CN103320209B - 一种水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂及其制备方法，由本发明的复合剂制备的水-乙二醇抗燃液压液具有优良的抗燃性、耐磨性、抗泡能力和防腐蚀性，同时还具有较好的粘度指数和润滑性，综合性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及一种水基抗燃液压液用的复合剂及其制备方法，具体地说是一种水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂及其制备方法。
背景技术
水-乙二醇抗燃液压液是由水、乙二醇、增稠剂、油性剂、防锈剂等多种专用添加剂配制而成的，它具有较好的抗燃性、适宜的润滑性能和稳定性，被冶金、机械、矿山、军工等行业所普遍采用，如冶金行业的连铸系统，各类采矿热炉及有色铸锻系统，化工行业的高温反应釜及建材行业各类高温窑炉等，这些设备的液压系统工作在火焰、高温或熔融金属附近，很容易因液压液外泄而引起火灾；目前使用的抗燃液压液，由于各组分及其含量以及制备方法都不是太理想，因此抗燃、抗磨、防锈、抗泡等性能都不能达到工业设备整体要求。
CN102010782A公开了一种抗燃液压液组合物及其制备方法，该组合物包括水、乙二醇、聚醚型增稠剂，PH稳定剂，其中PH稳定剂由具有防锈和防腐蚀作用的脂肪酸胺和苯并三氮唑组成，但是该组合物缺少能提高油性润滑和抗磨性能的添加剂，使得其耐磨能力差，最大无卡咬负荷值不高。
CN1367231A公开了一种由增粘剂聚醚、润滑剂辛酸、防锈剂二乙醇胺和吗啉以及消泡剂组成的组合物，该组合物耐磨性能优良，但是易产生泡沫，综合性能也不好。
发明内容
发明要解决的问题
本发明目的在于提供一种水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂及其制备方法，由本发明复合剂制备的水-乙二醇抗燃液压液具有优良的抗燃性、耐磨性、抗泡能力和防腐蚀性，同时还具有较好的粘度指数和润滑性，综合性能优异。
用于解决问题的方案
本发明提供一种水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂，特征在于，所述复合剂的原料组分质量百分比为：以复合剂原料总质量为100%计算，软化水30-40质量%、辛酸和癸酸混合物22-44质量%、乙醇胺28-48质量%、二甘醇胺4.5-5.5质量%、金属钝化剂0.5-1.0质量%、抗泡剂0.03-0.1质量%、染料0.6-0.7质量%和余量的二甘醇，其中各组分总和为100质量%。
本发明提供一种水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂，所述复合剂的原料组分质量百分比为：以复合剂原料总质量为100%计算，软化水32-38质量%、辛酸和癸酸混合物25-30质量%、乙醇胺28-35质量%、二甘醇胺4.5-5.5质量%、金属钝化剂0.5-0.8质量%、抗泡剂0.04-0.06质量%、染料0.6-0.7质量%和余量的二甘醇，其中各组分总和为100质量%。
本发明所述辛酸和癸酸的混合物由辛酸和癸酸按1:2-2:1的质量比混合制得。
本发明所述金属钝化剂为甲基苯并三氮唑、1,2,4-三氮唑或3-氨基-1,2,4-三氮唑中的一种或多种。
本发明所述抗泡剂为聚醚类抗泡剂，优选为聚氧乙烯-聚氧丙烯甘油醚。
本发明还提供一种所述的水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂的制备方法，特征在于，包括以下步骤：
（1）将软化水打入不锈钢釜，加入乙醇胺，加热至60-80℃；
（2）加入辛酸和癸酸混合物，60-80℃下搅拌反应；
（3）降温至40-50℃，加入二甘醇、金属钝化剂和抗泡剂，搅拌至澄清透明；
（4）再分别加入染料和二甘醇胺，搅拌均匀，过滤即得到成品复合剂。
发明的效果
由本发明提供的水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂所制备的液压液，具有优异的抗泡能力，泡沫试验中（GB/T12579）泡沫高度在50cm以下，消泡时间在15s以内，杜绝了泡沫对整个液压系统的不良影响。本发明所述的水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂的制备方法中，辛酸和乙醇胺在水存在的条件下，通过恒温搅拌可以很好的溶解并充分反应，其反应产物使液压液的润滑性和抗磨性进一步提高。此外，在所述制备方法中，通过改变最后加入的二甘醇胺的质量，可以精确的控制调节液压液的PH值，同时二甘醇胺的加入可进一步提高液压液的防锈性能。
具体实施方式
本发明的一个实施方式涉及一种水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂，其特征在于，所述复合剂的原料组分质量百分比为：以复合剂原料总质量为100%计算，软化水30-40质量%、辛酸和癸酸混合物22-44质量%、乙醇胺28-48质量%、二甘醇胺4.5-5.5质量%、金属钝化剂0.5-1.0质量%、抗泡剂0.03-0.1质量%、染料0.6-0.7质量%和余量的二甘醇，其中各组分总和为100质量%。
在本发明的一个优选实施方式中，所述复合剂的原料组分质量百分比为：以复合剂原料总质量为100%计算，软化水32-38质量%、辛酸和癸酸混合物25-30质量%、乙醇胺28-35质量%、二甘醇胺4.5-5.5质量%、金属钝化剂0.5-0.8质量%、抗泡剂0.04-0.06质量%、染料0.6-0.7质量%和余量的二甘醇，其中各组分总和为100质量%。
在本发明的一个优选实施方式中，所述辛酸和癸酸混合物由辛酸和癸酸按1:2-2:1的质量比混合制得。
在本发明的一个优选实施方式中，所述金属钝化剂为甲基苯并三氮唑、1,2,4-三氮唑或3-氨基-1,2,4-三氮唑中的一种或多种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述抗泡剂为聚醚类抗泡剂，优选为聚氧乙烯-聚氧丙烯甘油醚。
本发明所述的金属钝化剂和抗泡剂中使用的具体物质、辛酸、癸酸、乙醇胺、二甘醇胺、二甘醇、软化水和染料均可商购获得。
本发明的一个实施方式涉及所述的水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂的制备方法，特征在于，包括下述步骤：
（1）将软化水打入不锈钢釜，加入乙醇胺，加热至60-80℃；
（2）加入辛酸和癸酸混合物，60-80℃下搅拌反应，优选搅拌反应30min-1h；
（3）降温至40-50℃，加入二甘醇、金属钝化剂和抗泡剂，搅拌至澄清透明；
（4）再分别加入染料和二甘醇胺，搅拌均匀，过滤即得到成品复合剂。
以下提供本发明的实施例，其仅用于解释和说明的目的，并不限制本发明。在实施例中，“份”是指“质量份”。
实施例1
将软化水32.4份打入不锈钢釜，加入乙醇胺（DOW Chemical Company，下同）34份，加热至70℃；加入辛酸（上海和氏璧化工有限公司，下同）和癸酸（上海和氏璧化工有限公司，下同）混合物（质量比1:1）26份，70℃下搅拌反应40min；降温至50℃，加入二甘醇（上海曹氏化工科技发展有限公司，下同）1.25份、金属钝化剂甲基苯并三氮唑T706（锦州康泰润滑油添加剂有限公司，下同）0.7份和抗泡剂聚氧乙烯-聚氧丙烯甘油醚GPE50150.05份（南京威尔化工有限公司，下同），搅拌至澄清透明；最后再分别加入0.6份染料食用胭脂红（上海染料研究所，下同）和二甘醇胺5份（亨斯迈化工贸易（上海）有限公司，下同），搅拌均匀，过滤即得到成品复合剂I。
实施例2
将软化水38.3份打入不锈钢釜，加入乙醇胺28份，加热至80℃；加入辛酸和癸酸混合物（质量比为1:1.5）26份，80℃下搅拌反应1h；降温至50℃，加入二甘醇1.25份、0.7份金属钝化剂T706和0.05份抗泡剂GPE5015，搅拌至澄清透明；最后再分别加入0.7份染料食用胭脂红和二甘醇胺5份，搅拌均匀，过滤即得到成品复合剂II。
对比例1
将软化水32.4份打入不锈钢釜，加入乙醇胺34份，加热至70℃；加入乙醇胺26份，70℃下搅拌40min；降温至50℃，加入二甘醇1.25份、金属钝化剂甲基苯并三氮唑T7060.7份和抗泡剂聚氧乙烯-聚氧丙烯甘油醚GPE50150.05份，搅拌至澄清透明；最后再分别加入0.6份染料食用胭脂红和二甘醇胺5份，搅拌均匀，过滤即得到成品复合剂III。
对比例2
将软化水32.4份打入不锈钢釜，加入乙醇胺34份，加热至70℃；加入辛酸和癸酸混合物（质量比1:1）26份，70℃下搅拌反应40min；降温至50℃，加入二甘醇6.3份、金属钝化剂甲基苯并三氮唑T7060.7份，搅拌至澄清透明；最后再分别加入0.6份染料食用胭脂红，搅拌均匀，过滤即得到成品复合剂IV。
以基础液的质量为基准，将实施例1-2和对比例1-2中所得到的复合剂I、II、III和IV按4.5质量%的比例分别调入到基础液中，所说的基础液组成为40-43质量%的去离子水、45-47质量%的乙二醇和13-15质量%的水溶性聚醚增粘剂SDN-10D（南京威尔化工有限公司），三者组成含量之和为100质量%。经测试，由上述水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂I、II、III和IV所制备的抗燃液压液I、II、III和IV的各项性能指标见表1：
表1
由表1看到，抗燃液压液I、II、III和IV无闪点和燃点，对金属无锈无腐蚀，粘度指数都在190以上，表现出很好的抗燃性能、抗锈抗腐蚀性能和粘温性能。
相对于对比例1的抗燃液压液III，乙醇胺和辛酸癸酸混合物在高温下的反应产物使实施例1的抗燃液压液I具有更小的磨斑直径，表现出优异的抗磨性和润滑性。
由对比例2的抗燃液压液IV相比抗燃液压液I、II和III的性能测试数据可以看出，抗泡剂的加入可以较好的保证了抗燃液压液的抗泡能力。而复合剂中最后加入的二甘醇胺则可以进一步调整液压液的PH值在9-10之间。
Claims (7)
1.一种水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂，特征在于，所述复合剂的原料组分质量百分比为：以复合剂原料总质量为100％计算，软化水30-40质量％、辛酸和癸酸混合物22-44质量％、乙醇胺28-48质量％、二甘醇胺4.5-5.5质量％、金属钝化剂0.5-1.0质量％、抗泡剂0.03-0.1质量％、染料0.6-0.7质量％和余量的二甘醇，其中各组分总和为100质量％。
2.根据权利要求1所述的水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂，特征在于，所述复合剂的原料组分质量百分比为：以复合剂原料总质量为100％计算，软化水32-38质量％、辛酸和癸酸混合物25-30质量％、乙醇胺28-35质量％、二甘醇胺4.5-5.5质量％、金属钝化剂0.5-0.8质量％、抗泡剂0.04-0.06质量％、染料0.6-0.7质量％和余量的二甘醇，其中各组分总和为100质量％。
3.根据权利要求1或2所述的水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂，特征在于，其中所述辛酸和癸酸混合物由辛酸和癸酸按1:2-2:1的质量比混合制得。
4.根据权利要求1或2所述的水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂，特征在于，其中所述金属钝化剂为甲基苯并三氮唑、1,2,4-三氮唑或3-氨基-1,2,4-三氮唑中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂，特征在于，其中所述抗泡剂为聚醚类抗泡剂。
6.根据权利要求5所述的水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂，特征在于，其中所述抗泡剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯甘油醚。
7.权利要求1-6任一项所述的水-乙二醇抗燃液压液用的复合剂的制备方法，特征在于，包括以下步骤：
(1)将软化水打入不锈钢釜，加入乙醇胺，加热至60-80℃；
(2)加入辛酸和癸酸混合物，60-80℃下搅拌反应；
(3)降温至40-50℃，加入二甘醇、金属钝化剂和抗泡剂，搅拌至澄清透明；
(4)再分别加入染料和二甘醇胺，搅拌均匀，过滤即得到成品复合剂。
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