CN102161929A - 环保型全合成支架液压液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型全合成支架液压液，由有机胺、有机一元羧酸、有机二元羧酸、聚合酸、碱、缓蚀剂、消泡剂和水组成，所述的有机胺在液压液中的质量百分比为5～8％，所述的有机一元羧酸在液压液中的质量百分比为2～5％，所述的有机二元羧酸在液压液中的质量百分比为1～3％，所述的聚合酸在液压液中的质量百分比为8～13％，所述的碱在液压液中的质量百分比为0.5～1％，所述的缓蚀剂在液压液中的质量百分比为0.1～0.3％，所述的消泡剂在液压液中的质量百分比为0.1～0.3％，余量为水。本发明还提供了上述的这种环保型全合成支架液压液的制备方法。本发明的液压液不含矿物油，采用聚合物、有机酸等材料，生物降解性好，对环境影响小。
Description
技术领域：
本发明涉及有机化学领域，尤其涉及一种液压液，具体来说是一种矿山液压支架(柱)用的环保型全合成型液压液及其制备方法。
背景技术：
液压支架是综采设备的重要组成部分，它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。液压支架与采矿机配套使用，实现采矿综合机械化，解决机械化采矿工作中顶板管理落后于采矿工作的矛盾，进一步改善和提高采矿和运输设备的效能，减轻采矿工人的劳动强度，最大限度保障采矿工人的生命安全。
近年来，我国液压支架的研制工作发展很快，从基本上依靠进口，发展到自行设计、自行制造，而品种繁多、功能齐全、质量可靠。而与之配套的液压支架液压液却呈现以下态势：国外多数采用性能较好的乳化液和全合成水基液压液，在国内仅见过配套的德国FUCHS液压支架液产品；而国内液压支架液性能良莠不分，大多为低价质劣的乳化液；而质优价廉的全合成液压液几乎不被采用，且这些所谓的液压支架液生产厂家大多不具备资质、不按标准进行生产，存在不利于矿山安全生产的隐患，同时不利于地区环保和节能减排。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种环保型全合成支架液压液，所述的这种环保型全合成支架液压液要解决现有技术中的液压液有毒、生物降解性能不高，同时不利于环保的技术问题。
本发明的这种环保型全合成支架液压液，由有机胺、有机一元羧酸、有机二元羧酸、聚合酸、碱、缓蚀剂、消泡剂和水组成，其中，所述的有机胺在液压液中的质量百分比为5～8％，所述的有机一元羧酸在液压液中的质量百分比为2～5％，所述的有机二元羧酸在液压液中的质量百分比为1～3％，所述的聚合酸在液压液中的质量百分比为8～13％，所述的碱在液压液中的质量百分比为0.5～1％，所述的缓蚀剂在液压液中的质量百分比为0.1～0.3％，所述的消泡剂在液压液中的质量百分比为0.1～0.3％，余量为水。
进一步的，所述的有机胺为醇胺。
进一步的，所述的有机一元羧酸选自十八烯酸。
进一步的，所述的有机二元羧酸选自十二碳二元酸。
进一步的，所述的聚合酸选自四聚蓖麻油酸。
进一步的，所述的碱选自氢氧化钾、或者氢氧化钠、或者氢氧化钙。
进一步的，所述的缓蚀剂选自苯并三氮唑。
进一步的，所述的消泡剂选自硅油、或者聚醚。
进一步的，所述的消泡剂在液压液中的质量百分比为0.2％。
进一步的，本发明还提供了制备上述环保型全合成支架液压液的方法，所述的制备方法包括一个按照质量百分比称重各物质的步骤，包括一个在常压下，将有机胺、有机一元羧酸、有机二元羧酸加入调配釜中的步骤，在调配釜中，搅拌升温至80～100℃，反应液透明后，趁热加入缓蚀剂溶解均匀，然后在搅拌下依次加入质量百分比为全部水的8～20％的水、聚合酸、碱并继续搅拌均匀，再加入消泡剂和余量水，搅拌30～50min，直至产品混合均匀，放料、80～100目筛网过滤。
本发明的工作原理是：采用生物发酵的有机一元羧酸和二元羧酸，以及经有机合成的聚合酸作为主剂，利用有机胺通过碱中和反应，合成满足液压介质工况要求的环保型支架液压液，利用钙皂/镁皂(四聚蓖麻油酸)的分散技术，提升产品的抗硬水性，满足野外使用的水质，利用有机合成的羧酸衍生物(十二碳二元酸、十八烯酸与醇胺的反应产物)代替传统的矿物油改善产品的润滑性，以满足液压系统的润滑要求，利用有机型缓蚀技术解决液压系统及其部件的抗腐蚀和防锈要求。
本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明的环保型全合成支架液压液具有以下优点：
1)不含矿物油，采用聚合物、有机酸等材料，生物降解性好，对环境影响更小；
2)更强的稀释液稳定性，稀释液长期使用无沉淀和析出物，不会对管线、阀门造成堵塞；
3)更强的水质适应性(抗硬水)，几乎适应各种野外水质；
4)更好非金属材料适应性，对密封材料的影响降低到最小；
5)不含乙二醇、亚硝酸盐、磷等有毒有害品；
6)保持原有乳化液的润滑性，泵体、阀门磨损与乳化液相当。
具体实施方式：
实施例1
本发明提供了一种环保型全合成支架液压液，由有机胺、有机一元羧酸、有机二元羧酸、聚合酸、碱、缓蚀剂、消泡剂和水组成，其中，所述的有机胺在液压液中的质量百分比为5～8％，所述的有机一元羧酸在液压液中的质量百分比为2～5％，所述的有机二元羧酸在液压液中的质量百分比为1～3％，所述的聚合酸在液压液中的质量百分比为8～13％，所述的碱在液压液中的质量百分比为0.5～1％，所述的缓蚀剂在液压液中的质量百分比为0.1～0.3％，所述的消泡剂在液压液中的质量百分比为0.1～0.3％，余量为水。
进一步的，所述的有机胺为醇胺。
进一步的，所述的有机一元羧酸选自十八烯酸。
进一步的，所述的有机二元羧酸选自十二碳二元酸。
进一步的，所述的聚合酸选自四聚蓖麻油酸。
进一步的，所述的碱选自氢氧化钾、或者氢氧化钠、或者氢氧化钙。
进一步的，所述的缓蚀剂选自苯并三氮唑。
进一步的，所述的消泡剂选自硅油、或者聚醚。
进一步的，所述的消泡剂在液压液中的质量百分比为0.2％。
本发明还提供了上述的这种环保型全合成支架液压液的制备方法，包括一个按照质量百分比称重各物质的步骤，包括一个在常压下，将有机胺、有机一元羧酸、有机二元羧酸加入调配釜中的步骤，在调配釜中，搅拌升温至80～100℃，反应液透明后，趁热加入苯并三氮唑溶解均匀，然后在搅拌下依次加入占所有的水的质量8～20％的水、聚合酸、碱、继续搅拌均匀，再加入消泡剂和余量水，搅拌30～50min，直至产品混合均匀，放料、80～100目筛网过滤。
实施例2
本发明提供了一种环保型全合成支架液压液，由醇胺、有机一元羧酸、有机二元羧酸、聚合酸、氢氧化钾、苯并三氮唑、消泡剂和水组成，其中，所述的醇胺在液压液中的质量百分比为8％，所述的有机一元羧酸在液压液中的质量百分比为5％，所述的有机二元羧酸在液压液中的质量百分比为1％，所述的聚合酸在液压液中的质量百分比为8％，所述的氢氧化钾在液压液中的质量百分比为1％，所述的苯并三氮唑在液压液中的质量百分比为0.1％，所述的消泡剂在液压液中的质量百分比为0.11％，余量为水。
本发明还提供了上述的这种环保型全合成支架液压液的制备方法，包括一个按照质量百分比称重各物质的步骤，包括一个在常压下，将醇胺、有机一元羧酸、有机二元羧酸加入调配釜中的步骤，在调配釜中，搅拌升温至80～100℃，反应液透明后，趁热加入苯并三氮唑溶解均匀，然后在搅拌下依次加入占所有的水的质量8～20％的水、聚合酸、碱、继续搅拌均匀，再加入消泡剂和余量水，搅拌30～50min，直至产品混合均匀，放料、80～100目筛网过滤。
将上述制得的产品进行抽样检测，各项指标均符合MT76～2002、GB/T6144～85标准，检测结果如下表：
本发明的有益效果在于：首先，该产品不采用矿物油、乙二醇、聚醚等石油制品，充分体现了节能；其次，由于该产品属全合成，储存和使用稳定性极好，处于完全稳定状态，使用周期长减少了排放，并能提高整个支撑掩护系统的安全可靠性；第三，因采用了可生物降解的有机羧酸，BOD、COD值相对较低，对环境的影响很小；最后，我国高性能液压支架基本依赖进口，液压介质的国产化和升级换代，将会对整个产业产生巨大的影响，经济效益相当明显。
Claims (10)
1.一种环保型全合成支架液压液，其特征在于：所述的液压液由有机胺、有机一元羧酸、有机二元羧酸、聚合酸、碱、缓蚀剂、消泡剂和水组成，其中，所述的有机胺在液压液中的质量百分比为5～8％，所述的有机一元羧酸在液压液中的质量百分比为2～5％，所述的有机二元羧酸在液压液中的质量百分比为1～3％，所述的聚合酸在液压液中的质量百分比为8～13％，所述的碱在液压液中的质量百分比为0.5～1％，所述的缓蚀剂在液压液中的质量百分比为0.1～0.3％，所述的消泡剂在液压液中的质量百分比为0.1～0.3％，余量为水。
2.如权利要求1所述的环保型全合成支架液压液，其特征在于：所述的有机胺为醇胺。
3.如权利要求1所述的环保型全合成支架液压液，其特征在于：所述的有机一元羧酸选自十八烯酸。
4.如权利要求1所述的环保型全合成支架液压液，其特征在于：所述的有机二元羧酸选自十二碳二元酸。
5.如权利要求1所述的环保型全合成支架液压液，其特征在于：所述的聚合酸选自四聚蓖麻油酸。
6.如权利要求1所述的环保型全合成支架液压液，其特征在于：所述的碱选自氢氧化钾、或者氢氧化钠、或者氢氧化钙。
7.如权利要求1所述的环保型全合成支架液压液，其特征在于：所述的缓蚀剂选自苯并三氮唑。
8.如权利要求1所述的环保型全合成支架液压液，其特征在于：所述的消泡剂选自硅油、或聚醚。
9.如权利要求1所述的环保型全合成支架液压液，其特征在于：所述的消泡剂在液压液中的质量百分比为0.2％。
10.一种制备权利要求1所述的环保型全合成支架液压液的方法，其特征在于：所述的制备方法包括一个按照质量百分比称重各物质的步骤，包括一个在常压下将有机胺、有机一元羧酸、有机二元羧酸加入调配釜中的步骤，其中，在所述的调配釜中搅拌升温至80～100℃，反应液透明后，趁热加入缓蚀剂溶解均匀，然后在搅拌下依次加入质量百分比为全部水的8～20％的水、聚合酸、碱并继续搅拌均匀，再加入消泡剂和余量水，搅拌30～50min，直至产品混合均匀，放料、80～100目筛网过滤。
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