CN103361150B - 一种机动车制动液组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机动车制动液组合物，包括49wt%～59wt%的聚烷撑乙二醇醚；40wt%～50wt%的聚烷撑乙二醇醚硼酸酯；0.1wt%～3.0wt%的抗氧剂；0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂；0.1wt%～3.0wt%的腐蚀抑制剂和0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂。由本发明制得的机动车制动液高温条件下不产生气阻、低温条件下具有优异的流动性能，性能全部满足或超过GB12981-2012HZY6指标，极端低温条件下仍能够正常传递制动能量。

Description

一种机动车制动液组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于机动车制动液技术领域，具体涉及一种机动车制动液组合物及其制备方法。

背景技术

机动车制动液是以矿物或合成基础油为主，加入抗氧剂、金属防腐蚀剂等调制而成的一种重要的液体压力传递介质，用于各种机动车辆液压制动装置。通过机动车制动液将外界施加在制动主泵上的制动能量传递到机动车轮制动泵活塞上，通过机动车轮制动泵活塞运动施加到制动蹄，实现机动车制动。在机车制动液中加入抗氧剂、金属防腐蚀剂等添加剂，可以延长机动车制动系统零配件和制动液本身的使用寿命。机动车制动液应具有优良的高温抗气阻性、低温流动性、液体稳定性、金属和密封材料适应性。此外，机车制动液还具有良好的热氧化安定性、抗泡性和防锈性能。由于机动车制动液应用于机动车的制动，与行车安全息息相关，因此，要求机动车制动液即使在较高的温度或极端低的温度条件下，都能够灵活、准确、正常地传递制动能量。

专利号为CN200410071109.0的中国专利公开了一种齿轮油组合物，包括矿物润滑油、合成润滑油或其混合物，粘度指数改进剂和/或降凝剂，含硫极压剂，含磷抗磨剂、磷酸酯类多效剂、1-羟基乙叉-1,1-二磷酸酯油性剂，金属减活剂和/或磺酸盐型防锈剂。该专利提供的齿轮油组合物按照如下方法制备，将矿物油润滑油或合成润滑油或其组合物按照所需比例加入到带搅拌器的调和釜中，再加入粘度指数改进剂和/或降凝剂，在60～90℃下调配成组合物的基础油，在此基础油中再加入极压剂、抗磨剂、油性剂、金属减活剂、防锈剂等添加剂进行调和，得到齿轮油组合物。专利号为CN99811367.0的中国专利公开了一种润滑油组合物，包括一种包含至少50%重量的烃基流体和包含取代三唑和烃胺磷酸盐的加合物和磷酸三烃基酯的组合添加剂。但是将上述润滑油组合物应用于机动车制动液时，机动车在行驶过程中时常因温度高、机动车频繁制动使制动液产生气阻或极端低的温度制动液流动性变差，机动车不能正常制动。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种机动车制动液组合物及其制备方法，本发明制备的机动车制动液组合物在较高温度条件下不产生气阻、低温条件下具有优异的流动性能，仍能够正常的传递制动能量。

本发明提供了一种机动车制动液组合物，包括以下组分：

49wt%～59wt%的聚烷撑乙二醇醚；

40wt%～50wt%的聚烷撑乙二醇醚硼酸酯；

0.1wt%～3.0wt%的抗氧剂；

0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂；

0.1wt%～3.0wt%的腐蚀抑制剂；

0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂。

优选的，所述抗氧剂为有机酚类化合物、胺类化合物、硫氮型复合物和有机硒化合物中的一种或多种。

优选的，所述金属钝化剂为苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、有机胺类化合物中的一种或多种。

优选的，所述腐蚀抑制剂为磺酸盐、有机胺类化合物、脂肪酸及其衍生化合物和复合磷酸酯类化合物中的一种或多种。

优选的，所述抗泡剂为硅型抗泡剂或非硅抗泡剂。

优选的，所述聚烷撑乙二醇醚在40℃的运动粘度为2～220mm²/s。

本发明还提供了一种机动车制动液组合物的制备方法，包括以下步骤：

将抗氧剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂、抗泡剂、聚烷撑乙二醇醚硼酸酯和聚烷撑乙二醇醚混合搅拌、脱水后，得到机动车制动液组合物。

优选的，所述方法具体为：

A）将聚烷撑乙二醇醚硼酸酯和聚烷撑乙二醇醚混合搅拌、脱水后，得到第一混合液；

B）将抗泡剂、抗氧剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂和第一混合液混合搅拌、脱水后，得到机动车制动液组合物。

优选的，步骤A）中所述混合搅拌、脱水的温度为110～150℃，真空度为0.090～0.100MPa，时间为2～4小时，转速为100～300rpm。

优选的，步骤B）中所述混合搅拌、脱水的温度为50～100℃，真空度为0.090～0.100MPa，时间为0.5～2小时，转速为100～300rpm。

与现有技术相比，本发明提供了一种机动车制动液组合物，包括49wt%～59wt%的聚烷撑乙二醇醚；40wt%～50wt%的聚烷撑乙二醇醚硼酸酯；0.1wt%～3.0wt%的抗氧剂；0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂；0.1wt%～3.0wt%的腐蚀抑制剂和0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂。本发明添加的聚烷撑乙二醇醚和聚烷撑乙二醇醚硼酸酯具有较高的平衡回流沸点和较低的低温运动粘度，而且聚烷撑乙二醇醚硼酸酯能够及时将水分转变成较高平衡回流沸点聚烷撑乙二醇醚和硼酸。因此，本发明所提供的由聚烷撑乙二醇醚、聚烷撑乙二醇醚硼酸酯、抗泡剂、抗氧剂、金属钝化剂和腐蚀抑制剂组合制得的机动车制动液在高温条件下不产生气阻、低温条件下具有优异的流动性能，极端低温条件下仍能够正常的传递制动能量。

试验表明，本发明所制备的机动车制动液组合物在具有良好的高温稳定性，性能全面满足或超过GB12981-2012HZY6指标，在-40℃和-50℃的极端低温条件下具有良好的流动性。

具体实施方式

本发明提供了一种机动车制动液组合物，包括以下组分：

49wt%～59wt%的聚烷撑乙二醇醚；

40wt%～50wt%的聚烷撑乙二醇醚硼酸酯；

0.1wt%～3.0wt%的抗氧剂；

0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂；

0.1wt%～3.0wt%的腐蚀抑制剂；

0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂。

本发明所提供的机动车制动液组合物中，以聚烷撑乙二醇醚和聚烷撑乙二醇醚硼酸酯作为基础油。其中，所述聚烷撑乙二醇醚具有式I所示结构：

其中，R₁优选为羟基、氢、酰基或碳原子数为1～12的烃基，更优选为氢、羟基、酰基或碳原子数为2～10的烃基；R₂优选为氢、酰基或碳原子数为1～12的烃基，更优选为氢、酰基或碳原子数为2～10的烃基；R₃优选为羟基、氢、酰基或碳原子数为1～12的烃基，更优选为氢、羟基、酰基或碳原子数为2～10的烃基；R₄优选为羟基、氢、酰基或碳原子数为1～12的烃基，更优选为氢、羟基、酰基或碳原子数为2～10的烃基；且R₃、R₄至少有一个为氢；x和y均为聚合度，优选的，1≤x+y≤100，更优选的，10≤x+y≤80；且x/(x+y)≥0.5或y/(x+y)≥0.5。

在本发明中，所述聚烷撑乙二醇醚在所述机动车制动液组合物中所占的质量范围优选为49wt%～59wt%，更优选为51wt%～57wt%，最优选为53wt%～56wt%。所述聚烷撑乙二醇醚在40℃的运动粘度为2～220mm²/s，更优选为10～150mm²/s。

所述聚烷撑乙二醇醚硼酸酯具有式II所示结构：

其中，R₅优选为羟基、氢、酰基或碳原子数为1～12的烃基，更优选为更优选为氢、羟基、酰基或碳原子数为2～10的烃基；R₆优选为羟基、氢、酰基或碳原子数为1～12的烃基，更优选为更优选为氢、羟基、酰基或碳原子数为2～10的烃基；R₇优选为羟基、氢、酰基或碳原子数为1～12的烃基，更优选为更优选为氢、羟基、酰基或碳原子数为2～10的烃基；且R₆、R₇至少有一个为氢；m和n均为聚合度，优选的，1≤m+n≤100，更优选的，10≤m+n≤80，且m/(m+n)≥0.5或n/(m+n)≥0.5。

在本发明中，所述聚烷撑乙二醇醚硼酸酯在所述机动车制动液组合物中所占的质量范围优选为40wt%～50wt%，更优选为42wt%～48wt%，最优选为44wt%～47wt%。所述聚烷撑乙二醇醚硼酸酯在-40℃的运动粘度为1000～1550mm²/s，更优选为1100～1400mm²/s。

所述抗氧化剂为有机酚类化合物、胺类化合物、硫氮型复合物和有机硒化合物中的一种或多种，优选为多苯环酚与多苯环胺复配物，其中，多环酚复合多环胺抗氧剂具有更加优越的抗氧化性能，能够给本发明所提供的机动车制动液组合物带来足够的抗氧化、延缓金属腐蚀等制动液性能的前提下，能够使机动车制动液组合物保持较低的蒸发损失。其中多苯环酚优选为间苯三酚、4,4′-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基）苯，多苯环胺优选为二苯胺和4,4′-双（2,2-二甲基苄基）二苯胺中的一种或多种。所述抗氧剂在所述机动车制动液组合物中所占的质量范围优选为0.1wt%～3.0wt%，更优选为0.3wt%～2.0wt%，最优选为0.9wt%～1.5wt%。

所述金属钝化剂为苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、有机胺类化合物中的一种或多种，优选为邻二氮菲或苯骈三氮唑中的一种或多种。所述金属钝化剂在所述机动车制动液组合物中所占的质量范围优选为0.01wt%～0.5wt%，更优选为0.05wt%～0.3wt%，更优选为0.1wt%～0.2wt%。

所述腐蚀抑制剂为磺酸盐、有机胺类化合物、脂肪酸及其衍生化合物和复合磷酸酯类化合物中的一种或多种，优选为二乙醇胺、三乙醇胺和烷基胺中的一种或多种。所述腐蚀抑制剂在所述机动车制动液组合物中所占的质量范围优选为0.1wt%～3.0wt%，更优选为0.3wt%～2.0wt%，最优选为0.9wt%～1.5wt%。

所述抗泡剂为硅型抗泡剂或非硅抗泡剂，优选为硅型抗泡剂，更优选为数均分子量200的甲基硅油、数均分子量400的甲基硅油和数均分子量600的甲基硅油。所述抗泡剂在所述机动车制动液组合物中所占的质量范围优选为0.0005wt%～0.05wt%，更优选为0.001wt%～0.04wt%，最优选为0.005wt%～0.03wt%。

在本发明中，对所述抗氧剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂、抗泡剂、聚烷撑乙二醇醚硼酸酯和聚烷撑乙二醇醚的来源并无特殊限制，一般市售即可。

本发明还提供了一种机动车制动液组合物的制备方法，包括以下步骤：

将抗氧剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂、抗泡剂、聚烷撑乙二醇醚硼酸酯和聚烷撑乙二醇醚混合搅拌、脱水后，得到机动车制动液组合物。

本发明在制备机动车制动液组合物时，对所述抗氧剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂、抗泡剂、聚烷撑乙二醇醚硼酸酯和聚烷撑乙二醇醚的混合方式并无特殊限制，优选按照如下方法制备：

A）将聚烷撑乙二醇醚硼酸酯和聚烷撑乙二醇醚混合搅拌、脱水后，得到第一混合液；

B）将抗泡剂、抗氧剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂和第一混合液混合搅拌、脱水后，得到机动车制动液组合物。

本发明首先将聚烷撑乙二醇醚硼酸酯和聚烷撑乙二醇醚混合搅拌、脱水后，得到第一混合液。

本发明对所述聚烷撑乙二醇醚硼酸酯和聚烷撑乙二醇醚混合搅拌方式并无特殊限制，本领域技术人员熟知的方式即可。所述混合搅拌、脱水的温度优选为110～150℃，更优选为120～140℃；真空度优选为0.090～0.100MPa，更优选为0.095～0.098MPa；时间优选为0.5～2h，更优选为1～1.5h；搅拌的转速优选为100～300rpm，更优选为150～250rpm。

将得到的第一混合液与抗泡剂、抗氧剂、金属钝化剂和腐蚀抑制剂混合搅拌、脱水后，得到机动车制动液组合物。

本发明对所述第一混合液与抗泡剂、抗氧剂、金属钝化剂和腐蚀抑制剂加料方式并无特殊限制，优选按照如下方法进行加料：

依次将抗泡剂、抗氧剂、金属钝化剂和腐蚀抑制剂加入到第一混合液中，得到第二混合液。

将所述第二混合液混合搅拌、脱水后得到机动车制动液组合物。

本发明所述第二混合液混合搅拌、脱水的温度优选为50～100℃，更优选为60～80℃；真空度优选为0.090～0.100MPa，更优选为0.095～0.098MPa；时间优选为0.5～2h，更优选为1～1.5h；搅拌的转速优选为100～300rpm，更优选为150～250rpm。

本发明以聚烷撑乙二醇醚和聚烷撑乙二醇醚硼酸酯作为机动车制动液组合物的基础油，所添加的聚烷撑乙二醇醚和聚烷撑乙二醇醚硼酸酯具有较高的平衡回流沸点和较低的低温运动粘度，而且聚烷撑乙二醇醚硼酸酯能够及时将水分转变成较高平衡回流沸点聚烷撑乙二醇醚和硼酸。因此，本发明所提供的由聚烷撑乙二醇醚、聚烷撑乙二醇醚硼酸酯、抗泡剂、抗氧剂、金属钝化剂和腐蚀抑制剂组合制得的机动车制动液在高温条件下不产生气阻、低温条件下具有优异的流动性能，仍能够正常的传递制动能量。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的机动车制动液组合物及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

按照表1的原料配比将适量的数均分子量为200的甲基硅油和数均分子量为2400的聚烷撑乙二醇醚JM220-3加到均化器中，室温下多次均化0.5小时，将数均分子量为200的甲基硅油均匀地分散到数均分子量为2400的聚烷撑乙二醇醚JM220-3中制成抗泡剂待用；

按照表1的原料配比将数均分子量为275的聚烷撑乙二醇醚JM-403、数均分子量为165的聚乙二醇单甲醚、数均分子量为175的聚乙二醇单乙醚、数均分子量为210的聚乙二醇单丁醚、数均分子量为240的聚烷撑乙二醇醚JM-200和聚烷撑乙二醇醚硼酸酯准确计量加入到2000mL的三口烧瓶中，经过80℃、0.099MPa真空度、200转/min搅拌脱水2小时，其中，所述聚烷撑乙二醇醚硼酸酯为硼酸与分子量为165的聚乙二醇单甲醚完全脱水酯化的产物；

待三口瓶内液体温度降至60℃，按照表1的原料配比将准确计量的抗氧剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂和抗泡剂加到三口瓶中，100转/min搅拌0.5小时，即可得到机动车制动液组合物。表1为实施例1～3的原料配比。

将实施例1制备的机动车制动液组合物进行性能测试，实验结果见表2，表2为实施例1～3所制备的机动车制动液组合物的性能测试结果。

实施例2

按照表1的原料配比将适量的数均分子量为400的甲基硅油和数均分子量为2400的聚烷撑乙二醇醚JM220-3加到均化器中，室温下多次均化0.5小时，将数均分子量为400的甲基硅油均匀地分散到数均分子量为2400的聚烷撑乙二醇醚JM220-3中制成抗泡剂待用。

按照表1的原料配比将数均分子量为275的聚烷撑乙二醇醚JM-403、数均分子量为165的聚乙二醇单甲醚、数均分子量为175的聚乙二醇单乙醚、数均分子量为210的聚乙二醇单丁醚、数均分子量为240的聚烷撑乙二醇醚JM-200和聚烷撑乙二醇醚硼酸酯准确计量加入到2000mL的三口烧瓶中，经过90℃、0.096MPa真空度、150转/min搅拌脱水1.5小时，其中，所述聚烷撑乙二醇醚硼酸酯为硼酸与分子量为165的聚乙二醇单甲醚完全脱水酯化的产物；

待三口瓶内液体温度降至70℃，按照原料配比将准确计量的抗氧剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂和抗泡剂加到三口瓶中，搅拌0.5小时即可得到机动车制动液组合物。表1为实施例1～3的原料配比。

将实施例2制备的机动车制动液组合物进行性能测试，实验结果见表2，表2为实施例1～3所制备的机动车制动液组合物的性能测试结果。

实施例3

按照表1的原料配比将适量的数均分子量为600的甲基硅油和数均分子量为2400的聚烷撑乙二醇醚JM220-3加到均化器中，室温下多次均化0.5小时，将数均分子量为600的甲基硅油均匀地分散到数均分子量为2400的聚烷撑乙二醇醚JM220-3中制成抗泡剂待用；

按照表1的原料配比将数均分子量为275的聚烷撑乙二醇醚JM-403、数均分子量为165的聚乙二醇单甲醚、数均分子量为175的聚乙二醇单乙醚、数均分子量为210的聚乙二醇单丁醚、数均分子量为240的聚烷撑乙二醇醚JM-200和聚烷撑乙二醇醚硼酸酯准确计量加入到2000ml的三口烧瓶中，经过100℃、0.093MPa真空度、100转/min搅拌脱水1小时，其中，所述聚烷撑乙二醇醚硼酸酯为硼酸与分子量为165的聚乙二醇单甲醚完全脱水酯化的产物；

待三口瓶内液体温度降至80℃，按照表1的原料配比将准确计量的抗氧剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂和抗泡剂加到三口瓶中，搅拌0.5小时即可得到机动车制动液组合物。表1为实施例1～3的原料配比。

将实施例3制备的机动车制动液组合物进行性能测试，实验结果见表2，表2为实施例1～3所制备的机动车制动液组合物的性能测试结果。

表1 实施例1～3的原料配比

表2 实施例1～3所制备的机动车制动液组合物的性能测试结果

结果表明，本发明所制备的机动车制动液组合物在具有良好的高温稳定性，性能全部满足或超过GB12981-2012HZY6指标，在-40℃和-50℃的极端低温条件下具有良好的流动性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机动车制动液组合物，由以下组分组成：

49wt％～59wt％的聚烷撑乙二醇醚；

40wt％～50wt％的聚烷撑乙二醇醚硼酸酯；

0.1wt％～3.0wt％的抗氧剂；

0.01wt％～0.5wt％的金属钝化剂；

0.1wt％～3.0wt％的腐蚀抑制剂；

0.0005wt％～0.05wt％的抗泡剂；

所述聚烷撑乙二醇醚具有式I所示结构：

R₁为羟基、酰基或碳原子数为1～12的烃基，R₂为酰基或碳原子数为1～12的烃基，R₃为羟基、氢、酰基或碳原子数为1～12的烃基，R₄为羟基、氢、酰基或碳原子数为1～12的烃基；且R₃、R₄至少有一个为氢；x和y均为聚合度，10≤x+y≤80；

所述聚烷撑乙二醇醚硼酸酯具有式II所示结构：

R₅为羟基、氢、酰基，R₆为羟基、氢、酰基或碳原子数为1～12的烃基，R₇为羟基、氢、酰基或碳原子数为1～12的烃基，且R₆、R₇至少有一个为氢；m和n均为聚合度，10≤m+n≤80。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述抗氧剂为有机酚类化合物、胺类化合物、硫氮型复合物和有机硒化合物中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述金属钝化剂为苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、有机胺类化合物中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述腐蚀抑制剂为磺酸盐、有机胺类化合物、脂肪酸及其衍生化合物和复合磷酸酯类化合物中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述抗泡剂为硅型抗泡剂或非硅抗泡剂。

6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚烷撑乙二醇醚在40℃的运动粘度为2～220mm²/s。

7.一种如权利要求1所述的机动车制动液组合物的制备方法，包括以下步骤：

将抗氧剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂、抗泡剂、聚烷撑乙二醇醚硼酸酯和聚烷撑乙二醇醚混合搅拌、脱水后，得到机动车制动液组合物。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述方法具体为：

A)将聚烷撑乙二醇醚硼酸酯和聚烷撑乙二醇醚混合搅拌、脱水后，得到第一混合液；

B)将抗泡剂、抗氧剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂和第一混合液混合搅拌、脱水后，得到机动车制动液组合物。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中所述混合搅拌、脱水的温度为110～150℃，真空度为0.090～0.100MPa，时间为2～4小时，转速为100～300rpm。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中所述混合搅拌、脱水的温度为50～100℃，真空度为0.090～0.100MPa，时间为0.5～2小时，转速为100～300rpm。