CN103740440B - 一种合成液压支架液压液缓蚀剂的配置方法 - Google Patents

Abstract

一种合成液压支架液压液缓蚀剂的配置方法，涉及水基缓蚀剂领域，包括准备原料、调制硼酸酯、溶解和获取合成液压支架液压液缓蚀剂；本发明配置出的缓蚀剂具有抗硬水性、抗盐水性以及良好的水溶性，与其它添加剂能形成热力学稳定体系，防锈性和防腐蚀性可以满足煤矿井下的使用要求。

Description

一种合成液压支架液压液缓蚀剂的配置方法

技术领域

本发明涉及水基缓蚀剂领域，尤其涉及到一种合成液压支架液压液缓蚀剂的配置方法。

背景技术

公知的，合成液压支架液压液是煤矿液压支架的传动介质，在液压系统中起血液作用，防腐蚀性能和防锈性能是合成液压支架液压液的关键指标，它们对提高液压支架的各种控制阀及管路的使用寿命有决定性影响，鉴于现场用于配制液压支架液压液的水质常为含盐的矿井水，在使用过程中支架液压液稳定性要好，不能有油皂析出，否则析出的油皂与煤尘结合形成很难清洗的粘稠物，不但给现场使用造成许多麻烦，也会堵塞电液控制系统的过滤组件；这就要求其中的缓蚀剂应具有抗盐水和抗硬水性，还应具有良好的水溶性，与其它添加剂能形成热力学稳定体系；目前，有关这种缓蚀剂的文章还未见报道，而研制出一种缓蚀剂来满足实际的需要是本领域技术人员的基本诉求。

发明内容

为了实现所述的发明目的，本发明公开了一种合成液压支架液压液缓蚀剂的配置方法，所述方法包括准备原料、调制硼酸酯、溶解，即获取合成液压支架液压液缓蚀剂；本发明配置出的缓蚀剂具有抗硬水性、抗盐水性以及良好的水溶性，与其它添加剂能形成热力学稳定体系，防锈性和防腐蚀性可以满足煤矿井下的使用要求。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

一种合成液压支架液压液缓蚀剂的配置方法，包括准备原料、调制硼酸酯、溶解和获取合成液压支架液压液缓蚀剂，其具体操作步骤如下：

（1）准备原料：

所述原料的各个组分按重量百分比包含：8%-10%的硼酸、1.5%-2.5%的癸二酸、60%-66%的三乙醇胺、0.5%-1.0%的钼酸钠、0.2%-0.3%的苯三唑和20%-30%的蒸馏水;

（2）调制硼酸酯

接上一步骤，将硼酸、癸二酸和三乙醇胺加入反应釜中加热并搅拌，然后在70-80℃下保温反应至无白色固体为止，即获取棕黄色粘稠状液体的硼酸酯；

（3）溶解

接上一步骤，将钼酸钠和苯三唑加入到蒸馏水中充分溶解；

（4）获取合成液压支架液压液缓蚀剂

接上一步骤，将上一步骤获取的蒸馏水加入步骤（2）中获取的硼酸酯中搅拌均匀，即获取合成液压支架液压液缓蚀剂。

所述的合成液压支架液压液缓蚀剂的配置方法，步骤（2）中的加热时间为0.5-1小时，加热温度为80-90℃。

通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

本发明所述的合成液压支架液压液缓蚀剂的配置方法，由于水溶性缓蚀剂的作用机理是在缓蚀剂分子的作用使金属表面生成不溶性的保护膜，引起金属表面的“活化态”转化为“钝化态”；由于单独使用一种缓蚀剂，所需浓度较高，多种缓蚀剂复配有协同作用，可以减少用量，还可以对多种金属有缓蚀效果；本发明采用了无机缓蚀剂、有机缓蚀剂和有色缓蚀剂的共同作用，其中钼酸钠既可以使金属表面形成紧密的钝化膜，又具有毒性小、不污染环境、热稳定性高的特点、缓蚀效果不受PH变化和氯离子含量增多的影响；有机缓蚀剂硼酸酯既有防锈性，又具有亲水性基团，热稳定性好等特点；苯三唑对有色金属具有缓蚀作用；具体分析如下：

钼酸钠属于阳极钝化型缓蚀剂，其缓蚀机理是MoO₄ ^2-与Fe²⁺首先形成非保护性配合物，然后Fe²⁺再被水中的溶解氧氧化成Fe³⁺，这时Fe²⁺-钼酸盐配合物就转化成钼酸高铁，它不溶于中性或碱性水，从而覆盖于钢铁表面，形成保护膜：Fe²⁺+MoO₄ ^2－→[Fe²⁺…MoO₄ ^2-]→[Fe³⁺…MoO₄ ^2-—]→[Fe-MoO₄-Fe₂O₃]；这种膜的作用在于阻止了穿过膜向溶液扩散和腐蚀介质向金属表面的迁移，从而抑制了金属腐蚀，但是Fe-MoO₄-Fe₂O₃膜并不十分致密，尚有若干钝化不完全的微孔，这些微孔就可能成为Fe²⁺、Fe³⁺通向溶液、腐蚀介质渗入金属基体的通道，构成潜在腐蚀；所以钼酸钠与其它缓蚀剂复配，消除这种潜在的腐蚀。

当钼酸钠与硼酸酯复配时，硼酸酯为吸附型缓蚀剂，它的加入能形成吸附膜，进一步完善钝化膜形成的膜层，从而形成完整致密的保护膜层，防止腐蚀的发生和进行；钼酸钠和硼酸酯有协同作用时，硼酸酯取代了金属表面的吸附水，借助物理吸附、化学吸附等补充了钼酸钠吸附膜的不完整性，并在其外又形成新的吸附层，构成了一层三维网络的缓蚀屏障，其作用远强于单纯的钼酸钠保护层；三维网络的缓蚀膜能有效地堵塞金属离子的扩散通道，防止腐蚀介质向内渗透，具有双组分或多组分缓蚀剂间的互补性，从而有效地抑制了金属的腐蚀。

苯三唑是一种很有效的铜和铜合金缓蚀剂，它对铜的缓蚀作用：铜的表面对苯三唑与铜离子的螯合物有强烈的化学吸附作用，在铜表面形成防腐屏幕，防止腐蚀性物质与铜接触，又阻止铜进入水中成为铜离子，所以它不但能抑制金属基体上的铜溶解进入水中，而且还能使进入水中的铜离子钝化，防止铜在钢、铝、锌及镀锌铁等金属上的沉积和黄铜的脱锌。

本发明产生如下有益效果：

1.多种添加剂复配，可以在金属表面形成钝化膜、有机吸附膜，防锈效果好，在高温条件下也有出色的防锈效果。

2.具有抗硬水性、抗盐水性以及良好的水溶性，与其它添加剂能形成热力学稳定体系。

3.不含亚硝酸钠有毒物质，不含磷等水体禁用物。

4.本身具有润滑性，能与基础润滑物质互补，配伍性良好。

5.合成工艺简单，使用方便。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明作进一步的描述，以便本领域的技术人员进一步理解本发明，但下述实施例并非是对本发明保护范围的限定。

所述的合成液压支架液压液缓蚀剂的配置方法，包括准备原料、调制硼酸酯、溶解和获取合成液压支架液压液缓蚀剂，其具体操作步骤如下：

（1）准备原料：

所述原料的各个组分按重量百分比包含：8%-10%的硼酸、1.5%-2.5%的癸二酸、60%-66%的三乙醇胺、0.5%-1.0%的钼酸钠、0.2%-0.3%的苯三唑和20%-30%的蒸馏水；

（2）调制硼酸酯

接上一步骤，将硼酸、癸二酸和三乙醇胺加入反应釜中加热并搅拌，然后在70-80℃下保温反应至无白色固体为止，即获取棕黄色粘稠状液体的硼酸酯；加热时间为0.5-1小时，加热温度为80-90℃；

（3）溶解

接上一步骤，将钼酸钠和苯三唑加入到蒸馏水中充分溶解；

（4）获取合成液压支架液压液缓蚀剂

接上一步骤，将上一步骤获取的蒸馏水加入步骤（2）中获取的硼酸酯中搅拌均匀，即获取合成液压支架液压液缓蚀剂。

实施例1

实施例1：将8%的硼酸、2.3%的癸二酸和61%的三乙醇胺加到反应釜中边搅拌并加热0.5小时，加热温度为80℃，然后70℃保温至无白色固体为止，成棕黄色粘稠状液体硼酸酯；将0.6%的钼酸钠、0.28%的苯三唑加到27.82%的蒸馏水中充分溶解；溶解后加到反应釜中连续搅拌均匀即配置出合成液压支架液压液缓蚀剂。

实施例2：将8.5%的硼酸、2.1%的癸二酸和62%的三乙醇胺加到反应釜中边搅拌并加热1小时，加热温度为90℃，然后80℃保温一段时间至无白色固体为止，成棕黄色粘稠状液体硼酸酯；将0.7%的钼酸钠、0.26%的苯三唑加到26.44%的蒸馏水中充分溶解；溶解后加到反应釜中连续搅拌均匀即配置出合成液压支架液压液缓蚀剂。

实施例3：将9%的硼酸、1.9%的癸二酸和63%的三乙醇胺加到反应釜中边搅拌并加热0.8小时，加热温度为85℃，然后75℃保温一段时间至无白色固体为止，成棕黄色粘稠状液体硼酸酯；将0.8%的钼酸钠、0.24%的苯三唑加到25.06%的蒸馏水中充分溶解；溶解后加到反应釜中连续搅拌均匀即配置出合成液压支架液压液缓蚀剂。

实施例4：将9.5%的硼酸、1.7%的癸二酸和64%的三乙醇胺加到反应釜中边搅拌并加热0.6小时，加热温度为85℃，然后70℃保温一段时间至无白色固体为止，成棕黄色粘稠状液体硼酸酯；将0.9%的钼酸钠、0.22%的苯三唑加到23.68%的蒸馏水中充分溶解；溶解后加到反应釜中连续搅拌均匀即配置出合成液压支架液压液缓蚀剂。

在使用时，一般浓缩液的使用量为5-10%，将制备好的缓蚀剂直接加入浓缩液，然后进行混合-搅拌-溶解，成为均匀稳定的体系；在使用之前应进行小试，以确定本缓蚀剂与体系的相溶性、配伍协同性和稳定性。

将配置出的缓蚀剂、缓蚀剂与其它添加剂混合配成液压支架液压液同时进行以下性能试验：

一、防锈性能试验

参照MT76-2002标准，将浓缩液与10的人工硬水配成5%的水溶液，在温度10-35℃条件下，进行铸铁表面点滴试验，经24h应无锈迹或色变。

二、防腐蚀性能试验

参照MT76-2002标准，将浓缩液与0.05mol/L的氯化钠配成2%的试液，将15号钢棒浸在温度为（60±2)℃的上述试液中，经24h无锈蚀，62号黄铜棒浸在温度为（60±2)℃的上述试液中，经24h无色变，无腐蚀。

三、热稳定性与室温稳定性试验

参照MT76-2002标准，先清洗带刻度的细颈烧瓶或具塞量筒，再用铬酸洗液浸泡2h，然后用清水冲洗干净，最后用蒸馆水洗三遍干燥后备用。

将浓缩液与硬度为10的人工硬水配成5%的稀释液，将所配试液注入上面处理过的细颈烧瓶中至100ml刻度处，塞紧瓶塞，分别放在(70±2)℃及室温10-35℃下168h，不得分层、析水、产生絮状物或沉淀物现象，不得有油皂析出。

本发明配置出的缓蚀剂适用于以下场所：

1.合成液压支架液压液的缓蚀剂；

2.含水金属加工液的防锈剂；

3.水基金属清洗剂的防锈剂；

4.水基润滑剂的添加剂；

5.工序间的临时防锈。

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (2)

1.一种合成液压支架液压液缓蚀剂的配置方法，包括准备原料、调制硼酸酯、溶解和获取合成液压支架液压液缓蚀剂，其特征是：其具体操作步骤如下：

（1）准备原料：

所述原料的各个组分按重量百分比包含：8%-10%的硼酸、1.5%-2.5%的癸二酸、60%-66%的三乙醇胺、0.5%-1.0%的钼酸钠、0.2%-0.3%的苯三唑和20%-30%的蒸馏水，上述原料中各个组分的重量百分比含量之和为100%;

（2）调制硼酸酯

接上一步骤，将硼酸、癸二酸和三乙醇胺加入反应釜中加热并搅拌，然后在70-80℃下保温反应至无白色固体为止，即获取棕黄色粘稠状液体的硼酸酯；

（3）溶解

接上一步骤，将钼酸钠和苯三唑加入到蒸馏水中充分溶解；

（4）获取合成液压支架液压液缓蚀剂

接上一步骤，将上一步骤获取的蒸馏水加入步骤（2）中获取的硼酸酯中搅拌均匀，即获取合成液压支架液压液缓蚀剂。

2.根据权利要求1所述的合成液压支架液压液缓蚀剂的配置方法，其特征是：步骤（2）中的加热时间为0.5-1小时，加热温度为80-90℃。