | 可忽略 |
实施例3
基础原料的制备
使特制的重烷基化物通过硅胶柱子以除去氧化产物,或者使用能吸收的粘土如漂白土,通过混合并且在80℃下充分搅拌50分钟以及通过G-4 烧结玻璃漏斗将其过滤而进行处理。该重烷基化物的典型物化特性是:
在100℃的动态粘度,cst | 4.705 |
在40℃的动态粘度cst | 26.62 |
粘度指数 | 104 |
氧化稳定性,IP 48/97 | 合格-粘度增加0.88% |
倾点 | (-)38℃ |
RoBOT试验95℃ | 250分钟 |
闪点 | 152℃ |
酸值,mg KOH | 0.005 |
聚-芳香烃或烯烃化合物 | 可忽略 |
实施例4
基础原料的制备
使来自裂化器单元的特制烷基化物通过硅胶柱子以除去氧化产物,或者使用能吸收的粘土如漂白土,通过混合并且在80℃下充分搅拌50分钟以及通过G-4烧结玻璃漏斗将其过滤而进行处理。该基础油的典型物化特性是:
在100℃的动态粘度,cst | 5.11 |
在40℃的动态粘度,cst | 30.03 |
粘度指数 | 109 |
氧化稳定性,IP 48/97 | 合格-粘度增加0.89% |
倾点 | (-)36℃ |
RoBOT试验95℃ | 210分钟 |
闪点 | 153℃ |
酸值,mg KOH | 0.005 |
聚-芳香烃或烯烃化合物 | 可忽略 |
实施例5
基础原料的制备
使来自裂化器单元和LAB设备的特制烷基化物通过硅胶柱子以除去氧化产物。将50重量%重烷基化物和50重量%来自裂化器单元的烷基化物混合并且在60℃充分搅拌50分钟。共混的基础油的典型物化特性是:
在100℃的动态粘度,cst | 5.12 |
在40℃的动态粘度,cst | 30.83 |
粘度指数 | 104 |
氧化稳定性,IP 48/97 | 合格-粘度增加0.9% |
倾点 | (-)38℃ |
RoBOT试验95℃ | 220分钟 |
闪点 | 150℃ |
酸值,mg KOH | 0.005 |
聚-芳香烃或烯烃化合物 | 可忽略 |
实施例6
由基础原料制备润滑油
将基础原料与下列添加剂共混:按基础油计,200ppm的作为高温抗氧化剂的辛基5氨基四唑;200ppm的作为特压(EP)添加剂的二苄化二硫;200ppm的作为特压添加剂的硫化印度楝树油;80ppm的作为低温抗氧化剂-润滑添加剂的甲基羟基氢化肉桂酰胺;100ppm的作为洗涤剂-分散剂的五亚乙基六胺十二烷基琥珀酰亚胺;浓度为150ppm作为消泡剂-倾点降低剂的硅氧烷聚合物油和碱值为500的作为缓蚀剂的HAB磺酸钙;以及5%的作为润滑性增强剂的米糠油的脂肪酸的乙基己酯。在搅拌的同时,掺杂在60℃下进行2小时。
实施例7
由基础原料制备润滑油
将基础原料与下列添加剂共混:按基础油计,100ppm的作为高温抗氧化剂的对-对-二辛基二苯基胺;200ppm的作为特压添加剂的二苄化二硒;200ppm的作为润滑添加剂的硫化米糠油;50ppm作为低温抗氧化剂-润滑 添加剂的二烷基二硫代磷酸锌;100ppm的作为洗涤剂-分散剂的膦酸辛酯;浓度为50ppm的作为消泡剂-倾点降低剂的聚丙烯酸乙烯酯和碱值为500的作为缓蚀剂的烷基苯并三唑;以及5%的作为润滑性增强剂的印度楝树油的氢化脂肪酸的乙基己酯。在搅拌的同时,掺杂在60℃下进行2小时。
实施例8
由基础原料制备润滑油
将基础原料与下列添加剂共混:按基础油计,100ppm的作为高温抗氧化剂的二叔丁基4-甲基苯酚;200ppm的作为特压添加剂的硫代偶磷基十五烷基苯酚钼;200ppm的作为共-特压添加剂的硫化氢化卡兰加油;150ppm的作为低温抗氧化剂-润滑添加剂的甲基羟基氢化肉桂酰胺;100ppm的作为洗涤剂-分散剂的五亚乙基六胺四聚丙烯琥珀酰亚胺;浓度为150ppm的作为消泡剂-倾点降低剂的聚甲基丙烯酸酯和作为缓蚀剂的膦酸辛酯;以及5%的作为烟雾减少剂和润滑性增强剂的卡兰加油的脂肪酸的乙基己酯。在搅拌的同时,掺杂在60℃下进行2小时。
实施例9
由基础原料制备润滑油
将基础原料与下列添加剂共混:按基础油计,200ppm的作为高温抗氧化剂的n-萘基2-苯基胺;200ppm的作为特压添加剂的硫代偶磷基月桂基油酸钼;200ppm的作为极压-润滑添加剂的二苄化二硒;250ppm的作为低温抗氧化剂-润滑添加剂的二烷基二硫代磷酸锌;200ppm的作为洗涤剂-分散剂的五亚乙基六胺四聚丙烯琥珀酰亚胺;浓度为150ppm的作为消泡剂-倾点降低剂的硅氧烷聚合物油和作为缓蚀剂的烷基1H苯并三唑;以及100ppm作为润滑性增强剂的磷酸辛酯。在搅拌的同时,掺杂在60℃下进行2小时。
实施例10
润滑油的表征和评价:按照ASTM或BIS方法分析并且评价配方,所述ASTM或BIS方法例如是ASTM D445/BIS-14234、P25/56-动态粘度 和粘度指数、ASTM D 92/BIS-P21/69-闪点、ASTM D1217/BIS-P16-相对密度、ASTM D130/BIS-P15-铜腐蚀、ASTM D97/BIS-P10-倾点、ASTMD874/BIS-P4-灰分硫酸化(Ash sulfated)、ASTM D 664/BIS-P1-TAN、ASTMD4377/BIS-P40-水、IP 280、306、307-氧化试验、ASTM D3711-翘起(cocking)试验。
实施例11
评价:估算的典型值是在40℃的粘度cst为28,粘度指数为105,闪点160℃,倾点(-)38℃,铜腐蚀性<1,总酸值0.001mgKOH,发泡试验合格,生物降解性45%,氧化稳定性(在95℃的RoBOT)300分钟,在20℃的密度0.881,润滑性-摩擦系数0.15μ,wsd 0.44mm。
本发明的主要优点在于液压流体组合物相当地可生物降解和环境友好,并且提供比矿物油基液压流体更好或相等的性能。
Claims (20)
1.一种液压流体组合物,其包含:
(i)在98.0-99.8重量%的范围特制重烷基苯的基础原料,其中所用的特制重烷基苯是通过在300-400℃的范围的温度下将直链烷基苯或裂化器的重烷基化物馏分在真空蒸馏下分馏而获得的单、双和多取代的烷基芳香烃,并且所述烷基芳香烃具有一个苯芳族环以及含18至22个碳原子的直链或支链的链烷烃链并且具有在40℃为20至30cst的范围的粘度,
(ii)在0.006-0.05重量%的范围的抗氧化剂,
(iii)在0.005-0.05重量%的范围的特压添加剂,
(iv)在0.05-0.15重量%的范围的洗涤剂-分散剂,
(v)在0.01至1.0重量%的范围的消泡剂,
(vi)在0.01至1.0重量%的范围的倾点下降剂,
(vii)在0.03-0.10重量%的范围的缓蚀剂,
(viii)在0.005-0.05重量%的范围的润滑添加剂。
2.如权利要求1所要求的液压流体组合物,其具有下列特性:
a)在40℃的动态粘度在20-30cst的范围,
b)粘度指数在100-110的范围,
c)根据IP 48/97的氧化稳定性合格,
d)在95℃的旋转弹内氧化试验在290-310min的范围内,
e)闪点在145-165℃的范围内,
f)倾点(-)30℃-40℃,
g)润滑性-摩擦系数在0.14-0.17μm的范围内,
h)磨斑直径在0.43-0.46mm的范围内,
i)铜条腐蚀试验1A,
j)泡沫试验合格,
k)总酸值<0.001mgKOH,
l)生物降解性在40-50%的范围内。
3.如权利要求1所要求的组合物,其中具有18至22个烷基碳原子的特制重烷基苯是由在洗涤剂工业中制备直链烷基苯的过程中所制备的一烷基苯和二烷基苯、在催化重整装置中制备的重烷基芳香烃以及石脑油或气体蒸汽裂化器液体产物或它们的混合物获得的。
4.如权利要求1所要求的组合物,其中所用的抗氧化剂选自2,4,6-三-叔丁基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-正丁基苯酚或3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷基酯、季戊四醇基四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)膦酸二-正十八烷基酯、2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)均三甲苯、三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、2,6-二羟基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷的酰化衍生物、N,N′-二苯基苯二胺或对-辛基二苯基胺、对,对-二辛基二苯基胺、N-苯基-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺、N-(对-十二烷基)苯基-2-萘胺、二-1-萘胺、二-2-萘胺、亚氨基(双苄基)、6-(叔丁基)苯酚、2,6-二-(叔丁基)苯酚、4-甲基-2,6-二-(叔丁基)苯酚、4,4′-亚甲基双(-2,6-二-(叔丁基)苯酚)、甲基羟基氢化肉桂酰胺、吩噻嗪衍生物、烷基化的5-氨基四唑、二-叔丁基对氨基苯酚以及它们的混合物。
5.如权利要求1所要求的组合物,其中所用的特压添加剂选自硫化的印度楝树油、硫化的玛华油、二苄化二硫、硫化的十五烷基苯酚、硫代偶磷基月桂基油酸盐、硫代偶磷基月桂基油酸盐的钼盐、二烷基二硫代磷酸锌、二苄基二硒酸盐、硒代偶磷基月桂基油酸盐、硒代偶磷基十五烷基苯酚、硫代偶磷基十五烷基苯酚钼以及它们的混合物。
6.如权利要求1所要求的组合物,其中所用的润滑添加剂选自磷酸辛酯、甲基羟基氢化肉桂酰胺以及它们的混合物。
7.如权利要求1所要求的组合物,其中所用的洗涤剂-分散剂选自烷基苯磺酸钙、烷基苯磺酸钠、五亚乙基六胺的四聚丙烯琥珀酰亚胺、膦酸辛酯以及它们的混合物。
8.如权利要求1所要求的组合物,其中所用的消泡剂选自硅油、聚乙烯醇、聚醚以及它们的混合物。
9.如权利要求1所要求的组合物,其中所用的倾点下降剂选自己二酸二乙基己酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸乙烯酯以及它们的混合物。
10.如权利要求1所要求的组合物,其中所用的缓蚀剂选自辛基1H苯并三唑、二叔丁基化1H-苯并三唑、没食子酸丙酯、聚氧化烯多羟基化合物、十八烷基胺、壬基苯酚乙氧化物、氢化十五烷基苯酚的苯酚钙、烷基苯磺酸镁以及它们的混合物。
11.一种用于制备根据权利要求1所述的液压流体组合物的方法,其中用于制备液压流体组合物的方法包括:在300-400℃的范围的温度下,将直链烷基苯或裂化器的重烷基化物馏分在真空蒸馏下分馏,以获得需要的烷基苯馏分,所述需要的烷基苯馏分是单、双和多取代的烷基芳香烃,并且所述烷基芳香烃具有一个苯芳族环以及具有18至22个碳原子的直链或支链的链烷烃链,并且所述需要的烷基苯馏分具有在40℃为20-30cst的范围的粘度;通过已知的方法从上述烷基苯馏分中除去氧化产物以获得基础原料;在50-90℃的范围的温度,在搅拌下混合下列组分以获得需要的液压流体组合物:98-99.8重量%的上述基础原料、在0.006-0.05重量%的范围的至少一种抗氧化剂、在0.005-0.05重量%的范围的至少一种特压添加剂、在0.05-0.15重量%的范围的至少一种洗涤剂-分散剂、在0.01至1.0重量%的范围的至少一种消泡剂、在0.01至1.0重量%的范围的至少一种倾点下降剂、在0.03-0.10重量%的范围的至少一种缓蚀剂以及在0.005-0.05重量%的范围的至少一种润滑添加剂。
12.如权利要求11所要求的方法,其中所用的具有18至22个烷基碳原子的烷基苯馏分是由在洗涤剂工业中的直链烷基苯的制备过程中所制备的一烷基苯和二烷基苯、在催化重整装置中制备的重烷基芳香烃以及石脑油或气体蒸汽裂化器液体产物、或它们的混合物获得的。
13.如权利要求11所要求的方法,其中所用的抗氧化剂选自2,4,6-三-叔丁基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-正丁基苯酚或3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷基酯、季戊四醇基四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)膦酸二-正十八烷基酯、2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)均三甲苯、三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、2,6-二羟基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷的酰化衍生物、N,N′-二苯基苯二胺或对-辛基二苯基胺、对,对-二辛基二苯基胺、N-苯基-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺、N-(对-十二烷基)苯基-2-萘胺、二-1-萘胺、二-2-萘胺、亚氨基(双苄基)、6-(叔丁基)苯酚、2,6-二-(叔丁基)苯酚、4-甲基-2,6-二-(叔丁基)苯酚、4,4′-亚甲基双(-2,6-二-(叔丁基)苯酚)、甲基羟基氢化肉桂酰胺、吩噻嗪衍生物、烷基化的5-氨基四唑、二-叔丁基对氨基苯酚以及它们的混合物。
14.如权利要求11所要求的方法,其中所用的特压添加剂选自硫化的印度楝树油、硫化的玛华油、二苄化二硫、硫化的十五烷基苯酚、硫代偶磷基月桂基油酸盐、硫代偶磷基月桂基油酸盐的钼盐、二烷基二硫代磷酸锌、二苄基二硒酸盐、硒代偶磷基月桂基油酸盐、硒代偶磷基十五烷基苯酚、硫代偶磷基十五烷基苯酚钼以及它们的混合物。
15.如权利要求11所要求的方法,其中所用的润滑添加剂选自磷酸辛酯、甲基羟基氢化肉桂酰胺以及它们的混合物。
16.如权利要求11所要求的方法,其中所用的洗涤剂-分散剂选自烷基苯磺酸钙、烷基苯磺酸钠、五亚乙基六胺的四聚丙烯琥珀酰亚胺、膦酸辛酯以及它们的混合物。
17.如权利要求11所要求的方法,其中所用的消泡剂选自硅油、聚乙烯醇、聚醚以及它们的混合物。
18.如权利要求11所要求的方法,其中所用的倾点下降剂选自己二酸二乙基己酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸乙烯酯以及它们的混合物。
19.如权利要求11所要求的方法,其中所用的缓蚀剂选自辛基1H苯并三唑、二叔丁基化1H-苯并三唑、没食子酸丙酯、聚氧化烯多羟基化合物、十八烷基胺、壬基苯酚乙氧化物、氢化十五烷基苯酚的苯酚钙、烷基苯磺酸镁以及它们的混合物。
20.如权利要求11所要求的方法,其中所获得的液压流体组合物具有下列特性:
(a)在40℃的动态粘度在20-30cst的范围,
(b)粘度指数在100-110的范围内,
(c)根据IP 48/97的氧化稳定性合格,
(d)在95℃的旋转弹内氧化试验在290-310min的范围内,
(e)闪点在145-165℃的范围内,
(f)倾点(-)30-40℃,
(g)润滑性-摩擦系数在0.14-0.17μm的范围内,
(h)磨斑直径在0.43-0.46mm的范围内,
(i)铜条腐蚀试验1A,
(j)泡沫试验合格,
(k)总酸值<0.001mgKOH,
(l)生物降解性在40-50%的范围内。
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