CN104342229A

CN104342229A - 一种可生物降解液压油组合物

Info

Publication number: CN104342229A
Application number: CN201310320337.6A
Authority: CN
Inventors: 杜雪岭; 陈惠卿; 贾睿; 水琳; 汤涛; 韦安柱; 曹玉发; 王向阳; 薛玉苓
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: CN104342229B

Abstract

本发明提供了一种可高度生物降解的液压油组合物，其由如下重量百分含量的组分组成：酚型或胺型抗氧剂0.1～5%；P型或S-P型非金属极压抗磨剂0.1～5%；无灰清净分散剂0.01～1%；酯类或磺酸钙类防锈剂0.01～1%；有机金属减活剂0.01～1%；余量为酯类基础油。本发明的有益效果是：与普通液压油相比，本发明的产品具有突出的可生物降解特性（生物降解率大于80%，OECD301B），以及优异的氧化安定性（酸值达到2.0mgKOH/g的时间大于6500h，ASTM D943(dry)）。

Description

一种可生物降解液压油组合物

技术领域

本发明涉及一种润滑油组合物，具体地说，涉及一种具有突出的可生物降解特性，优异的氧化安定性的液压油组合物。

背景技术

目前全世界使用的润滑剂中，除一部分由机械运转正常消耗掉或部分回收再利用外，在装拆、灌注、机械运转过程中仍有4%～10%的润滑剂流入环境，仅欧共体每年就有约6×10⁵t的润滑剂由于各种原因流失在环境中。以矿物油作为基础油的传统润滑剂产品在自然环境中可生物降解能力差，滞留时间长，一旦渗透到土壤和含水层中，将对环境造成严重的破坏。随着人类环境保护意识的不断增强，润滑剂尤其是在其中占有重要比例的液压油对环境的污染破坏引起各个国家的重视，因而可生物降解液压油的开发受到极大的关注。

可生物降解液压油要求油品在满足液压系统使用性能要求的基础上，同时其自身及耗损产物又具有生态效应，包括可生物降解性、无毒性、生态毒性和可再生等特性。基于以上性能要求，目前可生物降解液压油开发过程中主要采用植物油、酯类油、聚乙二醇等可生物降解类基础油。以上基础油虽然具有良好的生物降解性，但其自身也存在一些不足，如氧化安定性、水解安定性不足等问题。因此，如何解决油品生物降解特性与氧化安定性的矛盾，使油品兼具以上特性成为研究者关注的焦点。

我国在可生物降解液压油的研究工作起步较晚，虽然完成了一些卓有成效的工作，但仍然还存在一些技术上的不足。如CN201110268617.8公开了一种可生物降解液压油，该产品选用菜籽油与合成酯复配，达到了改善油品热氧化稳定性、水解稳定性的目的。此外，通过优选抗氧剂使产品具有良好的氧化安定性（酸值达到2.0mgKOH/g的时间大于3000h，ASTM D943 (dry)）。不足之处在于工作中没有提及产品在生物降解特性方面的表现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可高度生物降解液压油组合物，所述液压油组合物具有突出的可生物降解特性，优异的氧化安定性；同时还具有良好的粘温性能、低温性能、抗泡性能、防腐防锈性能以及抗磨性能。

为了实现本发明目的，本发明提供一种可生物降解液压油组合物，其包括如下重量百分含量的组分：

酚型或胺型抗氧剂 0.1～5%；

P型或S-P型非金属极压抗磨剂 0.1～5%；

无灰清净分散剂 0.01～1%；

酯类或磺酸钙类防锈剂 0.01～1%；

有机金属减活剂 0.01～1%；

酯类基础油余量。

其中，优选的为：

酚型或胺型抗氧剂 0.5～1%；

P型或S-P型非金属极压抗磨剂 0.5～1%；

无灰清净分散剂 0.01～0.5%；

酯类或磺酸钙类防锈剂 0.01～0.5%；

有机金属减活剂 0.01～0.5%；

酯类基础油余量。

本发明所述酚型或胺型抗氧剂为二辛基二苯胺（L57）、4,4’-亚甲基双（2,6-二叔丁基酚）(Hitec4701)或2,6-二叔丁基-α-二甲氨基对甲酚（T501）。

所述P型非金属极压抗磨剂为磷酸三甲酚酯，如：磷酸三甲酚酯（T306）；所述S-P型非金属极压抗磨剂为无灰二硫代磷酸酯、三苯基硫代磷酸酯，如：二烷基二硫代磷酸酯（烷基碳原子数为2-10）(IR353)、三苯基硫代磷酸酯(TPPT)。

所述无灰清净分散剂为丁二酰亚胺、丁二酸酯一种或两种。如：双丁二酰亚胺(T154)，聚异丁烯丁二酸酯(LZ936)。

所述酯类防锈剂为烯基丁二酸酯，如：十二烯基丁二酸半酯（L12）；所述磺酸钙类防锈剂为二壬基萘磺酸钙，如二壬基萘磺酸钙（NA-SUL729）。

所述有机金属减活剂为苯三唑衍生物、噻二唑衍生物或咪唑啉衍生物肌氨酸衍生物中一种或多种。如：二烷基咪唑啉（Amine O（BASF）），N-酰基肌氨酸（SARKOSYL O（BASF）），IR39，T561。

所述酯类基础油为饱和多元醇酯、双酯或油酸酯，其40℃运动粘度为10～1000mm²/s。如：CRODAMOL OIS，PRIOLUBE3970，PRIOLUBE1973，PRIOLUBE1847。

本发明的可生物降解液压油组合物的制备方法，采用将各原料按配比在40～80℃搅拌1～5小时而成。

本发明在添加剂选择过程中充分考虑了不同种类添加剂之间的协同配伍作用，获得一种平衡配方体系。由于润滑油中通常含有多种功能添加剂，而不同添加剂之间存在着极其复杂的相互作用，有些添加剂之间存在正协同效应，而有些添加剂之间则存在负协同效应。因此，为了获得最佳协同作用，必须对不同添加剂进行优化复合。

例如，本发明中为了优化产品的抗氧化性能，优化了酚型抗氧剂与胺型抗氧剂的比例，酚型抗氧剂有助于胺型抗氧剂的再生，以达到两种添加剂在抗氧化性能上的正协同效应；优化了抗氧剂与极压抗磨剂的种类和比例，酸性极压抗磨剂（P型或S-P型非金属极压抗磨剂）有助于酚型抗氧剂发挥其抗氧性能，以达到两种添加剂在抗氧化性能上的正协同效应；优化了抗氧剂与有机金属减活剂的种类和比例，有机金属减活剂对金属离子催化活性的抑制作用，以达到两种添加剂在抗氧化性能上的正协同效应。

通过以上配伍优化，本发明的可生物降解液压油组合物具有以下优点：

通过采用饱和多元醇酯为基础油，同时优化配伍抗磨剂、抗氧剂、防锈剂以及金属减活剂等多种功能添加剂，使得本发明产品具有突出的可生物降解特性（生物降解率大于80%，OECD301B），极低的生态毒性（EC50>100mg/L，OECD201/202/203）以及优异的氧化安定性（酸值达到2.0mgKOH/g的时间大于6500h，ASTM D943(dry)）。此外，该产品还具有良好的粘温性能、低温性能、抗泡性能、防腐防锈性能以及抗磨性能。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例

按表1配方配制本发明可生物降解液压油组合物。

表1实施例1～4的配方

组分	1	2	3	4
					PRIOLUBE3970	45%
PRIOLUBE1973	余量	余量	余量	余量
					PRIOLUBE1847				13%
二辛基二苯胺	0.5%	0.2%	0.2%	0.5%
					4,4’-亚甲基双（2,6-二叔丁基酚）	0.2%		0.3%	0.5%
2,6-二叔丁基-α-二甲氨基对甲酚	0.2%	0.3%
					磷酸三甲酚酯		0.5%	0.2%	0.4%
三苯基硫代磷酸酯	0.3%	0.25%	0.2%
					二烷基二硫代磷酸酯	0.2%	0.15%	0.1%	0.1%
聚异丁烯丁二酸酯		0.05%	0.15%	0.2%
					双丁二酰亚胺	0.05%	0.05%	0.1%	0.3%
十二烯基丁二酸半酯	0.05%	0.1%	0.25%	0.05%
					二壬基萘磺酸钙		0.1%	0.25%	0.05%

二烷基咪唑啉	0.1%	0.05%	0.02%	0.3%
					N-酰基肌氨酸	0.2%	0.05%	0.02%	0.2%

将上述配方按各组分比例混合，60℃搅拌3小时，即可获得产品。

鉴于如何解决油品生物降解特性与氧化安定性的矛盾，使油品兼具以上两方面特性是目前产品开发的难点。本发明专利采用OECD或ASTM标准的分析方法对实施例1～4的配方产品进行了生物降解特性、生态毒性以及氧化安定性三方面性能的检测，并与专利CN201110268617.8产品进行比较。结果见表2。

表2实施例1～4产品性能数据与比较例的比较

经分析，实施例1～3所得可生物降解液压油采用OECD方法进行生态毒性以及生物降解特性测试后，生态毒性满足ISO15380（目前国际上认可度最广的可生物降解液压油产品标准）要求。同时，本发明专利生物降解率要高于标准要求（ISO15380要求>60%）。此外，采用美国ASTM D943的方法氧化后酸值达到2.0mgKOH/g的时间在6500h以上，明显优于比较例。综合以上分析结果，本发明可生物降解液压油具有突出的可生物降解特性，极低的生态毒性以及优异的氧化安定性。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种可生物降解液压油组合物，其特征在于，其包括如下重量百分含量的组分：

酚型或胺型抗氧剂 0.1～5%；

P型或S-P型非金属极压抗磨剂 0.1～5%；

无灰清净分散剂 0.01～1%；

酯类或磺酸钙类防锈剂 0.01～1%；

有机金属减活剂 0.01～1%；

酯类基础油余量。

2.根据权利要求1所述的可生物降解液压油组合物，其特征在于，其包括如下重量百分含量的组分：

酚型或胺型抗氧剂 0.5～1%；

P型或S-P型非金属极压抗磨剂 0.5～1%；

无灰清净分散剂 0.01～0.5%；

酯类或磺酸钙类防锈剂 0.01～0.5%；

有机金属减活剂 0.01～0.5%；

酯类基础油余量。

3.根据权利要求1或2所述的可生物降解液压油组合物，其特征在于，所述酚型或胺型抗氧剂为二辛基二苯胺、4,4’-亚甲基双（2,6-二叔丁基酚）、2,6-二叔丁基-α-二甲氨基对甲酚。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的可生物降解液压油组合物，其特征在于，所述P型非金属极压抗磨剂为磷酸三甲酚酯，所述S-P型非金属极压抗磨剂为无灰二硫代磷酸酯、三苯基硫代磷酸酯。

5.根据权利要求1-4任意一项所述可生物降解液压油组合物，其特征在于，所述无灰清净分散剂为丁二酰亚胺、丁二酸酯中一种或两种。

6.根据权利要求1-5任意一项所述可生物降解液压油组合物，其特征在于，所述酯类防锈剂为烯基丁二酸酯，所述磺酸钙类防锈剂为二壬基萘磺酸钙。

7.根据权利要求1-6任意一项所述可生物降解液压油组合物，其特征在于，所述有机金属减活剂为苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、咪唑啉衍生物、肌氨酸衍生物中一种或多种。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的可生物降解液压油组合物，其特征在于，所述的酯类基础油为饱和多元醇酯、双酯或油酸酯，其40℃运动粘度为10～1000mm²/s。